專利名稱：控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā⑾到y(tǒng)和網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樓宇建筑和現(xiàn)代家居的建筑自動(dòng)化領(lǐng)域，特別是涉及控制網(wǎng)絡(luò) 中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?、系統(tǒng)和網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
智能化是樓宇建筑和現(xiàn)代家居發(fā)展的一種趨勢(shì)。隨著建筑功能的擴(kuò)展，當(dāng) 前智能建筑控制內(nèi)容越來越多，控制程度越來越復(fù)雜。為滿足建筑環(huán)境要求、降低能耗、提高住宅舒適度和實(shí)現(xiàn)建筑的科學(xué)管理，建筑自動(dòng)化系統(tǒng)(Building Automation System, BAS)應(yīng)運(yùn)而生。通常認(rèn)為建筑自動(dòng)化系統(tǒng)是對(duì)建筑物機(jī) 電系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)管理的系統(tǒng)。所謂建筑物機(jī) 電系統(tǒng)，通常包括采暖空調(diào)系統(tǒng)(Heating, Ventilating and Air Conditioning, HVAC)、冷熱源系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)，以及家庭內(nèi)部的 電器、照明系統(tǒng)等?，F(xiàn)在，越來越多的計(jì)算機(jī)芯片被嵌入到機(jī)電設(shè)備當(dāng)中。可編程的數(shù)字控制 器已取代了模擬控制器；具備數(shù)字通信功能的"智能"設(shè)備也日益廣泛地應(yīng)用 在建筑自動(dòng)化(BA)系統(tǒng)中。BA系統(tǒng)中可通信的設(shè)備日益增多，分布日趨分 散，基于通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)BA系統(tǒng)設(shè)備間的協(xié)調(diào)管理已經(jīng)成為不可回避的潮流與 方向。然而，BA網(wǎng)絡(luò)中各子系統(tǒng)涉及的行業(yè)可能采用不同的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并 且不同通信協(xié)議的系統(tǒng)設(shè)備間往往是不兼容的，因此如何讓采用不同通信標(biāo)準(zhǔn) 的末端設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中充分互聯(lián)互通成為將各種通信技術(shù)應(yīng)用在BA系統(tǒng)中所 面臨的主要課題。以下對(duì)BA系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備邏輯類型做簡(jiǎn)要介紹。系統(tǒng)設(shè)備按照功 能可以分為如下一些邏輯類型傳感器、執(zhí)行器、控制器和數(shù)據(jù)庫等。如圖1 所示，以一個(gè)簡(jiǎn)單的空調(diào)控制系統(tǒng)為例，風(fēng)機(jī)控制器和冷機(jī)控制器同時(shí)接收來
自溫度傳感器和濕度傳感器采集的溫濕度數(shù)據(jù)，使用這兩個(gè)環(huán)境測(cè)量值以及風(fēng) 機(jī)和冷機(jī)反饋的狀態(tài)信號(hào)通過內(nèi)部的控制運(yùn)算法則，分別計(jì)算出向冷機(jī)和風(fēng)機(jī) 發(fā)出的控制信號(hào)。同時(shí)為了監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，溫/濕度傳感器將測(cè)量的數(shù) 值發(fā)送給一臺(tái)系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器、風(fēng)/冷機(jī)也同時(shí)將自己收到的控制信號(hào)發(fā)送給 該系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器。圖1所示的只是邏輯上的各個(gè)設(shè)備之間的連接關(guān)系。物理 上傳感器、執(zhí)行器和控制器之間如何連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在設(shè)備之間的傳輸有很多不 同的方案。目前，工/商業(yè)應(yīng)用中大部分控制系統(tǒng)中典型的連接方式還是集中化體系 結(jié)構(gòu)。傳感器和執(zhí)行器等系統(tǒng)末端設(shè)備被接線到輔助面板，然后再通過專用主 /從通信總線連接到控制器?？刂泼姘灏ㄒ粋€(gè)微處理器，運(yùn)行一個(gè)定制的應(yīng)用程序，為連"t妻在它上面的所有I/0點(diǎn)實(shí)施控制邏輯。在較大系統(tǒng)中，控制器可以在另 一個(gè)專用通信總線上和其他控制器通信。系統(tǒng)末端設(shè)備通常是無智能的I/0設(shè)備，也就是說，它們沒有智能或通信能力。各個(gè)末端設(shè)備之間的通信、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)都通過對(duì)控制器的配置實(shí)現(xiàn)。控制系統(tǒng)的每個(gè)子系統(tǒng)必須有一個(gè)定制 的應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序的軟件使用專用編程語言和非標(biāo)準(zhǔn)的隨制造商而異的 軟件工具來開發(fā)，因此，不同子系統(tǒng)的應(yīng)用程序會(huì)因制造商和開發(fā)語言的不同 而各不相同。所以，控制系統(tǒng)這種集中式結(jié)構(gòu)不能在不同子系統(tǒng)中形成細(xì)致的無縫連 接，不同子系統(tǒng)之間設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)完整的通信(數(shù)據(jù)的尋址和轉(zhuǎn)發(fā))功能。它們僅允許有限的狀態(tài)和控制信息通過不同的子系統(tǒng)；不同傳感器的信息并非總 是可以訪問；系統(tǒng)不能以整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)為基礎(chǔ)實(shí)時(shí)適合它們的響應(yīng)。當(dāng)然，可 以通過使用網(wǎng)關(guān)和定制程序可以建立更復(fù)雜的控制系統(tǒng)，但它們通常不具有成 本效應(yīng)，而且系統(tǒng)的可靠性也將受損， 一旦系統(tǒng)完成，用戶就不能擺脫對(duì)提供 網(wǎng)關(guān)和定制程序的廠商的依賴。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?、系統(tǒng)和網(wǎng)關(guān)，解決 現(xiàn)有集中式控制系統(tǒng)中存在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)封閉、末端設(shè)備兼容性差、難以讓不同 通信標(biāo)準(zhǔn)的末端設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中充分互聯(lián)互通的技術(shù)問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，用于通過網(wǎng)關(guān)在末端設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其中，包括如下步驟步驟一 ，所述網(wǎng)關(guān)確定源末端設(shè)備發(fā)送到所述網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)包的源地址； 步驟二，根據(jù)所述網(wǎng)關(guān)中預(yù)置的策略查找所述數(shù)據(jù)包源地址對(duì)應(yīng)的目的地址；步驟三，根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包封裝為符合標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)傳輸協(xié)議 的數(shù)據(jù)幀，通過所述局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對(duì)應(yīng)的目的末端 設(shè)備所連接的網(wǎng)關(guān)；包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備。上述的方法，其中，在步驟三之前還包括判斷所述目的地址對(duì)應(yīng)的目的 末端設(shè)備是否連接在當(dāng)前網(wǎng)關(guān)，是則直接根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送 到所述目的末端設(shè)備并結(jié)束流程，否則執(zhí)行步驟三。上述的方法，其中，所述步驟一中，所述網(wǎng)關(guān)是4艮據(jù)所述網(wǎng)關(guān)的地址和與 所述網(wǎng)關(guān)相連的末端設(shè)備所在的端口編號(hào)，來確定所述數(shù)據(jù)包的源地址的。上述的方法，其中，所述預(yù)置的策略是指發(fā)送數(shù)據(jù)包的源末端設(shè)備與接 收數(shù)據(jù)包的目的末端設(shè)備地址之間存在固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。上述的方法，其中，所述步驟一進(jìn)一步包括步驟a,末端設(shè)備向網(wǎng)關(guān)的設(shè)備接口單元發(fā)送數(shù)據(jù)包；步驟b,所述設(shè)備接口單元根據(jù)網(wǎng)關(guān)的地址和所述末端設(shè)備連接的端口編 號(hào)確定所述末端設(shè)備的源地址，并將所述源地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字 段，然后將該寫入源地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)的尋址單元。上述的方法，其中，所述步驟二進(jìn)一步包括步驟c，所述尋址單元根據(jù)所述源地址，查詢網(wǎng)關(guān)中預(yù)先存儲(chǔ)的源匯表，段，然后將該寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述源匯表 中包括有發(fā)送數(shù)據(jù)包的末端設(shè)備和接收該數(shù)據(jù)包的目的末端設(shè)備的地址對(duì)應(yīng) 關(guān)系；步驟d，所述轉(zhuǎn)發(fā)單元根據(jù)所述目的地址判斷所述目的末端設(shè)備是否連接
在當(dāng)前網(wǎng)關(guān)，是則直接根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到 所述目的末端，否則將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述網(wǎng)管的網(wǎng)絡(luò)接口 單元。上述的方法，其中，所述步驟三進(jìn)一步包括步驟e，所述網(wǎng)絡(luò)接口單元根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù) 包封裝為符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀；步驟f，所述網(wǎng)絡(luò)接口單元通過局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所述目的末端 設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)。上述的方法，其中，所述步驟四進(jìn)一步包括步驟g，所述目的末端設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)拆封裝所述數(shù)據(jù)幀，然后將拆封裝 出的數(shù)據(jù)包發(fā)送給當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的設(shè)備接口單元；步驟h，當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的設(shè)備接口單元根據(jù)所述目的地址將所述拆封裝出的數(shù) 據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，其 中，包括通過局域網(wǎng)相連的網(wǎng)關(guān)，以及與網(wǎng)關(guān)相連的發(fā)出數(shù)據(jù)包的源末端設(shè) 備和接收數(shù)據(jù)包的目的末端設(shè)備；與所述源末端設(shè)備相連的網(wǎng)關(guān)用于根據(jù)網(wǎng) 關(guān)的地址和所述源末端設(shè)備所在的端口編號(hào)，來確定所述源末端設(shè)備發(fā)出的數(shù) 據(jù)包的源地址；4艮據(jù)所述網(wǎng)關(guān)中預(yù)置的策略查找所述源地址對(duì)應(yīng)的目的地址， 根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包封裝為符合標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，并 發(fā)送到所述局域網(wǎng)；所述局域網(wǎng)用于將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對(duì)應(yīng) 的目的末端設(shè)備所在的網(wǎng)關(guān)；與所述目的末端設(shè)備相連的網(wǎng)關(guān)用于從所述數(shù) 據(jù)幀拆封裝出所述數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備。上述的系統(tǒng)，其中，與所述源末端i殳備相連的網(wǎng)關(guān)還用于判斷所述目的 地址對(duì)應(yīng)的目的末端設(shè)備是否連接在當(dāng)前網(wǎng)關(guān)，是則直接根據(jù)所述目的地址將 所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備并結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸流程，否則才進(jìn)行所述數(shù) 據(jù)包的封裝及向所述局域網(wǎng)的發(fā)送。上述的系統(tǒng)，其中，所述局域網(wǎng)為有線以太網(wǎng)或無線局域網(wǎng)；所述網(wǎng)關(guān)以 有線或無線的方式連接末端設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明又提供了一種控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌㈥P(guān)，連　接末端設(shè)備和局域網(wǎng)，其中，包括設(shè)備接口單元、尋址單元、轉(zhuǎn)發(fā)單元和網(wǎng) 絡(luò)接口單元；所述設(shè)備接口單元，用于接收所述末端設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)包，根 據(jù)網(wǎng)關(guān)的地址和與所述網(wǎng)關(guān)相連的末端設(shè)備所在的端口編號(hào)，來確定所述數(shù)據(jù) 包的源地址，并將所述源地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字段后發(fā)送給所述尋址 單元；接收來自轉(zhuǎn)發(fā)單元或網(wǎng)絡(luò)接口單元的已寫入目的地址的數(shù)據(jù)包，并根據(jù) 目的地址將數(shù)據(jù)包發(fā)送給目的終端設(shè)備；所述尋址單元，用于根據(jù)所述源地 址，查詢網(wǎng)關(guān)中預(yù)先存儲(chǔ)的源匯表，將查詢到的目的末端設(shè)備的地址作為目的 地址寫入所述數(shù)據(jù)包的目的地址字段，然后將該寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給 所述網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述源匯表中包括有發(fā)送數(shù)據(jù)包的末端設(shè)備和接收該數(shù) 據(jù)包的目的末端設(shè)備的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于根據(jù)所述目的地 址判斷所述目的末端設(shè)備是否連接在當(dāng)前網(wǎng)關(guān)，是則直接根據(jù)所述目的地址將 所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述設(shè)備接口單元，否則將所述寫入目的地 址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)接口單元；所述網(wǎng)絡(luò)接口單元，用于根據(jù)所述目 的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包封裝為符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通 過局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所述目的末端設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)；接收并拆封裝來 自局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀，將拆封裝出的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述設(shè)備接口單元。上述的網(wǎng)關(guān)，其中，所述網(wǎng)關(guān)以有線或無線的方式連接所述末端設(shè)備和所 述局域網(wǎng)。本發(fā)明的技術(shù)效果在于1. 使用不同通訊協(xié)議(例如EIA-RS-232/422/485協(xié)議、通用串行總線(USB) 協(xié)議、IEEE-802.15.3 Zigbee協(xié)議等)的末端設(shè)備都可以通過網(wǎng)關(guān)靈活接入到 控制網(wǎng)絡(luò)中，并可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，提高了系統(tǒng)對(duì)末端設(shè)備的兼容性，進(jìn)而提 高了控制網(wǎng)絡(luò)的開放程度。2. 數(shù)據(jù)的尋址和轉(zhuǎn)發(fā)都集中在網(wǎng)關(guān)上，末端設(shè)備僅和其連接的對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān) 進(jìn)行通信，不用處理發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)包的地址，降低了末端設(shè)備通信的復(fù)雜 度，進(jìn)而降低了末端設(shè)備的成本。3. 和傳統(tǒng)集中式系統(tǒng)相比，沒有輔助面板、集中器等中間設(shè)備，末端設(shè) 備直接連接到網(wǎng)關(guān)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r(shí)，提高了系統(tǒng)的可 靠性。　


圖1控制系統(tǒng)邏輯連接的示意圖；圖2為本發(fā)明提供的控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)的示意圖； 圖3為本發(fā)明提供的控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸方法的步驟流程圖； 圖4為本發(fā)明提供的網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有集中式控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)封閉、末端設(shè)備兼容性差的缺 點(diǎn)，提供了控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?、裝置和網(wǎng)關(guān)，使不同生產(chǎn)廠家的末端 設(shè)備之間可以自由通訊，進(jìn)而提高了控制網(wǎng)絡(luò)的開放程度和設(shè)備兼容性。圖2所示是本發(fā)明提供的控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的示意圖，系統(tǒng)中包 括網(wǎng)關(guān)和末端設(shè)備。網(wǎng)關(guān)具有局域網(wǎng)接口，可以以有線(例如IEEE-802.3 標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)4妄口 )或者無線(例如正EE-802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)接口)的方 式同標(biāo)準(zhǔn)化的局域網(wǎng)進(jìn)行通信，傳輸基于IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包。網(wǎng)關(guān)還具有串行 通信接口，可以通過接口和末端設(shè)備進(jìn)行通信，傳輸基于串行通訊協(xié)議(例如EIA-RS-232/422/485協(xié)議、通用串行總線(Universal Serial Bus， USB)協(xié)議等) 的數(shù)據(jù)包，網(wǎng)關(guān)通常具有多個(gè)串行端口，因此可以同時(shí)連接多個(gè)末端設(shè)備。當(dāng) 然網(wǎng)關(guān)也可以通過無線#~口 (例如l吏用IEEE-802.15.4 Zigbee短距離通信標(biāo)準(zhǔn)) 連接末端設(shè)備。網(wǎng)關(guān)主要完成協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，可以將來自末端設(shè)備的數(shù)據(jù)包封裝成符合 局域網(wǎng)通信協(xié)議的IP分組，并進(jìn)一步封裝成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀或者無線局域網(wǎng)數(shù) 據(jù)幀后發(fā)送到局域網(wǎng)；同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還可以完成相應(yīng)的逆操作，將來自局域網(wǎng)的 數(shù)據(jù)幀解封裝后發(fā)送給末端設(shè)備。網(wǎng)關(guān)還有一個(gè)重要的功能就是完成對(duì)來自末端設(shè)備的數(shù)據(jù)包的尋址和轉(zhuǎn) 發(fā)。在本系統(tǒng)中，為了簡(jiǎn)化末端設(shè)備上的通訊復(fù)雜度，末端設(shè)備只和相對(duì)應(yīng)連 接的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，而發(fā)送末端設(shè)備的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)接收末端設(shè)備
的尋址操作由網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行。末端設(shè)備可以是傳感器、控制器、執(zhí)行器、數(shù)據(jù)庫，也可以是這些邏輯設(shè) 備類型的集合。比如， 一個(gè)有閥位反饋功能的閥門就可以看成一個(gè)傳感器和一 個(gè)執(zhí)行器的集合。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)需要為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配其在網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)示，即網(wǎng)絡(luò)地 址。IP地址是數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)中最通用的編址模式，提供了一種獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)物理介質(zhì)的地址規(guī)劃方法。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(OSI)的分層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模 型，廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng)和無線局域網(wǎng)盡管在物理層(physical layer)和數(shù)據(jù)鏈 路層(data link layer)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同，但是在網(wǎng)絡(luò)層(network layer)上通過 應(yīng)用IP協(xié)議1故到了統(tǒng)一，得以互聯(lián)互通。地址的分配本發(fā)明中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備有以太網(wǎng)或者無線局域網(wǎng)的接口，因此 具有IP地址。而根據(jù)樓宇控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)和末端設(shè)備安裝完成以后就 不會(huì)經(jīng)常變動(dòng)，設(shè)備之間的連接關(guān)系相對(duì)固定。因此，本發(fā)明通過末端設(shè)備對(duì) 應(yīng)連接網(wǎng)關(guān)的IP地址和設(shè)備連接到網(wǎng)關(guān)的端口號(hào)就可以確定末端設(shè)備的地 址。比如， 一個(gè)網(wǎng)關(guān)的IP地址是192.168.1.2, —個(gè)末端設(shè)備通過4號(hào)串行通 信接口連接到該網(wǎng)關(guān)，則這個(gè)末端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址即為192.168.1.2.4。對(duì)于通 過無線接口連4姿的末端設(shè)備也可以釆用類似的方法，用對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān)的IP地址加 上一個(gè)預(yù)先設(shè)定的設(shè)備編號(hào)，就可以確定該無線末端設(shè)備的地址。比如， 一個(gè) 網(wǎng)關(guān)的IP地址是192.168.1.2，系統(tǒng)給一個(gè)無線末端設(shè)備設(shè)定的編號(hào)為100， 則這個(gè)末端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址即為192.168.1.2.100。這樣本發(fā)明使用四個(gè)字節(jié)的 IP地址加上一個(gè)字節(jié)的端口/設(shè)備編號(hào)就可以為控制網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)末端設(shè)備分 配一個(gè)唯一的地址。數(shù)據(jù)的發(fā)送、尋址、轉(zhuǎn)發(fā)和接收如前所述，樓控、智能家庭網(wǎng)絡(luò)與一般 的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要不同點(diǎn)就是其發(fā)送數(shù)據(jù)的信息源和接收數(shù)據(jù)的 信息匯之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 一般是相對(duì)簡(jiǎn)單而且固定的。比如燈與開關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，溫濕度傳感器和空調(diào)風(fēng)機(jī)、冷機(jī)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系等等。因此在如圖2所示 的系統(tǒng)中，如果將這些末端設(shè)備之間的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系配置在網(wǎng)關(guān)中，那么源末 端設(shè)備只需要向網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù)而無需知道目的末端設(shè)備的地址，同理，目的末 端設(shè)備只需要從網(wǎng)關(guān)接收數(shù)據(jù)而無需知道源末端設(shè)備的地址，即通過網(wǎng)關(guān)由控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)末端設(shè)備數(shù)據(jù)的尋址和轉(zhuǎn)發(fā)，這樣將會(huì)簡(jiǎn)化設(shè)備的通信功能，在 降低末端設(shè)備成本的同時(shí)提高設(shè)備介入的通用性。圖3為本發(fā)明才是供的控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸方法的步驟流程圖，如圖，末 端設(shè)備通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送、尋址、轉(zhuǎn)發(fā)和接收的過程包括 步驟301 ，首先源末端設(shè)備向網(wǎng)關(guān)的設(shè)備接口單元發(fā)送數(shù)據(jù)包； 步驟302,所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備接口單元接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)網(wǎng)關(guān)的IP地址 和所述源末端設(shè)備連接端口編號(hào)確定源末端設(shè)備的地址，并將所述源末端設(shè)備 的地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字段，然后將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)的尋址單元；步驟303,所述網(wǎng)關(guān)尋址單元接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址，查 詢網(wǎng)關(guān)中預(yù)先存儲(chǔ)的源末端設(shè)備和目的末端設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系的源匯表，將查 詢到的目的末端設(shè)備的地址寫入所述數(shù)據(jù)包的目的地址字段，然后將數(shù)據(jù)包發(fā) 送給所述網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)單元；步驟304，所述網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)單元接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址， 判斷目的末端設(shè)備是否和源末端設(shè)備連接到同一個(gè)網(wǎng)關(guān)，如果是，則執(zhí)行步驟 305，否則執(zhí)行步驟307;步驟305，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)的設(shè)備接口單元，步驟306,所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備接口單元收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址 將數(shù)據(jù)包發(fā)送到對(duì)應(yīng)的目的末端設(shè)備，結(jié)束流程。步驟307，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)接口單元；步驟308,所述網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)接口單元收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址 對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，并將封裝后的符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀通過局域網(wǎng)發(fā) 送給目的末端設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)；步驟309,所述目的末端設(shè)備對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)接口單元收到數(shù)據(jù)幀后進(jìn)行 拆封裝，然后將拆封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給設(shè)備接口單元；步驟310,設(shè)備接口單元收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址將數(shù)據(jù)包 發(fā)送到對(duì)應(yīng)的目的末端設(shè)備。圖4為本發(fā)明提供的網(wǎng)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)框圖，可見，該裝網(wǎng)關(guān)置包括以下 功能單元
設(shè)備接口單元用于接收從源末端設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，將源末端設(shè)備的 地址寫入數(shù)據(jù)包的源地址字段，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給尋址單元；還用于接收 從轉(zhuǎn)發(fā)單元或網(wǎng)絡(luò)接口單元發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址字段將數(shù) 據(jù)包發(fā)送給對(duì)應(yīng)的末端設(shè)備。尋址單元存儲(chǔ)源末端設(shè)備和目的末端設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系的源匯表；用于 接收從設(shè)備接口單元發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址查詢所述源匯表后 得到所述數(shù)據(jù)包的目的地址，將目的末端設(shè)備的地址寫入數(shù)據(jù)包的目的地址字 段，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給轉(zhuǎn)發(fā)單元。轉(zhuǎn)發(fā)單元用于接收從尋址單元發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址， 將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給設(shè)備接口單元或者網(wǎng)絡(luò)接口單元；具體地，當(dāng)根據(jù)數(shù)據(jù)包的目數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給設(shè)備接口單元，當(dāng)根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址判斷末端設(shè)備連接在與 源末端設(shè)備不同的網(wǎng)關(guān)時(shí)，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)接口單元。網(wǎng)絡(luò)接口單元用于接收從轉(zhuǎn)發(fā)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的 地址對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，并將封裝后的符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀通過局域 網(wǎng)發(fā)送給目的末端設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)；還用于接收從局域網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，對(duì) 數(shù)據(jù)幀進(jìn)行拆封裝，然后將拆封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給設(shè)備接口單元。由上可知，本發(fā)明具有如下有益效果1. 使用不同通訊協(xié)議(例如EIA-RS-232/422/485協(xié)議、通用串行總線(USB) 協(xié)議、正EE-802.15.3 Zigbee協(xié)議等)的末端設(shè)備都可以通過網(wǎng)關(guān)靈活接入到 控制網(wǎng)絡(luò)中，并可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，提高了系統(tǒng)對(duì)末端設(shè)備的兼容性，進(jìn)而提 高了控制網(wǎng)絡(luò)的開放程度。2. 數(shù)據(jù)的尋址和轉(zhuǎn)發(fā)都集中在網(wǎng)關(guān)上，末端設(shè)備僅和其連接的對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān) 進(jìn)行通信，不用處理發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)包的地址，降低了末端設(shè)備通信的復(fù)雜 度，進(jìn)而降低了末端設(shè)備的成本。3. 和傳統(tǒng)集中式系統(tǒng)相比，沒有輔助面板、集中器等中間設(shè)備，末端設(shè) 備直接連接到網(wǎng)關(guān)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r(shí)，提高了系統(tǒng)的可 靠性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾， 這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)^L為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，用于通過網(wǎng)關(guān)在末端設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其特征在于，包括如下步驟步驟一，所述網(wǎng)關(guān)確定源末端設(shè)備發(fā)送到所述網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)包的源地址；步驟二，根據(jù)所述網(wǎng)關(guān)中預(yù)置的策略查找所述數(shù)據(jù)包源地址對(duì)應(yīng)的目的地址；步驟三，根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包封裝為符合標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通過所述局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對(duì)應(yīng)的目的末端設(shè)備所連接的網(wǎng)關(guān)；步驟四，所述目的末端設(shè)備所連接的網(wǎng)關(guān)從所述數(shù)據(jù)幀拆封裝出所述數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟三之前還包括判 斷所述目的地址對(duì)應(yīng)的目的末端設(shè)備是否連接在當(dāng)前網(wǎng)關(guān)，是則直接根據(jù)所述 目的地址將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備并結(jié)束流程，否則執(zhí)行步驟
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，所述網(wǎng)關(guān)是 根據(jù)所述網(wǎng)關(guān)的地址和與所述網(wǎng)關(guān)相連的末端i殳備所在的端口編號(hào)，來確定所 述數(shù)據(jù)包的源地址的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 、 2或3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)置的策略定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟一進(jìn)一步包括 步驟a,末端設(shè)備向網(wǎng)關(guān)的設(shè)備接口單元發(fā)送數(shù)據(jù)包；步驟b，所述設(shè)備接口單元根據(jù)網(wǎng)關(guān)的地址和所述末端設(shè)備連接的端口編 號(hào)確定所述末端設(shè)備的源地址，并將所述源地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字 段，然后將該寫入源地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)的尋址單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟二進(jìn)一步包括 步驟c，所述尋址單元才艮據(jù)所述源地址，查詢網(wǎng)關(guān)中預(yù)先存儲(chǔ)的源匯表， 將查詢到的目的末端設(shè)備的地址作為目的地址寫入所述數(shù)據(jù)包的目的地址字 段，然后將該寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述源匯表 中包括有發(fā)送數(shù)據(jù)包的末端設(shè)備和接收該數(shù)據(jù)包的目的末端設(shè)備的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系；步驟d,所述轉(zhuǎn)發(fā)單元根據(jù)所述目的地址判斷所述目的末端設(shè)備是否連接 在當(dāng)前網(wǎng)關(guān)，是則直接根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到 所述目的末端，否則將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述網(wǎng)管的網(wǎng)絡(luò)接口 單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟三進(jìn)一步包括包封裝為符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀；步驟f，所述網(wǎng)絡(luò)接口單元通過局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所述目的末端 設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟四進(jìn)一步包括 步驟g，所述目的末端設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)拆封裝所述數(shù)據(jù)幀，然后將拆封裝出的數(shù)據(jù)包發(fā)送給當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的設(shè)備接口單元；步驟h,當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的設(shè)備接口單元根據(jù)所述目的地址將所述拆封裝出的數(shù) 據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備。
9. 一種控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于，包括通過局域網(wǎng)相端設(shè)備；與所述源末端設(shè)備相連的網(wǎng)關(guān)用于根據(jù)網(wǎng)關(guān)的地址和所述源末端設(shè)備所 在的端口編號(hào)，來確定所述源末端設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)包的源地址；根據(jù)所述網(wǎng)關(guān) 中預(yù)置的策略查找所述源地址對(duì)應(yīng)的目的地址，才艮據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù) 包封裝為符合標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，并發(fā)送到所述局域網(wǎng)；所述局域網(wǎng)用于將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對(duì)應(yīng)的目的末端設(shè)備 所在的網(wǎng)關(guān)；與所述目的末端設(shè)備相連的網(wǎng)關(guān)用于從所述數(shù)據(jù)幀拆封裝出所述數(shù)據(jù) 包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，與所述源末端設(shè)備相連的 網(wǎng)關(guān)還用于判斷所述目的地址對(duì)應(yīng)的目的末端設(shè)備是否連接在當(dāng)前網(wǎng)關(guān)，是傳輸流程，否則才進(jìn)行所述數(shù)據(jù)包的封裝及向所述局域網(wǎng)的發(fā)送。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述局域網(wǎng)為有線以太 網(wǎng)或無線局域網(wǎng)；所述網(wǎng)關(guān)以有線或無線的方式連接末端設(shè)備。
12. —種控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)，連接末端設(shè)備和局域網(wǎng)，其特征在 于，包括設(shè)備接口單元、尋址單元、轉(zhuǎn)發(fā)單元和網(wǎng)絡(luò)接口單元；所述設(shè)備接口單元，用于接收所述末端設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)包，根據(jù)網(wǎng)關(guān)的 地址和與所述網(wǎng)關(guān)相連的末端設(shè)備所在的端口編號(hào)，來確定所述數(shù)據(jù)包的源地 址，并將所述源地址寫入所述數(shù)據(jù)包的源地址字段后發(fā)送給所述尋址單元；接 收來自轉(zhuǎn)發(fā)單元或網(wǎng)絡(luò)接口單元的已寫入目的地址的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)目的地址 將數(shù)據(jù)包發(fā)送給目的終端設(shè)備；所述尋址單元，用于根據(jù)所述源地址，查詢網(wǎng)關(guān)中預(yù)先存儲(chǔ)的源匯表，段，然后將該寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)單元，所述源匯表關(guān)系；所述轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于根據(jù)所述目的地址判斷所述目的末端設(shè)備是否連接 在當(dāng)前網(wǎng)關(guān)，是則直接根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到 所述設(shè)備接口單元，否則將所述寫入目的地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)接口單元；所述網(wǎng)絡(luò)接口單元，用于根據(jù)所述目的地址將所述寫入目的地址的凝:據(jù) 包封裝為符合局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通過局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所述 目的末端設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)；接收并拆封裝來自局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀，將拆封裝出的 數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述設(shè)備接口單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)以有線或無線 的方式連接所述末端設(shè)備和所述局域網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā⑾到y(tǒng)和網(wǎng)關(guān)，其中，方法包括步驟一，所述網(wǎng)關(guān)確定源末端設(shè)備發(fā)送到所述網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)包的源地址；步驟二，根據(jù)所述網(wǎng)關(guān)中預(yù)置的策略查找所述數(shù)據(jù)包源地址對(duì)應(yīng)的目的地址；步驟三，根據(jù)所述目的地址將所述數(shù)據(jù)包封裝為符合標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通過所述局域網(wǎng)將所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送到所述目的地址對(duì)應(yīng)的目的末端設(shè)備所連接的網(wǎng)關(guān)；步驟四，所述目的末端設(shè)備所連接的網(wǎng)關(guān)從所述數(shù)據(jù)幀拆封裝出所述數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的末端設(shè)備。本發(fā)明使采用不同通訊協(xié)議的末端設(shè)備都可以通過網(wǎng)關(guān)靈活接入到控制網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，提高了對(duì)末端設(shè)備的兼容性，進(jìn)而提高了控制網(wǎng)絡(luò)的開放程度。
文檔編號(hào)H04L12/66GK101119315SQ200710121880
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日
發(fā)明者江 江, 王貴春, 毅 莫 申請(qǐng)人:當(dāng)代天啟技術(shù)(北京)有限公司