基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)及其接入方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)及接入方法，屬于智能家居領(lǐng)域。系統(tǒng)包括智能家庭網(wǎng)關(guān)與電器設(shè)備、智能家庭網(wǎng)關(guān)與智能終端之間相互通信的組件；智能家庭網(wǎng)關(guān)的通信組件包括：第一定時器、第一組播Socket模塊、第一單播Socket模塊和應(yīng)用處理模塊；電器設(shè)備的通信組件包括：第二組播Socket模塊、存儲器、第二定時器和第二單播Socket模塊,通過通信組件之間相互協(xié)作以實現(xiàn)組播與單播雙協(xié)議的智能家居自動接入系統(tǒng)?；诖讼到y(tǒng)，電器設(shè)備就可以自動接入智能家庭網(wǎng)關(guān)，整個過程實現(xiàn)無人工干預(yù),解決了現(xiàn)有智能家居中各電器設(shè)備與智能家庭網(wǎng)關(guān)建立通信通道都需要人工查詢、手動錄入的問題。
【專利說明】基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)及其 接入方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種智能家居中各電器設(shè)備、智能終端能夠自動接入到智能家庭網(wǎng)關(guān) 的通信系統(tǒng)，特別涉及基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)系統(tǒng)及其接入 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電器設(shè)備全稱"智能家用電器設(shè)備"，此類設(shè)備提供了與外部設(shè)備通信的接口，夕卜 部設(shè)備可以通過此接口能夠?qū)Υ祟愒O(shè)備進(jìn)行監(jiān)視或控制。智能家庭網(wǎng)關(guān)，其主要功能負(fù)責(zé) 將各電器設(shè)備統(tǒng)一接入與控制，并通過智能終端進(jìn)行展示。智能終端為電器設(shè)備進(jìn)行展示 與控制提供一個人機(jī)接口。如：手機(jī)、個人電腦、手持終端等。智能終端屬于電器設(shè)備中的 一種顯示與控制設(shè)備，在接入到家庭網(wǎng)關(guān)的具體實現(xiàn)與其他電器設(shè)備相同，因此本文所提 及的電器設(shè)備也包括智能終端。如圖1所示，當(dāng)前智能家居組網(wǎng)中，智能家庭網(wǎng)關(guān)為單播 Socket服務(wù)端，各電器設(shè)備為單播Socket客戶端。如果電器設(shè)備需要與智能家庭網(wǎng)關(guān)通信 或智能家庭網(wǎng)關(guān)需要與電器設(shè)備通信時，電器設(shè)備必須與智能家庭網(wǎng)關(guān)建立Socket連接， 而建立Sokcet連接的前提是電器設(shè)備必須知道智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口，否則 無法建立Socket連接。
[0003] 目前，各電器設(shè)備獲取智能家庭網(wǎng)關(guān)的服務(wù)端的單播IP和監(jiān)聽端口都是通過人 工從智能家庭網(wǎng)關(guān)查看其單播IP和監(jiān)聽端口信息，再通過手動對各電器設(shè)備進(jìn)行逐一錄 入。只要智能家庭網(wǎng)關(guān)IP或端口有變更，與之連接的所有電器都需要重新手工錄入，這樣 不僅工作量大而且容易出錯、代價極高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中所提及的電器設(shè)備獲取智能家庭網(wǎng)關(guān)的服務(wù)器的單播IP和監(jiān)聽 端口必須通過人工查看、手動錄入，而這種方法不僅工作量大且容易出錯。本發(fā)明提供了基 于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)系統(tǒng)及其接入方法，通過電器設(shè)備、智 能家庭網(wǎng)關(guān)自身的組播Socket模塊，使得電器設(shè)備可以自動接入到智能家庭網(wǎng)關(guān)中，整個 過程都是自動完成，無需人工參與。
[0006] 2.技術(shù)方案
[0007] 基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)，包括智能家庭網(wǎng)關(guān)與電器 設(shè)備、智能家庭網(wǎng)關(guān)與智能終端之間相互通信的組件，使得智能家庭網(wǎng)關(guān)與電器設(shè)備之間 的相互通信、有機(jī)協(xié)作的整體統(tǒng)一的自動接入系統(tǒng)。因智能終端（如手機(jī)）與電器設(shè)備實 現(xiàn)相同，所以，全文只描述電器設(shè)備的實現(xiàn)，智能終端實現(xiàn)方案直接參見電器設(shè)備的技術(shù)方 案即可。
[0008] 智能家庭網(wǎng)關(guān)的通信組件包括第一定時器、第一組播Socket模塊、第一單播 Socket模塊、應(yīng)用處理模塊；第一定時器與第一組播Socket模塊需要聯(lián)合工作，第一定時 器主要是每間隔一定時間便驅(qū)動第一組播Socket模塊向組播組發(fā)送自身的單播IP和監(jiān)聽 端口信息；應(yīng)用處理模塊與第單播Socket模塊需要聯(lián)合工作，當(dāng)?shù)谝粏尾ocket模塊與電 器設(shè)備建立Socket連接后，最終把接入到的應(yīng)用消息上報給應(yīng)用處理模塊進(jìn)行處理。
[0009] 電器設(shè)備（或智能終端）的通信組件包括第二組播Socket模塊、存儲器、第二定 時器、第二單播Socket模塊；第二組播Socket模塊與存儲器需要聯(lián)合工作，當(dāng)?shù)诙M播 Socket模塊從組播組中接收到智能網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口消息后，立即將其存儲到存 儲器中。第二定時器與第二單播Socket模塊需要聯(lián)合工作，第二定時器每間隔一定時間便 會檢測單播Socket連接狀態(tài)，如果連接斷開就利用存儲器中存儲的智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播 IP和監(jiān)聽端口信息驅(qū)動第二單播Socket模塊與智能家庭智能網(wǎng)關(guān)建立單播Socket連接。 [0010] 電器設(shè)備基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入方法，其步驟為：
[0011] 第一步：根據(jù)已約定的組播IP和監(jiān)聽端口加入組播組。
[0012] 首先為整個智能家居自動接入系統(tǒng)的組播組約定一個IP和監(jiān)聽端口，如： 224. 0. 0. 80:7080,所有智能家居中的電器設(shè)備、智能家庭網(wǎng)關(guān)都通過自身的組播Socket 模塊根據(jù)已約定的組播IP和監(jiān)聽端口信息加入到對應(yīng)的組播組中，并成功成為組播組成 員。此組播組中的成員可以通過自身的組播Socket模塊向組播組中其他成員發(fā)布組播組 消息，組播組成員也可以通過自身的組播Socket模塊接收來自組播組其他成員發(fā)布的組 播組消息。
[0013] 第二步：智能家庭網(wǎng)關(guān)定時向組播組發(fā)布自身的單播IP和監(jiān)聽端口信息。
[0014] 為了讓所有的電器設(shè)備（包括智能終端）都知道智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽 端口信息，智能家庭網(wǎng)關(guān)通過第一定時器驅(qū)動自身的第一組播Socket模塊定時向組播組 發(fā)布自身的單播IP和監(jiān)聽端口信息，因此，不管電器設(shè)備（包括、智能終端）什么時候啟 動，只要其加入到組播組，就可以接收到智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息。
[0015] 第三步：各電器設(shè)備保存智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息。
[0016] 各電器設(shè)備通過自身的第二組播Socket模塊從已約定的組播組中收到智能家庭 網(wǎng)關(guān)定時發(fā)送的組播消息（組播消息包括智能家庭網(wǎng)關(guān)單播IP和監(jiān)聽端口信息），電器設(shè) 備再將接收到的智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息存儲到自身的存儲器中。
[0017] 第四步：各電器設(shè)備根據(jù)智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息與智能家庭網(wǎng) 關(guān)建立Socket連接。
[0018] 各電器設(shè)備通過自身的第二定時器定時從第二單播Socket模塊檢測與智能家庭 網(wǎng)關(guān)的連接情況，如果連接斷開，則從存儲器中定時查詢已存儲的智能家庭網(wǎng)關(guān)單播IP和 監(jiān)聽端口信息，再通過電器設(shè)備自身的第二單播Socket模塊并根據(jù)從存儲器中獲取到的 最新智能家庭網(wǎng)關(guān)單播IP和監(jiān)聽端口信息與智能家庭網(wǎng)關(guān)的第一單播Socket模塊建立 Socket 連接。
[0019] 第五步：將電器設(shè)備的應(yīng)用消息交由應(yīng)用處理模塊處理。
[0020] 最后，智能家庭網(wǎng)關(guān)從第一單播Socket模塊接收到電器設(shè)備的應(yīng)用消息后，直接 通過第一單播Socket模塊上送給應(yīng)用處理模塊進(jìn)行處理。
[0021] 3.有益效果
[0022] 本發(fā)明通過智能家庭網(wǎng)關(guān)向已約定的組播組的定時發(fā)送自身單播IP和監(jiān)聽端口 信息，以達(dá)到不管電器設(shè)備什么時候啟動，只要其加入到組播組，就可以接收到智能網(wǎng)關(guān)的 單播IP和監(jiān)聽端口信息。當(dāng)各電器設(shè)備接收到智能家庭網(wǎng)關(guān)的IP和監(jiān)聽端口信息后，就 可以根據(jù)此單播IP和監(jiān)聽端口信息與智能家庭網(wǎng)關(guān)建立Socket連接。有了這個Socket 連接，后續(xù)智能家居網(wǎng)中所有的通信信令都是在此Socket連接上進(jìn)行通信。此建立Socket 連接整個過程都是自動完成，無需人工參與，這便大大地降低了人工工作量，以提高智能家 居整體系統(tǒng)的易用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中，各電器設(shè)備與智能家庭網(wǎng)關(guān)、智能家庭網(wǎng)關(guān)與智能終端之間 的系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖。
[0024] 圖2為基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)的交互示意圖。

【具體實施方式】
[0025] 實施例1 :以電器設(shè)備接入智能家庭網(wǎng)關(guān)為例。
[0026] 如圖2所示，基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)，包括智能家 庭網(wǎng)關(guān)與電器設(shè)備，還包括智能家庭網(wǎng)關(guān)與智能終端之間相互通信的組件，即智能家庭網(wǎng) 關(guān)的通信組件和電器設(shè)備的通信組件，所述的智能家庭網(wǎng)關(guān)的通信組件包括第一定時器、 第一組播Socket模塊、第一單播Socket模塊和應(yīng)用處理模塊；第一定時器與第一組播 Socket模塊聯(lián)合工作，第一定時器在每間隔時間便驅(qū)動第一組播Socket模塊向組播組發(fā) 送自身的單播IP和監(jiān)聽端口信息；應(yīng)用處理模塊與第一單播Socket模塊聯(lián)合工作，當(dāng)?shù)?一單播Socket模塊與電器設(shè)備建立Socket連接后，最終把接入到的應(yīng)用消息上報給應(yīng)用 處理模塊進(jìn)行處理。所述的電器設(shè)備的通信組件包括第二組播Socket模塊、存儲器、第 二定時器和第二單播Socket模塊；第二組播Socket模塊與存儲器聯(lián)合工作，當(dāng)?shù)诙M播 Socket模塊從組播組中接收到智能網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口消息后，立即將其存儲到存 儲器中；第二定時器與第二單播Socket模塊聯(lián)合工作，第二定時器在每間隔時間便會檢測 單播Socket連接狀態(tài)，如果連接斷開就利用存儲器中存儲的智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān) 聽端口信息驅(qū)動第二單播Socket模塊與智能家庭智能網(wǎng)關(guān)建立單播Socket連接。本發(fā)明 在智能家居具體實現(xiàn)如圖2所示（整個過程實現(xiàn)的編程語言不限，編程語言可以是C/C++/ Java 等）：
[0027] 第一步：根據(jù)已約定的組播IP和監(jiān)聽端口加入組播組。
[0028] 首先為整個智能家居自動接入系統(tǒng)約定一個組播組，此組播組的IP和監(jiān)聽端口 為：224. 0. 0. 80:7080。本例中的智能家庭網(wǎng)關(guān)通過自身的第一組播Socket模塊、電器設(shè)備 通過自身的第二組播Socket模塊加入224. 0. 0. 80:7080的組播組。成功加入組播組后，智 能家庭網(wǎng)關(guān)、電器設(shè)備都成為224. 0. 0. 80:7080組播組的成員，此組播組中的成員可以通 過自身的組播Socket模塊向組播組中其他成員發(fā)布組播組消息，組播組成員也可以通過 自身的組播Socket模塊接收來自組播組其他成員發(fā)布的組播組消息。
[0029] 第二步：智能家庭網(wǎng)關(guān)定時向組播組發(fā)布自身的單播IP和監(jiān)聽端口信息。
[0030] 智能家庭網(wǎng)關(guān)通過第一定時器驅(qū)動第一組播Socket模塊向224. 0·0· 80:7080 組播組發(fā)送自身的單播IP和監(jiān)聽端口信息，此單播IP和監(jiān)聽端口信息內(nèi)容包括： 192. 168. 1. 100:8080。不管電器設(shè)備什么時候啟動，只要其加入到組播組，就可以接收到智 能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息，即192. 168. 1. 100:8080。
[0031] 第三步：各電器設(shè)備保存智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息。
[0032] 電器設(shè)備的第二組播Socket模塊接收到來自智能家庭網(wǎng)關(guān)的組播消息（消息內(nèi) 容：192. 168. 1. 100:8080)，并將此信息通過自身存儲器保存。
[0033] 第四步：各電器設(shè)備根據(jù)智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息與智能家庭網(wǎng) 關(guān)建立Socket連接。
[0034] 由電器設(shè)備的第二定時器定時檢測自身的第二單播Socket模塊中與智能家庭網(wǎng) 關(guān)的Socket連接是否正常，如果不正常，則從存儲器中獲取最新的智能家庭網(wǎng)關(guān)單播IP和 監(jiān)聽端信息（即192. 168. 1. 100:8080)，并通過第二單播Socket模塊并根據(jù)從存儲器中獲 取到的最新智能家庭網(wǎng)關(guān)單播IP和監(jiān)聽端口信息與智能家庭網(wǎng)關(guān)的第一單播Socket模塊 建立Socket連接。有了此Socket連接，智能空調(diào)與智能家庭網(wǎng)關(guān)就可以進(jìn)行相互通信。
[0035] 第五步：將電器設(shè)備的應(yīng)用消息交由應(yīng)用處理模塊處理。
[0036] 智能家庭網(wǎng)關(guān)從第一單播Socket模塊接收到電器設(shè)備的應(yīng)用消息后，直接通過 第一單播Socket模塊上送給應(yīng)用處理模塊進(jìn)行處理。
【權(quán)利要求】
1. 基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)，包括智能家庭網(wǎng)關(guān)與電器設(shè) 備，其特征在于，還包括智能家庭網(wǎng)關(guān)與智能終端之間相互通信的組件，所述組件為智能家 庭網(wǎng)關(guān)的通信組件和電器設(shè)備的通信組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)，其特 征在于，所述的智能家庭網(wǎng)關(guān)的通信組件包括第一定時器、第一組播Socket模塊、第一單 播Socket模塊和應(yīng)用處理模塊；第一定時器與第一組播Socket模塊聯(lián)合工作，第一定時器 在每間隔時間便驅(qū)動第一組播Socket模塊向組播組發(fā)送自身的單播IP和監(jiān)聽端口信息； 應(yīng)用處理模塊與第一單播Socket模塊聯(lián)合工作，當(dāng)?shù)谝粏尾ocket模塊與電器設(shè)備建立 Socket連接后，最終把接入到的應(yīng)用消息上報給應(yīng)用處理模塊進(jìn)行處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入系統(tǒng)，其特 征在于，所述的電器設(shè)備的通信組件包括第二組播Socket模塊、存儲器、第二定時器和第 二單播Socket模塊；第二組播Socket模塊與存儲器聯(lián)合工作，當(dāng)?shù)诙M播Socket模塊從 組播組中接收到智能網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口消息后，立即將其存儲到存儲器中；第二定 時器與第二單播Socket模塊聯(lián)合工作，第二定時器在每間隔時間便會檢測單播Socket連 接狀態(tài)，如果連接斷開就利用存儲器中存儲的智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息驅(qū) 動第二單播Socket模塊與智能家庭智能網(wǎng)關(guān)建立單播Socket連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接 入系統(tǒng)，其特征在于，所述的電器設(shè)備的通信組件為智能終端的通信組件。
5. 基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入方法，其步驟為： 第一步：根據(jù)已約定的組播IP和監(jiān)聽端口加入組播組： 首先為整個智能家居自動接入系統(tǒng)的組播組約定一個IP和監(jiān)聽端口，所有智能家居 中的電器設(shè)備、智能家庭網(wǎng)關(guān)都通過自身的組播Socket模塊根據(jù)已約定的組播IP和監(jiān)聽 端口信息加入到對應(yīng)的組播組中，并成功成為組播組成員；此組播組中的成員可以通過自 身的組播Socket模塊向組播組中其他成員發(fā)布組播組消息，組播組成員也可以通過自身 的組播Socket模塊接收來自組播組其他成員發(fā)布的組播組消息； 第二步：智能家庭網(wǎng)關(guān)定時向組播組發(fā)布自身的單播IP和監(jiān)聽端口信息： 為了讓所有的電器設(shè)備都知道智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息，智能家庭網(wǎng) 關(guān)通過第一定時器驅(qū)動自身的第一組播Socket模塊定時向組播組發(fā)布自身的單播IP和監(jiān) 聽端口信息，因此，電器設(shè)備啟動，只要其加入到組播組，就可以接收到智能家庭網(wǎng)關(guān)的單 播IP和監(jiān)聽端口信息； 第三步：各電器設(shè)備保存智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息： 各電器設(shè)備通過自身的第二組播Socket模塊從已約定的組播組中收到智能家庭網(wǎng)關(guān) 定時發(fā)送的組播消息，電器設(shè)備再將接收到的智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息存 儲到自身的存儲器中； 第四步：各電器設(shè)備根據(jù)智能家庭網(wǎng)關(guān)的單播IP和監(jiān)聽端口信息與智能家庭網(wǎng)關(guān)建 立Socket連接： 各電器設(shè)備通過自身的第二定時器定時從第二單播Socket模塊檢測與智能家庭網(wǎng)關(guān) 的連接情況，如果連接斷開，則從存儲器中定時查詢已存儲的智能家庭網(wǎng)關(guān)單播IP和監(jiān)聽 端口信息，再通過電器設(shè)備自身的第二單播Socket模塊并根據(jù)從存儲器中獲取到的最新 智能家庭網(wǎng)關(guān)單播IP和監(jiān)聽端口信息與智能家庭網(wǎng)關(guān)的第一單播Socket模塊建立Socket 連接； 第五步：將電器設(shè)備的應(yīng)用消息交由應(yīng)用處理模塊處理： 最后，智能家庭網(wǎng)關(guān)從第一單播Socket模塊接收到電器設(shè)備的應(yīng)用消息后，直接通過 第一單播Socket模塊上送給應(yīng)用處理模塊進(jìn)行處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于組播與單播雙協(xié)議實現(xiàn)的智能家居自動接入方法，其特 征在于，所述步驟3中的組播消息包括智能家庭網(wǎng)關(guān)單播IP和監(jiān)聽端口信息。
【文檔編號】H04L12/28GK104104566SQ201410375311
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】王征 申請人:王征