數(shù)模切換器設(shè)備、樓宇對講系統(tǒng)和實現(xiàn)模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)連接的方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種樓宇對講系統(tǒng)中實現(xiàn)模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)連接的方法，同時涉及一種樓宇對講數(shù)模切換器設(shè)備，以及一種兼具模擬與數(shù)字設(shè)備的樓宇對講系統(tǒng)。【
背景技術(shù)：
】[0002]樓宇對講系統(tǒng)是在多層或高層建筑中實現(xiàn)訪客、住戶和物業(yè)管理中心相互通話、信息交流并實現(xiàn)對小區(qū)安全出入通道控制的管理系統(tǒng)。[0003]傳統(tǒng)的樓宇對講系統(tǒng)主要是基于模擬信號的模擬系統(tǒng)，存在著擴展性差、功能單一、聯(lián)網(wǎng)受信號傳輸衰減影響嚴(yán)重等缺點，但其價格便宜。與傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)相比，數(shù)字系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP技術(shù)，其布線簡單、聯(lián)網(wǎng)功能強大、可擴展性強，但價格較高。由于模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)具有各自的優(yōu)勢，而且很多小區(qū)從首次入住到全部完工的周期可能長達(dá)幾年，同一小區(qū)中的不同樓座可能有的安裝數(shù)字系統(tǒng)，有的安裝模擬系統(tǒng)。模擬系統(tǒng)的客戶同樣希望能夠享受數(shù)字系統(tǒng)豐富的聯(lián)網(wǎng)功能和服務(wù)，例如家庭報警、家電控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、社區(qū)服務(wù)等等。因此，如何對現(xiàn)有的模擬系統(tǒng)升級，實現(xiàn)模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的連接及通信，成為樓宇對講領(lǐng)域的一個研究課題。[0004]然而，數(shù)字系統(tǒng)的通信基于以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議，采用IP方式尋址；而模擬系統(tǒng)大多采用485模擬總線協(xié)議，采用ID方式尋址，因此模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)在底層通信協(xié)議方面存在巨大的差異性。如何能在較小的系統(tǒng)變更和工程變更條件下，實現(xiàn)跨系統(tǒng)通信是本領(lǐng)域亟待解決難題。[0005]到目前為止，對于樓宇對講系統(tǒng)跨系統(tǒng)通信的問題，雖然理論上已經(jīng)出現(xiàn)了一種解決方案，但其升級代價昂貴，在產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用面臨較大障礙。參見專利號為ZL201020178304.4的實用新型專利《兼具模擬與數(shù)字通信的樓宇對講網(wǎng)絡(luò)連接器》，該方案為給每個模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都配置一個轉(zhuǎn)換器設(shè)備，該設(shè)備完成模擬與數(shù)字之間通信協(xié)議的適配與轉(zhuǎn)換。然而該方案存在以下兩個缺點：由于需要給所有模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都分別配置一個轉(zhuǎn)換設(shè)備才能實現(xiàn)模擬設(shè)備的數(shù)字接入，其升級價格過于昂貴；此外這種升級還涉及所有模擬聯(lián)網(wǎng)線路的數(shù)字改造，工程改造復(fù)雜、代價高。[0006]因此，如何實現(xiàn)模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的連接及通信，成為樓宇對講領(lǐng)域的一個研究課題。【
發(fā)明內(nèi)容】[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種樓宇對講系統(tǒng)中實現(xiàn)模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)連接的方法和設(shè)備。[0008]本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種用于連接模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的樓宇對講數(shù)模切換器設(shè)備，所述數(shù)模切換器設(shè)備包括以太網(wǎng)接口單元、模擬接口單元、代理單元和協(xié)議適配單元，所述以太網(wǎng)接口單元用于與連接了多個數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的以太網(wǎng)連接，以接收/發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；所述模擬接口單元用于與連接了多個模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的模擬總線連接，以接收/發(fā)送模擬總線數(shù)據(jù)包；所述代理單元用于實現(xiàn)所有模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的IP代理；所述協(xié)議適配單元用于實現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)包和數(shù)字協(xié)議數(shù)據(jù)包的解析、協(xié)議轉(zhuǎn)換和包重構(gòu)。[0009]進(jìn)一步地，所述數(shù)模切換器設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換單元，所述網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換單元用于實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP重定向及源IP偽裝。[0010]進(jìn)一步地，所述代理單元為使用Arp代理技術(shù)的Arp代理單元。[0011]本發(fā)明技術(shù)方案還提供了一種兼具模擬與數(shù)字設(shè)備的樓宇對講系統(tǒng)，其特征在于，包括以太網(wǎng)、模擬總線、多個數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、多個模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、以及上述的用于連接模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的樓宇對講數(shù)模切換器設(shè)備，所述數(shù)模切換器設(shè)備分別連接以太網(wǎng)和模擬總線；所述數(shù)字系統(tǒng)中每個數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有一個ID及IP;所述模擬系統(tǒng)中每個模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有一個ID，在此基礎(chǔ)上還具有一個虛擬IP;所有設(shè)備的ID與IP--對應(yīng)并可相互轉(zhuǎn)換。[0012]進(jìn)一步地，所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為數(shù)字室內(nèi)機、數(shù)字門口機或電腦管理機。[0013]進(jìn)一步地，所述模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為模擬室內(nèi)機、模擬門口機或模擬管理機。[0014]進(jìn)一步地，所述樓宇對講系統(tǒng)包括一部數(shù)模切換器設(shè)備，來實現(xiàn)整個模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的連接。[0015]進(jìn)一步地，所述樓宇對講系統(tǒng)包括多部數(shù)模切換器設(shè)備，其中每個安裝模擬系統(tǒng)的單元或樓座分別連接一部數(shù)模切換器設(shè)備。[0016]本發(fā)明技術(shù)方案還提供了一種樓宇對講系統(tǒng)中實現(xiàn)模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)連接的方法，所述數(shù)字系統(tǒng)中每個數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有一個ID及IP;所述模擬系統(tǒng)中每個模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有一個ID，并為每個所述模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分配一個虛擬IP;所有設(shè)備的ID與IP-一對應(yīng)并可相互轉(zhuǎn)換；所述模擬系統(tǒng)和所述數(shù)字系統(tǒng)之間通信的實現(xiàn)方法如下：A、所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備向所述模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信，包括以下步驟：al、所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲得目標(biāo)模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的虛擬IP，并廣播其要與具有該IP的主機進(jìn)行通信的請求；a2、樓宇對講數(shù)模切換器設(shè)備代替所述目標(biāo)模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備做出響應(yīng)，使所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將所述數(shù)模切換器設(shè)備當(dāng)作其要通信的目標(biāo)主機；a3、所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送IP數(shù)據(jù)包至所述數(shù)模切換器設(shè)備；a4、所述數(shù)模切換器設(shè)備對IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)包，并通過模擬總線發(fā)送給所述目標(biāo)模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備；B、所述模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備向所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信，包括以下步驟：bl、所述數(shù)模切換器設(shè)備通過所述模擬總線接收由所述模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送給目標(biāo)數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的模擬數(shù)據(jù)包；b2、所述數(shù)模切換器設(shè)備從所述模擬數(shù)據(jù)包提取出所述模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及所述目標(biāo)數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的ID，并對應(yīng)轉(zhuǎn)換為虛擬源IP及目標(biāo)IP;b3、所述數(shù)模切換器設(shè)備解析所述模擬數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換并重構(gòu)為IP數(shù)據(jù)包；b4、所述數(shù)模切換器設(shè)備將所述IP數(shù)據(jù)包通過以太網(wǎng)發(fā)送給所述目標(biāo)數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。[0017]進(jìn)一步地，步驟al中，所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲得所述目標(biāo)模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的虛擬IP的方法是通過查表或者ID/IP映射規(guī)則實現(xiàn)的；步驟b2中，所述數(shù)模切換器設(shè)備將所述目標(biāo)數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的ID轉(zhuǎn)換為IP是通過查表或者ID/IP映射規(guī)則實現(xiàn)的。[0018]進(jìn)一步地，步驟a2的具體實現(xiàn)方式為，所述數(shù)模切換器設(shè)備使用地址解析協(xié)議(Arp)代理技術(shù)代替所述目標(biāo)模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備響應(yīng)所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的Arp請求，并將自身的MAC地址通過Arp響應(yīng)發(fā)送給所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，從而使所述數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將所述數(shù)模切換器設(shè)備當(dāng)作其要通信的目標(biāo)主機。[0019]進(jìn)一步地，步驟a3進(jìn)一步包括，所述數(shù)模切換器設(shè)備通過IP信息包過濾系統(tǒng)(iptables)的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT)技術(shù)將所述目標(biāo)模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的虛擬IP重定向到所述數(shù)模切換器設(shè)備自身的IP。[0020]進(jìn)一步地，步驟b2進(jìn)一步包括，所述數(shù)模切換器設(shè)備發(fā)送Arp請求獲取所述目標(biāo)數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備MAC地址，所述目標(biāo)數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收到所述Arp請求后將自身的MAC地址通過Arp響應(yīng)發(fā)送給所述數(shù)模切換器設(shè)備。[0021]進(jìn)一步地，步驟b3進(jìn)一步包括，所述數(shù)模切換器設(shè)備通過iptables的源地址轉(zhuǎn)換(SNAT)技術(shù)將所述數(shù)模切換器設(shè)備自身的IP偽裝成所述模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的虛擬IP。[0022]由此，本發(fā)明提供的樓宇對講系統(tǒng)中實現(xiàn)模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)連接的方法、樓宇對講數(shù)模切換器設(shè)備和樓宇對講系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種系統(tǒng)變更小、工程安裝及維護成本低、用戶體驗度高、升級方便的解決方案。[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明?！靖綀D說明】[0024]為了更好地描述本發(fā)明的實施例，繪制了以下附圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖僅是以示例的方式示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而不應(yīng)將附圖解釋為對本發(fā)明的限制，其中：[0025]圖1為本發(fā)明提供的一實施例的樓宇對講系統(tǒng)的拓?fù)鋱D；[0026]圖2為本發(fā)明提供的一實施例的樓宇對講數(shù)模切換器設(shè)備的模塊示意圖；[0027]圖3為本發(fā)明采用的TCP/IP協(xié)議尋址的流程圖；[0028]圖4為本發(fā)明提供的一實施例的數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備向模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信的流程圖；[0029]圖5為本發(fā)明提供的一實施例的模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備向數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信的流程圖?！揪唧w實施方式】[0030]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。應(yīng)當(dāng)理解的是：在下文的描述中，"左"、"右"、"上"、"下"、"前"、"后"等術(shù)語僅用于表示參照附圖所指示的方向；而"第一"、"第二"、"第三"等術(shù)語用于描述多個組成部分，但是這些組成部分之間不存在先后順序，這些術(shù)語僅僅是為了將一個組成部分與另一組成部分區(qū)分。[0031]本發(fā)明在數(shù)字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)之間，使用一個中間數(shù)模切換器設(shè)備完成兩個系統(tǒng)間接口的適配和通信數(shù)據(jù)的解析、重構(gòu)及轉(zhuǎn)發(fā)，其主要實施方式如下：[0032]數(shù)字系統(tǒng)中每個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有一個ID及IP，模擬系統(tǒng)中每個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有一個ID，在此基礎(chǔ)上給每個模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備各自分配一個虛擬IP，所有設(shè)備的ID與IP-一對應(yīng)且可相互轉(zhuǎn)換；由數(shù)模切換器代理其所連接的所有模擬設(shè)備的虛擬IP，具體如下：[0033]-、當(dāng)數(shù)字聯(lián)網(wǎng)設(shè)備向模擬聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通當(dāng)前第1頁1 2 3