智能家居系統(tǒng)及其實現(xiàn)多對多通信的條件配置和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信和處理方法及實現(xiàn)方法的系統(tǒng)，特別是涉及智能家居系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)通信和處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能家居領(lǐng)域的不斷發(fā)展，越來越多種類和數(shù)量的智能家居設(shè)備，出現(xiàn)在以家庭為單位來使用的智能家居系統(tǒng)之中。然而，由于智能家居設(shè)備種類的多樣化和數(shù)量的不斷增加，每個智能設(shè)備在實現(xiàn)自身功能的同時，也與其他智能設(shè)備進(jìn)行通信，相互協(xié)調(diào)，配合完成一些特定的功能。
[0003]多個智能設(shè)備之間進(jìn)行通信時，每一個智能設(shè)備都沒有來區(qū)別于其他智能設(shè)備的固定標(biāo)識地址。目前在智能家居領(lǐng)域，多個智能設(shè)備之間的通信，是基于藍(lán)牙等技術(shù)的點對點的通信技術(shù)，如果要實現(xiàn)一對多的通信大多以廣播的形式發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0004]多個智能設(shè)備之間的通信，根據(jù)發(fā)送設(shè)備的數(shù)量和接收設(shè)備的數(shù)量，可以分為一對一、一對多、多對多三種類型。一對一的通信方式，即點對點的通信方式，指一個智能設(shè)備一次只能與另一個智能設(shè)備建立通信。一對多的通信方式，指一個智能設(shè)備一次可與多個智能設(shè)備進(jìn)行通信，實現(xiàn)一對多的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。目前這種一對多的技術(shù)實現(xiàn)，是基于一對一的通信，即一個智能設(shè)備要完成與多個智能設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，需要一個智能設(shè)備依次向每個智能設(shè)備發(fā)送一次數(shù)據(jù)，發(fā)送的次數(shù)等于多個智能設(shè)備的數(shù)量。多對多的通信方式，指多個智能設(shè)備可與多個智能設(shè)備進(jìn)行通信。目前這種多對多的技術(shù)實現(xiàn)，也是基于一對一的通信，即多個智能設(shè)備要完成與多個智能設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，需要一個智能設(shè)備一次向每個智能設(shè)備發(fā)送一次數(shù)據(jù)，發(fā)送的次數(shù)為通信一方的智能設(shè)備的數(shù)目與通信另一方的智能設(shè)備的數(shù)目的乘積。上述的多設(shè)備與多設(shè)備之間的通信技術(shù)，存在以下的缺陷和不足之處:
1.智能設(shè)備沒有自己固定唯一的設(shè)備標(biāo)識地址，來區(qū)別于其他的智能設(shè)備。由于智能設(shè)備之間的通信，依靠獲取對方的簡稱IP地址的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議Internet Protoco地址來實現(xiàn)。而一個智能設(shè)備的IP地址，是動態(tài)分配的，不是固定的、唯一的；因此每次通信，都需要重新獲取智能設(shè)備的IP地址；
2.智能聯(lián)動不能實現(xiàn)真正意義上的多對多的通信方式；無論是一對多、多對多的通信方式，本質(zhì)上還是一對一的操作的重復(fù)，一對一的次數(shù)的疊加，并沒有真正實現(xiàn)多個設(shè)備同時與多個設(shè)備的相互通信，以及數(shù)據(jù)傳輸；
3.進(jìn)行智能聯(lián)動的智能設(shè)備雙方，功能定義并不明確。一個智能設(shè)備與另外一個智能設(shè)備進(jìn)行通信，本質(zhì)是為了相互配合，協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)一些特定的功能；上述進(jìn)行智能聯(lián)動的雙方設(shè)備，并沒有統(tǒng)一、明確的邏輯關(guān)系來進(jìn)行實現(xiàn)功能的有效定義和完成，會給用戶帶來使用上的混亂；
4.依賴網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)前的智能設(shè)備的接入網(wǎng)絡(luò)，建立家庭內(nèi)部的物聯(lián)網(wǎng)的方式，都是依賴于簡稱WiFi的無線保真Wireless Fidelity網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；而所有的智能設(shè)備之間的相互通信，數(shù)據(jù)發(fā)送，也都是通過WiFi進(jìn)行傳輸；一旦網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生變化，比如網(wǎng)絡(luò)故障，網(wǎng)絡(luò)終端失去網(wǎng)絡(luò)連接，所有的智能設(shè)備的控制將全都無法進(jìn)行，給使用者帶來了極大的不便利；如何擺脫對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的全依賴，降低對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度，不需要借助網(wǎng)絡(luò)的依托，就能實現(xiàn)設(shè)備自身的智能判斷、行為控制是現(xiàn)有技術(shù)面臨的一個問題；
5.依賴智能手機(jī)等移動終端；當(dāng)前的智能家居設(shè)備的控制，集中以智能手機(jī)作為核心要素；智能手機(jī)負(fù)責(zé)傳達(dá)用戶對設(shè)備的控制要求，負(fù)責(zé)控制命令的發(fā)送和數(shù)據(jù)的反饋，負(fù)責(zé)多個設(shè)備之間的通信；當(dāng)手機(jī)丟失，關(guān)機(jī)，沒電，故障，失去網(wǎng)絡(luò)連接，對所有設(shè)備的控制也都無法完成；如何擺脫對智能手機(jī)的全依賴，降低對手機(jī)終端的依賴程度，不需要用戶全程操作手機(jī)，即能實現(xiàn)智能設(shè)備自身的條件判斷，執(zhí)行動作也是現(xiàn)有技術(shù)面臨的一個問題；
6.多設(shè)備與多設(shè)備之間的通信，不能支持多發(fā)起源；即多個智能設(shè)備同時與多個設(shè)備進(jìn)行通信時，仍然采用點對點的通信方式，不能完成多個智能設(shè)備同時發(fā)送多個數(shù)據(jù)，而由多個智能設(shè)備同時接受多個數(shù)據(jù)；
7.多設(shè)備與多設(shè)備之間進(jìn)行功能的交互時，家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量大，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩孕枰M(jìn)行保障；該數(shù)據(jù)不僅包含用戶以及家庭成員的個人信息，也包含家庭內(nèi)部私有的智能設(shè)備的所有信息；數(shù)據(jù)一旦被非法破解，盜用，將會帶來無法預(yù)料的安全問題；如何提供有效的數(shù)據(jù)安全措施，對家庭數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行保證，也是現(xiàn)有技術(shù)智能家居系統(tǒng)要解決的問題之一。
[0005]綜上，隨著智能家電的不斷增多和普及，用戶需要借助移動通信終端一臺一臺的操作設(shè)置智能家電，使用戶感到操作繁雜，智能化程度不夠高；另外，現(xiàn)有技術(shù)智能家居系統(tǒng)對移動通信終端過分依賴，在移動通信終端損壞或者不能使用的情況下就無法操作智能家電；最后，智能家電在家電所占比例不斷增高，僅僅依靠移動通信終端完成控制，數(shù)據(jù)量過大影響智能家電的反應(yīng)速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)多對多通信而不依賴移動通信終端和互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)及其實現(xiàn)多對多通信的條件配置和控制方法
對家中所有類型、數(shù)量不同的智能設(shè)備采用統(tǒng)一編址的機(jī)制，每一個智能設(shè)備都有專屬于自己的固定不變的設(shè)備地址，從智能設(shè)備的設(shè)備地址碼中，可以識別該智能設(shè)備屬于什么類型。
[0007]—旦每一個智能設(shè)備都有專屬于自己的地址，在進(jìn)行多設(shè)備與多設(shè)備之間的交互時，多個智能設(shè)備發(fā)給多個智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，因為包含了各自的數(shù)據(jù)發(fā)起的設(shè)備地址、數(shù)據(jù)接收的設(shè)備地址，進(jìn)行同時數(shù)據(jù)傳輸時，也不會相互混亂，都能夠由指定的設(shè)備地址的智能設(shè)備進(jìn)行正確接收，實現(xiàn)了真真意義上的多對多的智能設(shè)備之間的通信。
[0008]同時，為了多個智能設(shè)備進(jìn)行通信、交互時，各自實現(xiàn)的角色明確，實現(xiàn)的功能統(tǒng)一進(jìn)行劃分，方便進(jìn)行管理。將多個類型、數(shù)量眾多的智能設(shè)備，從邏輯上分為兩類:條件控制端和控制對象。
[0009]其中，條件控制端包含多個類型、數(shù)量的智能設(shè)備；控制對象包含多個類型、數(shù)量的智能設(shè)備。由于對智能設(shè)備的分類為邏輯層面的劃分，因此一個智能設(shè)備既可以屬于條件控制端，也可以屬于控制對象。
[0010]多個智能設(shè)備之間的通信方案，則由用戶在智能手機(jī)端進(jìn)行配置。
[0011]配置內(nèi)容包括條件控制端的配置和控制對象的配置。條件控制端的配置包括:從條件控制端中選擇多個智能設(shè)備，為每一個智能設(shè)備設(shè)定一種工作狀態(tài)。上述稱為條件配置。當(dāng)選中的每一個智能設(shè)備都滿足所設(shè)定的工作狀態(tài)時，稱為條件滿足。
[0012]控制對象的配置包括:從控制對象中選擇多個智能設(shè)備，為每一個智能設(shè)備設(shè)置一種控制動作。上述稱為控制配置。當(dāng)先前所配置的條件得到滿足時，控制對象中所選中的每一個智能設(shè)備都將自動執(zhí)行所設(shè)定的控制動作，上述過程由條件自動觸發(fā)，不需要用戶手動進(jìn)行操作。
[0013]一旦用戶在手機(jī)端的配置完成，則由條件控制端的多個智能設(shè)備來直接操作控制對象的多個智能設(shè)備的動作執(zhí)行。當(dāng)多個條件控制端的智能設(shè)備，每一個都滿足了一定的條件，則自動觸發(fā)控制對象的多個智能設(shè)備，分別執(zhí)行一定的動作。以上通信是基于條件下的多對多的智能設(shè)備控制實現(xiàn)，因此稱為多對多的條件配置和控制方法。
[0014]用戶通過智能手機(jī)，對所有智能設(shè)備進(jìn)行直接控制，依賴于智能手機(jī)、網(wǎng)關(guān)以及所有智能設(shè)備之間建立了家庭物聯(lián)網(wǎng)的一級網(wǎng)絡(luò)。在該一級網(wǎng)絡(luò)中，智能手機(jī)發(fā)送指令、數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，由指令中制定了設(shè)備ID碼的智能設(shè)備直接執(zhí)行指令和接收數(shù)據(jù)。
[0015]條件控制端對控制對象端的直接控制，依賴于條件控制端與控制對象共同組成的二級網(wǎng)絡(luò)。
[0016]二級網(wǎng)絡(luò)主要用于實現(xiàn)一級網(wǎng)絡(luò)的功能的獨立實現(xiàn)，二級網(wǎng)絡(luò)與一級網(wǎng)絡(luò)相互獨立，主要采用無線傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)，包括射頻RF無線通信、紫蜂ZigBee協(xié)議無線通信、藍(lán)牙Bluetooth無線通信、紅外數(shù)據(jù)組織IrDA/315/433M/868/915M無線通信等無線技術(shù)，而不僅局限使用一級網(wǎng)絡(luò)的WIFI方式。
[0017]多對多的條件配置和控制方法的具體實現(xiàn)是:
用戶在手機(jī)端的配置一旦完成，則由手機(jī)發(fā)送一條配置指令，該配置指令包含所有的條件配置內(nèi)容和控制配置的內(nèi)容。條件配置內(nèi)容包含所有選中的智能設(shè)備的MAC地址和設(shè)定的條件，可選中多個條件控制端的智能設(shè)備?？刂婆渲脙?nèi)容包含所有選中的智能設(shè)備的MAC地址和要執(zhí)行的控制動作，可選中多個控制對象的智能設(shè)備。配置指令包括條件控制端的條件指令和控制對象端的控制指令，經(jīng)由家庭物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0018]網(wǎng)關(guān)通過LAN 口與家庭無線路由器連接，自獲IP地址建立網(wǎng)絡(luò)連接。所有的智能設(shè)備組成了家庭內(nèi)部的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。家庭物聯(lián)網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部，作為數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)的物理設(shè)備。
[0019]條件配置端被選中的多個智能設(shè)備，接收并存儲條件指令。
[0020]控制對象端被選中的多個智能設(shè)備，接收并存儲控制指令。
[0021]條件配置端的多個智能設(shè)備，不斷將當(dāng)前的工作狀態(tài)，與條件指令進(jìn)行對比。若當(dāng)前的工作狀態(tài)滿足條件指令的內(nèi)容，則發(fā)送觸發(fā)信號；否則繼續(xù)進(jìn)行對比。
[0022]控制對象段的多個智能設(shè)備，接收該觸發(fā)信號，并與存儲的控制指令進(jìn)行對比。若觸發(fā)信號與控制指令匹配，則智能設(shè)備執(zhí)行控制指令；否則不做任何操作。
[0023]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
提出一種基于智能家居系統(tǒng)實現(xiàn)多對多通信的條件配置和控制方法，所述智能家居系統(tǒng)包括支持無線網(wǎng)絡(luò)通信和/或有線網(wǎng)絡(luò)通信的路由器，以及與該路由器建立網(wǎng)絡(luò)通信連接的實時控制和配置端裝置。尤其是，
所述智能家居系統(tǒng)還配置至少兩個受控智能裝置，以及有線數(shù)據(jù)連接或者無線數(shù)據(jù)連接路由器的網(wǎng)關(guān)裝置。所述受控智能裝置包括用于完成家居實際功能的控制對象裝置，用于對控制對象裝置實施條件控制的條件控制裝置，以及既能用做控制對象裝置、也能用做條件控制裝置的雙向受控裝置。
[0024]借助網(wǎng)關(guān)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)路由器與受控智能裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸，從而由實時控制和配置端裝置、路由器、網(wǎng)關(guān)裝置和所有受控智能裝置構(gòu)成一級數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)關(guān)裝置和所有受控智能裝置構(gòu)成二級數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
[0025]所述基于智能家居系統(tǒng)實現(xiàn)多對多通信的條件配置和控制方法使實時控制和配置端裝置和受控智能裝置分別運行如下，
借助實時控制和配置端裝置設(shè)置并發(fā)送條件配置數(shù)據(jù)至受控智能裝置。所述條件配置數(shù)據(jù)包括互為映射關(guān)系的條件裝置定位信息、動作條件數(shù)據(jù)、對象裝置定位信息和動作數(shù)據(jù)。
[0026]所述條件裝置定位信息是條件控制裝置或用做條件控制裝置的雙向受控裝置的物理地址。所述對象裝置定位信息是控制對象裝置或用做控制對象裝置的雙向受控裝置的物理地址。所述動作數(shù)據(jù)反映控制對象裝置或者用做控制對象裝置的雙向受控裝置所具有的一種實際家居功能；該控制對象裝置或者用做控制對象裝置的雙向受控裝置是本條件配置數(shù)據(jù)中的對象裝置定位信息的物理地址所指向裝置。所述動作條件數(shù)據(jù)反映條件控制裝置或者用做條件控制裝置的雙向受控裝置的一種工作狀態(tài)，當(dāng)條件控制裝置或者用做條件控制裝置的雙向受控裝置處于該工作狀態(tài)時就應(yīng)當(dāng)使控制對象裝置或者用做控制對象裝置的雙向受控裝置的家居實際功能啟動；該條件控制裝置或者用做條件控制裝置的雙向受控裝置是本條件配置數(shù)據(jù)中的條件裝置定位信息的物理地址所指向裝置；該控制對象裝置或者用做控制對象裝置的雙向受控裝置是本條件配置數(shù)據(jù)中的對象裝置定位信息的物理地址指向裝置；該家居實際功能是本條件配置數(shù)據(jù)中的動作數(shù)據(jù)所反映的實際家居功能。
[0027]條件控制裝置或者用做條件控制裝置的雙向受控裝置根據(jù)自身工作狀態(tài)和/或接收的條件配置數(shù)據(jù)向控制對象裝置或者用做控制對象裝置的雙向受控裝置發(fā)送條件控制數(shù)據(jù)。
[0028]控制對象裝置或者用做控制對象裝置的雙向受控裝置根據(jù)接收的條件配置數(shù)據(jù)和條件控制數(shù)據(jù)完成家居實際功能。
[0029]一種所述方法的實現(xiàn)方案是，所有實時控制和配置端裝置在智能家居系統(tǒng)運行過程都按如下步驟設(shè)置和發(fā)送條件配置數(shù)據(jù)，
Al.當(dāng)需要輸入條件配置數(shù)據(jù)時，借助實時控制和配置端裝置設(shè)置條件配置數(shù)據(jù)；
A2.實時控制和配置端裝置將步驟Al設(shè)置的條件配置數(shù)據(jù)發(fā)送至受控智能裝置。
[0030]所有條件控制裝置和用做條件控制裝置的雙向受控裝置在智能家居系統(tǒng)運行過程都按如下步驟運行，
B1.條件控制裝置或者用做條件控制裝置的雙向受控裝置檢測是否收到條件配置數(shù)據(jù)；如果收到條件配置數(shù)據(jù)，就進(jìn)行步驟B2 ;如果沒有收到條件配置數(shù)據(jù)，就進(jìn)行步驟B3 ;B2.條件控制裝置或者用做條件控制裝置的雙向受控裝置檢測條件配置數(shù)據(jù)中的條件裝置定位信息是否指向自身，如果條件裝置定位信息指向自身，就記錄該條件配置數(shù)據(jù)；否則，進(jìn)行