[发明专利]基于物联网的智能家居设备系统组网及远程监控管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能家居系统的组网架构和远程监控管理方法。 

背景技术

目前的智能家居系统架构，有两种主流结构。一种是采用点对点的通信方式，让智能手机等WIFI设备直接与硬件设备 P2P交互，或利用网关变相实现P2P通信交互，如三星、苹果等公司的智能家居监控模式；另外一种是国内智能家居设备厂商喜欢的模式，即移动设备访问厂商提供的云服务来连接智能家居系统，通过网关内置的程序来与硬件设备交互。不论那种方式，移动应用程序都只能访问自家设备系统，如果家庭有十几个不同厂商的智能家居设备，就得在智能手机上安装多个应用，并来回切换使用，更为糟糕的是，他们之间不能互动。还有一种较为先进的结构，就是海尔想要推出的 U+智能家居操作系统，但它在操作系统层面实现家居设备的监控，结构复杂，设备生产厂商对原有硬件系统的更改，工作量大，技术难度高；一旦驱动程序有问题，导致整个系统死机。 

发明内容

为了解决智能家居系统能兼容不同厂商设备的难题，本发明提供了通用的解决方案，包括统一的智能家居硬件架构、软件结构和通信协议等技术方案，使用统一的移动应用就能监控家居系统中不同厂商的智能、非智能以及虚拟设备系统。 

通用解决方案的硬件结构包括智能移动设备、路由器、家庭服务器、设备系统。 

通用解决方案的软件结构，包含四层架构：通用移动设备应用层、服务层、监控层、设备层。 

移动应用使用统一的监控协议与服务层交互，发送控制指令或获取设备状态指令。 

服务层程序使用统一的监控协议与移动应用交互，同时也使用统一的设备即插即用协议接入和管理智能家居设备系统： 

1）智能设备系统使用设备即插即用协议广播自身信息；

2）服务程序侦听、接收设备广播信息，收到请求入网的设备信息后，使用设备即插即用协议通知设备注册入网的相关信息，并启动特定监控程序加载其驱动程序后，实现与设备系统的交互；

3）入网成功后，服务器与设备系统各自保存入网相关信息，下次重启系统时，使用入网信息直接组网，无需重新组网；

 4）对于非智能设备系统或虚拟设备系统，服务器提供完整的手动注册组网方案。

服务程序还负责启动不同的独立设备监控程序：不同设备系统需要一个不同的监控程序。 

服务程序维护复杂的任务管理机制和事件监视机制，实现不同设备之间的联动： 

1）服务程序提供完整的场景任务管理机制，方便用户实现常用的功能操作；

2）服务程序提供完整的事件监视机制，当特定设备的特定状态出现时，服务程序调用设定的任务来报警或提醒用户，实现不同设备间的联动。

监控层程序，使用设备驱动程序与设备系统交互；同时支持串口、TCP/IP、进程间通信等多种通信方式；监控程序接收服务器发来的指令，通过驱动程序控制设备系统；同时接收设备系统传来的状态数据，并上传给服务程序。 

设备驱动程序规范由通用解决方案制定的驱动接口协议定义，协议描述了抽象设备系统的整个架构、方法、事件。 

 驱动接口协议描述了六类抽象设备：数字量输入输出设备、模拟量输入输出设备、流输入输出设备；它们的组合可以描述复杂的设备系统或单个设备。 

设备层程序由设备厂商开发，安装在其设备系统的控制终端设备中；它与设备驱动程序交互，必须按驱动接口协议的要求，适当修改或转换数据通信格式。 

由上可见，本发明的通用解决方案，尤其是三个核心协议，带来了智能家居的推广使用效果： 

智能家电，上电即插即用，方便老百姓 ；只需一个移动APP，即可监控家居所有设备，使用方便；充分保护了老百姓选择智能家居设备的权利、设备自由组网的权利，也有助于设备厂商之间的良性竞争；充分保护了设备厂商的技术成果，只需做少量的智能化程序改造，原有设备很快就可以纳入通用的智能家居系统的管理之下。

附图说明 

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，附图1描述了一个有多种通信方式的智能家居系统结构示意图。

具体实施方式 

下面将结合附图以及具体实施例来说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例： 

此具体实施例详细说明本发明的智能家居设备系统组网过程和远程监控方法。