[发明专利]一种用于控制智能家居的家庭网关及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及家庭网关领域，具体涉及一种用于控制智能家居的家庭网关及其实现方法。

背景技术

目前，各大运营商提供的家庭网关，除了具备基本的上网、电话和电视等功能外，也开始涉及对家庭网络的控制，例如：控制各种家电，开启空调、电视机和音响等，某些网关产品还提供安防、远程医疗等功能。现有家庭网关的开发一般基于嵌入式操作系统，如嵌入式linux或者vxworks，不同家居设备需要由不同制造厂家提供相应的应用模块和驱动，一般为动态库或者二进制文件形式，各种应用模块和驱动模块与家庭网关之间缺少统一的接口。

在家庭网关上增加智能家居控制功能，一般按照如下方法实现：

改造现有家庭网关的硬件，在现有家庭网关上增加家居设备通信接口，例如：红外接口、CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线接口，该接口与外部家电或者安防、医疗设备通信；修改现有家庭网关的软件代码，增加相应家居设备的中间件控制模块，通过软件升级，更新家庭网关驱动模块和应用模块，使之支持家居设备。

如果运营商需要增加一种新的家居设备进行控制，或者卸载某个家居设备，就不得不先花时间熟悉该家居应用模块和驱动模块的安装和卸载方法，同时各个家居厂家也不清楚自己的模块装卸和运行是否影响其他厂家的应用模块功能，因此上述实现方法具有以下两点不足：

(1)硬件上，家庭网关需要事先定制，大部分网关只能适用于某种单一家用设备的控制，如家用电器、医疗设备或者安防设备。

(2)软件上，现有家庭网关一般采用嵌入式linux，对于定制的家庭网关，如果涉及到多种家居设备的控制，某种家居设备控制模块的升级或者卸载有时需要重启整个家庭网关，或者会影响到其他家居设备的运行。

综上所述，由于同时涉及硬件和软件的修改，加上没有一个统一的软硬件接口方式，在家庭网关上想增加不同类型的家居设备控制功能难度很大，特别是对于各个运营商成千上万台已在用户家里使用的家庭网关，几乎不可能再增加智能家居设备控制功能，因此，急需一种简单易行的实现方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的在家庭网关上增加智能家居控制功能的方法同时涉及硬件和软件的修改，加上没有一个统一的软硬件接口方式，使得增加智能家居设备控制功能的难度较大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于控制智能家居的家庭网关，包括家居设备控制模块和家庭网关远程管理模块，还包括OSGI模块、公共库模块和硬件通信接口，

家居设备控制模块，通过无线射频信号控制家居设备；

家庭网关远程管理模块，管理家居设备控制模块；

OSGI模块，包括嵌入式java虚拟机、java类库和OSGI框架，OSGI框架作为家居设备控制模块的运行容器，OSGI模块通过家庭网关的镜像升级功能或模块升级功能下载到家庭网关上运行，并在家庭网关的启动脚本中增加相应的命令，使家庭网关启动时同时运行OSGI模块；

公共库模块，包括串口操作模块、家庭网关信息查询模块、HTTP协议支持模块和USB转串口模块，这些模块按照OSGI BUNDLE规范封装后导出相应的服务，供家居设备控制模块调用；

硬件通信接口，由USB转串口模块和无线收发模块组成，家居设备接口通过USB接口与家庭网关连接，家庭网关通过无线射频信号与家居设备进行通信。

在上述技术方案中，当有多个所述家居设备接入所述家庭网关时，通过增加一个或多个USB HUB将多个所述家居设备接口同时插入所述家庭网关的所述USB接口。

在上述技术方案中，所述家庭网关远程管理模块与所述OSGI模块的通信接口通过UNIX Domain Socket实现。

在上述技术方案中，所述家居设备控制模块采用bundle的形式在所述OSGI框架上单独的安装和运行。

本发明还提供了一种家庭网关的实现方法，包括以下步骤：

步骤101:在现有家庭网关中增加OSGI模块；

步骤102:在家庭网关的启动脚本中增加相应的命令，使家庭网关启动时同时运行OSGI模块；

步骤103:开发OSGI模块与家庭网关远程管理模块的通信接口代码；

步骤104:集成家居设备控制模块的公共库代码和公共驱动库到OSGI模块；

步骤105:开发家庭网关与家居设备之间的硬件通信接口；