[发明专利]一种中继装置、更新方法及设备间进行数据交互的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种中继装置及设备间进行数据交互的方法。

背景技术

随着信息技术、传感技术和通信技术的发展，物联网技术已经越来越成熟，物联网技术已经应用在生活中的方方面面，比如智能家居、智能交通、智能物流、智能农业、智能工业和智能医院等。但是物联网给我们生活带来便利的同时，其本身仍然存在着一些问题。

物联网中的设备通过有线或者无线的形式进行通信从而实现物联网中各个设备的连接，但是目前物联网中并没有一个统一的通信协议，各个物联网设备的制造商都在发展自己的通信协议，各个物联网设备的制造商设计的物联网设备的通信协议可能不同，也就是说如果来自不同物联网设备制造商的物联网设备与其他设备进行通信的通信协议相同，则这些物联网设备之间可以进行通信，如果来自不同物联网设备制造商的物联网设备与其他设备进行通信的通信协议不同，则这些物联网设备之间不能进行通信。根据开放系统互连参考模型(OSI,OpenSystemInterconnectionReferenceModel)，对于通信协议和网络协议来说，一般由七层构成，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。对于一般的通信协议，最主要的是物理层、数据链路层和表示层，物理层建立在物理通信介质的基础上，作为系统和通信介质的接口，用来实现数据链路实体间透明的比特流传输，数据链路层的功能主要是将数据分帧并进行流控制，不同的通信协议形成的数据帧的结构不同，表示层的功能是格式化数据，以便为应用程序提供接口，还包括数据的格式转化，压缩与解压缩，数据的加密和解密等功能。不同的通信协议在物理层、数据链路层和表示层都是不同的，也就是说不同的通信协议在物理层中的实现，与外部系统和通信介质的接口都是不同的，在数据链路层和表示层中的数据结构也是不同的，所以对于利用不同的通信协议进行通信的物联网设备来说是不能直接进行通信的。

下面我们以智能家居中的冰箱和空调为例，分别从有线通信协议和无线通信协议两个方面来说明物联网中利用不同通信协议的设备不能进行通信。假如冰箱和空调均来自厂商A，与外界进行通信所使用的通信协议为有线通信协议_1，该通信协议在物理层上的实现为串行外设协议(SPI)，那么冰箱和空调可以直接进行通信；假如冰箱来自厂商A，与外界进行通信所使用的通信协议为有线通信协议_1，该通信协议在物理层上的实现为串行外设协议(SPI)，空调来自厂商B，与外界进行通信所使用的通信协议为有线通信协议_2，该通信协议在物理层上的实现为通用异步收发通信协议(UART)。当空调和冰箱进行通信时，因为冰箱和空调使用的通信协议不同，即这两种通信协议在物理层、数据链路层和表示层的实现均不同，所以二者之间并不能进行通信。

随着物联网的发展，越来越多的设备利用无线通信协议进行通信。假如冰箱来自厂商A，与其他设备通信所使用的无线通信协议为蓝牙，空调来自厂商B，与其他设备通信所使用的无线通信协议为ZigBee，由于冰箱和空调所使用的无线通信协议不同，即这两种无线通信协议在物理层、数据链路层和表示层等的实现方式不同，所以利用不同无线通信协议进行通信的设备并不能直接进行通讯。

即使来自于不同设备提供商的设备A和设备B与其他设备进行通信的通信协议均为蓝牙，对于设备A和设备B来说，虽然在物理层和数据链路层是严格按照蓝牙协议实现的，但是除了物理层和数据链路层外的其他层比如表示层和应用层等都是厂商规定的，例如发送和接受数据包的格式和具体的参数定义等，所以设备A和设备B仍然不能进行通信。设备A在通信时发送和接受的数据格式如图1A所示，图1A中头文件是由蓝牙协议确定的，头文件中包括蓝牙协议相应的命令，头文件后面是4个相同宽度的参数，这里假设第1个是设备厂商的标示码，后面3个是完成某一操作的3个参数，分别为参数1(如设置空调的风速)、参数2(如设置空调的定时)和参数3(如设置空调的温度)，设备B在通信时发送和接受的数据格式如图1B所示，附图1B中头文件是由蓝牙协议确定的，头文件中包括蓝牙协议相应的命令，头文件后面是4个相同宽度的参数，这里假设第1个是设备厂商的标示码，后面3个是完成某一操作的3个参数，分别为参数2(如设置空调的定时)、参数3(如设置空调的温度)和参数1(如设置空调的风速)。如果设备A要跟设备B进行通信，设备A发送数据Data_A给设备B，设备B能正确的解析头文件，但是由于设备A和设备B的数据格式不同(厂商标识码和参数的顺序均不同)，所以设备B不能正确解析设备A发送的数据，设备B也就不能执行正确的操作。

发明内容