[发明专利]基于Thread协议栈的建筑设备物联网系统及终端管理方法

权利要求书

1.一种基于Thread协议栈的建筑设备物联网系统，其特征在于，包括：

若干个具有Thread通信接口的终端设备，其作用是监测与控制相应的建筑设备的工作状态；及

至少两个Thread路由器，每个Thread路由器至少与一个终端设备通信相连；所述Thread路由器，被配置为转发建筑设备物联网内的数据包；当与所述终端设备通信相连的Thread路由器出现故障时，所述终端设备可自动切换连接至其他Thread路由器；及

至少两个Thread边界路由器，所有Thread边界路由器相互备份；所述Thread边界路由器与Thread路由器相连，被配置为在Thread网络和Internet之间双向转发数据包；及

通信服务器，其与Thread边界路由器相连；所述通信服务器被配置为接收并解析各个终端设备发送来的数据包，以及向相应终端设备发送远程控制数据包；及

数据库服务器，其与通信服务器相连，被配置为存储各个终端设备的实时数据，并周期性地将其转存为历史数据；及

Web服务器，其与数据库服务器相连，被配置为以Web页形式来展示各个终端设备的实时和历史数据；

Web服务器还与客户端相连，所述Web服务器还被配置为以Web Services接口方式为客户端提供各个终端设备的各种数据；

所述终端设备基于UDP分别通过注册数据包和心跳数据包建立和保持终端设备与通信服务器之间的双向通信链路；

所述客户端根据模板预先配置优化控制规则或自行定义优化规则，然后通过通信服务器将优化规则发送给执行优化控制的终端设备。

2.如权利要求1所述的基于Thread协议栈的建筑设备物联网系统，其特征在于，所述终端设备包括支持Thread协议栈的微控制器，所述微控制器用于采集当前终端设备内的传感器数据，或者控制当前终端设备内的执行器；

所述终端设备还包括符合IEEE 802.15.4标准的无线通信电路和OpenThread函数库，用于完成Thread协议栈各层次的数据收发任务。

3.一种如权利要求1-2中任一项所述的基于Thread协议栈的建筑设备物联网系统内的终端设备与通信服务器之间的双向通信链路管理方法，其特征在于，包括：

步骤1：终端设备复位后，向通信服务器发送注册数据包以完成自身的注册；

步骤2：通信服务器获取并存储向其注册的终端设备的IP地址和ID信息；当终端设备至通信服务器的整个通信链路均支持IPv6时，通信服务器所获取到的IP地址为IPv6地址；当终端设备至通信服务器的通信链路不支持IPv6时，通信服务器所获取到的IP地址为经过Thread边界路由器及Internet内的IP路由器转换后的IPv4地址及端口号；

步骤3：终端设备判断自身所处的Thread网络的拓扑结构或IP地址是否发生变化，若拓扑结构或IP地址中任一者发生变化，则终端设备重新向通信服务器发送注册数据包，通信服务器刷新已存储的终端设备的IP地址和ID信息；若均未发生变化，则进入下一步；

步骤4：终端设备判断其至通信服务器的通信链路是否支持IPv6，若是，进入下一步；否则，终端设备向通信服务器发送心跳数据包，通信服务器接收到心跳数据包后刷新已存储的终端设备的IPv4地址和端口号；

步骤5：当通信服务器需要向终端设备发送下行控制命令时，通信服务器根据命令中所包含的终端设备的ID信息找到与其对应的IP地址，并向其发送数据包，实现通信服务器与终端设备之间的下行通信。

4.一种如权利要求1-2中任一项所述的基于Thread协议栈的建筑设备物联网系统内的终端设备优化控制方法，其特征在于，包括：

步骤a：用户在客户端软件中根据模板预先配置优化控制规则或自行定义优化规则，所述优化控制规则中包含规则的前提条件和欲执行的优化控制动作；

步骤b：客户端软件将配置好的规则通过通信服务器发送给执行优化控制的终端设备，终端设备将该规则存储至其Flash存储器中；

步骤c：终端设备根据所存储的规则，通过Thread网络向与其协作的其它终端设备获取需要的参数；

步骤d：终端设备将所获得的参数与前提条件中的阈值相比较，判断是否满足规则的前提条件，若是，则终端设备执行优化控制动作；否则，返回步骤c。

5.如权利要求4所述的基于Thread协议栈的建筑设备物联网系统内的终端设备优化控制方法，其特征在于，在所述步骤c中，具有协作关系的终端设备之间采用自定义的应用层协议在Thread网络内部完成相互通信，不再需要网关或服务器中转。