[发明专利]6LoWPAN智能家居的实现方法

摘要

本发明公开了一种6LoWPAN智能家居系统及其实现方法；包括USB嵌入式网关，通过6LoWPAN网络分别与USB嵌入式网关进行通信的多个底层设备，以及通过有线或无线与USB嵌入式网关进行通信的控制终端；所述USB嵌入式网关接收来自底层设备数据信息并上传给遥控终端，同时接收遥控终端的控制信息并下发给相应的底层设备进行远程控制；各底层设备、USB嵌入式网关及遥控终端之间的通信规约为，将上传的数据帧格式分为三类，其分别为传感器报警数据帧、能耗数据帧和控制反馈数据帧，下发数据帧格式为控制数据帧；本发明构建简单、兼容性强、使用方便、成本低且易扩展。

主权项

一种6LoWPAN智能家居的实现方法，采用6LoWPAN智能家居系统，包括USB嵌入式网关(2)，通过6LoWPAN网络分别与USB嵌入式网关(2)进行通信的多个底层设备，以及通过有线或无线与USB嵌入式网关(2)进行通信的控制终端；所述控制终端为手机，或为电脑，所述电脑通过USB接口与USB嵌入式网关(2)连接，所述手机通过WIFI模块与USB嵌入式网关(2)连接；所述USB嵌入式网关(2)包括第一主控模块(19)，与第一主控模块(19)连接的第一底层网络模块(20)，与第一主控模块(19)连接的WiFi模块，与第一主控模块(19)连接的USB转换模块(23)，与第一主控模块(19)连接的UART接口，以及分别与第一主控模块(19)、第一底层网络模块(20)连接的第一电源模块(21)；所述底层设备包括第二主控模块(25)，与第二主控模块(25)连接的第二底层网络模块(26)，以及分别与第二主控模块(25)、第二底层网络模块(26)连接的第二电源模块(27)；其特征在于，所述USB嵌入式网关(2)接收来自底层设备数据信息并上传给控制终端，同时接收控制终端的控制信息并下发给相应的底层设备进行远程控制；各底层设备、USB嵌入式网关(2)及控制终端之间的通信规约为，将上传的数据帧格式分为三类，其分别为传感器报警数据帧、能耗数据帧和控制反馈数据帧，下发数据帧格式为控制数据帧；所述传感器报警数据帧的格式如下：所述控制数据帧及控制反馈数据帧的格式如下：所述能耗数据帧的格式如下：；该方法包括以下步骤：步骤1、家庭环境内提供WiFi网络环境，将USB嵌入式网关(2)通过USB接口连接到电脑上，通过配套的嵌入式网关配置软件或系统自带超级终端连接到室内WiFi，并反馈自身的IP地址及端口显示在电脑软件上或超级终端上；步骤2、打开手机软件登陆后，连接到家庭内的USB嵌入式网关(2)，连接成功后，将所用到各底层设备逐一通过UART接口连接至USB嵌入式网关(2)，通过手机软件或电脑软件配置该底层设备的房间、自身设备类型以及嵌入式网关地址，底层设备在完成配置后会自动将这些配置信息存储在第二主控模块(25)的EEPROM中，掉电后可保存；步骤3、底层设备采集到的数据经6LoWPAN网络上传至USB嵌入式网关(2)，USB嵌入式网关(2)经WiFi或USB接口上传给与之建立连接关系的控制终端；控制终端通过WiFi将控制信息发送给USB嵌入式网关(2)，USB嵌入式网关(2)通过6LoWPAN网络将控制信息下发给相应的底层设备，底层设备执行相应操作；所述步骤3中，移动终端下发的控制指令是按所述通信规约构成的数据包发给USB嵌入式网关(2)后，USB嵌入式网关(2)会根据这些信息找到对应设备的6LoWPAN地址，然后将控制信息包和目标设备的6LoWPAN地址通过6LoWPAN网络封装后作为6LoWPAN网络包由信号发射出去，目标功能设备接收到6LoWPAN网络包之后，判断网络包中的目标地址是否是自身地址，如果不是，则将该网络包丢弃，如果是，则将该网络包经6LoWPAN网络协议逐层解析后提取出有效数据包部分提交给应用层程序，应用层程序再按照所述通信规约进行解析校验，校验通过后按照数据包内的控制位数据进行操作。