CN101364911A - 可实现设备识别的家电网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可实现设备识别的家电网络系统，其家庭网关具有RFID射频识别单元，所述RFID射频识别单元可读取一定距离内的RFID标签中的信息，并将该信息转发给家庭网关的中央处理器；该系统中的家电设备具有RFID标签，所述RFID标签中包含该家电的身份标识号，该身份标识号反映家电的生产厂家、产品类型、产品型号信息；当上述家电设备进入所述RFID射频识别单元的读取距离内时，家庭网关的RFID射频识别单元读取该家电设备的RFID标签中的家电身份标识号，并依据该标识号实现与该接入或者是丢失记录的家电设备的通信。与现有技术相比，本发明提供的家电网络系统，采用RFID技术实现家电网络中网关与家电的通信，可确保两者之间首次通信的成功。

Description

可实现设备识别的家电网络系统

技术领域

本发明涉及家电网络系统，尤其是涉及一种可实现设备识别的家电网络系统。

背景技术

家电设备的网络化已经成为家电的发展趋势，不同种类、不通型号的家电设备都可能在一个家庭中通过网络相连接，形成一个完整的家电网络系统。

在家电行业，厂商众多，技术更新迅猛，各种新的家电型号不断出现。目前，每个家电厂商的设备通信格式都不相同，并且同一厂家不同时间的产品通信协议也不相同。为此，需要为家电网络搜集各种厂家和家电型号的通信协议，以便实现家电网络中各种家电设备的相互通信。

有时即使搜罗到所有设备的通信协议，也无法实现对各种家电设备的控制。举例来说，家庭网关控制家电，虽然网关上有所有设备的通信协议，但是网关无法识别该家用电器，也就是无法获知网络中连接的家电设备的生产厂家和型号，也就无法获知该家电设备所使用的握手协议或者通信协议，无法实现与该家用电器的正常通信。上述情况为家电的集中控制带来了极大的难度，尤其是无法使不同厂家的设备在同一个家电网络中实现即插即用。

现有技术下，采用家庭网关使用无线信号主动询问的方法获得家电网络中设备的通信协议。例如，家庭网关可以发出无线信号询问家庭电器的通信协议格式或设备描述文件，然后根据家庭电器提供的通信协议或设备描述文件来对家庭电器进行控制。

但该种方式只能部分解决问题。因为家庭网关询问家电通信协议成功的前提，是必须知道以何种格式与家电进行握手协议，然后才可能对家电进行询问。例如，家庭网关向刚刚接入家庭网络的某个家电设备发出询问信息A，家电回应应答信号B。但是由于每个厂商的家电通信协议都有很大区别，可能另外厂商的家电使用询问信息C进行问询，然后家电才能回应B。在这种情况下，家庭网关由于根本不知道所接入的家电设备的制造厂商和具体型号，所以也就无法获知握手协议的具体格式，从而无法完成握手过程，也就无法进一步获得家电的通信协议。由于上述原因，目前无法实现家电网络的即接即用。新的家电接入一个家电网络后，一般需要人工完成通信协议的设置。这个过程比较专业，需要具有一定的专业技能的人实现，家电设备本身是服务于各种层次的使用者的，这些操作会影响网络家电的推广。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种可实现设备识别的家电网络系统，在这种家电网络系统中，任何家电设备都可以被家庭网关所识别，并进而获得该家电设备的握手协议、通信协议或者设备描述文件等与通信相关的文件，从而实现任何家电设备在该家电网络中的即接即用，无需人工完成家电设备接入后的通信建立的问题。

本发明提供的可实现设备识别的可实现设备识别的家电网络系统，其家庭网关具有RFID射频识别单元，所述RFID射频识别单元可读取一定距离内的RFID标签中的信息，并将该信息转发给家庭网关的中央处理器；

该系统中的家电设备具有RFID标签，所述RFID标签中包含该家电的身份标识号，该身份标识号反映家电的生产厂家、产品类型、产品型号信息；

当上述家电设备进入所述RFID射频识别单元的读取距离内时，所述家庭网关的RFID射频识别单元读取该家电设备的RFID标签中包含的家电身份标识号，并依据该家电身份标识号实现与该接入或者是丢失记录的家电设备的通信。

优选地，所述实现与初始接入家电的通信，具体是从该家庭网关存储的家电通信协议数据库中查找对应所述家电身份标识号的握手协议、通信协议或者设备描述文件，然后网关该协议或者文件与该家电设备通信

优选地，所述实现与初始接入家电的通信，具体是该家庭网关根据所述家电身份标识号通过外部网络向协议数据库服务器下载对应的握手协议、通信协议或者设备描述文件。

优选地，所述实现与初始接入家电的通信，具体是该家庭网关根据所述家电身份标识号获得对应该家电设备的握手协议；然后，根据该握手协议与该家电设备实现握手，并进而从该家电设备下载该家电设备的通信协议或者设备描述文件。

优选地，所述家庭网关每隔一段时间通过其RFID射频识别单元读取一次其有效读取范围内的RFID标签信息；若发现新的家电设备的RFID标签信息时，则启动所述与该家电设备的通信过程。

优选地，所述家庭网关具有多种类型的无线通信单元，所述根据家电身份标识号实现与该家电设备的通信，包括根据其家电身份标识号确定与其对应类型的无线通信单元。

本发明另外提供的另一种可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，

其家庭网关具有RFID射频识别单元，所述RFID射频识别单元可读取一定距离内的RFID标签中的信息，并将该信息转发给家庭网关的中央处理器；

该系统中的家电设备具有RFID标签，所述RFID标签中包含该家电的通信协议或者设备描述文件；

当上述家电设备进入所述RFID射频识别单元的读取距离内时，所述家庭网关的RFID射频识别单元读取该家电设备的RFID标签中包含的通信协议或者设备描述文件，并进而使用上述协议或文件与所述家电设备通信。

优选地，所述家庭网关每隔一段时间通过其RFID射频识别单元读取一次其有效读取范围内的RFID标签信息；若发现新的家电设备的RFID标签信息时，则启动与该家电设备的通信过程。

优选地，所述家庭网关具有多种的无线通信单元，所述根据家电身份标识号实现与该初始接入家电的通信，包括根据其家电身份标识号确定与其对应的无线通信单元。

与现有技术相比，本发明提供的可实现设备识别的家电网络系统，采用RFID技术实现家电网络中网关与家电的通信。由于RFID射频识别技术规定了统一的通信格式，使用该种技术可确保网关与家电之间首次通信的成功。由于RFID标签中包含的信息可以为网关提供该家电的身份标识，网关可以据此从网络中获得该家电的握手协议、通信协议或者设备描述文件等与通信相关的文件，解决网关和该家电设备之间的通信问题。

在本发明的另一种实施方案中，直接采用RFID射频识别技术传递通信协议，无需网关再通过网络下载通信协议，这样可以更方便地解决网关和家电设备之间的通信问题。

附图说明

图1是本发明实施例的系统框图。

具体实施方式

本发明提供的可实现接入设备自动识别的家电网络系统，其特征均在于采用了RFID系统实现家庭网关对初次接入或者丢失记录的家用电器的初始联系，从而为以后家庭网关与家用电器的正常联系提供准备条件。以下简要介绍本发明中使用的RFID系统。

RFID是英文Radio Frequency Identification的缩写，其含义为射频识别，所述RFID系统即射频识别系统，这是一种利用射频信号实现对目标对象的识别和相关信息处理的识别系统。RFID识别系统根据其具体的原理可以分为主动式RFID识别系统和被动式RFID识别系统，以下以被动式RFID识别系统介绍RFID识别系统的工作原理。

该RFID识别系统包括RFID标签和RFID射频识别单元。

所述RFID标签由耦合元件及存储芯片组成，所述耦合元件在外界发送的射频信号的激励下，能够产生感应电流，从而向外发送信息；所述存储芯片中存储有对应该标签的惟一的电子编码，并存储有该RFID标签对应的被标识物的相关信息。

所述RFID射频识别单元包括天线和阅读器；所述天线在标签和阅读器间传递射频信号，包括射频信号的发送和接收；所述阅读器用于接收所述天线接收的射频信号，并读取该射频信号中包含的信息。

该RFID系统的工作过程如下。

所述RFID射频识别单元的天线向外发送射频信号，当所述RFID标签进入其有效的发射范围后，其耦合元件受到该射频识别信号的激励，产生感应电流，并向外发射射频信号，该射频信号将存储在存储芯片中的对应该电子标签的电子编码以及所记录的被标识物的相关信息向外发送。所述RFID射频识别单元的天线接收到该含有信息的射频信号，并将该信号传送到所述阅读器，阅读器读取其中包含的信息，并可以按照需要作进一步的处理。

上述RFID系统具有通用的信息传递制式，不会由于信息格式不同而产生通信障碍。这样就可以保证具有RFID射频识别单元的设备可以读取任何RFID标签中的信息，可以确保信息的无障碍传输。另外，目前RFID系统的有效识别距离为2米到80米可调，并可同时识别200个以上的标识。这些特性使使用RFID系统建立家电网络系统中家电网关和家电设备之间的初始联系成为可能。

请参看图1，该图是本发明第一实施例的系统框图。

该家电网络系统包括家庭网关1和若干家电设备，对于说明本发明而言，只需要说明其中一个家电设备的相关结构即可，因此，图1中仅仅示出一个家电设备2，实际上图中该家电设备2代表着家电网络中的多个设备。此外，图中还示出与所述家庭网关1通过网络连接的协议数据库服务器3。

所述家庭网关1具有一般家庭网关所具有的单元，包括中央处理器11，网络接口单元12、无线通信单元13。上述单元的功能与一般家庭网关中的功能相似，在此不予详述。

与其它家庭网关的不同之处在于，该家庭网关1具有RFID射频识别单元14，所述RFID射频识别单元14可读取一定距离内的RFID标签中的信息，并将该信息转发给家庭网关的中央处理器11。

在该家电网络中，所有家电设备2均附着有RFID标签。所述RFID标签中包含该家电的身份标识号(简称ID)，该身份标识号反映家电的生产厂家、产品类型、产品型号信息。

例如，厂商A生产的电视的身份标识号为775578951348598594，其中7755代表家用电器，该标识可以使家用电器的RFID标签与其它商品的RFID标签相区别。789513为厂商A代码，4859代表产品类型为电视，8594代表该电视的产品型号。

所述RFID射频识别单元14在家庭网关1的中央处理器11的控制下，定时发射无线信号，读取周围环境中存在的RFID标签信息。RFID射频识别单元14一次可以读取很多标签信息，并且会把读取的信息和已经记录在其存储单元中的RFID标签信息进行比较，如果发现出现了尚未记录的家电设备的RFID标签信息，则判断家庭内增加了一个初始接入的家电设备，当然也可能并不是初始接入的家电设备，但是其记录因为各种原因丢失的家电设备，于是将该家电设备RFID标签信息中包含的家电设备ID发送到所述中央处理器11，所述中央处理器11根据该家电设备ID通过所述网络接口单元12向网络上的协议数据库服务器3查询对应该家电设备的握手协议、通信协议或者设备描述文件等与实现正常设备通信相关的各种文件，并通过网络将这些文件下载到该家庭网关1上。获得上述信息后，家庭网关1就可以采用正常的方式，通过所述无线通信单元13与所述家电设备2实现通信握手，进行正常的通信联系。

实际上，可以在家庭网关1中建立各个厂家的各种类型、型号的家用电器的通信协议或者设备描述文件的家电通信协议数据库，这样，在获得所述家电设备的ID后，可以直接从该家电通信协议数据库中查找出对应的握手协议、通信协议或者设备描述文件，并使用上述协议或者文件中的信息实现与该初始接入家电的通信。

另外，也可以采用另外一种方式获得该家电设备的通信协议或者设备描述文件。首先，在该家电设备本身的存储单元中存储其通信协议或者设备描述文件。所述家庭网关1通过上述RFID射频识别单元14获得该家电设备的ID后，在家庭网关的存储单元或者通过网络，查得对应该家电设备的握手协议，并使用该握手协议与所述家电设备2实现握手，在建立联系后，通过所述无线通信单元13从该家电设备2下载对应该家电设备2的通信协议或者设备描述文件，以后就可以通过所述无线通信单元13实现与家电设备的正常通信。

另外，考虑到目前的家电设备可能采用多种形式的无线通信方式，例如，可能采用红外通讯方式、蓝牙通信方式、无线以太网通信方式等多种无线通信方式。为此，所述家庭网关1需要具有多种形式的无线通信单元13。当通过所述RFID射频识别单元14获得家电设备2的ID时，可以查知该家电设备2采用的无线通信方式。并且根据该无线通信方式采用对应类型的无线通信单元与所述家电设备2进行无线通信。

以上第一实施例中，首先采用RFID系统获得家电设备的设备ID，然后根据该ID通过各种途径查阅获得对应的握手协议、通信协议或者设备描述文件等，使用这些协议或者文件，就可以通过家庭网关1的无线通信单元13与家电设备2进行正常的通信。实际上，由于RFID标签中可以存储的信息量很大，可以直接在RFID标签中存储所述的握手协议、通信协议或者设备描述文件等，从而使所述家庭网关1无需再进行查阅，即可直接使用无线通信单元实现与家电设备的初次通信握手。以下第二实施例提供一种具体实现方式。

该第二实施例的网络结构与上述第一实施例完全相同，在此只说明该系统与第一实施例的系统不同的部分，并请继续参看图1。应当明确，该实施例采用了与上述第一实施例不同的获得握手协议、通信协议或者设备描述文件的方法。

该第二实施例的家电设备2同样附着有RFID标签，该RFID标签中包含该家电设备的握手协议、通信协议或者设备描述文件。

所述家庭网关1的中央处理单元11每隔一段时间通过其RFID射频识别单元14读取一次其有效读取范围内的RFID标签信息；若发现新的家电设备的RFID标签信息时，则启动与该家电设备的通信过程，包括通过RFID射频识别单元14读取RFID标签中包含的握手协议、通信协议或者设备描述文件。在获得上述文件后，使用上述文件与所述家电设备通信。

同样，在该实施例中，所述家庭网关1具有多种类型的无线通信单元，所述根据家电身份标识号实现与该家电设备的通信，包括根据其家电身份标识号确定与其对应的无线通信单元，确定该无线通信单元类型后，可以通过该类型的无线通信单元13，使用通过RFID射频识别单元14获得的握手协议、通信协议或者设备描述文件等，与该家电设备2通信。

上述实施例提供的家庭网络系统，都是通过RFID系统实现家庭网关与家电设备的初始通信。考虑到目前RFID系统已经是生产、流通中广泛使用的物品管理方式，在家电设备上附着RFID标签并在其中存储相应的内容非常容易实现，因此，本发明提供的系统是解决家电网络中，网关对家电设备的识别问题的简单易行的方式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，

其家庭网关具有RFID射频识别单元，所述RFID射频识别单元可读取一定距离内的RFID标签中的信息，并将该信息转发给家庭网关的中央处理器；

该系统中的家电设备具有RFID标签，所述RFID标签中包含该家电的身份标识号，该身份标识号反映家电的生产厂家、产品类型、产品型号信息；

当上述家电设备进入所述RFID射频识别单元的读取距离内时，所述家庭网关的RFID射频识别单元读取该家电设备的RFID标签中包含的家电身份标识号，并依据该家电身份标识号实现与该接入或者是丢失记录的家电设备的通信。

2.根据权利要求1所述的可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，所述实现与初始接入家电的通信，具体是从该家庭网关存储的家电通信协议数据库中查找对应所述家电身份标识号的握手协议、通信协议或者设备描述文件，然后网关该协议或者文件与该家电设备通信

3.根据权利要求1所述的可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，所述实现与初始接入家电的通信，具体是该家庭网关根据所述家电身份标识号通过外部网络向协议数据库服务器下载对应的握手协议、通信协议或者设备描述文件。

4.根据权利要求1所述的可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，所述实现与初始接入家电的通信，具体是该家庭网关根据所述家电身份标识号获得对应该家电设备的握手协议；然后，根据该握手协议与该家电设备实现握手，并进而从该家电设备下载该家电设备的通信协议或者设备描述文件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，所述家庭网关每隔一段时间通过其RFID射频识别单元读取一次其有效读取范围内的RFID标签信息；若发现新的家电设备的RFID标签信息时，则启动所述与该家电设备的通信过程。

6.根据权利要求1-4任一项所述的可实现接入设备自动识别的家电网络系统，其特征在于，所述家庭网关具有多种类型的无线通信单元，所述根据家电身份标识号实现与该家电设备的通信，包括根据其家电身份标识号确定与其对应类型的无线通信单元。

7.一种可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，

其家庭网关具有RFID射频识别单元，所述RFID射频识别单元可读取一定距离内的RFID标签中的信息，并将该信息转发给家庭网关的中央处理器；

该系统中的家电设备具有RFID标签，所述RFID标签中包含该家电的通信协议或者设备描述文件；

当上述家电设备进入所述RFID射频识别单元的读取距离内时，所述家庭网关的RFID射频识别单元读取该家电设备的RFID标签中包含的通信协议或者设备描述文件，并进而使用上述协议或文件与所述家电设备通信。

8.根据权利要求7所述的可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，所述家庭网关每隔一段时间通过其RFID射频识别单元读取一次其有效读取范围内的RFID标签信息；若发现新的家电设备的RFID标签信息时，则启动与该家电设备的通信过程。

9.根据权利要求7所述的可实现设备识别的家电网络系统，其特征在于，所述家庭网关具有多种的无线通信单元，所述根据家电身份标识号实现与该初始接入家电的通信，包括根据其家电身份标识号确定与其对应的无线通信单元。

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