CN100440841C - 家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，该方法通过网络侧主动发送下行广播消息，触发新接入网络的智能信息家电向网络侧反馈包括本身的MAC地址的设备接入信息，网络侧的主机接收到设备接入消息后，为智能信息家电分配一个空闲的总线地址，并存储。本发明中，网络侧通过在智能信息家电的MAC地址与总线地址建立对应关系，实现了为智能信息家电分配总线地址，并且无需使用其他更高层的协议，简化了协议栈，使得家庭网络中的智能信息家电成为了家庭网络中主机的一个外部设备，而对于外部网络不可见，大大提高了家庭网络的安全，降低了设备本身的复杂性，有利于降低设备成本。

Description

家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法

技术领域

本发明涉及一种为设备分配地址的方法，尤其涉及一种家庭网络中通过建立智能信息家电的MAC地址与总线地址对应关系的方式为智能信息家电分配地址的方法。

背景技术

随着网络技术与信息家电产业的发展，使得原有单纯的家电设备可以与网络进行数据交换，这种可以与网络进行信息交互的家电设备即为信息家电，也叫做网络家电。信息家电可以接收网络中的数据，并向网络反馈其状态信息，信息家电的诞生使得用户通过互联网就可以获知家庭中的信息家电的数据，从而使用户可以不回到家中就可以了解到信息家电的状态。其中，有一些简单的只具有一些逻辑功能的电器，为逻辑信息家电，如电灯、电控的水龙头等，只需接收一些简单的逻辑控制命令(如打开和关闭)，并反馈状态信息(如开关状态)即可，不需要复杂的信息交互；除此之外的信息家电为智能信息家电，智能信息家电的功能多，其信息交互及数据处理的比较复杂，如电视机、微波炉、电冰箱，以及带有集线器的复合设备等。

现有家庭网络的设备寻址和编码的协议多采用的是TCP/IP的协议栈，以及基于TCP/IP的更高层的SOAP、HTTP等协议。其设备的寻址的技术多采用的是IP地址的自动配置、动态DHCP分配机制以及DNS解析等技术，设备的相互发现和服务内容的发布多是采用HTTP协议以及基于通用XML模板的SOAP等协议。设备通过发布自己的设备信息和服务信息等各种URL地址，向其它设备提供了可以访问的路径，实现服务提供的功能。

现有家庭网络中，虽然各种编码协议的名称和用途不尽相同，但这些技术的编码规则多采用XML技术。

上述现有技术方案存在的缺陷在于：

1)对于现有的家庭网络协议栈，他们大多采用TCP/IP协议栈。IP网络本身很难提供较强的安全保证，这就需要高层协议来完善各种安全需求，从而增加了协议的复杂性。

2)家庭网络不同于以往任何一种网络模式，它直接深入到用户家庭生活的方方面面，用户必然希望该网络对于家庭成员是安全易用的，对于其它人员或设备是不可访问的。但是其它家庭网络的整体架构都是基于TCP/IP的，其信息家电具有IP地址，家庭网络就是一个小型局域网，可以接入Internet，信息家电可以上网、家庭网络外部的设备(除用户的移动终端外)可以访问信息家电对于用户来说是极其危险的。如果信息家电联到家庭网络外部，就很有可能泄露用户家庭信息；如果外部恶意信息进入家庭网络内部，就可能成胁到用户家庭的安全。

3)现有家庭网络的协议栈都强调设备的即时发现，但这种发现也是基于一整套的IP协议栈的发现机制，设备之间一旦相互发现，就可以单独通信，因为家庭内信息家电具有这种通信和互操作能力，某些操作就可绕开家庭网关，使得家庭网关对于数字家庭的掌控能力不够强。

4)现有家庭网络都强调了信息家电的智能性，为了实现设备的相互发现和服务提供，各设备除了要发布自己的信息之外，还需保留一份其它设备的服务信息列表，增加了家电成本。

5)现有家庭网络主要采用I Pv4的地址形式，在未来的家庭网络应用中，大量信息家电的接入，将不可避免地遇到IPv4地址资源有限的限制，当网络普及后，或者采取IPv4地址与IPv6地址的映射，或者采用升级为IPv6地址的方式，这都会给用户带来一些不必要的麻烦。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提出一种家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，以简化现有家庭网络中协议栈，并使得家庭网络中的智能信息家电对于外部网络不可见，提高家庭网络的安全性，降低设备成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、网络侧发送包含有所述网络侧的主机的MAC地址的下行广播消息；

步骤2、智能信息家电接入网络后，接收所述下行广播消息；

步骤3、所述智能信息家电解析所述下行广播消息，获取所述主机的MAC地址；

步骤4、所述智能信息家电存储所述MAC地址，并以所述MAC地址为目的地址向所述网络侧发送包含有所述智能信息家电的MAC地址的设备接入信息；

步骤5、所述网络侧为所述智能信息家电发送一个包含有空闲的总线地址的总线分配信息，并存储所述智能信息家电的MAC地址和所述总线地址；

步骤6、所述智能信息家电接收到所述总线分配地址信息后，存储所述总线地址。

本发明中，网络侧通过建立智能信息家电的MAC地址与总线地址的对应关系，实现了为智能信息家电分配总线地址，并且无需使用其他更高层的协议，简化了协议栈，使得家庭网络中的智能信息家电成为了家庭网络中主机的一个外部设备，而对于外部网络不可见，大大提高了家庭网络的安全，降低了设备本身的复杂性，有利于降低设备成本。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法的较佳实施例的流程图；

图2为本发明家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法的另一较佳实施例的部分流程图。

具体实施方式

本发明采用的总线协议可以为USB协议、1394协议等，这里较佳选用USB协议。

图1为本发明家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法的较佳实施例的流程图，假设有一空调接入家庭网络中，空调得到地址具体通过以下流程来实现：

步骤101、网络侧发送包含有所述网络侧的主机的MAC地址的下行广播消息。本发明中提供的较佳的实施方式是：网络侧的主机定期向家庭网络系统发送以太网的广播帧，其中帧头包含的源地址为主机MAC地址，目的地址是自定义的主机到设备的下行广播的MAC地址。

步骤102、智能信息家电接入网络后，接收所述下行广播消息。如空调通过上电接入到家庭网络中时，就会接收到主机下发的广播帧。

步骤103、所述智能信息家电解析所述下行广播消息，获取所述主机的MAC地址。如，空调会从广播帧中提取主机的MAC地址。

步骤104、所述智能信息家电存储所述MAC地址，并以所述MAC地址为目的地址向所述网络侧发送包含有所述智能信息家电的MAC地址的设备接入信息。空调得到主机的MAC地址后，以主机的MAC地址为目的地址发送设备接入信息，该设备接入信息为包含有空调的MAC地址的以太网帧。

为了避免为同一台设备重复分配地址，可以在网络侧接收到所述设备接入信息后，根据已存储的MAC地址表判断所述智能信息家电的MAC地址是否存在，若是，结束，否则，执行步骤105。

步骤105、所述网络侧为所述智能信息家电发送一个包含有空闲的USB地址的总线分配信息，并存储所述智能信息家电的MAC地址和所述USB地址。本发明为此步骤提供了较佳的实施方式，具体包括以下步骤：

步骤1051、网络侧的适配单元存储所述智能信息家电如空调的MAC地址；

步骤1052、适配单元将所述设备接入信息转换为USB信号反馈给网络侧的主机；

步骤1053、主机接收到所述USB信号后，向适配单元发送包含有空闲的USB地址的地址分配USB信号；

步骤1054、适配单元接收到所述地址分配USB信号后，存储所述空闲的USB地址，并将该地址分配USB信号封装为以太网帧发送给所述智能信息家电。

步骤106、所述智能信息家电如空调接收到所述总线分配地址信息后，存储所述USB地址。

这时，智能信息家电如空调就获得了总线地址，使得智能信息家电作为家庭网络中的主机的一个外部设备，降低了设备本身的复杂性，有利于降低成本。

此外为了完善家庭网络中主机的对整个家庭网络中的智能信息家电的掌控能力，本发明还提供了另一较佳实施例，本实施例的前六步骤与图1相同，在此省略，不再赘述，如图2所示，还包括以下步骤：

步骤201、智能信息家电如空调获得了USB地址后，空调向所述网络侧返回确认消息；

步骤202、所述网络侧接收到所述确认消息后，将所述USB地址转存到智能信息家电设备的MAC地址与USB地址的映射表中。本发明为此步骤提供了较佳的实施方式，具体包括以下步骤：

步骤2021、所述适配单元接收到所述确认消息后，将存储的所述智能信息家电如空调的MAC地址和分配给所述智能信息家电的USB地址存入MAC地址与USB地址的映射表中；

步骤2022、所述适配单元将所述确认消息转换为USB信号反馈给所述主机；

步骤2023、所述主机将分配给所述智能信息家电的USB地址存入标为已使用的USB地址列表中。

本发明通过在网络侧建立智能信息家电的MAC地址与总线地址的映射关系，进一步加强网络侧主机对智能信息家电的统一掌控能力。并且采用总线协议与以太网协议，简化了协议栈的同时又保证了内部网络对外部网络的不可见性，保证了家庭网关系统的安全。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1、一种家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、网络侧发送包含有所述网络侧的主机的MAC地址的下行广播消息；

步骤2、智能信息家电接入网络后，接收所述下行广播消息；

步骤3、所述智能信息家电解析所述下行广播消息，获取所述主机的MAC地址；

步骤4、所述智能信息家电存储所述MAC地址，并以所述MAC地址为目的地址向所述网络侧发送包含有所述智能信息家电的MAC地址的设备接入信息；

步骤5、所述网络侧为所述智能信息家电发送一个包含有空闲的总线地址的总线分配信息，并存储所述智能信息家电的MAC地址和所述总线地址；

步骤6、所述智能信息家电接收到所述总线分配地址信息后，存储所述总线地址。

2、根据权利要求1所述的家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述网络侧中的主机定期向家庭网络系统中发送所述下行广播消息。

3、根据权利要求1或2所述的家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，其特征在于，所述步骤4和步骤5之间进一步包括：所述网络侧接收到所述设备接入信息后，根据已存储的MAC地址表判断所述智能信息家电的MAC地址是否存在，若是，结束，否则，执行步骤5。

4、根据权利要求1或2所述的家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，其特征在于，所述步骤5具体包括：

步骤51、所述网络侧的适配单元存储所述智能信息家电的MAC地址；

步骤52、所述适配单元将所述设备接入信息转换为总线信号反馈给所述网络侧的主机；

步骤53、所述主机接收到所述总线信号后，向所述适配单元发送包含有空闲的总线地址的地址分配总线信号；

步骤54、所述适配单元接收到所述地址分配总线信号后，存储所述空闲的总线地址，并将该地址分配总线信号封装为以太网帧发送给所述智能信息家电。

5、根据权利要求1或2所述的家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，其特征在于，所述步骤6之后进一步包括步骤：

步骤61、所述智能信息家电向所述网络侧返回确认消息；

步骤62、所述网络侧接收到所述确认消息后，将所述总线地址转存到智能信息家电设备的MAC地址与总线地址的映射表中。

6、根据权利要求5所述的家庭网络中为智能信息家电分配地址的方法，其特征在于，所述步骤62具体包括以下步骤：

步骤71、所述网络侧的适配单元接收到所述确认消息后，将存储的所述智能信息家电的MAC地址和分配给所述智能信息家电的总线地址存入MAC地址与总线地址的映射表中；

步骤72、所述适配单元将所述确认消息转换为总线消息反馈给所述主机；

步骤73、所述主机将分配给所述智能信息家电的总线地址存入标为已使用的总线地址列表中。

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