CN100461733C - 家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，该方法通过智能信息家电向家庭网络侧反馈其集线器的端口的状态变化信息，使家庭网络侧获知智能信息家电有子设备接入，家庭网络侧向智能信息家电发送一个总线地址给所述子设备，子设备保存总线地址后返回确认消息；家庭网络侧将总线地址保存到所述智能信息家电的MAC和总线地址的映射表中。通过本发明，实现了为智能信息家电子设备分配总线地址，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子设备也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子设备分配地址的方法

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为智能信息家电子设备分配地址的方法。

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，智能信息家电是信息家电中功能较多的家电，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；除此之外的信息家电为逻辑信息家电，这些家电只具有一些逻辑功能的电器，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。

现有家庭网络中多采用TCP/IP的协议栈，以及基于TCP/IP的更高层的SOAP、HTTP等协议为智能信息家电分配地址，并进行编码。

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。

上述这些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，就可能威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IPv4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子设备分配地址的方法，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子设备分配地址的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、所述智能信息家电中接入子设备后，向家庭网络侧发送设备接入信息；

步骤2、所述家庭网络侧接收到所述设备接入信息后，向所述智能信息家电发送一个总线地址；

步骤3、所述智能信息家电将所述总线地址转发送给所述子设备，所述子设备保存所述总线地址；

步骤4、所述智能信息家电向所述家庭网络侧返回确认消息；

步骤5、所述家庭网络侧将所述总线地址保存到所述智能信息家电的MAC和总线地址的映射表中。

本发明中，家庭网络侧通过在智能信息家电的MAC地址与总线地址建立映射关系，实现了为智能信息家子设备分配总线地址，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子设备也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子设备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子设备分配地址的方法的另一较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明中所采用的总线协议可以是USB协议、1394协议等，以USB总线协议为较佳。

图1为本发明家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法的较佳实施例的流程图，具体执行以下步骤：

步骤101、所述智能信息家电中接入子设备后，向家庭网络侧发送设备接入信息。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1011、子设备如鼠标插入到所述智能信息家电中的集线器的端口如P2后，所述集线器记录所述端口P2的状态变化信息；

步骤1012、所述集线器在接收到由家庭网络侧通过所述处理单元发送的读取信息后，将所述端口P2的状态变化信息反馈给智能信息家电的处理单元；

步骤1013、所述处理单元接收到所述端口P2的状态变化信息后，将所述端口P2的状态变化信息以及所述智能信息家电的MAC地址封装在以太网帧中，以存储的主处理模块的MAC地址为目的地址进行发送。

步骤102、所述家庭网络侧接收到所述设备接入信息后，向所述智能信息家电发送一个空闲的总线地址。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1021、所述网路侧的适配单元接收到所述以太网帧后，存储所述智能信息家电的MAC地址，将所述以太网帧封装为总线消息发送给所述主处理模块；

步骤1022、所述主处理模块解析所述总线消息，获知所述集线器的端口P2有设备接入；

步骤1023、所述主处理模块将包含有一个空闲的总线地址的总线消息发送给所述适配单元；

步骤1024、所述适配单元存储所述主处理模块发送的总线消息中的总线地址，并将该总线消息封装为以太网帧发送给所述处理单元。

步骤103、所述智能信息家电将所述总线地址转发送给所述子设备，所述子设备保存所述总线地址。本发明为此步骤提供了较佳的实施方式，具体为：所述处理单元将包含有所述空闲的总线地址的以太网帧转换为总线消息通过所述集线器发送给所述子设备。

步骤104、所述智能信息家电向所述家庭网络侧返回确认消息。本发明为此步骤提供了较佳的实施方式，具体为：所述子设备接收到包含有所述空闲的总线地址的总线消息后，存储所述空闲的总线地址，并向通过所述集线器和处理单元向所述适配单元返回确认消息。

步骤105、所述家庭网络侧将所述空闲的总线地址保存到所述智能信息家电的MAC和总线地址的映射表中。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1051、所述适配单元接收到所述确认消息后，将所述空闲的总线地址与所述智能信息家电的MAC地址对应存入总线地址和MAC地址的映射表中；

步骤1052、所述适配单元将所述确认消息转发给所述主处理模块；

步骤1053、所述主处理模块将所述空闲的总线地址存入标为已使用的总线地址列表中。

这时，智能信息家电子设备就获得了家庭网络侧分配的总线地址，并成为了家庭网络中主机的外部设备，加强了家庭网络中主机的掌控能力，使得家庭网络中的智能信息家电设备对于外部网络不可见，提高了家庭网络的安全性，有利于降低成本。

此外，在子设备快速反复插拔的情况下，家庭网络侧可能未删除设备的地址记录，这里提供另一较佳实施例，如图2所示，本实施例除了在图1中的步骤1022和步骤1023之间进一步增加了以下步骤之外，其余部分与图1中的步骤相同，因此在此省略，不再赘述。

步骤201、所述主处理模块根据存储的所述集线器的端口与总线地址的对应关系表，判断所述子设备接入的端口是否分配有总线地址，若是，执行步骤202；否则，执行步骤1023；

步骤202、所述主处理模块将包含有所述子设备接入的端口对应的总线地址的总线消息发送给所述适配单元，然后执行步骤1024，此时步骤1024以及之后的步骤105、1051、1052、1053中的总线地址相应的为已使用列表中的总线地址，并且步骤1053可以省去。

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 (8)

1.一种家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、所述智能信息家电中接入子设备后，向家庭网络侧发送设备接入信息；

步骤2、所述家庭网络侧接收到所述设备接入信息后，向所述智能信息家电发送一个总线地址；

步骤3、所述智能信息家电将所述总线地址转发送给所述子设备，所述子设备保存所述总线地址；

步骤4、所述智能信息家电向所述家庭网络侧返回确认消息；

步骤5、所述家庭网络侧将所述总线地址保存到所述智能信息家电的MAC和总线地址的映射表中。

2.根据权利要求1所述的家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤11、所述子设备插入到所述智能信息家电中的集线器的端口后，所述集线器记录所述端口的状态变化信息；

步骤12、所述集线器在接收到由家庭网络侧通过所述智能信息家电的处理单元发送的读取信息后，将所述状态变化信息反馈给智能信息家电的处理单元；

步骤13、所述处理单元接收到所述状态变化信息后，将所述状态变化信息以及所述智能信息家电的MAC地址封装在以太网帧中，以存储的主处理模块的MAC地址为目的地址进行发送。

3.根据权利要求2所述的家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：

步骤21、所述网络侧的适配单元接收到所述以太网帧后，存储所述智能信息家电的MAC地址，将所述以太网帧封装为总线消息发送给所述主处理模块；

步骤22、所述主处理模块解析所述总线消息，获知所述集线器的端口有设备接入；

步骤23、所述主处理模块将包含有一个空闲的总线地址的总线消息发送给所述适配单元；

步骤24、所述适配单元存储所述主处理模块发送的总线消息中的总线地址，并将该总线消息封装为以太网帧发送给所述处理单元。

4.根据权利要求3所述的家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，其特征在于，所述步骤22和步骤23之间进一步包括：

步骤21’、所述主处理模块根据存储的所述集线器的端口与总线地址的对应关系表，判断所述子设备接入的端口是否分配有总线地址，若是，执行步骤22’；否则，执行步骤23；

步骤22’、所述主处理模块将包含有所述子设备接入的端口对应的总线地址的总线消息发送给所述适配单元，然后执行步骤24。

5.根据权利要求2所述的家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：所述处理单元将包含有所述总线地址的以太网帧转换为总线消息通过所述集线器发送给所述子设备。

6.根据权利要求3所述的家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：所述子设备接收到包含有所述总线地址的总线消息后，存储所述总线地址，并通过所述集线器和处理单元向所述适配单元返回确认消息。

7.根据权利要求3所述的家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，其特征在于，所述步骤5具体包括以下步骤：

步骤51、所述适配单元接收到所述确认消息后，将所述总线地址与所述智能信息家电的MAC地址对应存入总线地址和MAC地址的映射表中；

步骤52、所述适配单元将所述确认消息转发给所述主处理模块。

8.根据权利要求7所述的家庭网络中为智能信息家电子设备分配地址的方法，其特征在于，所述步骤52之后还进一步包括：所述主处理模块将所述总线地址存入标为已使用的总线地址列表中。

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