CN101360034B - 一种数字家庭数据交换中间件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种数字家庭数据交换中间件，包括用户接入模块、数据提取模块、数据缓存模块、业务管理模块、数据存储模块、网关接入模块。通过各模块之间的作用，实现数字家庭各个电器之间协同工作和稳定的数据交换，支持整个中间件平台的终端数量的动态扩张，方便了数字家庭的管理和控制。
Description
技术领域
本发明属于数字家庭网络技术领域及数据交换领域，特别是涉及一种数据交换的中间件。
背景技术
中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机/服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通讯，是连接两个独立应用程序或独立系统的软件。相连接的系统，即使它们具有不同的接口，但通过中间件，它们之间相互仍能交换信息。执行中间件的一个关键途径是信息传递，通过中间件，应用程序可以工作于多平台或OS环境中。
而数字家庭是指以计算机技术和网络技术为基础，各种家电通过不同的互连方式进行通信及数据交换，实现家用电器之间的“互联互通”，使人们足不出户就可以更加方便快捷地获取信息，从而极大提高人类居住的舒适性和娱乐性，其包括四大功能：信息、通信、娱乐和生活。
交互式网络电视(IPTV)、有线数字电视、机顶盒、电脑娱乐中心、网络电话、网络家电、信息家电以及智能家居等，都是数字家庭的体现。
数字家庭虽然包括上述各类功能的实现，但是这些数字家居互相独立，各自都需要相应的操作和设施。虽然现有的部分企业在做操作和设施的集成，但是因为没有在所有的家居内共享数据，不能使所有的家居相互协调工作，正是因为各个数字家居之间的数据并不是共享的，所以这就需要一个共享的数据交换平台来进行数据的交换和各个数字家居的协调工作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种新型的关于数字家庭的数据交换中间件。
为了实现发明目的，采用的技术方案如下：
一种数字家庭数据交换中间件，其特征在于包含如下模块：
负责与用户交互并且鉴权记录用户相关信息的用户接入模块；
负责相关数据提取的数据提取模块；
负责各个部件数据缓存的数据缓存模块；
负责处理接入数据并且进行转发和调度的业务管理模块；
负责存储相关数据和记录系统日志运行的数据存储模块；
负责与各个终端网关进行通讯的网关接入模块。
所述用户接入模块负责与用户交互并且鉴权记录用户相关信息，完成用户的身份鉴权。
所述数据提取模块用于提取家庭环境基本指标数据，在发送数据之前，首先对要其做压缩、加密的处理，收到数据后再作解压缩、解密处理。
所述数据缓存模块中设置的信息缓存器的数量不少于具体实施例的数字家庭中所有的终端数目。
所述业务管理模块位于缓存模块之上，负责对接入数据进行处理并且进行转发和调度。
所述技术方案中，各个中间件平台操作都要记入日志，日志运行信息和数据提取缓存在一定周期内要求与数据库同步一次，该周期默认一个小时，可根据需要设定。
所述网关接入模块负责与各个终端网关进行通讯，将业务处理模块路由过来的数据转发到相应的终端。
本发明的各个模块所实现的功能具体如下：
所述用户接入模块负责与用户交互并且鉴权记录用户相关信息，主要完成用户的身份鉴权，通过用户ID或用户帐号来唯一标识一个用户的链路，本发明所述中间件是作为服务端监听并响应用户的连接请求，用户发送登录用户名及密码后连接用户接入模块，用户接入模块从数据存储模块中查询用户应用的注册帐户信息进行验证，通过定时发送链路检测包测试链路的工作状态，与用户建立长连接；如果连续发送3个链路检测包，用户没有应答，则用户接入模块认为该链路已失效，断开该连接。
所述数据提取模块用于相关数据提取，提取数据包括家用电器基本指标数据的读取结果、水电煤气表的读数、告警数据包括电力行业的失压欠压、分流断流、接线相序极性错误、越限和为实现一定的监控和管理需求而需要的数据，以及各种数字家居的工作状态包括该家居的用电量、工作时间、空闲时间以及被哪个家居所调度。在发送数据之前，首先对要发送的数据做压缩、加密处理，在收到数据后再作解压缩、解密处理，最终把处理好的数据保存到数据存储模块。
所述数据缓存模块用于缓存各个部件数据，用于将数据模块的提取数据缓存到缓存模块；在进行数据运算、处理时，将产生的中间数据缓存到缓存模块，同时，日常的日志，各个运行状态的信息也是存储在数据缓存模块中。
所述业务管理模块位于缓存模块之上，负责对接入数据进行处理并且进行转发和调度，实时从缓存模块中提取接收到的数据，进入路由后发送到网关接入模块，与各主要模块进行交互，这个模块可以由用户定制从而完成用户的个性化计划，以完成用户指定的各个模块之间的协调工作。
所述数据存储模块负责对相关数据进行存储及对系统日志运行进行记录，用于存储用户信息，用户所做的修改、删除操作实时写入数据存储模块；同时，对其它信息定时提取并按天、周、月、年进行统计，通过数据存储模块，用户可以方便地在线建立和修改报表的格式和内容，用户修改的内容被自动地标识，报表的内容可以被方便地打印、查询，各个数字家居每天的运行状况也记录在数据存储模块中，方便查询各个数字家居的调度情况。
所述网关接入模块负责与各个终端网关进行通讯，将业务处理模块路由过来的数据转发到相应的终端，终端接收到信息后按信息内容做出相应的处理和响应。
本发明的技术特点主要体现如下：
1、可以以一个同一的网关和不同的终端进行通讯
数字家庭中有不同的各类终端，通常是一个家居就对应一个现有终端，但是这些终端在数据通讯方面没有相应的统一访问的形式。而本专利所描述的网关可以实现各个采集终端以统一的数据访问形式通讯，从而实现各个终端和中间件系统的信息交互。
2、各个终端之间交互直接是透明的
虽然各个终端之间交互通过中间件进行，但是各个终端之间交互约定相应的接口，所以通过接口进行交互的各个终端可以透明的提交相应的请求进行协调工作，而不需要知道中间件的各个详细的交互细节。
3、具备良好的扩展性
本发明给出的是按功能划分的模块设计，在遵循整个架构上下文约束的情况下，可以灵活配置实现各个模块。如转发调度模块可以采用新的规则或者策略进行调度，并且可以通过用其他的分析策略来更换原有的策略，以达到提高速度或减少资源开销的目的。
4、支持终端动态扩张，各个数字家居部件协调工作
本发明中给出的中间件平台可以使各个终端之间协调工作，并且支持整个中间件平台的终端数量的动态扩张，从而保证并发工作和资源的优化利用，达到实现更加人性化数字家居环境的目的。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为本发明的一个实施例结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
本发明的内部结构示意图如附图1所示，包括用户接入模块、数据提取模块、数据缓存模块、业务管理模块、数据存储模块、网关接入模块。
所述用户接入模块负责与用户交互并且鉴权记录用户相关信息，主要完成用户的身份鉴权，通过用户ID标识或用户帐号来唯一标识一个用户的链路。本发明所述数字家庭数据交换中间件作为服务端监听并响应用户的连接请求，用户发送登录用户名及密码后连接用户接入模块，用户接入模块从数据存储模块中查询用户应用的注册帐户信息进行验证，通过定时发送链路检测包测试链路的工作状态，与用户建立长连接；如果连续发送3个链路检测包，用户没有应答，则用户接入模块认为该链路已失效，断开该连接。
所述数据提取模块用于相关数据提取，提取数据包括家用电器基本指标数据的读取结果、水电煤气表的读数、告警数据包括电力行业的失压欠压、分流断流、接线相序极性错误、越限和为实现一定的监控和管理需求而需要的数据，以及各种数字家居的工作状态包括该家居的用电量、工作时间、空闲时间以及被哪个家居所调度。在发送数据之前，首先对要发送的数据做压缩、加密处理，在收到数据后再作解压缩、解密处理，最终把处理好的数据保存到数据存储模块。
所述数据缓存模块用于缓存各个部件数据，用于将数据模块的提取数据缓存到缓存模块；在进行数据运算、处理时，将产生的中间数据缓存到缓存模块，同时，日常的日志，各个运行状态的信息也是存储在数据缓存模块中。
所述业务管理模块位于缓存模块之上，负责处理接入数据并且进行转发和调度，实时从缓存模块中提取接收到的数据，进行路由后发送到网关接入模块，与各主要模块进行交互，该模块可以由用户定制从而完成用户的个性化计划来完成用户指定的各个模块之间的协调工作。
所述数据存储模块负责对相关数据进行存储或者对系统日志运行进行记录，用于存储用户信息，用户的修改、删除操作实时写入数据存储模块；同时，对其它信息定时提取并按天、周、月、年进行统计，通过数据存储模块，用户可以方便地在线建立和修改报表的格式和内容，用户修改的内容会被自动地标识，报表可以被方便地打印、查询，各个数字家居每天的运行状况也记录在数据存储模块中，方便查询各个数字家居的调度情况。
所述网关接入模块负责与各个终端网关进行通讯，将业务处理模块路由过来的数据转发到相应的终端，终端接收到信息后作出相应的处理和响应。
本发明的一个实施例结构示意图如附图2所示，数字家庭中有多个终端，这些终端有热水器、电视、电灯、空调、洗衣机等等，甚至还有为其他业务服务的服务器，它们可以独立地工作，但是终端通过网关接入后，经过交换机接入到中间件数据交换平台，那么，各终端的状态和基本信息都由该平台统一管理，使各终端协调工作，并将处理的结果存放到数据存储设备上，用户可以方便地在线建立和修改报表的格式和内容，报表的内容可以方便地打印、查询，由此实现数字家庭各个电器之间协同工作和稳定的数据交换，并支持整个中间件平台的终端数量的动态扩张，方便了数字家庭的管理和控制。
这里有两种形式，一种是由各个终端提供的主动调用请求，举例说明，比如某家庭所能承受的功率为3000w，所以电热水器和烧水壶不能一起工作，当烧水壶工作完成后它需要通过自己的网关调用热水器开始工作，同样电热水器工作后，可以开启中央空调进行工作，这样在电压方面就不会有过载的现象发生。
还有一种是由中间件直接发起的，主动调用终端进行工作，举例说明，比如当一个房间的温度过高的时候将自动开启空调，然后就自动关闭该房间的风扇系统。
而完成这些协同工作需要通过中间件的数据提取模块对各个家居的进行数值状态提取，然后根据目前的调用请求需要缓存相应的数值，把这些数值缓存在数据缓存模块，供其他的模块动态调用。
业务管理模块根据各个调用请求把相应的数据和请求代码动态的发送到相应的终端网关，各个终端网关根据请求的代码和所承载的数据进行相应的终端处理，以这样的形式形成各个终端的协调工作，对于各个终端来说，只需要知道自己的网关和请求的代码就可以了，不需要了解整个传递和协同工作过程。
而中间件主动调用方式则是直接调用相应的终端，往相应的终端网关发送请求代码，这里就涉及当每动态增长一个终端加入到这个中间件的时候，只要进行一次调用请求就可以动态记录该终端信息，然后由中间件分配给该终端一个特定识别号，并且将这些信息与其他连接中间件的各个终端进行同步，以便以后各自进行调用，但是通过数据转换，呈现给用户的还是各个终端的具体名字，与具体设计的识别号无关，根据中间件发送的代码和数据就可以进行相应的终端调用和控制，从而实现中间的中控和各个终端的调度。
Claims (3)
1.一种数字家庭数据交换中间件，其特征在于包含如下模块：
用户接入模块负责与用户交互并且鉴权记录用户相关信息，主要完成用户的身份鉴权，通过用户ID标识或用户帐号来唯一标识一个用户的链路；所述数字家庭数据交换中间件作为服务端监听并响应用户的连接请求，用户发送登录用户名及密码后连接用户接入模块，用户接入模块从数据存储模块中查询用户应用的注册帐户信息进行验证，通过定时发送链路检测包测试链路的工作状态，与用户建立长连接；如果连续发送3个链路检测包，用户没有应答，则用户接入模块认为该链路已失效，断开该连接；
负责相关数据提取的数据提取模块；
负责各个部件数据缓存的数据缓存模块；
负责处理接入数据并且进行转发和调度的业务管理模块；
负责对存储相关数据和记录系统日志运行的数据存储模块；
负责与各个终端网关进行通讯的网关接入模块；
数据提取模块用于提取家庭环境的指标数据，在发送数据之前，首先对其做压缩、加密处理，收到数据后再作解压缩、解密处理；
数据缓存模块中设置的信息缓存器的数量不少于数字家庭中所有的终端数目；
业务管理模块位于缓存模块之上，负责处理接入数据并且进行转发和调度。
2.根据权利要求1所述的一种数字家庭数据交换中间件，其特征在于，中间件平台操作要记入日志，日志运行信息在一定周期内要求与数据库同步一次，该周期默认一个小时，可根据需要设定。
3.根据权利要求1所述的一种数字家庭数据交换中间件，其特征在于所设置的网关接入模块负责与各个终端网关进行通讯，将业务管理模块路由过来的数据转发到相应的终端。
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