CN103036901A

CN103036901A - 一种ets远程编程方法

Info

Publication number: CN103036901A
Application number: CN2012105734750A
Authority: CN
Inventors: 耿桦; 马如明; 王伟江
Original assignee: NANJING TIANSU AUTOMATION CONTROL SYSTEM CO Ltd
Current assignee: NANJING TIANSU AUTOMATION CONTROL SYSTEM CO Ltd
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明公开了一种ETS远程编程方法，包括：ETS终端、家居网关、KNX网关、KNX设备。ETS终端连接家居网关，家居网关连接KNX网关，KNX网关连接KNX设备。其中ETS终端包括ETS编程装置、ETS远程辅助装置；家居网关包括报文转发装置。本发明通过ETS远程辅助装置、报文转发装置和KNX网关的报文转发，在ETS编程装置与KNX设备之间建立应用层的通信链路，实现远程编程。本发明不受网络拓扑结构的限制，使用方便。同时也避免了KNX网关或KNX设备直接挂公网后造成安全性风险。

Description

一种ETS远程编程方法

技术领域

本发明涉及智能家居和KNX技术。

背景技术

KNX（Konnex）是住宅和楼宇控制领域的开放式国际标准，提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。ETS软件是KNX协会提供给KNX硬件制造商用于对KNX产品进行参数设定和程序烧写的工具。KNX硬件强大灵活的可编程能力，都是通过ETS软件来实现。

目前，在绝大多数的实际工程应用中，工程技术人员都是在工程现场使用ETS对硬件模块进行编程。由于ETS软件对于普通业主而言专业性较强，因此虽然KNX产品具备灵活的可编程能力，但是无论是产品初装还是后期维护时，技术人员都需要出差到现场，这很不方便，且成本很高。

也有一些ETS远程编程的应用。但需要工程现场申请公网IP地址，并把KNX/IP网关的IP烧写成该地址，工程人员在远端运行ETS、并直接连接KNX/IP网关进行编程。这种方法由于需要申请公网IP地址，成本较高，而且在公网可直接连接KNX网关，安全性较差。另外，该方法只支持KNX/IP网关，不支持KNX/USB网关和KNX/RS232网关。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种ETS远程编程方法，以减低安装测试和维护的成本。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

一种ETS远程编程方法，包括：ETS终端、家居网关、KNX网关、KNX设备。ETS终端连接家居网关，家居网关连接KNX网关，KNX网关连接KNX设备。其中ETS终端包括有ETS编程装置、ETS远程辅助装置。ETS编程装置即ETS软件。ETS远程辅助装置用于辅助ETS编程装置通过家居网关、KNX网关，与KNX设备建立通信链路，并转发编程报文。家居网关包括报文转发装置，报文转发装置用于与ETS远程辅助装置建立连接，并向KNX网关转发编程报文。KNX网关用于向KNX设备转发编程报文。该方法包括以下步骤：

S100：ETS远程辅助装置和家居网关建立连接。

S200：ETS编程装置和KNX网关建立连接。

S300：ETS编程装置远程编程。

其中步骤S200包括：

S201：ETS编程装置与ETS远程辅助装置建立连接；KNX网关与家居网关建立连接；

S202：ETS编程装置向ETS远程辅助装置发送连接报文；

S203：ETS远程辅助装置接收到连接报文后向家居网关转发；

S204：家居网关接收到连接报文后向KNX网关转发；

S205：KNX网关接收到连接报文后向家居网关返回连接回复报文；

S206：家居网关接收到连接回复报文后向ETS远程辅助装置转发；

S207：ETS远程辅助装置接收到连接回复报文后向ETS编程装置转发；

S208：ETS编程装置接收到连接回复报文后，表示ETS编程装置与KNX网关连接成功。

其中步骤S300包括：

S301：ETS编程装置向ETS远程辅助装置发送编程报文；

S302：ETS远程辅助装置接收到编程报文后向家居网关转发；

S303：家居网关接收到编程报文后向KNX网关转发；

S304：KNX网关接收到编程报文后向KNX设备转发；

S305：KNX设备接收到编程报文后处理后得到结果，并将处理结果构建成编程回复报文返回；

S306：KNX网关接收到编程回复报文后向家居网关转发；

S307：家居网关接收到编程回复报文后向ETS远程辅助装置转发；

S308：ETS远程辅助装置接收到编程回复报文后向ETS编程装置转发；

S309：ETS编程装置接收编程回复报文。

进一步，在上述的基础上还包括服务器，服务器用于辅助ETS远程辅助装置与家居网关建立连接。其中步骤S100包括：

S101：ETS远程辅助装置和家居网关登录服务器；

S102：ETS远程辅助装置和家居网关建立连接。

本发明的技术效果包括：

1、在服务器的辅助下，ETS远程辅助装置与家居网关的报文转发装置建立连接。ETS远程辅助装置、家居网关的报文转发装置和KNX网关都能够转发编程报文，从而在ETS编程装置与KNX设备之间建立一条“虚拟隧道”的通信链路，从而使得远程的ETS编程操作就和现场ETS编程操作一样。即，对工程技术人员而言，ETS的使用方法完全相同，所有细节都被系统隐藏了，而对工程技术人员完全透明，使用非常方便。

2、采用本发明的ETS远程编程方法后，工程技术人员可以远程对KNX设备编程，大大减少了出差维护的成本。

3、本发明的ETS远程编程方法不受网络拓扑结构的限制，KNX网关或KNX设备无需直接挂公网，使用方便。

4、本发明避免了KNX网关或KNX设备直接挂公网后造成安全性风险。

附图说明

图1是本发明的网络拓扑结构图。其中，1为ETS终端，2为家居网关，3为KNX网关，4为KNX设备，5为服务器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

一种ETS远程编程方法，其网络拓扑如图1所示，包括：ETS终端、家居网关、KNX网关、KNX设备。ETS终端、家居网关通过公网相连。家居网关、KNX网关、KNX设备通过家居内网相连。ETS终端包括其中ETS终端包括有ETS编程装置、ETS远程辅助装置。ETS编程装置即ETS软件。ETS远程辅助装置用于辅助ETS编程装置通过家居网关、KNX网关，与KNX设备建立通信链路，并转发编程报文。家居网关。家居网关可以是路由器，也可以是家居设备的控制主机，也可以是嵌入式设备或专用设备，包括报文转发装置。报文转发装置用于与ETS远程辅助装置建立连接，并向KNX网关转发编程报文。KNX网关是KNX设备管理中心，用于向KNX设备转发编程报文。该方法包括以下步骤：

S100：ETS远程辅助装置与家居网关建立连接。

S200：ETS编程装置与KNX网关建立连接。

S300：ETS编程装置远程编程。

1、ETS远程辅助装置与家居网关之间的连接

ETS远程辅助装置与家居网关之间的连接是通过公网的P2P连接，可以建立在面向连接TCP协议上，也可以采用面向非连接的UDP协议。ETS远程辅助装置位于ETS终端。ETS终端可以是直接挂在公网上的主机，也可以是一台位于某局域网内的主机。同样地，家居网关可以直接挂在公网上，也可以位于某局域网内。当ETS终端位于某局域网内或者家居网关位于某局域网内时，ETS终端和家居网关之间通过NAT（Network Address Translation）技术建立连接。

ETS远程辅助装置与家居网关之间的P2P连接也可以通过服务器实现。这是本发明的优选方案。由于ETS终端和家居网关的IP地址通常是动态的， ETS远程辅助装置与家居网关之间直接连接就成问题，因为ETS终端无法知道家居网关的IP地址，家居网关也不知道ETS终端的地址。通过服务器辅助的方式下，服务器的IP地址是固定的，或者其域名是固定的，ETS终端和家居网关都能和服务器直接建立连接。ETS终端、家居网关分别和服务器连接后，服务器可以将双方的地址相互转发，从而使得ETS终端获得家居网关的地址，家居网关也可以获得ETS终端地址。ETS终端、家居网关获得对方的地址后，可以建立UDP连接，也可以建立TCP连接。ETS远程辅助装置与家居网关之间的连接通过服务器实现时，双方存在配对问题，因为和服务器相连的ETS远程辅助装置或者家居网关可能有多个。配对的方法有很多种，比如，通过用户或标识的方式指定。例如，家居网关和ETS远程辅助装置包括有用户名和密码的验证。特定用户名下的家居网关和ETS远程辅助装置可以确定，由此可以确定配对关系。综合上述过程，ETS远程辅助装置与家居网关之间的P2P连接通过服务器方式实现的步骤包括：

S101：ETS远程辅助装置和家居网关登录服务器；

S102：ETS远程辅助装置和家居网关建立连接。

需要说明的是，

(1)上述步骤S101中的登录服务器过程表示了连接后还包括用户名和密码验证的步骤。

(2)ETS远程辅助装置登录服务器和家居网关登录服务器是两个同等步骤，无需考虑先后关系。

(3)ETS远程辅助装置和家居网关的连接实际上是ETS远程辅助装置和家居网关的报文转发装置建立的连接。

2、ETS编程装置和KNX网关之间的连接

ETS编程装置和KNX网关建立在ETS远程辅助装置与家居网关之间的连接的基础上。包括以下步骤：

S202：ETS编程装置发送连接报文；

S203：ETS远程辅助装置接收到连接报文后向家居网关转发；

S204：家居网关接收到连接报文后向KNX网关转发；

由上述可以看出，ETS编程装置和KNX网关之间的连接不同于TCP连接或UDP连接，是建立在应用层之上的连接，是在ETS远程辅助装置和家居网关辅助下的应用层通信链路。连接报文和连接回复报文由KNX协议确定。

ETS编程装置与ETS远程辅助装置的连接主要通过ETS远程辅助装置的通信数据包拦截功能实现。由于ETS编程装置与ETS远程辅助装置同位于ETS终端,ETS编程装置通过通信端口发送和接收的数据包，ETS远程辅助装置通过截获这些数据包，虚拟出通信端口的收发数据行为，从而在ETS编程装置与ETS远程辅助装置之间建立一种虚拟连接关系。

ETS编程装置与ETS远程辅助装置建立连接和KNX网关与家居网关建立连接是两个同等步骤，相互之间不需要考虑先后关系。

上述家居网关转发连接报文以及转发连接回复报文是由报文转发装置实现的。

3、ETS编程装置远程编程

ETS编程装置远程编程的步骤详细包括：

S301：ETS编程装置发送编程报文；

S302：ETS远程辅助装置接收到编程报文后向家居网关转发；

S303：家居网关接收到编程报文后向KNX网关转发；

S304：KNX网关接收到编程报文后向KNX设备转发；

S306：KNX网关接收到编程回复报文后向家居网关转发；

S309：ETS编程装置接收编程回复报文。

上述家居网关转发编程报文以及转发编程回复报文是由报文转发装置实现的。由上述过程步骤可以看出，本发明并非是要在ETS编程装置与KNX设备之间建立直接的TCP连接或UDP连接，而是通过ETS远程辅助装置、家居网关和KNX网关的转发编程报文实现的应用层通信。编程报文和编程回复报文由KNX协议确定。

4、安全性考虑

ETS远程辅助装置与家居网关之间的通信需要通过公网实现，为安全考虑，可以在ETS远程辅助装置和家居网关中添加加解密装置，从而实现ETS远程辅助装置与家居网关通信安全。加解密装置的加密和解密算法可以采用现有DES加密算法实现，DES加密算法的密钥可以通过DH算法交互。

Claims

1.一种ETS远程编程方法，其特征在于，包括：ETS终端、家居网关、KNX网关、KNX设备；ETS终端连接家居网关，家居网关连接KNX网关，KNX网关连接KNX设备；其中ETS终端包括ETS编程装置和ETS远程辅助装置；家居网关包括报文转发装置；

ETS远程辅助装置用于辅助ETS编程装置通过家居网关、KNX网关，与KNX设备建立通信链路，并转发编程报文；

报文转发装置用于与ETS远程辅助装置建立连接，并向KNX网关转发编程报文；

KNX网关用于向KNX设备转发编程报文；

该方法包括以下步骤：

S100：ETS远程辅助装置和家居网关建立连接；

S200：ETS编程装置和KNX网关建立连接；

S300：ETS编程装置远程编程。

2.如权利要求1所述的ETS远程编程方法，其特征在于，所述的步骤S200包括：

S202：ETS编程装置发送连接报文；

S203：ETS远程辅助装置接收到连接报文后向家居网关转发；

S204：家居网关接收到连接报文后向KNX网关转发；

3.如权利要求1所述的ETS远程编程方法，其特征在于，所述的步骤S300包括：

S301：ETS编程装置发送编程报文；

S302：ETS远程辅助装置接收到编程报文后向家居网关转发；

S303：家居网关接收到编程报文后向KNX网关转发；

S304：KNX网关接收到编程报文后向KNX设备转发；

S306：KNX网关接收到编程回复报文后向家居网关转发；

S309：ETS编程装置接收编程回复报文。

4.如权利要求1的ETS远程编程方法，其特征在于，包括服务器，所述的步骤S100包括：

S101：ETS远程辅助装置和家居网关登录服务器；

S102：ETS远程辅助装置和家居网关建立连接。

5.如权利要求1所述的报文转发装置。

6.一种家居网关，其特征在于，包括如权利要求1所述的报文转发装置。