CN104092593B

CN104092593B - 基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入系统及其接入方法

Info

Publication number: CN104092593B
Application number: CN201410375263.0A
Authority: CN
Inventors: 王征
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: CN104092593A

Abstract

本发明公开了基于内外网识别器实现的智能终端自动识别内外网的自动接入系统和接入方法，属于智能家居领域。系统包括内网存储器、外网存储器、内外网识别器、WIFI模块、移动数据模块以及单播Socket模块，还包括定时器或中断器，通过各模块间的相互协作实现智能终端中各模块相互协作使得智能终端能够自动识别需要以内网方式自动接入或外网方式自动接入的智能家居系统，解决了现有智能家居中各智能终端与智能家庭网关建立通信通道时是使用内网接入还是外网接入都需要人工交互的问题。

Description

基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入系统及其接入方法

技术领域

本发明涉及一种智能终端接入到智能家庭网关的通信方法，特别涉及到基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入系统及其接入方法。

背景技术

智能终端为电器设备的功能展示与控制提供一个人机接口。如：手机、手持终端等。智能终端属于电器设备中的一种显示与控制设备。智能家庭网关负责将各电器设备统一接入与控制，并通过智能终端进行展示。如图1所示，当前智能家居组网中，智能终端在家里需要通过内网(家庭局域网)接入智能家庭网关，在户外需要通过外网(广域网)接入智能家庭网关。

目前，智能终端在内外网切换接入智能家庭网关时，都需要人工辨别当前智能终端处于是内网还是外网，然后，通过手动输入智能家庭网关在对应网络的IP和监听端口或DDNS来接入到智能家庭网关中，由于智能终端会在内网与外网之间频繁切换，这便大大降低了整个系统的可用性。

发明内容

1.解决的技术问题

针对现有技术中所提及的智能终端接入智能家庭网关需要通过人工辨别内网接入还是外网接入，如果是内网接入则需要手动输入内网的智能家庭网关IP和监听端口；如果是外网接入则需要手动输入外网的智能家庭网关IP和监听端口或者智能家庭网关对应的DDNS(DDNS：动态域名服务)。由于智能终端会在内网与外网之间切换频繁，通过这种人工确认与输入的方式不仅工作量大且容易出错。本发明提供了基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入系统及其接入方法，即通过本系统内外网识别器等组件的相互协作，智能终端可以自动识别是内网接入还是外网接入，以及根据识别的结果自动接入到智能家庭网关中，整个识别与接入过程都是自动完成，无需人工参与。

2.技术方案

基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入系统，其包括内网存储器、外网存储器、内外网识别器、WIFI模块、移动数据模块(如：2G/3G/4G)、单播Socket模块，还包括定时器或中断器。内网存储器主要保存智能家庭网关在内网(内网即家庭局域网，又称私网)的IP和监听端口信息。外网存储器主要保存智能家庭网关的内网IP和监听端口信息通过路由器NAT转换后的外网(外网即广域网，又称公网)的IP和监听端口信息，或转换后的外网DDNS(DDNS即动态域名服务，提供唯一的域名与动态变化的IP绑定)。内外网识别器主要动态地根据WIFI模块或移动数据模块辨别当前可用的网络(优先选择内网)。WIFI模块主要负责通过无线路由器接入。移动数据模块主要负责通过移动网接入，如2G/3G/4G。定时器主要负责按间隔时间定时检测智能终端与智能家庭网关之间的Socket连接状态，如果连接断开，立即触发内外网识别器进行动作。中断器主要负责接收来自内网识别器的内外网变化的中断信号，并触发单播Socket模块与智能家庭网关建立Socket连接。单播Socket模块负责与智能家庭网关建立Socket连接。

智能终端基于内外网识别器实现的智能家居自动接入方法，其步骤包括：

第一步：保存智能家庭网关内网IP和监听端口以及WIFI的SSID。

在智能终端正常启动后，将智能家庭网关的内网IP和监听端口通过手动录入到智能终端的内网存储器中，并将智能家居中的无线路由器对应的WIFI的SSID(SSID：无线局域网络的名称)一并录入到内网存储器中。

第二步：通过路由器将智能家庭网关的内网IP和监听端口映射成外网IP和监听端口或DDNS。

通过对路由器的NAT映射设置，可以将智能家庭网关内网的IP和监听端口映射为路由器的外网IP和监听端口，当路由器的此监听端口接收到报文时，路由器会将报文自动分发到智能家庭网关对应的监听端口上。由于路由器经常被动态分配IP，因此，此IP会经常变化，这样智能终端根据路由器的外网IP来访问带来不便，为了解决这一问题，可以为路由器映射的外网IP和监听端口申请一个DDNS(动态域名服务，唯一的域名与动态变化的IP绑定)，这样外网访问直接访问DDNS即可，不再需要关注路由器的IP和监听端口。

第三步：保存映射后智能家庭网关的外网IP和监听端口或DDNS。

在智能终端正常启动后，将通过路由器映射后的外网IP和监听端口信息或者DDNS保存到外网存储器中。

第四步：智能终端通过内外网识别器识别网络类型，并根据对应的网络类型选择对应的智能家庭网关IP和监听端口信息或DDNS，与智能家庭网关建立Socket连接。

智能终端与智能家庭网关建立Socket连接的方式可分为：定时方式或中断方式。

定时方式：智能终端通过定时器定时检测单播Socket模块与智能家庭网关的连接状态，如果发现与智能家庭网关的连接是断开的，则再通过内外网识别器定时查询网络状态：如果当前WIFI模块已连接上，且WIFI的SSID与内网存储器保存的SSID相同，则内网接入，否则以外网接入。如果是内网接入，则内外网识别器从内网存储器中获取智能家庭网关的IP和监听端口信息发送给定时器，再由定时器驱动单播Socket模块与智能家庭网关建立Socket连接。如果是外网接入，则内外网识别器再检测移动数据模块信号是否正常，如果移动数据模块信号正常，则从外网存储器中获取智能家庭网关被映射后的外网IP和监听端口信息或DDNS信息，并将此信息发送给定时器，再由定时器驱动单播Socket模块与智能家庭网关建立Socket连接。

中断方式：当WIFI模块检测到连接正常后产生中断，并向内外网识别器发送中断消息。内外网识别器从内网存储器中获取WIFI的SSID和智能家庭网关的内部IP和监听端口信息，并从外网存储器中获取智能家庭网关映射后的外部IP和监听端口或DDNS信息。当从WIFI模块获取的SSID与内网存储器中的SSID相同时，由内外网识别器向中断器上报中断消息(中断消息包括：智能家庭网关内网IP和监听端口信息)，中断器通过单播Socket模块基于智能家庭网关内网IP和监听端口重新与智能家庭网关建立Socket连接。当从WIFI模块获取的SSID与内网存储器中的SSID不相同时，由内外网识别器向中断器上报中断消息(中断消息包括：智能家庭网关映射后的外网IP和监听端口或DDNS信息)，中断器通过单播Socket模块基于智能家庭网关映射的外网IP和监听端口或DDNS信息重新与智能家庭网关建立Socket连接。当移动数据模块检测到连接正常(如：2G/3G/4G…)后产生中断，向内外网识别器发送中断消息，内外网识别器检测WIFI模块当前的连接状态，WIFI模块连接断开时，内外识别器从外网存储器中获取智能家庭网关映射后的外部IP和监听端口或DDNS信息，并将此信息通过中断消息上报给中断器，再由中断器过单播Socket模块基于智能家庭网关映射的外网IP和监听端口或DDNS信息重新与智能家庭网关建立Socket连接。

3.有益效果

本发明通过智能终端的内外网识别器、定时器或中断器、内网存储器、外网存储器等模块之间的相互协作，解决了现有智能家居中各智能终端与智能家庭网关建立通信通道时是使用内网接入还是外网接入都需要人工交互的问题,以达到对智能终端的内网与外网自动识别、自动接入。整个过程都是自动完成，无需人工参与，这便大大地降低了人工工作量，以提高智能家居整体系统的易用性。

附图说明

图1为现有技术中，各智能终端在内网、外网接入到智能家庭网关的系统组网示意图。

图2为基于智能终端的内外网识别器实现的智能终端自动识别内外网的自动接入系统交互示意图。

图3为智能终端与智能家庭网关建立Socket连接的方式为定时方式时序列图。

图4为智能终端与智能家庭网关建立Socket连接的方式为中断方式时序列图。

具体实施方式

实施例1：以智能终端接入到智能家庭网关为例。

本发明在具体的智能家居场景应用如图2所示：

基于上述内外网识别器实现的智能家居自动接入系统，其智能终端接入方法，其步骤包括：

第一步：保存智能家庭网关内网IP和监听端口以及WIFI的SSID。

在智能终端正常启动后，将智能家庭网关的内网IP和监听端口(如：192.168.1.100:8080)通过手动录入到智能终端的内网存储器中，并将智能家居中的无线路由器对应的WIFI的SSID(如：SSID-7#1003)一并录入到内网存储器中。

第二步：通过路由器将智能家庭网关的内网IP和监听端口映射成外网IP和监听端口或映射成DDNS。

通过对路由器的NAT映射设置，可以将智能家庭网关内网的IP和监听端口(即：192.168.1.100:8080)映射为路由器的外网IP和监听端口(如：222.94.43.33:80)，这样当路由器的此监听端口接收到报文时，路由器会将报文自动分发到智能家庭网关的192.168.100:8080监听端口上。由于路由器经常被动态分配的是IP，因此，此IP会经常变化，这样智能终端根据路由器的外网IP来访问带来不便，为了解决这一问题，可以为路由器映射的外网IP和监听端口申请一个DDNS(唯一的域名与动态变化的IP绑定，如：www.rongqiao071003.xicp.net)，这样外网访问直接访问www.rongqiao071003.xicp.net即可，不再需要关注路由器的IP和监听端口。

在智能终端正常启动后，将通过路由器映射后的外网IP和监听端口(即：222.94.43.33:80)或者DDNS(即：www.rongqiao071003.xicp.net)保存到外网存储器中。

第四步：通过内外网识别器识别网络类型并根据对应的网络类型选择对应的智能家庭网关IP和监听端口或DDNS与智能家庭网关建立Socket连接。

智能终端与智能家庭网关建立连接的方式可分为：定时方式和中断方式。

定时方式，如图3所示，智能终端中的定时器定时检测单播Socket模块与智能家庭网关的连接状态，如果发现与智能家庭网关的连接是断开的，则再通过内外网识别器查询WIFI模块的WIFI状态和SSID，并从内网存储器中获取所存储的WIFI的SSID(即：SSID-7#1003)和智能家庭网关内网IP和监听信息(即：192.168.1.100:8080)。如果当前WIFI模块已连接上，且WIFI的SSID是SSID-7#1003，则可以识别以内网接入，否则以外网接入。如果是内网接入，则内外网识别器从内网存储器中获取智能家庭网关的IP和监听端口信息(即：192.168.1.100:8080)发送给定时器，再由定时器驱动单播Socket模块与智能家庭网关建立Socket连接。如果是外网接入，则内外网识别器从外网存储器中获取智能家庭网关被映射后的外网IP和监听端口(即：222.94.43.33:80)或DDNS信息(即：www.rongqiao071003.xicp.net)，并将此信息发送给定时器，再由定时器驱动单播Socket模块与智能家庭网关建立Socket连接。

中断方式，如图4所示，当WIFI模块检测到连接正常后产生中断，向内外网识别器发送中断消息。内外网识别器从内网存储器中获取WIFI的SSID(即：SSID-7#1003)和智能家庭网关的内部IP和监听端口信息(即：192.168.1.100:8080)，并从外网存储器中获取智能家庭网关映射后的外部IP和监听端口(即：222.94.43.33:80)或DDNS信息(即：www.rongqiao071003.xicp.net)。当从WI FI模块获取的SSID是SSID-7#1003时，由内外网识别器向中断器上报中断消息(中断消息包括：192.168.1.100:8080)，中断器通过单播Socket模块基于智能家庭网关内网IP和监听端口(即：192.168.1.100:8080)重新与智能家庭网关建立Socket连接。当从WIFI模块获取的SSID不是SSID-7#1003时，由内外网识别器向中断器上报中断消息(中断消息包括：222.94.43.33:80或www.rongqiao071003.xicp.net)，中断器通过单播Socket模块基于智能家庭网关映射的外网IP和监听端口(即：222.94.43.33:80)或DDNS信息(即：www.rongqiao071003.xicp.net)重新与智能家庭网关建立Socket连接。当移动数据模块检测到连接正常后产生中断，向内外网识别器发送中断消息，内外网识别器检测WIFI模块当前的连接状态，WIFI模块连接断开时，内外识别器从外网存储器中获取智能家庭网关映射后的外部IP和监听端口(即：222.94.43.33:80)或DDNS信息(即：www.rongqiao071003.xicp.net)，并将此信息通过中断消息上报给中断器，再由中断器过单播Socket模块基于智能家庭网关映射的外网IP和监听端口(即：222.94.43.33:80)或DDNS信息(即：www.rongqiao071003.xicp.net)重新与智能家庭网关建立Socket连接。

Claims

1.基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入系统，其特征在于，其包括内网存储器、外网存储器、内外网识别器、WIFI模块、移动数据模块以及单播Socket模块，还包括定时器或中断器，其中所述的内网存储器保存智能家庭网关在内网的IP和监听端口信息；所述的外网存储器保存智能家庭网关的内网IP和监听端口信息通过路由器NAT转换后的外网的IP和监听端口信息，或转换后的外网DDNS；所述的内外网识别器动态地根据WIFI模块或移动数据模块辨别当前可用的网络；WIFI模块负责通过无线路由器接入；移动数据模块负责通过移动网接入；所述的定时器负责按间隔时间定时检测智能终端与智能家庭网关之间的Socket连接状态，连接断开，立即触发内外网识别器进行动作；所述的中断器负责接收来自内网识别器的内外网变化的中断信号，并触发单播Socket模块与智能家庭网关建立Socket连接；单播Socket模块负责与智能家庭网关建立Socket连接。

2.根据权利要求1所述的基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入系统，其特征在于，所述单播Socket模块负责与智能家庭网关建立Socket连接，其Socket连接的方式为：定时方式或中断方式。

3.基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入方法，其步骤包括：

第一步：保存智能家庭网关内网IP和监听端口以及WIFI的SSID；

第二步：通过路由器将智能家庭网关的内网IP和监听端口映射成外网IP和监听端口或DDNS；

第三步：保存映射后智能家庭网关的外网IP和监听端口或DDNS；

4.根据权利要求3所述的基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入方法，其特征在于，所述智能终端与智能家庭网关建立Socket连接的方式分为：定时方式或中断方式。

5.根据权利要求4所述的基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入方法，其特征在于，所述定时方式为：智能终端通过定时器定时检测单播Socket模块与智能家庭网关的连接状态，发现与智能家庭网关的连接是断开的，则再通过内外网识别器定时查询网络状态：当前WIFI模块已连接上，且WIFI的SSID与内网存储器保存的SSID相同，则内网接入，否则以外网接入；当内网接入，则内外网识别器从内网存储器中获取智能家庭网关的IP和监听端口信息发送给定时器，再由定时器驱动单播Socket模块与智能家庭网关建立Socket连接；当外网接入，则内外网识别器再检测移动数据模块信号是否正常，移动数据模块信号正常，则从外网存储器中获取智能家庭网关被映射后的外网IP和监听端口信息或DDNS信息，并将此信息发送给定时器，再由定时器驱动单播Socket模块与智能家庭网关建立Socket连接。

6.根据权利要求4所述的基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入方法，其特征在于，所述中断方式为：当WIFI模块检测到连接正常后产生中断，并向内外网识别器发送中断消息；内外网识别器从内网存储器中获取WIFI的SSID和智能家庭网关的内部IP和监听端口信息，并从外网存储器中获取智能家庭网关映射后的外部IP和监听端口或DDNS信息；当从WIFI模块获取的SSID与内网存储器中的SSID相同时，由内外网识别器向中断器上报智能家庭网关内网IP和监听端口信息，中断器通过单播Socket模块基于智能家庭网关内网IP和监听端口重新与智能家庭网关建立Socket连接；当从WIFI模块获取的SSID与内网存储器中的SSID不相同时，由内外网识别器向中断器上报智能家庭网关映射后的外网IP和监听端口或DDNS信息，中断器通过单播Socket模块基于智能家庭网关映射的外网IP和监听端口或DDNS信息重新与智能家庭网关建立Socket连接；当移动数据模块检测到连接正常后产生中断，向内外网识别器发送中断消息，内外网识别器检测WIFI模块当前的连接状态，WIFI模块连接断开时，内外识别器从外网存储器中获取智能家庭网关映射后的外部IP和监听端口或DDNS信息，并将此信息通过中断消息上报给中断器，再由中断器过单播Socket模块基于智能家庭网关映射的外网IP和监听端口或DDNS信息重新与智能家庭网关建立Socket连接。

7.根据权利要求3所述的基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入方法，其特征在于，所述步骤1中，在智能终端正常启动后，将智能家庭网关的内网IP和监听端口通过手动录入到智能终端的内网存储器中，并将智能家居中的无线路由器对应的WIFI的SSID一并录入到内网存储器中。

8.根据权利要求3所述的基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入方法，其特征在于，所述步骤2中，对路由器的NAT映射设置，将智能家庭网关内网的IP和监听端口映射为路由器的外网IP和监听端口，当路由器的此监听端口接收到报文时，路由器会将报文自动分发到智能家庭网关对应的监听端口上；或者由于路由器经常被动态分配IP，为路由器映射的外网IP和监听端口申请一个DDNS。

9.根据权利要求3所述的基于内外网识别器实现的智能终端自动识别的内外网自动接入方法，其特征在于，所述步骤3中，在智能终端正常启动后，将通过路由器映射后的外网IP和监听端口信息或者DDNS保存到外网存储器中。