CN104243252B - 一种支持igrs协议的智能家居系统 - Google Patents

Abstract

一种支持IGRS协议的智能家居系统，由定制平台、智能家居网关、IGRS与非IGRS智能设备、客户端和后台服务器组成，定制平台与智能家居网关和客户端连接，智能家居网关与智能设备、客户端和后台服务器分别连接，该系统具有零编程现场定制又保证实施质量及使用。

Description

一种支持IGRS协议的智能家居系统

技术领域

本发明涉及的是智能家居的技术领域，具体涉及一种支持IGRS协议具有定制生成系统的智能家居系统。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，是兼备建筑、网络通讯、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。而且，通过网络融合、屏幕融合、信息融合等各个方面的融合，实现易于内部便捷舒适可控、易于对外交流的居住环境。智能家居以智能控制终端设备实现智能家居应用。

IGRS是信息设备智能互联与资源共享协议的简称，是由闪联标准工作组制定的，其标准1.0版本已于2005年6月被正式颁布为国家行业推荐性标准。IGRS支持多种信息设备、家用电器、通讯设备之间的设备自动发现、动态组网、资源共享和协同服务，从而提高这些设备间的互操作性和易用性。

智能家居是以每个家庭住宅为平台进行构建的，鉴于每个家庭住户的建筑面积、建筑布局以及家庭成员喜好和个人习惯存在的巨大差异，导致不同的家庭在房间的个数及房间功能以及相应的智能终端设备的数量、种类、品牌、型号存在巨大差异，也因此，每个家庭对智能家居进行操作的操控内容和操控方式存在巨大差异。

目前，传统智能家居系统在开发家居系统时会针对每户家居的特点进行定制开发，因此需要投入极大的工作量及成本。个别家居系统开发具有零配置即插即用的特征，但它们控制简单，只是针对智能插座。也有智能家居系统开发利用后台云平台和配置工具，支持的智能终端可以包括开关、灯光和传感器，但是无法和IGRS智能终端交互，也无法定制操控界面。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提出一种既具有零编程现场定制又保证实施质量的智能家居系统。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：一种支持IGRS协议的智能家居系统，由定制平台、智能家居网关、IGRS与非IGRS智能设备、客户端和后台服务器组成，定制平台与智能家居网关和客户端连接，智能家居网关与智能设备、客户端和后台服务器分别连接。

本发明所述的定制平台为计算机，包括设备驱动构件、通用调试操控构件、操控页面定制构件、网关及客户端生成构件和家庭网关模拟运行平台。

本发明所述的客户端为智能手机或平板电脑。

本发明所述的定制平台生成定制运行系统和定制运行程序，并在定制平台上对定制运行系统和定制运行程序进行模拟与调试。

本发明所述的智能家居网关下载定制平台中的定制运行系统，客户端下载定制平台中的定制运行程序。

本发明所述的客户端把指令发送给智能家居网关，接收来自智能家居网关的告警和通知消息，客户端也可以把指令发送后台服务端再转发给智能家居网关，也可以通过后台服务端接收来自智能家居网关的告警和通知消息。

本发明有益效果：本发明的设计方案是一种支持包括IGRS协议的智能家居系统生成系统，它能够使智能家居生产企业在装配用户智能家居系统时无需开发，即可根据用户的智能设备特点和使用习惯爱好，定制用户需要的智能家居网关和客户端。

附图说明

图1为本发明的定制生成架构框图；

图2为本发明的运行结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，为了解决不同的家庭在家庭智能设备（比如不同的智能设备以及智能设备不同的品牌型号）以及习惯爱好差异，本发明提供一种定制平台，通过该平台能够定制实现智能家居网关运行系统和客户端运行系统。定制平台只是在调试及定制期间和智能终端、网关、客户端以及后台服务端连接。

所述智能终端设备包括支持IGRS协议的智能设备和不支持IGRS协议的智能设备。支持IGRS协议的智能设备包括智能家居中所有支持IGRS协议的智能设备，但不包括支持IGRS协议的智能客户端。常见的支持IGRS协议的智能设备包括智能电视、冰箱、洗衣机、热水器、空调、电饭锅、投影机、打印机、音响等。不支持IGRS协议的智能设备是指智能家居中所有不支持IGRS协议的智能设备。常见的不支持IGRS协议的智能设备包括传感和控制设备，比如红外报警器、烟雾报警器、一氧化碳报警器等传感设备以及窗帘、报警灯、照明灯、喷水、智能电源插座等控制设备。同一类设备可以是支持IGRS协议也可以是不支持IGRS协议。

所述的定制平台为一计算机，通常可以为一台笔记本电脑。所述的客户端可以为常用的移动智能设备，移动智能设备可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。所述的智能家居网关可以为一台平板电脑，也可以为一台门禁系统的高性能家庭终端。所述的后台服务端可以为服务器。

具体地，所述的定制平台由智能家居生产企业的技术支持人员携带到现场进行调试和定制，技术支持人员首先对需要管理和使用的智能终端设备进行连接和调试。对于支持IGRS协议的智能设备，与定制平台连接之后，依据IGRS协议约定，通过获取该设备服务描述，能够发现该智能设备所提供服务的详细描述，包含功能调用接口、数据操作接口和访问控制方式。功能调用接口包括服务名称和参数，参数包括参数个数、类型。通过该设备的数据操作接口能够进行数据订阅、数据查询和数据获取，也能够得到该设备的数据变化通知。比如对于热水器，其功能调用接口为start(int delayMinute)，那么调用start(30)则能够在30分钟后启动热水器开始加热。通过通用调试操控构件调试，确定智能终端设备工作正常。

对于非支持IGRS协议的智能设备，比如红外报警和报警灯，它们以某种方式连接到配置平台，比如通过RS485集线器。可以通过设备厂商提供的技术资料，利用厂商要求的通信协议，也能够实现相应的功能接口调用。定制平台利用相应的驱动程序，比如RS485集线器驱动程序，和智能设备接口通信协议，通过通用调试操控构件进行配置和操作，可以对该类设备进行调试。举例来说，假定把红外报警设置为COM1，报警灯设置为COM2，按照通信协议，可以检测COM1接收的数据以及检测对COM2设置的数据，以此来调试红外报警信号是否能够正常接收以及报警灯是否正常接收信号设置。

在确定智能终端设备状态和参数之后，定制平台利用其操控定制构件选择确定智能终端设备构件。智能终端设备构件是一个界面显示构件，该构件通过转换模块可以调用驱动程序模块。转换模块将所述设备构件获得的操作和参数翻译转换成智能终端设备能够识别的接口调用格式，并通过驱动程序传递给终端设备，或者反过来，把从驱动程序接收到数据进行翻译转换，并在设备构件上显示出其状态。

在确定智能终端设备构件之后，定制平台通过操控页面定制构件对智能终端设备管理操作界面进行定制。管理操作界面分两类，一类是家庭网关的管理操作界面，另一类是智能客户端的管理操作界面。首先对管理操控页面进行分页以确定页面显示次序和内容。根据用户要求，可以把常用的放在前面页，比如把开启热水器和打开关闭窗帘放在首页。也可以按照类别，比如家庭实用类放第一第二页，娱乐类第三页，安全类最后两页。告警和通知类消息可以弹出页面，也可以通过闪烁小图标并通过点击小图标来打开页面。

对于每一个页内容，可以根据用户要求进行定制。对于信息显示页面，定制内容包括页面大小、位置、模板、皮肤、底色以及不同类别显示区之间的间距和显示字体大小、颜色等。对于操控页面，定制内容包括控件的类型和控件的位置、大小、以及款式等。可以有多种页面模板来针对不同人群的偏好。

举例来说，用户首页可以只有开启热水器和关闭窗帘两个操控部件。启动热水器控件可以占据上半部分，可以包括延迟时间输入和启动按钮两部分，延迟时间输入可以包括小时输入和分钟输入两部分，小时可以是滑轮滚动一次增加或者减少1小时，分钟可以是滑轮滚动一次增加或者减少1分钟，也可以是6*10矩阵表。关闭窗帘控件可以占据下半部分，可以只包括关闭、打开两个按钮，也可以只包括一个按钮，当窗帘关闭按钮显示打开，当窗帘打开时显示关闭。

管理操作界面定制之后，定制平台通过网关及客户端生成构件生成定制运行系统/程序。生成过程包括三部分内容。第一是生成转换模块。生成构件检查界面构件和相应驱动模块接口之间的差异，并根据差异生成相应的转换模块。比如检查二者之间的类型和表示是否相同，如果不相同，则使用相应的转换模块对二者进行转换。举例来说，启动热水器构件的延迟时间输入部分的输出为x小时y分钟，而热水器调用接口start的输入参数时间为分钟，则转换模块需要把x小时y分钟转换为x*60+y分钟。如果热水器终端设备是通过串口连接，转换模块还需要将start接口函数转换成该终端设备能够识别的格式。一个转换模块可以由多个小的转换模块组合来实现。转换模块可以对应多个驱动模块。

第二是生成IGRS服务。IGRS服务是网关为客户端提供的服务。由于客户端不能直接访问智能设备，客户端所有对智能设备的访问都需要通过网关来实现。IGRS服务是定制平台生成，运行在网关，由客户端远程按照IGRS基础协议进行调用的服务。IGRS服务也能够将告警和通知信息回传给客户端。

第三是在前二者基础上生成运行于网关的定制运行系统和运行于客户端的定制运行程序。

定制运行系统通过下载可以安装在智能家居网关和模拟网关上。一般是首先在模拟网关上运行以检验运行效果以便于进一步定制调整。定制运行程序通过下载可以安装客户端上。定制运行程序与定制运行系统的差异是定制运行程序不包含设备驱动构件。定制运行程序通常也不包含IGRS服务程序。因此，客户端只有通过网关才能管理和使用智能终端设备，或者可以经过后台再通过网关才管理和使用智能终端设备。

总的说来，所述的定制平台在本发明中：1）发现 IGRS智能设备；2）调试智能设备，包括支持IGRS与不支持IGRS协议的设备；3）定制智能家居网关及客户端操控界面；4）生成智能家居网关运行系统和客户端运行程序；5）模拟运行智能家居网关。

如图2所示，在调试和定制完成之后，在运行环境中，智能家居网关和智能设备、客户端、后台连接。所述网关的作用在于：1）驱动和管理智能终端设备，无论支持还是不支持IGRS协议；网关接收智能设备的告警和通知，把该告警和通知依照定制的显示方式显示出来；网关接收界面输入的操控指令，把该指令通过设备驱动或者IGRS服务调用传达给相应的智能设备。2）通过IGRS服务接收客户端指令，把该指令转发给相应的智能设备；同时，接收智能设备的告警和通知信息，转发给客户端；3）接收后台服务端的指令，把该指令转发给相应的智能设备；同时，接收智能设备的告警和通知信息，转发给后台服务端；

在运行环境中，后台服务端的作用在于：1）能够接收来自基于互联网或GPRS的客户端指令并把这些指令转发给网关；2）接收来自网关的消息，并把这些消息转发给基于互联网或GPRS的客户端。

在运行环境中，客户端的作用在于：不受地点限制，直接向网关，或者通过后台服务端向网关下发操控智能设备的指令；同时，直接从网关，或者通过后台服务端从网关接收来自智能设备的告警和通知消息。

Claims (3)

1.一种支持IGRS协议的智能家居系统，其特征在于：由定制平台、智能家居网关、IGRS与非IGRS智能设备、客户端和后台服务器组成，定制平台与智能家居网关和客户端连接，智能家居网关与智能设备、客户端和后台服务器分别连接，所述的定制平台为计算机，包括设备驱动构件、通用调试操控构件、操控页面定制构件、网关及客户端生成构件和家庭网关模拟运行平台，所述的智能家居网关下载定制平台中的定制运行系统，客户端下载定制平台中的定制运行程序；所述的定制平台生成定制运行系统和定制运行程序，并在定制平台上对定制运行系统和定制运行程序进行模拟与调试；

所述的一种支持IGRS协议的智能家居系统的构建方法为：

在确定智能终端设备状态和参数之后，定制平台利用其操控页面定制构件选择确定智能终端设备构件，智能终端设备构件是一个界面显示构件，该构件通过转换模块调用设备驱动构件，设备驱动构件包含驱动程序模块，转换模块将所述智能终端设备构件获得的操作和参数翻译转换成智能终端设备能够识别的接口调用格式，并通过驱动程序模块传递给智能终端设备，或者反过来，把从驱动程序模块接收到数据进行翻译转换，并在智能终端设备构件上显示出其状态；

在确定智能终端设备构件之后，定制平台通过操控页面定制构件对智能终端设备管理操作界面进行定制，管理操作界面分两类，一类是家庭网关的管理操作界面，另一类是智能客户端的管理操作界面；首先对管理操控页面进行分页以确定页面显示次序和内容，然后，对于每一个页内容，根据用户要求进行定制；

管理操作界面定制之后，定制平台通过网关及客户端生成构件生成定制运行系统/程序；生成过程包括三部分内容，第一是生成转换模块，第二是生成IGRS服务，第三是在前二者基础上生成运行于网关的定制运行系统和运行于客户端的定制运行程序；

定制运行系统通过下载安装在智能家居网关和模拟网关上，定制运行程序通过下载安装在客户端上。

2.如权利要求1所述的一种支持IGRS协议的智能家居系统，其特征在于：所述的客户端为智能手机或平板电脑。

3.如权利要求1所述的一种支持IGRS协议的智能家居系统，其特征在于：所述的客户端把指令发送给智能家居网关，接收来自智能家居网关的告警和通知消息，客户端也把指令发送后台服务端再转发给智能家居网关，也通过后台服务端接收来自智能家居网关的告警和通知消息。