CN104426724A - 智能家居构建系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家居技术领域，尤其是智能家居构建系统及实现方法，本发明的该系统包括智能家居家庭网络，用于实现智能家居家庭网络的组建和应用层上的互通，支持智能家居服务的本地控制和远程控制；运营商业务平台，用于为智能家居的应用提供支撑和管理。本发明可以实现运营商的融入，进而提高用户体验。

Description

智能家居构建系统及实现方法

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其是智能家居构建系统及实现方法。

背景技术

智能家居的概念提出了已经有很多年了，20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化出现了；80年代中后期，将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念；1984年，美国联合科技公司，将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃狄克州的哈特佛市的建筑，出现了首栋智能型建筑，从而揭开了智能家居的序幕。

随着社会的发展和人们对高品质生活的追求，对住宅的要求越来越高，比尔·盖茨花费7年时间，6000多万美元打造了其高科技的豪宅；一些开发商开发高档楼盘的时候，把智能家居作为其一个亮点和特色，智能家居离人们越来越近了。

现在，智能家居的一般定义是：智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

现在，争夺智能家居标准主导权的主要是电子领域，例如：“e家佳”、DLNA、闪联IGRS等，电信领域其实并没有特别介入到智能家居的争夺。这些规范，主要是从电子设备的互联、发现、内容和共享和分发、内部之间的控制等方面来定义。

但是，相关技术中，智能家居不能实现运营商的参与，从而用户体验不好。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术缺点提供智能家居构建系统及实现方法。

本发明解决技术问题采用的技术方案为：智能家居构建系统及实现方法，包括智能家居家庭网络，用于实现智能家居家庭网络的组建和应用层上的互通，支持智能家居服务的本地控制和远程控制；运营商业务平台，用于为智能家居的应用提供支撑和管理。

进一步地，运营商业务平台包括：业务支撑运营管理平台，用于管理智能家居家庭网络中的智能家居终端，并用于管理智能家居终端执行智能家居业务。

进一步地，运营商业务平台包括：业务接入网关，用于保证智能家居家庭网络与业务支撑运营管理平台之间的通信。

进一步地，业务接入网关通过包括以下之一的方式与智能家居家庭网络进行通信：传输控制协议TCP、用户数据协议UDP、超文本传输协议HTTP、短信。

进一步地，运营商业务平台包括：业务开发环境，用于提供业务生成环境和业务运行环境，并用于支持和管理智能家居终端的应用。

进一步地，智能家居家庭网络包括：智能家居控制设备，用于根据预定的控制逻辑，控制智能家居终端执行智能家居业务。

进一步地，智能家居家庭网络包括：智能家居网关设备，用于组建智能家居家庭网络，并用于协议的适配和转换。

进一步地，智能家居网关设备通过包括以下之一的方式接入运营商业务平台：数字用户线xDSL、无源光网络xPON、长期演进LTE。

进一步地，智能家居网关设备支持网络地址转换NAT穿越功能以及防火墙功能。

进一步地，智能家居家庭网络还包括：智能家居终端代理，用于保证智能家居家庭网络中的物理接口和应用接口的适配。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种智能家居实现方法。

根据本发明的智能家居实现方法包括：智能家居家庭网络接收到来自运营商业务平台的消息，其中消息用于为智能家居的应用提供支撑和管理；智能家居家庭网络根据消息，支持智能家居的本地控制和远程控制。

本发明所具有的有益效果是：本发明通过运营商业务平台和智能家居家庭网络来实现智能家居服务，解决了如今的智能家居不能实现运营商的参与的问题，从而可以实现运营商的融入，进而提高用户体验。

附图说明

附图1为本发明的智能家居实现系统的结构框图。

附图2为本发明的智能家居实现系统的示意图。

附图3为本发明的智能家居实现方法的流程示意图。

附图4为本发明的发控制策略实现智能家居控制的流程图。

附图5为本发明的终端远程访问和控制智能家居实现系统的流程图。

具体实施方式

下面结合附图1～5对本发明做以下详细说明。

如图1所示，本发明包括智能家居家庭网络12和运营商业务平台14。下面对其进行详细描述。

智能家居家庭网络12，用于实现智能家居家庭网络12的组建和应用层上的互通支持智能家居服务的本地控制和远程控制；运营商业务平台14，连接至智能家居家庭网络12，用于为智能家居的应用提供支撑和管理。

相关技术中，智能家居不能实现运营商的参与。本发明实施例中，通过运营商业务平台和智能家居家庭网络来实现智能家居服务，从而可以实现运营商的融入，进而提高用户体验。

需要说明的是，该智能家居包括智能家居家庭网络12。

如图2所示，优选地，运营商业务平台14包括：业务支撑运营管理平台142，用于管理智能家居

家庭网络12中的智能家居终端，并用于管理智能家居终端执行智能家居业务。

优选地，运营商业务平台14包括：业务接入网关144，用于保证智能家居家庭网络12与业务支撑运营管理平台142之间的通信。另外，业务接入网关144还负责处理和智能家居网关设备之间的协议处理。

因此，利用运营商业务平台支持智能家居实现系统，可以实现对智能家居服务的控制、支持。可以提供具体服务，可以提供策略支持，可以提供授权支持等。

优选地，业务接入网关144通过包括以下之一的方式与智能家居家庭网络12进行通信：传输控制协议(TransferControlProtocol，简称为TCP)、用户数据协议(UserDateProtocol，简称为UDP)、超文本传输协议(HypertextTransferProtocol，简称为HTTP)、短信。

优选地，运营商业务平台14包括：业务开发环境146，用于提供业务生成环境和业务运行环境，并用于支持和管理智能家居终端的应用。

优选地，智能家居家庭网络12包括：智能家居终端122，用于执行智能家居业务；智能家居控制设备124，用于根据预定的控制逻辑，控制智能家居终端122执行智能家居业务。

另外，智能家居控制设备124还可以根据运营商业务平台下发的控制策略，实现智能家居实现系统内部的各种控制，例如：顺序控制、条件触发控制、组合控制等各种逻辑控制。

优选地，智能家居家庭网络12包括：智能家居网关设备126，用于组建智能家居家庭网络12，并用于协议的适配和转换。

其中，智能家居网关设备126对协议的适配和转换包括：和运营商业务平台协议的支持，以及在智能家居终端代理的支持下，家庭网络设备内部协议的适配和支持。

优选地，智能家居网关设备126通过包括以下之一的方式接入运营商业务平台14：数字用户线(DigitalSubscriberLine，简称为xDSL)、无源光网络(PassiveOpticalNetwork，简称为PON)、第二代(2G)、第三代(3G)、长期演进(Long-TermEvolution，简称为LTE)。

优选地，智能家居网关设备126通过有线方式和/或无线方式接入智能家居终端122和/或智能家居控制设备124和/或智能家居终端代理128。

优选地，智能家居网关设备126支持网络地址转换NAT穿越功能以及防火墙功能。

优选地，智能家居家庭网络12还包括：智能家居终端代理128，用于保证智能家居家庭网络12中的物理接口和应用接口的适配，以支持多种设备的接入和协同提供智能家居服务。

因此，通过智能家居网关设备、智能家居控制设备和家庭里面的其它设备互联，可以通过智能家居终端代理，将一些在物理接口和应用协议接口都不支持智能家居内部组网和应用的设备，通过智能家居终端代理的方式进行接口适配，形成内部的统一智能家居网络。

整个系统包括：智能家居家庭网络部分和运营商业务平台以及应用部分，中间的接入网络和核心网不是本专利的发明内容。

在智能家居网络部分，主要包括：智能家居网关设备、智能家居控制设备、智能家居终端代理、智能家居终端。下面分别对其进行描述。

(一)、智能家居网关设备

智能家居网关设备具备如下的功能。

1)网络功能

一方面通过有线方式或无线方式接入到电信网络，接入方式可以是：xDSL、xPON、2G/3G/LTE/等。

一方面通过有线或无线方式，或者有线无线混合方式连接家电设备、监控设备、各种传感器、智能家居终端代理、智能家居控制设备等，组建家庭网络。

同时也需要支持NAT穿越及防火墙功能。

2)协议适配功能

在家庭网络设备和业务接入网关功能、业务支持功能进行通信时，实现家庭网络内通信协议和格式与智能家居网关设备功能和业务接入网关功能间通信协议和格式的双向适配。

家庭网络设备之间的控制指令的转换。

3)应用功能

接入到业务支撑功能，实现：注册、鉴权、认证、安全相关等功能。

实现设备升级、固件更新、远程维护及配置等功能。

实现网管功能，实现故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等功能。

和各种智能家居终端或者通过代理功能实现各种家庭网络设备的数据采集、控制指令下发、结果返回、双向交互等。

在服务侧主要包括运营商业务平台和应用，运营商业务平台主要包括：业务接入网关、业务支撑运营管理平台和业务开发环境。

(二)、智能家居控制设备

智能家居控制设备可以用于完成对家庭网络终端的各种控制，支持本地控制和远程控制两种方式。

智能家居控制功能支持对家庭网络设备的分组管理和分组控制，支持预先定义控制逻辑，也支持业务支持功能制定控制策略，下发到智能家居控制功能，由智能家居控制功能执行该策略。

智能家居控制功能接收远处接入的控制指令，实现远程控制。

(三)、智能家居终端代理

智能家居终端代理主要有网络组建和协议适配方面的要求。

1)网络组建要求：

支持家庭网络的组建，可以是有线方式，也可以是无线方式，也可以是有线无线方式同时使用的混合方式。支持和所代理和汇聚的智能家居终端的网络连通。支持和智能家居网关设备和智能家居控制设备的网络连通。

2)协议适配要求：

支持对智能家居终端的应用协议适配，可能包括：控制指令的适配、业务数据的适配。需要说明的是，如果没有协议适配和网络适配方面的需求，可以不设置智能家居终端代理。

(四)、智能家居终端

智能家居终端提供各种功能服务的家庭设备，也要具备支撑智能家居实现系统内部的联网能力，可能的控制能力。在运营商业务平台，主要包括业务接入网关和业务支撑运营管理平台。下面分别对其进行描述。

(一)、业务接入网关

业务接入网关可以实现智能家居设备和业务支撑功能的通信功能，具体地包括如下的功能。

1)通讯功能

和智能家居网关设备功能、智能家居控制功能的通讯功能，通讯可以多种承载方式，例如：TCP、UDP、HTTP、短信等。

2)协议适配功能

各应用层协议消息格式转换和适配。

3)状态管理功能

心跳方式的和智能家居网关设备功能、智能家居控制功能等的连接状态接管理功能。

4)流量控制功能

业务接入网关对终端的流量进行统计，尤其是在高流量的情况下依据策略进行处理，例如：在高流量情况下根据其业务的优先级减少对不重要的信息的处理，根据处理实时性要求高的信息。

(二)、业务支撑运营管理平台

业务支撑运营管理平台主要需要包括如下的能力。

1)应用接入能力

业务支撑功能可以同时接入多个应用，主要功能包括：

智能家居应用之间连接的建立与状态管理。

智能家居应用的接入鉴权，业务支撑功能向智能家居应用授权管理智能家居网关设备功能或智能家居控制功能，得到授权的智能家居应用才能管理智能家居网关设备功能或者智能家居控制功能。

接收和处理智能家居应用的访问请求，执行请求的命令，获取请求所需的内容或结果，遵循访问的流程，返回访问结果。

接收智能家居应用的消息订阅请求、业务支撑功能存储订阅的消息策略、基于策略检查相关数据或者信息、检测结果的消息通知。

接收智能家居应用的携带了群组标识和操作信息的群组操作请求，业务支撑功能获取该群组所对应的所有终端信息，业务支撑功能对这些终端执行该操作。密钥管理功能，支持密钥的生成、下发、更新、作废等功能。

2)终端管理能力

实现对智能家居网关设备功能和智能家居控制功能的管理和控制，包含：

各种终端的接入、鉴权、认证，以及密钥管理功能，以及通讯加密、解密、校验等功能。

获取和管理各个终端的状态。

对各终端数据采集功能。

对终端组建群组功能。

对终端的策略管理功能，制定相关策略并下发到终端，让终端执行该策略。

对终端的消息订阅功能，接收终端的消息订阅请求，存储订阅的消息策略，基于策略检测相关数据或信息，并检测结果提供给终端。

3)数据管理能力

各种业务应用的属性数据、用户的属性数据、终端的属性数据、以及具体业务数据的管理功能，这些管理包括：数据收集、数据存储、数据查询、数据修改、数据删除、数据备份等。

4)SLA管理功能

业务支撑功能支持基于SLA的智能家居用户分级管理和业务的分级管理，对不同的用户，以及对于不同的智能家居业务，提供基于SLA的不同QoS。

5)计费能力

业务支撑功能支持多种计费模式，如包月、按流量、按业务、按访问次数等。应用开发环境提供业务生成、运行环境；采用描述脚本方式、控制与业务分离方式，满足扩展性需求，主要功能包括：根据需求的业务生成描述脚本和流程脚本，根据描述脚本应用开发环境生成应用程序。

应用程序可以在应用开发环境中加载执行，也可以单独执行。加载方式执行时：应用开发环境根据运行流程脚本及应用程序逻辑处理数据，调用业务运营平台提供的接口，执行控制逻辑、提供界面显示，实现对应用程序的执行。单独执行时：应用程序可以脱离应用开发环境执行。

应用开发环境提供业务部署环境，支持多种智能家居应用的部署，并对应用进行管理。

综上，本发明主要通过智能家居网关设备或者智能家居网关设备和智能家居终端代理实现家庭网络内部终端的互联，通过智能家居控制设备，实现对家庭内部终端设备的本地或者远程访问控制，通过运营商业务平台实现对智能家居业务的支持，例如：内部控制策略提供、服务提供、授权提供等。

如图3所示，本发明包括如下步骤S302至步骤S304：

步骤S302，智能家居家庭网络接收到来自运营商业务平台的消息，其中消息用于为智能家居的应用提供支撑和管理。

步骤S304，智能家居家庭网络根据消息，支持智能家居的本地控制和远程控制。

下面结合实例对上述方法的实现方式进行详细描述。

如图4所示，本发明包括如下步骤S402至步骤S414：

步骤S402，智能家居控制设备向提供智能家居控制的应用，发了一个请求提供一个智能家居控制服务的请求。这个请求也可以是用户通过其它设备，如：PC发起的。

步骤S404，这个智能家居应用将这个请求向业务支撑平台申请鉴权，以确定用户是否允许提供服务。

步骤S406，业务支撑平台对这个请求进行鉴权。

步骤S408，业务支撑平台返回鉴权结果给这个应用。

步骤S410至步骤S412，这个应用将控制逻辑经业务接入网关发送给智能家居控制设备。

步骤S414，智能家居控制设备加载该控制逻辑，并按照这个控制逻辑，提供一种智能家居控制服务。

如图5所示，本发明包括如下步骤S502至步骤S510：

步骤S502，用户向某智能家居应用提请使用申请。

步骤S504，该智能家居应用向业务支撑平台申请鉴权，以确认该用户是否能使用该服务。

步骤S506，业务支持平台返回鉴权结果。

步骤S508，智能家居应用可以根据鉴权结果，并结合自己的业务逻辑，和智能家居网关设备，或者控制设备进行交互，以满足该业务所需的数据、控制、逻辑要求。

步骤S510，该智能家居应用，将应用的结果或服务提供给用户。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种智能家居实现系统及方法。通过运营商业务平台和智能家居家庭网络来实现智能家居服务，解决了如今的智能家居不能实现运营商的参与的问题，从而可以实现运营商的融入，进而提高用户体验。

Claims (9)

1.智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：包括智能家居家庭网络，用于实现智能家居家庭网络的组建和应用层上的互通，支持智能家居服务的本地控制和远程控制；

运营商业务平台，用于为智能家居的应用提供支撑和管理。

2.根据权利要求1所述的智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：所述运营商业务平台包括：业务支撑运营管理平台，用于管理所述智能家居家庭网络中的智能家居终端，并用于管理所述智能家居终端执行所述智能家居业务；

所述运营商业务平台包括：业务接入网关，用于保证所述智能家居家庭网络与所述业务支撑运营管理平台之间的通信。

3.根据权利要求1所述的智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：所述业务接入网关通过包括以下之一的方式与所述智能家居家庭网络进行通信；

传输控制协议TCP、用户数据协议UDP、超文本传输协议HTTP、短信。

4.根据权利要求1所述的智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：所述运营商业务平台包括业务开发环境，用于提供业务生成环境和业务运行环境，并用于支持和管理所述智能家居终端的应用。

5.根据权利要求1所述的智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：所述智能家居家庭网络包括：智能家居控制设备，用于根据预定的控制逻辑，控制所述智能家居终端执行所述智能家居业务；

所述智能家居家庭网络包括：智能家居网关设备，用于组建所述智能家居家庭网络，并用于协议的适配和转换。

6.根据权利要求1所述的智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：所述智能家居网关设备通过包括以下之一的方式接入所述运营商业务平台：数字用户线xDSL、无源光网络xPON、长期演进LTE。

7.根据权利要求1所述的智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：所述智能家居网关设备支持网络地址转换NAT穿越功能以及防火墙功能。

8.根据权利要求1所述的智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：所述智能家居家庭网络还包括：智能家居终端代理，用于保证所述智能家居家庭网络中的物理接口和应用接口的适配。

9.根据权利要求1所述的智能家居构建系统及实现方法，其特征在于：包括智能家居家庭网络接收到来自运营商业务平台的消息，其中所述消息用于为智能家居的应用提供支撑和管理；

所述智能家居家庭网络根据所述消息，支持智能家居的本地控制和远程控制。