CN104635504A - 一种物联网智能家电的数据传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物联网智能家电的数据传输方法及系统，其特征在于：设置用于智能家电、智能家庭控制终端和移动终端之间通过RF无线通信链路及WIFI通信链路；在智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的数据包并转换为WIFI通信链路传输的数据包；与移动终端建立一条或多条TCPIP链路，将数据包传送到移动终端；移动终端对数据包进行数据验证及解析处理，将解析处理后的数据进行显示或者传送到远端服务器及通过所述TCPIP链接发送给智能家庭控制终端；智能家庭控制终端对数据包验证及数据解析后转换成适合于RF无线通信链路传输的数据包，再将数据包传送到单个或多个目标智能家电。本发明具有对运营商的网络支持依赖性小、降低用户的经济成本、无需占用网络资源等有益效果。

Description

一种物联网智能家电的数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及一种物联网智能家电的数据传输方法及系统。属于物联网智能家电技术领域。

背景技术

随着通信网络技术的发展和人们生活水平的不断提升，促使人们在家庭住宅的观念上也不断的发生变化。有一个舒适、安全、便捷的生活空间成为越来越多的人的追求。

物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网大量的应用是在行业中，包括智能农业、智能电网、智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居等等。

智能家居是指能够与互联网联接，通过互联网对其进行控制、管理的家电产品，并且家电产品本身与电网、使用者、处置的物品等能够实现物物相联，通过智慧的方式，达成人们追求的低碳、健康、舒适、便捷的生活方式。如何实现物联网智能家居的更加智能化、小型化、网络化、生产工业化、低成本、操作简便等要求成为了推进物联网智能家居产业发展的一个重要的目标。

目前，智能家居的整体实现方式有两种：

一是采用家庭内部控制，通过网关实现对家居设备信息的汇聚和决策控制，使得在家庭内部采集的数据信息通常只在局部使用和处理，数据信息的传输也局限于网关与家居设备之间。这种家庭内部控制系统存在如下缺陷：用户的使用限制在近程局部，不能实现物联网智能家居的远程控制。

二是采用基于路由器的智能家居系统，智能家居控制网关与路由器连接，再通过宽带网络与第三方服务器和用户端进行信息交互。这种系统被固定化为智能家居-智能家庭网关-路由器-宽带网络-用户(和第三方服务器)信息传输链路。数据信息在智能家居及用户之间经过的交换站点相对较多，虽然能实现用户对智能家居的远程化网络化的要求，但是还不能满足多元化的控制需求。因为在智能家居的所有分类产品中，有的家电产品或监控检测设备适合于远程控制，有的与饮食相关的家电产品不适合远程控制，只是家庭内部的一个控制，存在对运营商的网络支持依赖性较大，增加用户的经济成本，占用了网络资源等缺陷。

发明内容

本发明的目的之一，是为解决现有智能家居系统存在不能实现物联网智能家居的远程控制及存在对运营商的网络支持依赖性较大、增加用户的经济成本的缺陷，提供一种物联网智能家电的数据传输方法。

本发明的目的之二，是为了提供一种物联网智能家电的数据传输系统。

本发明解决智能家居的系统设计中的用户使用局限性，增加智能家居系统中数据信息传输的灵活性，提高智能家居系统的经济化、实用化、网络化及移动化。

本发明的目的之一可以通过采取如下技术方案达到：

一种物联网智能家电的数据传输方法，其特征在于包括下述步骤：

1)设置用于智能家电、智能家庭控制终端和移动终端之间通过RF无线通信链路及WIFI通信链路；

2)在智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的数据包，验证所述数据包的正确性，将正确的数据包转换为适合于单一WIFI通信链路传输的数据包；

3)智能家庭控制终端设置为可通过与包括手机及平板电脑的移动终端建立一条或多条TCPIP链路，将所述数据包传送到移动终端；

4)移动终端对所述数据包进行数据验证及解析处理，将解析处理后的数据进行显示或者传送到远端服务器；

5)移动终端的控制信息通过所述TCPIP链接发送给智能家庭控制终端；

6)智能家庭控制终端对所述数据包进行正确性验证及数据解析，将解析后的数据包转换成适合于RF无线通信链路传输的数据包；

7)智能家庭控制终端将所述数据包传送到单个或多个目标智能家电，完成物联网智能家电的数据传输。

本发明的目的之一还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，前述步骤3)中，智能家庭控制终端与包括手机及平板电脑的移动终端建立一条或多条TCPIP链路，智能家庭控制终端通过所述TCPIP链路将数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段封装成WIFI消息包传送到移动终端；移动终端对所述WIFI消息包进行数据验证并解析出数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，将解析处理后的设备信息字段及控制信息字段进行显示或者传送到远端服务器。

进一步地，操作移动终端，将该移动终端产生的控制信息与目标设备信息封装成WIFI消息包，通过所述TCPIP链接发送给智能家庭控制终端；智能家庭控制终端对接收到的来自移动终端的WIFI消息包进行正确性验证并解析出设备信息字段及控制信息字段，将解析后的设备信息字段及控制信息字段转换成数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段；智能家庭控制终端将所述数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段封装成RF消息包传送到单个或多个目标智能家电设备。

进一步地，前述步骤6)中，智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的RF数据包，验证所述数据包的正确性，将正确的数据包转换为数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段。

进一步地，所述消息包包括RF消息包及WIFI消息包两种格式，每种数据包格式中都包括数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段；所述RF消息包传送过程存在重发机制，当发现当前RF消息包未收到确认信息时，自动重新发送所述RF消息包；所述RF消息包及WIFI消息包的转换过程中存在所发数据内容更换机制，在智能家庭控制终端中会对接收到的RF消息包或WIFI消息包进行数据包功能类型的解析，根据不同的数据包功能类型修改数据包的控制信息内容再封装成RF消息包或WIFI消息包进行发送。

本发明的目的之二可以通过采取如下技术方案达到：

一种物联网智能家电的数据传输系统，包括多台智能家电、智能家庭控制终端和多台移动设备，其结构特点在于：

1)所述智能家电与智能家庭控制终端之间采用RF无线通信链路传送数据；智能家庭控制终端与移动设备之间采用WIFI通信链路传送数据；

2)所述智能家庭控制终端，用于：接收发送给本设备的RF无线数据包，发送确认信息给智能家电；解析出RF数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，保存智能家庭控制终端设备地址，并根据数据包信息字段及控制信息字段进行数据重组，将当前信息封装成适合WIFI无线通信链路传输的WIFI数据包通过WIFI无线发送电路发送出去；接收发送给本设备的WIFI无线数据包，解析出WIFI数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，根据解析出的数据内容进行数据重组，将当前信息封装成适合RF无线通信链路传输的RF数据包通过RF无线发送电路发送出去；

3)所述移动终端，用于：接收发送给本设备的WIFI无线数据包，解析出WIFI数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，根据解析出的数据内容进行界面跳转和功能显示；控制目标智能家电的工作，将控制状态和目标智能家电设备地址封装成适合WIFI无线通信链路传输的WIFI数据包通过WIFI无线发送链路发送出去。

4)信息传送方式为多对多结构，多台智能家电与智能家庭控制终端相互通信，智能家庭控制终端与多台移动设备相互通信，每台智能家电的信息反馈到多台移动终端上，每台移动终端都控制多台智能家电状态；以解决智能家居的系统设计中的用户使用局限性，提高智能家居系统的网络化及移动化。

本发明的目的之二还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，智能家电与智能家庭控制终端发送智能家电当前状态信息，将当前智能家电的状态和设备地址封装成适合RF无线通信链路传输的RF数据包通过RF无线发送电路发送出去。

进一步地，智能家电与智能家庭控制终端接收发送给本设备的RF无线数据包，发送确认信息给智能家庭控制终端，解析出RF数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，保存智能家庭控制终端设备地址，并根据数据包信息字段及控制信息字段完成相应的功能。

本发明具有如下突出的有益效果；

1、本发明由于设置用于智能家电、智能家庭控制终端和移动终端之间通过RF无线通信链路及WIFI通信链路，在智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的数据包，验证所述数据包的正确性，将正确的数据包转换为适合于单一WIFI通信链路传输的数据包；智能家庭控制终端设置为可通过与包括手机及平板电脑的移动终端建立一条或多条TCPIP链路，将所述数据包传送到移动终端；移动终端对所述数据包进行数据验证及解析处理，将解析处理后的数据进行显示或者传送到远端服务器；因此，用户不但可以在近程局部使用，而且可以实现物联网智能家居的远程控制；具有对运营商的网络支持依赖性小、降低用户的经济成本、无需占用网络资源等有益效果。

2、本发明涉及的系统包含的信息传送方式为多对多。多台智能家电与智能家庭控制终端相互通信，智能家庭控制终端与多台移动设备相互通信。每台智能家电的信息可以反馈到多台移动终端上，每台移动终端都可以控制多台智能家电状态。充分利用当前现有的智能产品资源，满足网络化、便携化的多点控制的需求。

附图说明

图1是现有智能家居系统中数据传输方式原理图。

图2是本发明涉及的智能家居系统中数据传输方式原理图。

具体实施方式

具体实施例1：

参照图2，本实施例涉及的物联网智能家电的数据传输系统，包括多台智能家电、智能家庭控制终端和多台移动设备，其结构特点在于：

1)所述智能家电与智能家庭控制终端之间采用RF无线通信链路传送数据；智能家庭控制终端与移动设备之间采用WIFI通信链路传送数据；

2)所述智能家庭控制终端，用于：接收发送给本设备的RF无线数据包，发送确认信息给智能家电；解析出RF数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，保存智能家庭控制终端设备地址，并根据数据包信息字段及控制信息字段进行数据重组，将当前信息封装成适合WIFI无线通信链路传输的WIFI数据包通过WIFI无线发送电路发送出去；接收发送给本设备的WIFI无线数据包，解析出WIFI数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，根据解析出的数据内容进行数据重组，将当前信息封装成适合RF无线通信链路传输的RF数据包通过RF无线发送电路发送出去；

3)所述移动终端，用于：接收发送给本设备的WIFI无线数据包，解析出WIFI数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，根据解析出的数据内容进行界面跳转和功能显示；控制目标智能家电的工作，将控制状态和目标智能家电设备地址封装成适合WIFI无线通信链路传输的WIFI数据包通过WIFI无线发送链路发送出去。

4)信息传送方式为多对多结构，多台智能家电与智能家庭控制终端相互通信，智能家庭控制终端与多台移动设备相互通信，每台智能家电的信息反馈到多台移动终端上，每台移动终端都控制多台智能家电状态；以解决智能家居的系统设计中的用户使用局限性，提高智能家居系统的网络化及移动化。

本实施例涉及的物联网智能家电的数据传输方法，其特征在于包括下述步骤：

1)设置用于智能家电、智能家庭控制终端和移动终端之间通过RF无线通信链路及WIFI通信链路；

2)在智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的数据包，验证所述数据包的正确性，将正确的数据包转换为适合于单一WIFI通信链路传输的数据包；

3)智能家庭控制终端设置为可通过与包括手机及平板电脑的移动终端建立一条或多条TCPIP链路，将所述数据包传送到移动终端；

4)移动终端对所述数据包进行数据验证及解析处理，将解析处理后的数据进行显示或者传送到远端服务器；

5)移动终端的控制信息通过所述TCPIP链接发送给智能家庭控制终端；

6)智能家庭控制终端对所述数据包进行正确性验证及数据解析，将解析后的数据包转换成适合于RF无线通信链路传输的数据包；

7)智能家庭控制终端将所述数据包传送到单个或多个目标智能家电，完成物联网智能家电的数据传输。

本实施例中：

智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的RF数据包，验证所述数据包的正确性，发送数据包确认信息或者数据包错误提示信息给源智能家电设备。智能家庭控制终端通过解析出的数据包信息字段判断发送RF数据包的源设备地址，并扫描RF缓存装置中数据包的源设备地址，将RF缓存装置中的相同源设备地址的数据包覆盖。RF缓存装置中不存在的源设备地址的数据包新增到RF缓存队列中。智能家庭控制终端取出RF缓存队列中的一个数据包，通过解析出的数据包信息字段判断数据包的类型，针对不同的数据包类型插入相应的数据包信息及控制信息并与解析到的设备信息字段一起封装成WIFI消息包发送给移动终端。在上一个WIFI消息包发送完成之后等待一段时间，查询RF缓存队列中是否有待发送的数据包。

移动终端对所述WIFI消息包进行数据验证并解析出数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，根据数据包信息字段中的数据包类型及设备信息字段中的设备地址，进行相应的操作及显示或者传送到远端服务器。移动终端对某一设备或者多台设备有操作或者查询行为，将该行为的相应控制信息与目标设备地址信息封装成WIFI消息包通过所述TCPIP链接发送给智能家庭控制终端。

智能家庭控制终端对接收到的来自移动终端的WIFI消息包进行数据包的正确性验证并解析出设备信息字段及控制信息字段，智能家庭控制终端通过解析出的设备信息字段判断发送WIFI数据包的目标设备地址，并扫描WIFI缓存装置中数据包的目标设备地址，将WIFI缓存装置中的相同目标设备地址的数据包覆盖。WIFI缓存装置中不存在的目标设备地址的数据包新增到WIFI缓存队列中。智能家庭控制终端取出WIFI缓存队列中的一个数据包，通过解析出的控制信息判断数据包的类型，针对不同的数据包类型插入相应的控制信息并与智能家庭控制终端设备地址及解析到的目标设备地址字段一起封装成RF消息包。智能家庭控制终端将所述RF消息包发送给目标设备智能家电，等待目标设备智能家电确认。

在一段时间内，智能家庭控制终端接收到来自目标设备智能家电的确认信息则该条RF数据包发送成功，进行下一条RF数据包的发送或者等待。在一段时间内，智能家庭控制终端未接收到来自目标设备智能家电的确认信息则视为目标设备未收到所述RF数据包，智能家庭控制终端进行重发操作并等待目标设备智能家电确认。若达到重发次数上限之后仍未收到来自目标设备智能家电的确认信息则认为目标设备离线。智能家庭控制终端将所述离线目标设备地址信息与离线数据包的控制信息一起封装成离线WIFI消息包发送给移动终端。

在本实施例中，消息包包括RF消息包及WIFI消息包两种格式，每种数据包格式中都包括数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段。充分满足了智能家电及移动终端各自不同的数据要求，增减小了数据的传输量。

用于智能家庭控制终端与智能家电之间通信的RF消息包传送过程存在重发机制。当发现当前RF消息包未收到确认信息时，自动重新发送所述RF消息包。提高了数据传输的可靠性。

在本实施例中所述RF消息包及WIFI消息包的转换过程中存在所发数据内容更换机制，在智能家庭控制终端中会对接收到的RF消息包或WIFI消息包进行数据包功能类型的解析，根据不同的数据包功能类型修改数据包的控制信息内容再封装成RF消息包或WIFI消息包进行发送。某些特定功能在发送端只要简单的标致就能代表，在传到智能家庭控制终端的时候由控制终端进行解析重装数据包，在减小发送端RF消息包和WIFI消息包携带数据量的同时也起到一定的安全防御作用。

在本发明中，所述系统包含的信息传送方式为多对多。多台智能家电与智能家庭控制终端相互通信，智能家庭控制终端与多台移动设备相互通信。每台智能家电的信息可以反馈到多台移动终端上，每台移动终端都可以控制多台智能家电状态。充分利用当前现有的智能产品资源，满足网络化、便携化的多点控制的需求。

以上所述实施例仅为本发明的优选实例，并不用于限制本发明。在上述实施中，本发明可以有各种增减、更改和优化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物联网智能家电的数据传输方法，其特征在于包括下述步骤：

1)设置用于智能家电、智能家庭控制终端和移动终端之间通过RF无线通信链路及WIFI通信链路；

2)在智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的数据包，验证所述数据包的正确性，将正确的数据包转换为适合于单一WIFI通信链路传输的数据包；

3)智能家庭控制终端设置为可通过与包括手机及平板电脑的移动终端建立一条或多条TCPIP链路，将所述数据包传送到移动终端；

4)移动终端对所述数据包进行数据验证及解析处理，将解析处理后的数据进行显示或者传送到远端服务器；

5)移动终端的控制信息通过所述TCPIP链接发送给智能家庭控制终端；

6)智能家庭控制终端对所述数据包进行正确性验证及数据解析，将解析后的数据包转换成适合于RF无线通信链路传输的数据包；

7)智能家庭控制终端将所述数据包传送到单个或多个目标智能家电，完成物联网智能家电的数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种物联网智能家电的数据传输方法，其特征在于：所述步骤3)中，智能家庭控制终端与包括手机及平板电脑的移动终端建立一条或多条TCPIP链路，智能家庭控制终端通过所述TCPIP链路将数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段封装成WIFI消息包传送到移动终端；移动终端对所述WIFI消息包进行数据验证并解析出数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，将解析处理后的设备信息字段及控制信息字段进行显示或者传送到远端服务器。

3.根据权利要求2所述的一种物联网智能家电的数据传输方法，其特征在于：操作移动终端，将该移动终端产生的控制信息与目标设备信息封装成WIFI消息包，通过所述TCPIP链接发送给智能家庭控制终端；智能家庭控制终端对接收到的来自移动终端的WIFI消息包进行正确性验证并解析出设备信息字段及控制信息字段，将解析后的设备信息字段及控制信息字段转换成数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段；智能家庭控制终端将所述数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段封装成RF消息包传送到单个或多个目标智能家电设备。

4.根据权利要求1所述的一种物联网智能家电的数据传输方法，其特征在于：述步骤6)中，智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的RF数据包，验证所述数据包的正确性，将正确的数据包转换为数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段。

5.根据权利要求4所述的一种物联网智能家电的数据传输方法，其特征在于：述步骤6)中，智能家庭控制终端接收多台智能家电传送的RF数据包，验证所述数据包的正确性，将正确的数据包转换为数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段。所述消息包包括RF消息包及WIFI消息包两种格式，每种数据包格式中都包括数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段；所述RF消息包传送过程存在重发机制，当发现当前RF消息包未收到确认信息时，自动重新发送所述RF消息包；所述RF消息包及WIFI消息包的转换过程中存在所发数据内容更换机制，在智能家庭控制终端中会对接收到的RF消息包或WIFI消息包进行数据包功能类型的解析，根据不同的数据包功能类型修改数据包的控制信息内容再封装成RF消息包或WIFI消息包进行发送。

6.一种物联网智能家电的数据传输系统，包括多台智能家电、智能家庭控制终端和多台移动设备，其结构特点在于：

1)所述智能家电与智能家庭控制终端之间采用RF无线通信链路传送数据；智能家庭控制终端与移动设备之间采用WIFI通信链路传送数据；

2)所述智能家庭控制终端，用于：接收发送给本设备的RF无线数据包，发送确认信息给智能家电；解析出RF数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，保存智能家庭控制终端设备地址，并根据数据包信息字段及控制信息字段进行数据重组，将当前信息封装成适合WIFI无线通信链路传输的WIFI数据包通过WIFI无线发送电路发送出去；接收发送给本设备的WIFI无线数据包，解析出WIFI数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，根据解析出的数据内容进行数据重组，将当前信息封装成适合RF无线通信链路传输的RF数据包通过RF无线发送电路发送出去；

3)所述移动终端，用于：接收发送给本设备的WIFI无线数据包，解析出WIFI数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，根据解析出的数据内容进行界面跳转和功能显示；控制目标智能家电的工作，将控制状态和目标智能家电设备地址封装成适合WIFI无线通信链路传输的WIFI数据包通过WIFI无线发送链路发送出去。

4)信息传送方式为多对多结构，多台智能家电与智能家庭控制终端相互通信，智能家庭控制终端与多台移动设备相互通信，每台智能家电的信息反馈到多台移动终端上，每台移动终端都控制多台智能家电状态；以解决智能家居的系统设计中的用户使用局限性，提高智能家居系统的网络化及移动化。

7.根据权利要求6所述的一种物联网智能家电的数据传输系统，其特征在于：智能家电与智能家庭控制终端发送智能家电当前状态信息，将当前智能家电的状态和设备地址封装成适合RF无线通信链路传输的RF数据包通过RF无线发送电路发送出去。

8.根据权利要求6所述的一种物联网智能家电的数据传输系统，其特征在于：智能家电与智能家庭控制终端接收发送给本设备的RF无线数据包，发送确认信息给智能家庭控制终端，解析出RF数据包中的数据包信息字段、设备信息字段及控制信息字段，保存智能家庭控制终端设备地址，并根据数据包信息字段及控制信息字段完成相应的功能。