CN104717135A - 一种智能家居家庭网关的实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家居家庭网关的实现方法及装置，涉及物联网领域。所述方法包括：家庭网关侧的终端交互模块将获取到的不同类型终端产生的终端状态数据发送给家庭网关侧的远端交互模块；所述远端交互模块将所述终端状态数据直接上传至远端，并将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块；所述终端交互模块将所述控制指令发送给相应的终端，由其按照控制指令执行操作。本发明能够通过瘦类型的家庭网关与远端结合的方法减少家庭网关种类和数量，降低管理，维护成本；利用远端的业务逻辑处理能力，降低家庭网关的业务逻辑复杂度，提高家庭网关的性能稳定性；通过远端的频繁升级方便家庭网关的功能扩展。

Description

一种智能家居家庭网关的实现方法及装置

技术领域

本发明涉及物联网领域，特别涉及一种物联网瘦类型的智能家居家庭网关的实现方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，物联网技术逐渐成熟，人们的日常生活也逐渐向“信息化、自动化、网络化”的趋势发展。智能家居网络是物联网时代带给人们的一个高科技产物，它借助现有的物联网技术，把家庭终端通过网络互联起来，在家遥控或远程管理这些终端，借此享有各种丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的服务。

现有类型的家庭网关概况起来具备：接入模块、控制模块、处理模块、显示模块。

现有模式主要有两种。图1是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的现有功能独立的家庭网关结构图，如图1所示，是现有的功能独立的家庭网关，为了兼容不同的终端和应用场景，需要用户额外叠加家庭网关。

图2是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的现有融合的家庭网关结构图，如图2所示，是现有的功能融合的家庭网关，当需要兼容不同终端和应用场景时，需要对所有用户的家庭网关进行升级。

由此可见，现有的无论哪类家庭网关，当需要兼容不同终端和应用场景时，都需要在家庭网关上做定制化开发，因此现有技术有如下的不足和局限：（1）家庭网关种类、数量繁多；（2）家庭网关业务逻辑处理复杂；（3）当需要叠加功能时，家庭网关升级不方便。特别地，当达到家庭网关硬件处理性能极限时，功能无法再扩展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能家居家庭网关的实现方法及装置，能够解决家庭网关种类和数量的繁多、业务逻辑处理复杂以及功能扩展受限的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种智能家居家庭网关的实现方法，包括：

家庭网关侧的终端交互模块将获取到的不同类型终端产生的终端状态数据发送给家庭网关侧的远端交互模块；

所述远端交互模块将所述终端状态数据直接上传至远端，并将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块；

所述终端交互模块将所述控制指令发送给相应的终端，由其按照控制指令执行操作。

优选地，所述终端交互模块按照统一的标准协议实时接收不同类型终端发送的当前终端状态信息；

根据所接收到的当前终端状态信息，生成包含终端标识和状态信息的终端状态数据，并将其上传至所述远端交互模块。

优选地，所述的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令的步骤包括：

远端从所述远端交互模块发送的所述终端状态数据中获取终端标识；

根据所述终端标识，在远端查找与所述终端标识对应的被控终端标识及其相应的控制算法；

使用所述控制算法对终端状态数据中的状态信息进行逻辑运算处理，生成包含所述被控终端标识和控制信息的控制指令。

优选地，所述的将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块的步骤还包括：

将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的显示数据发送给家庭网关侧的显控模块，并由所述显控模块将所述显示数据的内容进行界面显示；

识别用户对所述显控模块操作得到的操作数据，若为控制指令，则发送给终端交互模块，若为远端逻辑指令，则经由所述远端交互模块上传至远端，并将远端交互模块接收到的远端针对所述远端逻辑指令逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。

优选地，所述的所述终端交互模块将所述控制指令发送给相应的终端的步骤包括：

通过对所述控制指令进行协议有效性验证，所述终端交互模块从所述控制指令中获取有效控制指令中的被控终端标识；

根据所述被控终端标识识别对应终端，并将所述控制指令发送给所述对应终端。

优选地，所述的由其按照控制指令执行操作是，由所述对应终端执行所述控制指令中的控制信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种智能家居家庭网关的实现装置，包括：

终端交互模块，用于家庭网关侧将获取到的不同类型终端产生的终端状态数据发送给家庭网关侧的远端交互模块，以及将所述控制指令发送给相应的终端，由其按照控制指令执行操作。

远端交互模块，用于将所述终端状态数据直接上传至远端，并将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块；

优选地，所述终端交互模块进一步包括：

接收子模块，用于所述终端交互模块按照统一的标准协议实时接收不同类型终端发送的当前终端状态信息；

上传子模块，用于根据所接收到的当前终端状态信息，生成包含终端标识和状态信息的终端状态数据，并将其上传给所述远端交互模块。

优选地，所述终端交互模块进一步包括：

获取子模块，用于通过对所述控制指令进行协议有效性验证，所述终端交互模块从所述控制指令中获取有效控制指令中的被控终端标识；

识别子模块，用于根据所述被控终端标识识别对应终端，并将所述控制指令发送给所述对应终端。

优选地，还包括：

显控模块，用于将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的显示数据发送给家庭网关侧的显控模块，并由所述显控模块将所述显示数据进行界面显示，以及识别用户对所述显控模块操作得到的操作数据，若为控制指令，则发送给终端交互模块，若为远端逻辑指令，则经由所述远端交互模块上传至远端，并将远端交互模块接收到的远端针对所述远端逻辑指令逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：能够通过瘦类型的家庭网关与云端结合的方法，实现家庭网关种类和数量的减少，降低家庭网关的业务逻辑复杂度，便于家庭网关的功能扩展，达到降低管理，维护成本，提高家庭网关性能稳定性的目的。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的现有功能独立的家庭网关结构图。

图2是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的现有融合的家庭网关结构图。

图3是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的方法流程图。

图4是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的家庭网关侧模块图。

图5是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的家庭网关终端交互模块结构图。

图6是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的家庭网关远端交互模块结构图。

图7是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的家庭网关显控模块结构图。

图8是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的瘦类型智能家居系统图。

图9是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的终端状态数据上报及后续处理流程图。

图10是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的云端展示数据下发及后续处理流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图3是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的方法流程图，如图3所示，

步骤S1：家庭网关侧的终端交互模块将获取到的不同类型终端产生的终端状态数据发送给家庭网关侧的远端交互模块。

所述步骤S1中，进一步地，

所述终端交互模块按照统一的标准协议实时接收不同类型终端发送的当前终端状态信息；

根据所接收到的当前终端状态信息，生成包含终端标识和状态信息的终端状态数据，并将其上传至所述远端交互模块。

步骤S2：所述远端交互模块将所述终端状态数据直接上传至远端，并将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。

所述步骤S2中，进一步地，所述的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令的步骤包括：

远端从所述远端交互模块发送的所述终端状态数据中获取终端标识；

根据所述终端标识，在远端查找与所述终端标识对应的被控终端标识及其相应的控制算法；

使用所述控制算法对终端状态数据中的状态信息进行逻辑运算处理，生成包含所述被控终端标识和控制信息的控制指令。

进一步地，还包括：

将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的显示数据发送给家庭网关侧的显控模块，并由所述显控模块将所述显示数据的内容进行界面显示；

识别用户对所述显控模块操作得到的操作数据，若为控制指令，则发送给终端交互模块，若为远端逻辑指令，则经由所述远端交互模块上传至远端，并将远端交互模块接收到的远端针对所述远端逻辑指令逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。

步骤S3：所述终端交互模块将所述控制指令发送给相应的终端，由其按照控制指令执行操作。

所述步骤S3中，进一步地，所述的所述终端交互模块将所述控制指令发送给相应的终端的步骤包括：

通过对所述控制指令进行协议有效性验证，所述终端交互模块从所述控制指令中获取有效控制指令中的被控终端标识；

根据所述被控终端标识识别对应终端，并将所述控制指令发送给所述对应终端。

进一步地，所述的由其按照控制指令执行操作是，由所述对应终端执行所述控制指令中的控制信息。

图4是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的家庭网关侧模块图，如图4所示，包括：终端交互模块401、远端交互模块402和显控模块403。

所述终端交互模块401用于家庭网关侧将获取到的不同类型终端产生的终端状态数据发送给家庭网关侧的远端交互模块，以及将所述控制指令发送给相应的终端，由其按照控制指令执行操作。即，以标准协议，支持不同类型终端的接入，并能够控制不同类型终端。其中，所述终端交互模块的接收子模块用于所述终端交互模块按照统一的标准协议实时接收不同类型终端发送的当前终端状态信息。所述终端交互模块的上传子模块用于根据所接收到的当前终端状态信息，生成包含终端标识和状态信息的终端状态数据，并将其上传给所述远端交互模块。终端交互模块的获取子模块用于通过对所述控制指令进行协议有效性验证，所述终端交互模块从所述控制指令中获取有效控制指令中的被控终端标识。终端交互模块的识别子模块用于根据所述被控终端标识识别对应终端，并将所述控制指令发送给所述对应终端。

所述远端交互模块402用于将所述终端状态数据直接上传至远端，并将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。即，以标准协议，支持家庭网关接入到远端，并能够使家庭网关与远端通信交互。

所述显控模块403用于将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的显示数据发送给家庭网关侧的显控模块，并由所述显控模块将所述显示数据进行界面显示，以及识别用户对所述显控模块操作得到的操作数据，若为控制指令，则发送给终端交互模块，若为远端逻辑指令，则经由所述远端交互模块上传至远端，并将远端交互模块接收到的远端针对所述远端逻辑指令逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。即，根据远端展示数据，可视化显示界面。

图5是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的家庭网关终端交互模块结构图。如图5所示，家庭网关终端交互模块401包括：终端接入子模块501、协议转换子模块502和终端控制子模块503。

所述终端接入子模块501用于能够支持不同类型终端的接入，如：空调、微波炉、电冰箱等。其中，接入的终端，都是使用统一的标准协议，可以是无线协议，也可以是有线协议。所述终端接入子模块501实现了接收子模块和上传子模块的功能。

所述协议转换子模块502用于能够将终端上传的终端状态数据进行协议有效性验证，并且能够将终端上传的终端状态数据交给远端交互模块402，进而上传终端状态数据至远端。

所述终端控制子模块503用于能够接收远端交互模块402或显示模块403的终端控制数据，针对已接入的不同类型的终端，进行操作控制。其中，操作控制是指由远端发起的针对某个具体终端的控制指令，如：开机、停止、上报数据等。所述终端控制子模块503实现了获取子模块和识别子模块的功能。

图6是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的家庭网关远端交互模块结构图。如图6所示，家庭网关远端交互模块402包括：远端接入子模块601、协议转换子模块602和远端数据子模块603。

所述远端接入子模块601用于能够支持家庭网关接入到远端，使用统一的标准协议。其中，标准协议可以是无线协议，也可以是有线协议。

所述协议转换子模块602用于能够将远端下发的终端控制数据进行协议有效性验证，并且能够将远端下发的终端控制数据交给终端交互模块401的终端控制子模块503，进而下发终端控制数据至终端。此外，所述协议转换子模块602还用于能够将远端下发的终端控制数据交给显控模块403。

所述远端数据子模块603用于能够接收来自终端交互模块401或显示模块403的数据，并将数据上报给远端。其中，上报给远端的数据可以是来自终端交互模块401的终端状态数据，也可以是来自显控模块403的远端逻辑数据。

图7是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的家庭网关显控模块结构图。如图7所示，家庭网关显控模块403包括：显示转换子模块701和显示转换子模块702。

所述显示转换子模块701用于能够接收并解析远端交互模块402转发的远端数据，将图像呈现在显示屏上。其中，远端数据是指远端下发的、规定像素呈现的展示数据（可以呈现出两类结果供用户操作，一类是直接下发控制终端的操作，另一类是上报给远端逻辑处理的操作）。

所述控制转换子模块702用于能够接收用户在显示屏上的操作。针对用户选择的控制终端的操作，将操作转换为终端控制数据交给终端交互模块401。针对用户选择的需远端逻辑处理的操作，将操作转换为远端逻辑数据交给远端交互模块402。

图8是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的瘦类型智能家居系统图。如图8所示，包括：家庭网关801和云端802。

所述家庭网关801不具备业务逻辑处理能力，所有业务逻辑处理均是在云端802中进行的。当接入不同类型的终端时，均将终端状态数据上传至云端，由云端进行业务逻辑处理，而所有对终端发送的控制指令也都可以认为是由云端作为源头下发的。其中，家庭网关801的显示模块403是可选的。

所述云端802具备处理模块和控制模块。其中，所述云端802的处理模块用于能够对家庭网关上传的数据做对应的逻辑处理。所述云端802的控制模块用于以标准协议，支持家庭网关接入到云端，并能够使云端与家庭网关通信交互。

所述云端802在需要支持不同类型的终端时，可以对其软件进行升级，达到扩展支持功能的目的，以实现家庭网关的功能扩展。其中，软件升级包括终端的适配数据，如：标准协议中终端特定字段业务逻辑运算的转换数据、不同终端的操作界面的展示数据。此外，云端802采用分布式架构，若当前云端处理性能无法满足家庭网关时，可以通过增加分布式节点达到扩展云端处理性能的目的。

图9是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的终端状态数据上报及后续处理流程图。如图9所示，是一个终端状态数据产生后，经过家庭网关上报、云端业务逻辑处理后，进行终端控制的具体流程。步骤如下：

步骤901：终端新产生一个终端状态数据。

步骤902：终端以标准协议，将该终端状态数据上报给家庭网关。

步骤903：家庭网关的终端交互模块401对上报的终端状态数据进行协议有效性验证，包括合法验证、格式验证等。

步骤904：家庭网关的远端交互模块402将终端上报的终端状态数据上传给云端。

步骤905：云端的控制模块对上传的终端状态数据进行协议有效性验证，包括合法验证、格式验证等。

步骤906：云端的处理模块根据固化的业务逻辑进行对应的逻辑运算。

步骤907：云端的处理模块根据逻辑运算结果生成终端控制数据。

步骤908：云端的控制模块将终端控制数据下发至家庭网关。

步骤909：家庭网关的远端交互模块402对下发的终端控制数据进行协议有效性验证，包括合法验证、格式验证等。

步骤910：家庭网关的终端交互模块401将终端控制数据下发至终端。

步骤911：终端执行对应的控制指令。

图10是本发明实施例提供的智能家居家庭网关的云端展示数据下发及后续处理流程图。如图10所示，是云端下发展示数据后，通过家庭网关呈现界面，进而下发终端控制数据的具体流程。步骤如下：

步骤1001：云端的处理模块根据逻辑运算结果，生成展示数据。

步骤1002：云端的控制模块将展示数据下发至家庭网关。

步骤1003：家庭网关的远端交互模块402对下发的展示数据进行协议有效性验证，包括合法验证、格式验证等。

步骤1004：家庭网关的显控模块根据展示数据将界面呈现在显示屏上。

步骤1005：用户可以在显示屏上进行操作，若用户选择的是需云端逻辑处理的操作，则将该操作转换为云端逻辑数据，并转至步骤1006；若用户选择的是控制终端的操作，则将该操作转换为终端控制数据，并转至步骤1012。

步骤1006：家庭网关的远端交互模块402将用户在界面上操作后生成的云端逻辑数据上传给云端。

步骤1007：云端的控制模块对上传的云端逻辑数据进行协议有效性验证，包括合法验证、格式验证等。

步骤1008：云端的处理模块:根据固化的业务逻辑进行对应的逻辑运算。

步骤1009：云端的处理模块根据逻辑运算结果生成终端控制数据。

步骤1010：云端的控制模块将终端控制数据下发至家庭网关。

步骤1011：家庭网关的远端交互模块402对下发的终端控制数据进行协议有效性验证，包括合法验证、格式验证等。

步骤1012：家庭网关的终端交互模块401将终端控制数据下发至终端。

步骤1013：终端执行对应的控制指令。

综上所述，本发明具有以下技术效果：能够通过瘦类型的家庭网关与云端结合的方法，实现家庭网关种类和数量的减少，降低管理，维护成本；利用云端的业务逻辑处理能力，降低家庭网关的业务逻辑复杂度，提高了家庭网关的性能稳定性；通过云端的频繁升级，方便家庭网关的功能扩展。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能家居家庭网关的实现方法，其特征在于，包括以下步骤： 

家庭网关侧的终端交互模块将获取到的不同类型终端产生的终端状态数据发送给家庭网关侧的远端交互模块； 

所述远端交互模块将所述终端状态数据直接上传至远端，并将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块； 

所述终端交互模块将所述控制指令发送给相应的终端，由其按照控制指令执行操作。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的家庭网关侧的终端交互模块将获取到的不同类型终端产生的终端状态数据发送给家庭网关侧的远端交互模块的步骤包括： 

所述终端交互模块按照统一的标准协议实时接收不同类型终端发送的当前终端状态信息； 

根据所接收到的当前终端状态信息，生成包含终端标识和状态信息的终端状态数据，并将其上传至所述远端交互模块。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令的步骤包括： 

远端从所述远端交互模块发送的所述终端状态数据中获取终端标识； 

根据所述终端标识，在远端查找与所述终端标识对应的被控终端标识及其相应的控制算法； 

使用所述控制算法对终端状态数据中的状态信息进行逻辑运算处理，生成包含所述被控终端标识和控制信息的控制指令。 

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块的步骤还包括： 

将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的显示数据发送给家庭网关侧的显控模块，并由所述显控模块将所述显示数据的内容进行界面显示； 

识别用户对所述显控模块操作得到的操作数据，若为控制指令，则发送给终 端交互模块，若为远端逻辑指令，则经由所述远端交互模块上传至远端，并将远端交互模块接收到的远端针对所述远端逻辑指令逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。 

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的所述终端交互模块将所述控制指令发送给相应的终端的步骤包括： 

通过对所述控制指令进行协议有效性验证，所述终端交互模块从所述控制指令中获取有效控制指令中的被控终端标识； 

根据所述被控终端标识识别对应终端，并将所述控制指令发送给所述对应终端。 

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的由其按照控制指令执行操作是，由所述对应终端执行所述控制指令中的控制信息。 

7.一种智能家居家庭网关的实现装置，其特征在于， 

终端交互模块，用于家庭网关侧将获取到的不同类型终端产生的终端状态数据发送给家庭网关侧的远端交互模块，以及将所述控制指令发送给相应的终端，由其按照控制指令执行操作。 

远端交互模块，用于将所述终端状态数据直接上传至远端，并将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述终端交互模块进一步包括： 

接收子模块，用于所述终端交互模块按照统一的标准协议实时接收不同类型终端发送的当前终端状态信息； 

上传子模块，用于根据所接收到的当前终端状态信息，生成包含终端标识和状态信息的终端状态数据，并将其上传给所述远端交互模块。 

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述终端交互模块进一步包括： 

获取子模块，用于通过对所述控制指令进行协议有效性验证，所述终端交互模块从所述控制指令中获取有效控制指令中的被控终端标识； 

识别子模块，用于根据所述被控终端标识识别对应终端，并将所述控制指令发送给所述对应终端。 

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括： 

显控模块，用于将接收到的远端针对所述终端状态数据逻辑运算处理后生成的显示数据发送给家庭网关侧的显控模块，并由所述显控模块将所述显示数据进行界面显示，以及识别用户对所述显控模块操作得到的操作数据，若为控制指令，则发送给终端交互模块，若为远端逻辑指令，则经由所述远端交互模块上传至远端，并将远端交互模块接收到的远端针对所述远端逻辑指令逻辑运算处理后生成的控制指令发送给终端交互模块。