CN104734947B - 一纤通式家庭网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一纤通式家庭网关包括：路由模块，用于接收互联网或安防网发送的数据包，识别所述数据包的业务类型，根据业务类型对所述数据包进行封装和标签，将标签后的所述数据包转发到安防网或互联网，并再次转发标签后的来自互联网的数据包；交换模块，用于接收和存储路由模块发送的标签后的来自互联网的数据包；控制模块，用于采集交换模块发送的标签后的来自互联网的数据包，根据所述数据包产生控制指令，并将控制指令发送至家庭传感器，以控制家居设备。本发明的家庭网关能实现物联网与互联网和安防网的有效互联互通，提高数据传输效率并节约资源，促进物联网的应用和扩展。

Description

一纤通式家庭网关

技术领域

本发明涉及智能家居系统的双网融合领域，尤其涉及一种一纤通式家庭网关。

背景技术

通常，住宅小区至少具备两种类型的网络：一个是安防网，一个是互联网(即光纤到户接入网)。其中，安防网由房地产商建设，主要实现小区楼宇对讲及社区安防，互联网由电信运营商建设，主要为住户提供互联网宽带接入业务，而且，两个网络完全独立建设和运行。

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、智能家居系统设计方案安全防范技术、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，使家庭生活更加安全、节能、智能、便利和舒适。智能家居基于物联网技术，主要为家庭提供家用电器的控制、环境监测传感、安防报警等功能。然而，由于住宅小区的安防网和互联网完全独立建设和运行，即两个网络完全分离，因而现有的智能家居网关工作时只能连接互联网(即光纤到户接入网)和安防网(小区内部网)中的一个，从而会产生以下几个问题：

第一、由于互联网和安防网这两个网络完全独立建设和运行且现有的智能家居网关无法同时连接互联网和安防网，从而导致物联网的应用和扩展受到了严重制约；

第二、小区弱电网络需要重复建设，从而浪费资源，不符合国家关于“两型社会”的国策，也不符合工业和信息化部提出的三网融合的政策；

第三、互联网、物联网、移动互联网和传感网等网络之间不能有效的互联互通，使得电信运营商的智慧城市业务受到极大的挑战；

第四、由于光纤已经到户，因而接入带宽增加了数十倍，但承载的数据业务并没有得到有效的增值，从而浪费了资源。

因此，有必要提供一种一纤通式家庭网关来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种一纤通式家庭网关，利用光纤接入网构建安防网，实现双网融合，从而不仅能实现智能家居所属的物联网与互联网和安防网能有效的互联互通，而且能实现互联网和安防网之间的互联互通，进而提高数据传输效率并节约资源，促进物联网的应用和扩展。

为了实现上述目的，本发明提供了一种一纤通式家庭网关，包括：路由模块，用于接收互联网或安防网发送的数据包，识别所述数据包的业务类型，根据业务类型对所述数据包进行封装和标签，将标签后的所述数据包转发到安防网或互联网，并再次转发标签后的来自互联网的数据包；交换模块，用于接收和存储路由模块发送的标签后的来自互联网的数据包；控制模块，用于采集交换模块发送的标签后的来自互联网的数据包，根据所述数据包产生控制指令，并将控制指令发送至家庭传感器，以控制家居设备。

具体地，所述路由模块包括虚拟网络接口单元，用于将一个物理网络接口虚拟为两个逻辑以太网接口，两个所述逻辑以太网接口分别连接互联网和安防网，以接收互联网或安防网发送的所述数据包，并自动识别所述数据包的业务类型，从而实现数据包的分流；数据封装和标签单元，用于根据业务类型，分别对已经识别的属于同一业务类型的数据包进行封装并对封装后的数据包打上不同的VLAN标签；VLAN单元，用于将具有相同VLAN标签的数据包划分在同一个虚拟局域网中；分发处理单元，用于依次将不同虚拟局域网中的带有不同VLAN标签的数据包通过ONU的对应端口转发至安防网或互联网，并通过虚拟网络接口再次转发标签后的来自互联网的数据包。

具体地，所述业务类型包括社区安防业务和互联网业务。

具体地，VLAN标签的格式兼容IEEE 802.1Q VLAN协议标准。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一、由于本发明的家庭网关具备应用层路由模块，因而本发明的家庭网关不仅能对IP包进行转发，而且支持应用层路由，从而能区分业务类型，并根据不同的业务类型，在数据包上打上VLAN标签，并分发到互联网或安防网，进而实现了“互联网”和“安防网”的互联互通；

第二、本发明能根据互联网发送的数据对智能家居设备进行控制；

第三、本发明的家庭网关只需一个WAN口与ONU(Optical Network Unit,光网络单元)的一个LAN口连接，而ONU的光口PONPON(Passive Optical Network，无源光纤网络)与一根光纤的一端连接，光纤的另一端通过分光器与OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)连接，OLT上分别连接互联网和安防网，即，本发明的家庭网关只需要一根光纤就能连接互联网和安防网，因而本发明的家庭网关安装简单；

第四、采用本发明的家庭网关，无需在住宅小区或者写字楼内单独建设内部安防网，只需在现有FTTH网络上进行配置和改造即可，大大减少房地产开发企业的投资；相同地，如果小区房地产开发企业已经在房屋建设时，已经安装了光纤到户的网络，电信运营商则无需重新布线，只需在其网络基础上接入互联网骨干即可，从而大大减少重复投资；

第五、互联网和安防网的双网融合，实现了互联网、物联网、移动互联网、传感网的互联互通，从而实现功能和业务的融合；

第六、电信运营商通过本发明的家庭网关，不仅可向宽带用户提供楼宇对讲业务、智能安防业务、智能家居业务和智慧社区业务，而且可以把智能手机通过移动互联网，接入社区虚拟局域网，向智能手机用户提供相应的社区安防业务；

第七、房地产企业通过本发明的家庭网关，可以向用户提供增值业务，增强楼盘的竞争力、把自建的光纤网络租用给电信运营商，实现投资收益比最大化以及把社区安防网接入互联网和移动互联网，从而为驻地运营打下坚实的基础；

第八、光通信设备制造企业通过本发明的家庭网关，不仅可以承载数字家庭业务、智慧家居业务，而且可以增强ONU(光网络单元)的竞争力，扩大市场规模和市场占有率。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明一纤通式家庭网关的结构框图。

图2为图1所示的路由模块的结构框图。

图3为本发明一纤通式家庭网关与家庭传感器与互联网和安防网连接的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

参考图1-3，本实施例的一纤通式家庭网关10包括路由模块101、交换模块102和控制模块103。路由模块101、交换模块102和控制模块103依次相连。其中，所述路由模块101包括虚拟网络接口单元1011、数据封装和标签单元1012、VLAN单元1013和分发处理单元1014。

虚拟网络接口单元1011用于将一个物理网络接口虚拟为两个逻辑以太网接口，两个所述逻辑以太网接口分别连接互联网和安防网，以接收互联网或安防网发送的所述数据包，并自动识别所述数据包的业务类型，从而实现数据包的分流。数据封装和标签单元1012用于根据业务类型，分别对已经识别的属于同一业务类型的数据包进行封装并打上不同的VLAN标签。VLAN单元1013用于将具有相同VLAN标签的数据包划分在同一个虚拟局域网中。分发处理单元1014用于依次将不同虚拟局域网中的带有不同VLAN标签的数据包通过ONU的对应端口转发至安防网或互联网，并通过虚拟网络接口将标签后的来自互联网的数据包发送给交换模块102。交换模块102用于接收和存储路由模块101发送的标签后的来自互联网的数据包。控制模块103用于采集交换模块102发送的标签后的来自互联网的数据包，根据所述数据包产生控制指令，并将控制指令发送至家庭传感器11，以控制家居设备。

具体地，本发明的一纤通式家庭网关10只具有一个WAN口，ONU12具有一个光口PON，1-4个LAN口，家庭网关10的一端与家庭传感器11连接，家庭网关10的WAN口与ONU12的其中一个LAN口连接，光纤的一端与ONU12的光口PON连接，光纤的另一端通过分光器13与OLT14连接，OLT14上分别连接互联网和安防网。

由上可知，一方面，本发明的一纤通式家庭网关10能实现互联网和安防网之间的互联互通。互联网的数据和安防网的数据依次通过OLT14、分光器13和ONU12分别发送至虚拟网络接口单元1011的两个逻辑以太网接口，虚拟网络接口单元1011对所述数据进行识别，判断哪些数据属于互联网业务，哪些数据属于安防网业务；然后，数据封装和标签单元1012根据所属的业务类型，将互联网业务数据和安防网业务数据分别进行封装，并分别打上标签VLAN1和VLAN2；接着，VLAN单元1013将具有标签VLAN1的数据划分在第一虚拟局域网中，并将具有标签VLAN2的数据划分在第二虚拟局域网中；最后，分发处理单元1014将第一虚拟局域网中具有标签VLAN1的数据通过ONU的对应端口转发至安防网，并将第二虚拟局域网中具有标签VLAN2的数据通过ONU的对应端口转发至互联网，从而实现了互联网和安防网的互联互通。另一方面，本发明的一纤通式家庭网关10还能实现采用互联网对智能家居设备进行控制。分发处理单元1014在将第一虚拟局域网中具有标签VLAN1的数据通过ONU的对应端口转发至安防网的同时还将第一虚拟局域网中具有标签VLAN1的数据转发给交换模块102，交换模块102再将该数据转发给控制模块103，控制模块103产生控制指令发送至家庭传感器以控制家居设备。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (2)

1.一种一纤通式家庭网关，其特征在于，包括：

路由模块，所述路由模块包括：虚拟网络接口单元，用于将一个物理网络接口虚拟为两个逻辑以太网接口，两个所述逻辑以太网接口分别连接互联网和安防网，以接收互联网或安防网发送的数据包，并自动识别所述数据包的业务类型，从而实现数据包的分流；数据封装和标签单元，用于根据业务类型，分别对已经识别的属于同一业务类型的数据包进行封装并对封装后的数据包打上不同的VLAN标签；VLAN单元，用于将具有相同VLAN标签的数据包划分在同一个虚拟局域网中；分发处理单元，用于依次将不同虚拟局域网中的带有不同VLAN标签的数据包通过ONU的对应端口转发至安防网或互联网，并通过虚拟网络接口再次转发标签后的来自互联网的数据包，所述业务类型包括社区安防业务和互联网业务；

交换模块，用于接收和存储所述分发处理单元发送的标签后的来自互联网的数据包；

控制模块，用于采集交换模块发送的标签后的来自互联网的数据包，根据所述数据包产生控制指令，并将控制指令发送至家庭传感器，以控制家居设备。

2.如权利要求1所述的一纤通式家庭网关，其特征在于，VLAN标签的格式兼容IEEE802.1Q VLAN协议标准。