CN105049306B - 一种基于即时通信的智能家居控制结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于即时通信的智能家居控制结构，由下而上分为网络层、即时通信层和控制层。其中，网络层通过以太网、蓝牙、无线局域网、ZigBee和移动通信网络等，为智能家居的管理控制提供基础网络通道；即时通信层包含一个轻量级的即时通信客户端和服务端，分别安装在用户端和智能家居设备上，使得智能家居能够像人一样与用户进行即时通信；控制层分为控制端和受控端，是即时通信客户端上的应用程序，用于智能家居的管理和控制。本发明的有益效果是：通过即时通信通道，用户能够与智能家居以即时通信对话的方式对其进行控制，从而显著提升操控能力和交互体验。

Description

一种基于即时通信的智能家居控制结构

技术领域

本发明属于智能家居领域，涉及即时通信与智能家居设备的融合，特别涉及如何利用即时通信通道控制智能家居设备的方式方法问题。

背景技术

在智能家居设备领域，近年来陆续出现了智能家居机器人的概念、方法、技术和产品。它们主要是智能硬件设备或家电上的一个模块，用于这些智能家居设备的控制。但是，这种控制还停留在过去指令级的控制，交互信息非常简单，仅仅相当于拓展了设备的网络功能。智能特性，更多地体现在了这些设备增加了各种各样的传感器，如温度传感器、距离传感器。

未来5年左右，人类将进入智能家居时代。随着移动互联网和物联网技术的发展，人们将能够无处不在地与自己的智能家居设备进行交互。有的厂商为此还推出了专门的移动APP，用于智能家居设备的控制。更进一步地，如果能基于即时通信通道与智能家居设备进行人性化的交互操作，无疑是非常便捷高效和充满想象力的。

但在目前，在即时通信与智能家居的结合方面，还仅仅刚看到腾讯公司发布的微信硬件行业解决方案。该方案通过微信，利用家电厂商提供的控制接口，来对智能空调、智能电视和智能穿戴等硬件设备进行控制，并获取这些设备反馈的信息。但该方案仅仅提供了一种利用微信去控制智能家居设备的途径，它替换了前面所说的移动APP，却没有将这些智能家居设备作为一个微信用户来看待，交互体验和控制能力没有本质的提升。

本发明所公开的一种基于即时通信的智能家居控制结构，能够将人与智能家居有机结合起来，无论是人还是智能家居设备，都拥有即时通信账户，从而可以像人与人交流一样，对智能家居设备进行控制。这种拟人化的交互操作思路、方法、技术和产品，是非常具有创新性的。

发明内容

本发明的目的，是为当前移动互联网、物联网和智能家居大发展的时代，提供一种基于即时通信通道进行人机交互的智能家居控制方案。该方案提出了一种创新的智能家居控制层次结构，可帮助人们建立智能化的智能家居网络，无论是在家里，还是在办公环境中，都能够通过网络人性化地、高效便捷地操控智能家居，使智能家居可以像人一样与人们进行交流，接受人们的控制。

本发明的一种基于即时通信的智能家居控制结构，由下而上分为网络层、即时通信层和控制层，具体的描述如下。

（1）网络层

该层支持通过有线和无线通信信道，为智能家居提供多样性的网络连接通道。这不仅支持同轴电缆、双绞线和光纤等有线网络连接，还支持移动通信网、蓝牙、无线局域网和ZigBee等无线网络连接。

（2）即时通信层

该层部署一种轻量级的即时通信应用，分为客户端和服务端，为智能家居提供基于即时通信的人机交互控制方式。进一步地，客户端又可细分为用户客户端和智能家居客户端。其中，用户客户端安装在用户的手机、平板电脑、笔记本电脑和PC个人计算机等用户终端上，智能家居客户端则运行在智能电视、智能空调、智能照明、智能穿戴设备和智能汽车等智能家居上。

服务端则运行在智能家居网关上，该网关是一个智能家居控制体系的中心枢纽，负责维护用户列表和智能家居设备列表，所有用户和智能家居设备都有一个唯一的即时通信账户，用户通过该网关去控制智能家居设备正常运转。

该层还支持网络安全特性，其客户端与服务端、客户端与客户端之间的网络通信是加密的，客户端与服务端、客户端与客户端在建立网络连接时必须进行身份鉴别。

（3）控制层

该层运行具体的管理控制程序，包括控制端和受控端，为用户提供远程控制智能家居的手段。其中，控制端是一种运行在即时通信层用户客户端上的应用程序，用户通过它利用即时通信通道去控制智能家居设备；受控端则是一种运行在即时通信层智能家居客户端上的应用程序，智能家居通过它来接受用户控制并完成相应动作。

本发明的一种基于即时通信的智能家居控制结构，还为用户提供了一种利用即时通信通道去控制智能家居的方法，使得用户能够以点对点或组群即时通信的方式，通过文字、语音和指令对智能家居进行控制，它包括如下步骤：

（1）配置：负责管理的用户对智能家居网关进行管理配置，为所有的用户和智能家居设备在该网关上创建即时通信账户；

（2）建群：任何用户都可创建点对点通信或组群通信群，将相关的用户和智能家居设备拉入；

（3）通信：在点对点或组群即时通信中，用户通过文字、语音和指令信息对智能家居设备进行控制。

本发明的有益效果是：通过即时通信通道，用户能够与智能家居以即时通信对话的方式，对智能家居设备进行控制，从而显著提升操控能力和交互体验。

附图说明

图1为本发明的智能家居控制结构的层次结构图。

图2是本发明的智能家居控制结构的人机结构层次图。

图3是本发明应用的一个典型的智能家居控制网络的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的智能家居控制结构的层次结构图。由下而上分为网络层、即时通信层和控制层，具体的实现方式如下。

（1）网络层

网络层为即时通信层提供通信信道服务，支持通过有线和无线通信方式为智能家居提供多样性的网络连接通道。这不仅支持同轴电缆、双绞线和光纤等有线网络连接，还支持移动通信网、蓝牙、无线局域网和ZigBee等无线网络连接。所有人机交互的信息都通过网络进行传输。

（2）即时通信层

即时通信层部署一种轻量级的即时通信应用，分为客户端和服务端，为智能家居提供基于即时通信的人机交互控制方式。进一步地，客户端又可细分为用户客户端和智能家居客户端。其中，用户客户端安装在用户的手机、平板电脑、笔记本电脑和PC个人计算机等用户终端上，智能家居客户端则运行在智能电视、智能空调、智能照明、智能穿戴设备和智能汽车等智能家居上。

服务端运行在一种称为智能家居网关的设备上。该网关是一个智能家居控制体系的中心枢纽，负责维护用户列表和智能家居设备列表，所有用户和智能家居设备都拥有一个唯一的即时通信账户，用户通过该网关去控制智能家居设备正常运转。

即时通信层还支持网络安全特性，其客户端与服务端、客户端与客户端之间的网络通信是加密的，客户端与服务端、客户端与客户端在建立网络连接时必须进行身份鉴别。

（3）控制层

控制层运行具体的管理控制程序，包括控制端和受控端，为用户提供远程控制智能家居的手段。其中，控制端是一种运行在即时通信层用户客户端上的应用程序，用户通过它利用即时通信通道去控制智能家居设备；受控端则是一种运行在即时通信层智能家居客户端上的应用程序，智能家居通过它来接受用户控制并完成相应动作。

图2是本发明的智能家居控制结构的人机结构层次图。一个智能家居控制体系，包括用户终端、智能家居设备和智能家居网关三个关键组件。在具体实现上，用户终端在三层控制结构中实现了网络层、即时通信层的用户客户端、控制层的控制端，智能家居设备在三层控制结构中实现了网络层、即时通信层的智能家居客户端、控制层的受控端，智能家居网关则只需实现网络层、即时通信层的服务端两个层次。

在具体实现时，需要即时通信厂商与智能家居设备厂商紧密合作，共同研发即时通信层的智能家居客户端、控制层的控制端和受控端，以及智能家居网关设备。智能家居设备厂商需不断拓展产品的智能特性、丰富产品功能，并提供远程控制接口。即时通信厂商则需专门为智能家居设备定制即时通信客户端，增加语音识别、语义识别等功能模块，提升基于即时通信通道进行控制的智能特性。

图3是本发明应用的一个典型的智能家居控制网络的示意图。在一个典型的智能家居控制网络中，只有1台智能家居网关，可以有多个用户和多台智能家居设备，是一个典型的星形网络，以智能家居网关为中心。例如，在一个家庭构建的智能家居网络中，只需购置1台智能家居网关，用户可能包含爸爸、妈妈和小孩，家庭中的所有智能家居设备都可以添加进这个智能家居控制网络。

根据本发明公开的一种利用即时通信通道去控制智能家居的方法，在这里，家庭中的爸爸作为管理员，他负责去配置智能家居网关，为家里所有的用户（爸爸、妈妈、小孩）和智能家居设备（如智能空调、电视、音响和照明等等）在该网关上创建即时通信账户。接下来，家庭中的每个人，包括爸爸、妈妈和小孩都可创建点对点通信或组群通信群，将相关的用户和智能家居设备拉入。这里，既可以创建一个包含所有人和所有智能家居设备的大群，也可以创建有针对性的小群，例如，小孩可创建一个针对智能玩具和儿童房照明的小群。组群创建完成后，人们就能够通过文字、语音和指令信息对智能家居设备进行控制。这种控制，就像人与人交流一样，非常的自然和直接，对智能家居的交互体验和控制能力将得到大幅度提升。

Claims (8)

1.一种基于即时通信的智能家居控制结构，由下而上分为网络层、即时通信层和控制层，其特征在于：

网络层支持通过有线和无线通信信道，为智能家居提供多样性的网络连接通道；

即时通信层部署一种轻量级的即时通信应用，分为客户端和服务端，为智能家居提供基于即时通信的人机交互控制方式；所述客户端又细分为用户客户端和智能家居客户端，所述服务端运行在智能家居网关上；

控制层运行具体的管理控制程序，包括控制端和受控端，为用户提供远程控制智能家居的手段。

2.根据权利要求1所述的智能家居控制结构，其特征在于，所述网络层支持同轴电缆、双绞线和光纤这些有线网络连接，还支持移动通信网、蓝牙、无线局域网和ZigBee这些无线网络连接。

3.根据权利要求1所述的智能家居控制结构，其特征在于，所述用户客户端安装在用户的手机、平板电脑、笔记本电脑和PC个人计算机这些用户终端上，所述智能家居客户端则运行在智能电视、智能空调、智能照明、智能穿戴设备和智能汽车这些智能家居上。

4.根据权利要求1所述的智能家居控制结构，其特征在于，所述服务端是一个智能家居控制网络的中心枢纽，负责维护用户列表和智能家居设备列表，所有用户和智能家居设备都有一个唯一的即时通信账户，用户通过安装有所述服务端的所述智能家居网关去控制智能家居设备正常运转。

5.根据权利要求1所述的智能家居控制结构，其特征在于，所述即时通信层支持网络安全特性，其客户端与服务端、客户端与客户端之间的网络通信是加密的，客户端与服务端、客户端与客户端在建立网络连接时必须进行身份鉴别。

6.根据权利要求1所述的智能家居控制结构，其特征在于，所述控制端是一种运行在即时通信层用户客户端上的应用程序，用户通过它利用即时通信通道去控制智能家居设备。

7.根据权利要求1所述的智能家居控制结构，其特征在于，所述受控端是一种运行在即时通信层智能家居客户端上的应用程序，智能家居通过它来接受用户控制并完成相应动作。

8.一种基于即时通信的智能家居控制方法,其特征在于，用户能够以点对点或组群即时通信的方式，通过文字、语音和指令对智能家居进行控制，包括如下步骤：

(1)配置：负责管理的用户对智能家居网关进行管理配置，为所有的用户和智能家居设备在所述智能家居网关上创建即时通信账户；

(2)建群：任何用户都可创建点对点通信或组群通信群，将相关的用户和智能家居设备拉入；

(3)通信：在点对点或组群即时通信中，用户通过文字、语音和指令信息对智能家居设备进行控制。