CN106128461A - 一种智能玩具与远程服务器的信息传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于智能玩具技术领域，涉及一种智能玩具与远程服务器的信息传输方法，在具有兼容运行的智能玩具与远程服务器之间进行的，工艺步骤包括确定数据包、获取设备唯一码、发送MAC地址、发送数据、控制物理量、上传sensor（物理传感器）数据、控制音乐文件、发送音乐文件、发送语音及心跳包和返回编号共计十个步骤,智能玩具能够通过互联网与远程服务器无线通信联接后进行信息交互，信息交互通过tcp（传输控制协议）方式进行socket（套接字）分包方式传输，传输的内容包括控制命令和语言上传与下载两个部分，tcp中选用数据头文件进行数据包的控制，能保证信息的安全性和完整性；其传输方法原理科学可靠，传输速度快，传输效果好，应用环境友好。

Description

一种智能玩具与远程服务器的信息传输方法
技术领域：
本发明属于智能玩具技术领域，具体涉及一种智能玩具与远程服务器的信息传输方法，利用互联网将智能玩具与远程服务器相连接，实现家长与孩子异地实时语音互动。
背景技术：
一直以来，玩具作为能够玩耍的物品受到儿童、青少年及中老年人等众多人群的喜爱，随着电子科技的不断发展，玩具的形式也在不断变化中，融合有芯片和数码技术的毛绒玩具和橡胶娃娃等的智能玩具越来越受到追捧：能够与人对话的机器娃娃应用了语音识别和语音合成的技术并结合计算机和电子通讯等技术，能模仿宠物声音的玩具可以根据人的指令要求在不同环境下行走或完成动作等；中国专利201220613929.8公开的一种触摸式智能发声玩具、中国专利201220037537.1公开的一种触摸式发声玩具和中国专利201310371718.7公开的一种智能互动式玩具存在智能化程度较高、操作要求复杂和不适合单独玩耍的问题。目前，独生子女心理健康问题越来越引起人们的关注，大多数独生子女或多或少存在自私、偏执和依懒性强的问题，相关研究表明：家长在孩子幼年时期发掘孩子的优势，辅以正确的教育方式，能够避免此类问题的发生；但是，现在的独生子女活动范围仅限于家里或小区，与之交往玩耍的同龄人较少，所玩耍的玩具缺乏互动性，不能培养他们与人交往、相互团结的品行；互联网又称网际网络，或音译因特网(Internet)、英特网，互联网始于1969年美国的阿帕网，是网络与网络之间所串连成的庞大网络，网络之间以一组通用的协议相连，形成逻辑上的单一巨大国际网络，这种将计算机网络互相联接在一起的方法称作“网络互联”，在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称互联网，即是互相连接一起的网络结构，互联网并不等同万维网，万维网只是一建基于超文本相互链接而成的全球性系统，且是互联网所能提供的服务其中 之一。因此，设计一种智能玩具与远程服务器的信息传输方法，利用互联网将智能玩具与远程服务器相联接，实现家长与孩子异地实时语音互动，增加上班族父母陪伴孩子的时间，通过家长与孩子之间的远程语音互动，能够将家长的思念和亲情传递给孩子，将孩子的依恋传递给家长，很有社会和经济价值，应用前景广阔。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种智能玩具与远程服务器的信息传输方法，利用互联网将智能玩具与远程服务器相联接，实现家长与孩子异地实时语音互动。
为了实现上述目的，本发明涉及的智能玩具与远程服务器的信息传输方法是在具有兼容运行的智能玩具与远程服务器之间进行的，工艺步骤包括确定数据包、获取设备唯一码、发送MAC地址、发送数据、控制物理量、上传sensor(物理传感器)数据、控制音乐文件、发送音乐文件、发送语音及心跳包和返回编号共计十个步骤：
(1)、确定数据包：在具有兼容运行的智能玩具与远程服务器之间，按照比特数组进行传输的标准确定数据包，其数据包包括数据标识、指令标识、文件名长度、文件长度和文件内容，用于验证数据真实性的数据标识为两个字节固定值，用于识别指令的指令标识为一个字节固定值，用于解析音频文件名的文件名长度为一个字节固定值，用于解析音频文件的文件长度为四个字节固定值，文件内容为长度大于4的音频文件内容，根据文件长度能够解析得到文件内容；
(2)、获取设备唯一码：设备唯一码是标识智能玩具终端的唯一凭证，智能玩具MCU(中央处理器)通过UART(通用异步收发传输器)接口和Wi-Fi(无线保真)模块从远程服务器中获取设备唯一码，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x01，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x00、0x00、0x00和0x00；
(3)、发送MAC地址：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送MAC地址，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x02，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为 0x00、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01和0x01；
(4)、发送数据：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送数据，所述数据内容包括温度与湿度数据、光感数据和电量数据；发送温度和湿度数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x10，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x03、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01和0x01，文件内容为温度与湿度数据，其中前两个字节为温度，低位在前，高位在后，温度的显示格式为(当前温度+100)x10，最后一个字节为湿度，显示当前的湿度：发送光感数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x11，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x02、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01和0x01，文件内容为光感数据，低位在前，高位在后；发送电量数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x12，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x01、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01；
(5)、控制物理量：远程服务器将关灯的命令发送给智能玩具，智能玩具接收命令后控制包括夜灯开关、灯光颜色和电量的物理量，控制夜灯开关时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x13，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x01、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01，文件内容为夜灯开关命令，01指示开灯，00指示关灯；控制灯光颜色时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x14，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x03、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0xff、0xff和0xff，文件内容为夜灯RGB(色彩模式)，其占空比顺序依次为R、G和B，每位为0-255；控制电量20％时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x66，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制电量10％时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x27， 文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(6)、上传sensor数据：智能玩具通过UART接口和Wi-Fi模块向远程服务器上传sensor数据，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x15，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01、0x01、0x01、0x01和0x01，文件内容中前两个字节为温度，第三个字节为湿度，第四个字节和第五个字节为光感，最后一个字节为电量；
(7)、控制音乐文件：由远程服务器控制音乐文件的内容包括下一首、上一首、播放和暂停，控制下一首时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x20，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制上一首时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x21，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制播放时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x22，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制暂停时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x23，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(8)、发送音乐文件：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送音乐文件，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xC8，文件名长度的字节为0x16，文件长度的字节为0x06、0x06、0x06和0x06，文件长度的低位在前，高位在后，文件内容的字节为0x01、0x01…和0x2F、0x01、0x01…，其中0x01、0x01…为文件编号，0x2F、0x01、0x01…为具体文件名；
(9)、发送语音及心跳包：从远程服务器向智能玩具发送语音时，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xC9，文件名长度的字节为0x16，文件长度的字节为0x06、0x06、0x06和0x06， 文件长度的低位在前，高位在后，文件内容的字节为0x01、0x01…和0x2F、0x01、0x01…，从智能玩具向远程服务器发送语音时，文件名的默认格式为智能玩具端MAC+3位随机数；从远程服务器向智能玩具发送心跳包时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xFA，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(10)、返回编号：远程服务器返回编号时，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x25，文件名长度的字节为0x04，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01和0x24；当智能玩具MCU不能成功接收音乐文件的文件编号和文件名时，远程服务器不返回编号，当智能玩具的MCU成功接收音乐文件的文件编号和文件名时，远程服务器返回编号，实现智能玩具与远程服务器的信息传输。
本发明与现有技术相比，智能玩具能够通过互联网与远程服务器无线通信联接后进行信息交互，信息交互通过tcp(传输控制协议)方式进行socket(套接字)分包方式传输，传输的内容包括控制命令和语言上传与下载两个部分，tcp中选用数据头文件进行数据包的控制，能保证信息的安全性和完整性；其传输方法原理科学可靠，传输速度快，传输效果好，应用环境友好。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明做进一步描述。
实施例：
本实施例涉及的智能玩具与远程服务器的信息传输方法是在具有兼容运行的智能玩具与远程服务器之间进行的，其特征在于工艺步骤包括确定数据包、获取设备唯一码、发送MAC地址、发送数据、控制物理量、上传sensor(物理传感器)数据、控制音乐文件、发送音乐文件、发送语音及心跳包和返回编号共计十个步骤：
(1)、确定数据包：在具有兼容运行的智能玩具与远程服务器之间，按照比特数组进行传输的标准确定数据包，其数据包包括数据标 识、指令标识、文件名长度、文件长度和文件内容，用于验证数据真实性的数据标识为两个字节固定值，用于识别指令的指令标识为一个字节固定值，用于解析音频文件名的文件名长度为一个字节固定值，用于解析音频文件的文件长度为四个字节固定值，文件内容为长度大于4的音频文件内容，根据文件长度能够解析得到文件内容；
(2)、获取设备唯一码：设备唯一码是标识智能玩具终端的唯一凭证，智能玩具MCU(中央处理器)通过UART(通用异步收发传输器)接口和Wi-Fi(无线保真)模块从远程服务器中获取设备唯一码，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x01，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x00、0x00、0x00和0x00；
(3)、发送MAC地址：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送MAC地址，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x02，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x00、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01和0x01；
(4)、发送数据：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送数据，所述数据内容包括温度与湿度数据、光感数据和电量数据；发送温度和湿度数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x10，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x03、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01和0x01，文件内容为温度与湿度数据，其中前两个字节为温度，低位在前，高位在后，温度的显示格式为(当前温度+100)x10，最后一个字节为湿度，显示当前的湿度：发送光感数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x11，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x02、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01和0x01，文件内容为光感数据，低位在前，高位在后；发送电量数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x12，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x01、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01；
(5)、控制物理量：远程服务器将关灯的命令发送给智能玩具，智能玩具接收命令后控制包括夜灯开关、灯光颜色和电量的物理量，控制夜灯开关时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x13，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x01、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01，文件内容为夜灯开关命令，01指示开灯，00指示关灯；控制灯光颜色时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x14，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x03、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0xff、0xff和0xff，文件内容为夜灯RGB(色彩模式)，其占空比顺序依次为R、G和B，每位为0-255；控制电量20％时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x66，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制电量10％时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x27，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(6)、上传sensor数据：智能玩具通过UART接口和Wi-Fi模块向远程服务器上传sensor数据，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x15，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01、0x01、0x01、0x01和0x01，文件内容中前两个字节为温度，第三个字节为湿度，第四个字节和第五个字节为光感，最后一个字节为电量；
(7)、控制音乐文件：由远程服务器控制音乐文件的内容包括下一首、上一首、播放和暂停，控制下一首时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x20，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制上一首时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x21，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制播放时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x22，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为 0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制暂停时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x23，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(8)、发送音乐文件：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送音乐文件，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xC8，文件名长度的字节为0x16，文件长度的字节为0x06、0x06、0x06和0x06，文件长度的低位在前，高位在后，文件内容的字节为0x01、0x01…和0x2F、0x01、0x01…，其中0x01、0x01…为文件编号，0x2F、0x01、0x01…为具体文件名；
(9)、发送语音及心跳包：从远程服务器向智能玩具发送语音时，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xC9，文件名长度的字节为0x16，文件长度的字节为0x06、0x06、0x06和0x06，文件长度的低位在前，高位在后，文件内容的字节为0x01、0x01…和0x2F、0x01、0x01…，从智能玩具向远程服务器发送语音时，文件名的默认格式为智能玩具端MAC+3位随机数；从远程服务器向智能玩具发送心跳包时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xFA，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(10)、返回编号：远程服务器返回编号时，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x25，文件名长度的字节为0x04，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01和0x24；当智能玩具MCU不能成功接收音乐文件的文件编号和文件名时，远程服务器不返回编号，当智能玩具的MCU成功接收音乐文件的文件编号和文件名时，远程服务器返回编号，实现智能玩具与远程服务器的信息传输。

Claims (1)

1.一种智能玩具与远程服务器的信息传输方法，是在具有兼容运行的智能玩具与远程服务器之间进行的，其特征在于工艺步骤包括确定数据包、获取设备唯一码、发送MAC地址、发送数据、控制物理量、上传sensor数据、控制音乐文件、发送音乐文件、发送语音及心跳包和返回编号共计十个步骤：
(1)、确定数据包：在具有兼容运行的智能玩具与远程服务器之间，按照比特数组进行传输的标准确定数据包，其数据包包括数据标识、指令标识、文件名长度、文件长度和文件内容，用于验证数据真实性的数据标识为两个字节固定值，用于识别指令的指令标识为一个字节固定值，用于解析音频文件名的文件名长度为一个字节固定值，用于解析音频文件的文件长度为四个字节固定值，文件内容为长度大于4的音频文件内容，根据文件长度能够解析得到文件内容；
(2)、获取设备唯一码：设备唯一码是标识智能玩具终端的唯一凭证，智能玩具MCU通过UART接口和Wi-Fi模块从远程服务器中获取设备唯一码，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x01，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x00、0x00、0x00和0x00；
(3)、发送MAC地址：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送MAC地址，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x02，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x00、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01、0x01和0x01；
(4)、发送数据：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送数据，所述数据内容包括温度与湿度数据、光感数据和电量数据；发送温度和湿度数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x10，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x03、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01和0x01，文件内容为温度与湿度数据，其中前两个字节为温度，低位在前，高位在后，温度的显示格式为当前温度+100后x10，最后一个字节为湿度，显示当前的湿度：发送光感数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x11，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x02、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01和0x01，文件内容为光感数据，低位在前，高位在后；发送电量数据时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x12，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x01、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01；
(5)、控制物理量：远程服务器将关灯的命令发送给智能玩具，智能玩具接收命令后控制包括夜灯开关、灯光颜色和电量的物理量，控制夜灯开关时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x13，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x01、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01，文件内容为夜灯开关命令，01指示开灯，00指示关灯；控制灯光颜色时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x14，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x03、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0xff、0xff和0xff，文件内容为夜灯RGB，其占空比顺序依次为R、G和B，每位为0-255；控制电量20％时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x66，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制电量10％时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x27，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(6)、上传sensor数据：智能玩具通过UART接口和Wi-Fi模块向远程服务器上传sensor数据，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x15，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01、0x01、0x01、0x01、0x01和0x01，文件内容中前两个字节为温度，第三个字节为湿度，第四个字节和第五个字节为光感，最后一个字节为电量；
(7)、控制音乐文件：由远程服务器控制音乐文件的内容包括下一首、上一首、播放和暂停，控制下一首时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x20，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制上一首时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x21，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制播放时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x22，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；控制暂停时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x23，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(8)、发送音乐文件：远程服务器通过Wi-Fi模块和UART接口向智能玩具发送音乐文件，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xC8，文件名长度的字节为0x16，文件长度的字节为0x06、0x06、0x06和0x06，文件长度的低位在前，高位在后，文件内容的字节为0x01、0x01…和0x2F、0x01、0x01…，其中0x01、0x01…为文件编号，0x2F、0x01、0x01…为具体文件名；
(9)、发送语音及心跳包：从远程服务器向智能玩具发送语音时，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xC9，文件名长度的字节为0x16，文件长度的字节为0x06、0x06、0x06和0x06，文件长度的低位在前，高位在后，文件内容的字节为0x01、0x01…和0x2F、0x01、0x01…，从智能玩具向远程服务器发送语音时，文件名的默认格式为智能玩具端MAC+3位随机数；从远程服务器向智能玩具发送心跳包时，数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0xFA，文件名长度的字节为0x00，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容为空；
(10)、返回编号：远程服务器返回编号时，其数据标识的字节为0x78和0x78，指令标识的字节为0x25，文件名长度的字节为0x04，文件长度的字节为0x06、0x00、0x00和0x00，文件内容的字节为0x01和0x24；当智能玩具MCU不能成功接收音乐文件的文件编号和文件名时，远程服务器不返回编号，当智能玩具的MCU成功接收音乐文件的文件编号和文件名时，远程服务器返回编号，实现智能玩具与远程服务器的信息传输。
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