CN106879049A - 智能家居设备、智能家居多设备同时入网的方法 - Google Patents

智能家居设备、智能家居多设备同时入网的方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种智能家居设备、智能家居多设备同时入网的方法，所述智能家居设备包括：智能网关、客户端、智能终端；所述智能网关包括协调器COO、数据采集模块、第一数据处理模块、第一消息发送模块、第一消息接收模块；协调器COO用以实现与智能终端设备的ZigBee连接；数据采集模块用以借助于数据库接收协调器的IO消息，采用异步处理机制，与协调器完成设备入网的一系列操作，并将设备信息保存到数据库；第一数据处理模块用以将数据采集模块收集到的数据处理为客户端能识别的设备列表信息，并检测新设备入网，当有新设备添加到网关后，通知客户端。本发明允许多个智能终端设备同时入网，极大的提高了智能家居系统的组网速度，同时方便了操作。

Description

智能家居设备、智能家居多设备同时入网的方法
技术领域
本发明属于智能设备技术领域，涉及一种智能家居设备，尤其涉及一种智能家居多设备同时入网的方法。
背景技术
现在的智能家居系统一次只能让一个设备与智能家居系统完成组网，但是一个完整智能家居系统中都不止一种智能终端设备，这样完成智能家居系统的组网时，这将是一个繁琐的过程。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的智能家居系统设备入网方式，以便克服现有入网方式存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能家居多设备同时入网的方法，可使多个智能终端设备同时入网，极大的提高了智能家居系统的组网速度，同时方便了操作。
此外，本发明还提供一种智能家居设备，可使多个智能终端设备同时入网，极大的提高了智能家居系统的组网速度，同时方便了操作。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种智能家居多设备同时入网的方法，借助于ZigBee协议和数据库，采用多线程异步消息处理机制，借助于MQTT协议实现多设备同时入网；通过多线程的异步消息处理以及MQTT协议的消息推送机制处理；采用多线程不断监听COO上报的设备入网信息，使用MQTT协议将新设备信息不断推送给客户端，最终达到多设备同时入网的功能；
多设备同时入网总体来讲分为两个大步骤：
步骤一，ZigBee设备和网关协调器借助于ZigBee协议完成多设备同时入网，具体包括：
步骤S1、客户端的第二消息发送模块向智能网关发送打开网络的消息；
步骤S2、智能网关的第一消息接收模块收到消息后，通知协调器COO打开网络设定一段时间，这时ZigBee终端设备与协调器COO建立ZigBee连接入网；此时，如果有多个设备同时入网，协调器COO将会依次将多个设备的入网请求通过输入输出设备IO上报给上层应用程序；
步骤S3、智能网关的数据采集模块采用多线程接收到协调器COO上报的设备入网请求，多设备同时入网后，网关应用程序将会要求协调器COO上报入网设备的网络节点信息；
步骤S4、智能网关的数据采集模块接收到协调器COO上报的设备的网络节点信息，将会根据设备的物理地址，物理地址使用的是设备的MAC，将入网设备的信息保存到数据库中；为了应对不止一个设备同时入网的情况，采用一个异步的消息队列来保证多设备能快速入网，采用收发异步的机智，能快速响应设备的入网请求，做到多设备同时入网；
步骤二，网关程序通过多线程和异步消息处理机制，将多设备入网的信息同时告知用户，具体包括：
步骤S5、数据采集模块接收到新设备入网后，会将新设备信息通知给智能网关的第一数据处理模块，由第一数据处理模块分析数据，构造主动推送消息，由消息发送模块发送给客户端，实现实时更新设备列表的功能；
步骤S6、第一消息接收模块收到客户端发送的打开网络的通知，同时会通知智能网关的第一数据处理模块；第一数据处理模块此时会从数据库中查询已经入网的设备，并构造回复消息，由第一消息发送模块将新设备入网的消息通过MQTT协议广播推送给客户端；
步骤S7、客户端发送打开网络的消息后，一直处于消息接收模式；当收到智能网关发送的推送消息或者回复消息后，将所有设备显示于设备列表，实现多设备同时入网。
一种智能家居设备，所述智能家居设备包括：智能网关、客户端、智能终端；
所述智能网关包括：协调器COO、数据采集模块、第一数据处理模块、第一消息发送模块、第一消息接收模块；
所述协调器COO用以实现与智能终端设备的ZigBee连接，包括：入网，保活，控制，离网动作，同时与上层应用程序实现IO交互；
所述数据采集模块用以借助于数据库接收协调器的IO消息，采用异步处理机制，与协调器完成设备入网的一系列操作，并将设备信息保存到数据库；
所述第一数据处理模块用以将数据采集模块收集到的数据处理为客户端能识别的设备列表信息，并检测新设备入网，当有新设备添加到网关后，通知客户端；
所述第一消息发送模块、第一消息接收模块用以负责与客户端的消息交互；
所述客户端包括第二消息接收模块、第二消息发送模块、第二数据处理模块；
所述第二消息接收模块、第二消息发送模块用以负责与智能网关的消息交互；
所述第二数据处理模块用以实现将接收到的数据呈现给用户的操作。
作为本发明的一种优选方案，所述第二消息发送模块向智能网关发送打开网络的消息；
所述第一消息接收模块收到消息后，通知协调器COO打开网络一段时间，这时ZigBee终端设备与协调器COO建立连接入网；此时，如果有多个设备同时入网，协调器COO将会依次将多个设备的入网请求通过输入输出设备IO上报给上层应用程序；
所述数据采集模块接收到协调器COO上报的设备入网请求，将会要求协调器COO上报入网设备的网络节点信息；
所述数据采集模块接收到协调器COO上报的设备的网络节点信息，将会根据设备的物理地址，物理地址使用的是设备的MAC，将入网设备的信息保存到数据库中；为了应对不止一个设备同时入网的情况，采用一个异步的消息队列来保证多设备能快速入网；
所述数据采集模块接收到新设备入网后，会将新设备信息通知给数据处理模块，由数据处理模块分析数据，构造主动推送消息，由消息发送模块发送给客户端，实现实时更新设备列表的功能；
所述第一消息接收模块收到客户端发送的打开网络的通知，同时会通知的第一数据处理模块；第一数据处理模块此时会从数据库中查询已经入网的设备，并构造回复消息，由第一消息发送模块发送给客户端；
所述客户端发送打开网络的消息后，一直处于消息接收模式；当收到智能网关发送的推送消息或者回复消息后，将所有设备显示于设备列表，实现多设备同时入网。
本发明的有益效果在于：本发明提出的智能家居多设备同时入网的方法，以及利用该方法连接设备入网的智能家居设备，允许多个智能终端设备同时入网，极大的提高了智能家居系统的组网速度，同时方便了操作。
附图说明
图1为本发明智能家居设备的组成示意图。
图2为本发明多设备同时入网方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1、图2，本发明揭示了一种智能家居多设备同时入网的方法，借助于ZigBee协议和数据库(例如：postgreSQL，redis，mongodb，sqlite等，本实施例使用的是sqlite)，采用多线程异步消息处理机制，借助于MQTT协议实现多设备同时入网。
本发明的核心在于多线程的异步消息处理以及MQTT(Message QueuingTelemetry Transport，消息队列遥测传输)协议的消息推送机制。采用多线程不断监听COO上报的设备入网信息，使用MQTT协议将新设备信息不断推送给客户端，最终达到多设备同时入网的功能。
多设备同时入网总体来讲分为两个大步骤：
步骤一，ZigBee设备和网关协调器借助于ZigBee协议完成多设备同时入网，具体包括：
-步骤S1、客户端的第二消息发送模块向智能网关发送打开网络的消息；
-步骤S2、智能网关的第一消息接收模块收到消息后，通知协调器COO打开网络设定一段时间，这时ZigBee终端设备与协调器COO建立ZigBee连接入网；此时，如果有多个设备同时入网，协调器COO将会依次将多个设备的入网请求通过输入输出设备IO上报给上层应用程序；
-步骤S3、智能网关的数据采集模块采用多线程接收到协调器COO上报的设备入网请求，多设备同时入网后，网关应用程序将会要求协调器COO上报入网设备的网络节点信息；
-步骤S4、智能网关的数据采集模块接收到协调器COO上报的设备的网络节点信息，将会根据设备的物理地址，物理地址使用的是设备的MAC，将入网设备的信息保存到数据库中；为了应对不止一个设备同时入网的情况，采用一个异步的消息队列来保证多设备能快速入网，采用收发异步的机智，能快速响应设备的入网请求，做到多设备同时入网；
步骤二，网关程序通过多线程和异步消息处理机制，将多设备入网的信息同时告知用户，具体包括：
-步骤S5、数据采集模块接收到新设备入网后，会将新设备信息通知给智能网关的第一数据处理模块，由第一数据处理模块分析数据，构造主动推送消息，由消息发送模块发送给客户端，实现实时更新设备列表的功能；
-步骤S6、第一消息接收模块收到客户端发送的打开网络的通知，同时会通知智能网关的第一数据处理模块；第一数据处理模块此时会从数据库中查询已经入网的设备，并构造回复消息，由第一消息发送模块将新设备入网的消息通过MQTT协议广播推送给客户端；
-步骤S7、客户端发送打开网络的消息后，一直处于消息接收模式；当收到智能网关发送的推送消息或者回复消息后，将所有设备显示于设备列表，实现多设备同时入网。
实施例二
请参阅图1、图2，本发明揭示了一种智能家居设备，所述智能家居设备包括：智能网关、客户端、智能终端。
所述智能网关包括：协调器COO、数据采集模块、第一数据处理模块、第一消息发送模块、第一消息接收模块。
所述协调器COO用以实现与智能终端设备的ZigBee连接，包括：入网，保活，控制，离网动作，同时与上层应用程序实现IO交互。
所述数据采集模块用以借助于数据库接收协调器的IO消息，采用异步处理机制，与协调器完成设备入网的一系列操作，并将设备信息保存到数据库。
所述第一数据处理模块用以将数据采集模块收集到的数据处理为客户端能识别的设备列表信息，并检测新设备入网，当有新设备添加到网关后，通知客户端。
所述第一消息发送模块、第一消息接收模块(对应图1中智能网关侧的消息模块)用以负责与客户端的消息交互。
所述客户端包括第二消息接收模块、第二消息发送模块、第二数据处理模块。所述第二消息接收模块、第二消息发送模块(对应图1中客户端侧的消息模块)用以负责与智能网关的消息交互。所述第二数据处理模块用以实现将接收到的数据呈现给用户的操作。
所述第二消息发送模块用于向智能网关发送打开网络的消息。
所述第一消息接收模块收到消息后，通知协调器COO打开网络一段时间，这时ZigBee终端设备与协调器COO建立连接入网；此时，如果有多个设备同时入网，协调器COO将会依次将多个设备的入网请求通过输入输出设备IO上报给上层应用程序。
所述数据采集模块接收到协调器COO上报的设备入网请求，将会要求协调器COO上报入网设备的网络节点信息。
所述数据采集模块接收到协调器COO上报的设备的网络节点信息，将会根据设备的物理地址，物理地址使用的是设备的MAC，将入网设备的信息保存到数据库中；为了应对不止一个设备同时入网的情况，采用一个异步的消息队列来保证多设备能快速入网。
所述数据采集模块接收到新设备入网后，会将新设备信息通知给数据处理模块，由数据处理模块分析数据，构造主动推送消息，由消息发送模块发送给客户端，实现实时更新设备列表的功能。
所述第一消息接收模块收到客户端发送的打开网络的通知，同时会通知的第一数据处理模块；第一数据处理模块此时会从数据库中查询已经入网的设备，并构造回复消息，由第一消息发送模块发送给客户端。
所述客户端发送打开网络的消息后，一直处于消息接收模式；当收到智能网关发送的推送消息或者回复消息后，将所有设备显示于设备列表，实现多设备同时入网。
综上所述，本发明提出的智能家居多设备同时入网的方法，以及利用该方法连接设备入网的智能家居设备，允许多个智能终端设备同时入网，极大的提高了智能家居系统的组网速度，同时方便了操作。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (3)

1.一种智能家居多设备同时入网的方法，其特征在于，借助于ZigBee协议和数据库，采用多线程异步消息处理机制，借助于MQTT协议实现多设备同时入网；通过多线程的异步消息处理以及MQTT协议的消息推送机制处理；采用多线程不断监听COO上报的设备入网信息，使用MQTT协议将新设备信息不断推送给客户端，最终达到多设备同时入网的功能；
多设备同时入网总体来讲分为两个大步骤：
步骤一，ZigBee设备和网关协调器借助于ZigBee协议完成多设备同时入网，具体包括：
步骤S1、客户端的第二消息发送模块向智能网关发送打开网络的消息；
步骤S2、智能网关的第一消息接收模块收到消息后，通知协调器COO打开网络设定一段时间，这时ZigBee终端设备与协调器COO建立ZigBee连接入网；此时，如果有多个设备同时入网，协调器COO将会依次将多个设备的入网请求通过输入输出设备IO上报给上层应用程序；
步骤S3、智能网关的数据采集模块采用多线程接收到协调器COO上报的设备入网请求，多设备同时入网后，网关应用程序将会要求协调器COO上报入网设备的网络节点信息；
步骤S4、智能网关的数据采集模块接收到协调器COO上报的设备的网络节点信息，将会根据设备的物理地址，物理地址使用的是设备的MAC，将入网设备的信息保存到数据库中；为了应对不止一个设备同时入网的情况，采用一个异步的消息队列来保证多设备能快速入网，采用收发异步的机智，能快速响应设备的入网请求，做到多设备同时入网；
步骤二，网关程序通过多线程和异步消息处理机制，将多设备入网的信息同时告知用户，具体包括：
步骤S5、数据采集模块接收到新设备入网后，会将新设备信息通知给智能网关的第一数据处理模块，由第一数据处理模块分析数据，构造主动推送消息，由消息发送模块发送给客户端，实现实时更新设备列表的功能；
步骤S6、第一消息接收模块收到客户端发送的打开网络的通知，同时会通知智能网关的第一数据处理模块；第一数据处理模块此时会从数据库中查询已经入网的设备，并构造回复消息，由第一消息发送模块将新设备入网的消息通过MQTT协议广播推送给客户端；
步骤S7、客户端发送打开网络的消息后，一直处于消息接收模式；当收到智能网关发送的推送消息或者回复消息后，将所有设备显示于设备列表，实现多设备同时入网。
2.一种智能家居设备，其特征在于，所述智能家居设备包括：智能网关、客户端、智能终端；
所述智能网关包括：协调器COO、数据采集模块、第一数据处理模块、第一消息发送模块、第一消息接收模块；
所述协调器COO用以实现与智能终端设备的ZigBee连接，包括：入网，保活，控制，离网动作，同时与上层应用程序实现IO交互；
所述数据采集模块用以借助于数据库接收协调器的IO消息，采用异步处理机制，与协调器完成设备入网的一系列操作，并将设备信息保存到数据库；
所述第一数据处理模块用以将数据采集模块收集到的数据处理为客户端能识别的设备列表信息，并检测新设备入网，当有新设备添加到网关后，通知客户端；
所述第一消息发送模块、第一消息接收模块用以负责与客户端的消息交互；
所述客户端包括第二消息接收模块、第二消息发送模块、第二数据处理模块；
所述第二消息接收模块、第二消息发送模块用以负责与智能网关的消息交互；
所述第二数据处理模块用以实现将接收到的数据呈现给用户的操作。
3.根据权利要求2所述的智能家居设备，其特征在于：
所述第二消息发送模块向智能网关发送打开网络的消息；
所述第一消息接收模块收到消息后，通知协调器COO打开网络一段时间，这时ZigBee终端设备与协调器COO建立连接入网；此时，如果有多个设备同时入网，协调器COO将会依次将多个设备的入网请求通过输入输出设备IO上报给上层应用程序；
所述数据采集模块接收到协调器COO上报的设备入网请求，将会要求协调器COO上报入网设备的网络节点信息；
所述数据采集模块接收到协调器COO上报的设备的网络节点信息，将会根据设备的物理地址，物理地址使用的是设备的MAC，将入网设备的信息保存到数据库中；为了应对不止一个设备同时入网的情况，采用一个异步的消息队列来保证多设备能快速入网；
所述数据采集模块接收到新设备入网后，会将新设备信息通知给数据处理模块，由数据处理模块分析数据，构造主动推送消息，由消息发送模块发送给客户端，实现实时更新设备列表的功能；
所述第一消息接收模块收到客户端发送的打开网络的通知，同时会通知的第一数据处理模块；第一数据处理模块此时会从数据库中查询已经入网的设备，并构造回复消息，由第一消息发送模块发送给客户端；
所述客户端发送打开网络的消息后，一直处于消息接收模式；当收到智能网关发送的推送消息或者回复消息后，将所有设备显示于设备列表，实现多设备同时入网。
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