CN106961426A - 智能设备的通讯方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能设备的通讯方法及装置，通过在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号，并将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端。通过上述方式，本发明减少设备资源占用，并不限制客户端数量。在状态更新时，通过增加设备的状态序列号，在设备不知道有多少客户端连接的情况下，以保证所有在该局域网内的客户端都能和设备保持状态的同步更新，提升用户体验。

Description

智能设备的通讯方法及装置

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种智能设备的通讯方法及装置。

背景技术

随着物联网的普及，各类智能物联网设备层出不穷。家居环境中，智能物联网设备主要采用局域网进行通讯，智能物联网设备常用的局域网通讯协议有TCP协议和UDP协议。TCP协议是面向连接的协议，可保证通讯数据到达接收方。但使用TCP协议通讯时消耗资源较大，而智能物联网设备的硬件资源十分有限的，因此在采用TCP协议进行通讯时，局域网的客户端连接数目会受到限制。若连接的客户端超过规定数目，必须限制新接入客户端或者断开已连接的客户端。因此采用TCP协议通讯的局域网的用户体验较差。UDP协议是面向无连接的协议，不需要一直保持通道的连接，所以资源开销较小，连接采用UDP协议的局域网的客户端数目也不会受到限制。但由于采用UDP协议通讯的局域网未建立连接，因此很难确定连接的客户端数目。并且，在有客户端改变了智能设备的状态时，不能保证局域网所有客户端都能同步获取智能设备的最新状态。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能设备的通讯方法及装置，旨在实现不限制连接局域网的客户端数目的同时保证客户端与设备端能同步更新的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种智能设备的通讯方法，所述智能设备的通讯方法包括以下步骤：

在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；

根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；

在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；

将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，并在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。

可选地，所述在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号的步骤还包括：

监听对应的IP地址和端口，在接收到客户端搜索设备的请求指令时，通过广播和/或组播，重新发送设备信息至客户端。

可选地，所述根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化的步骤包括：

根据所述IP地址和端口号，建立UDP通讯服务端，通过所述UDP通讯服务端接收客户端发送的控制指令；

将所述控制指令转换为机器指令，并根据所述机器指令进行状态变化。

可选地，所述在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号的步骤包括：

将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据所述IP地址和端口号建立UDP通讯连接端，其中，所述客户端根据用户操作通过所述UDP通讯连接端向设备端发送控制指令。

可选地，所述在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号的步骤包括：

在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号，并将所述最新状态序列号组成数据包，将所述数据包通过广播和/或组播发送至与所述设备端连接的全部客户端。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种智能设备的通讯装置，所述通讯装置包括：

发送模块，用于在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；

接收模块，用于根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；

更新模块，用于在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；

检测模块，用于将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。

可选地，所述发送模块还包括：

监听单元，监听对应的IP地址和端口，在接收到客户端搜索设备的请求指令时，通过广播和/或组播，重新发送设备信息至客户端。

可选地，所述接收模块还包括：

连接单元，用于根据所述IP地址和端口号，建立UDP通讯服务端，通过所述UDP通讯服务端接收客户端发送的控制指令；

第一转换单元，用于将所述控制指令转换为机器指令，并根据所述机器指令进行状态变化。

可选地，所述发送模块还用于将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据所述IP地址和端口号建立UDP通讯连接端，其中，所述客户端根据用户操作通过所述UDP通讯连接端向设备端发送控制指令。

可选地，所述更新模块还包括：

第二转换单元，用于在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号，并将所述最新状态序列号组成数据包，将所述数据包通过广播和/或组播发送至与所述设备端连接的全部客户端。

本发明提供一种智能设备的通讯方法，通过在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。通过上述方式，本发明采用UDP和智能设备通讯，减少了资源的占用。在状态更新时，通过增加设备的状态序列号，并通过广播和/或组播的方式主动发送设备的最新状态信息至所有客户端，使客户端能将设备的最新状态序列号与自身存储的状态序列号进行比对，如果发现不一致，及时更新成最新状态。在设备不知道有多少客户端连接的情况下，以保证所有在该局域网内的客户端都能和设备保持状态的同步更新，提升用户体验。

附图说明

图1为本发明智能设备的通讯方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明智能设备的通讯装置第一实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种智能设备的通讯方法。

参照图1，图1为本发明智能设备的通讯方法第一实施例的流程示意图；

本实施例中，该智能设备的通讯方法包括：

步骤S10，在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；

具体地，智能设备连接电源，根据保存的网络信息连接网络。如果该智能设备是第一次使用，则将智能设备进行配置，以接入目标网络。连接网络成功后在当前网络中发送局域网广播和/或组播。本发明使用指向子网的广播，所述智能设备发送的广播内容包括设备信息和数据包头，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、设备标识符(ID)、状态序列号和设备状态的详细信息。

为了增加客户端收到广播或组播的机会，以及避免了在实际使用过程中，部分路由器限制广播或组播的传播，提高发送成功率，采用广播和组播间隔发送多次。只要客户端接收到1次广播或组播，即可获取到网络中智能设备的状态信息以及新接入的智能设备信息。

本实施例中，所述步骤S10之后还包括：

步骤S50，监听对应的IP地址和端口，在接收到客户端搜索设备的请求指令时，通过广播和/或组播，重新发送设备信息至客户端。

具体地，智能设备在发送多次广播和组播之后，也会一直监听指定广播的IP地址和端口。一旦检测到客户端的搜索设备请求，也会重新给客户端发送包含设备本身信息的广播和组播到。

步骤S20，根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；

具体地，设备发送完广播和/或组播结束后，与客户端通过所述IP地址、端口号建立UDP连接，以进行通讯。等待接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行对应的状态变化。

本实施例中，步骤S20包括：

步骤S21，根据所述IP地址和端口号，建立UDP通讯服务端，通过所述UDP通讯服务端接收客户端发送的控制指令；

具体地，设备发送完广播和/或组播结束后，创建UDP通讯的服务端(ServerSocket)，创建成功后，进入下一步。否则等待固定时间间隔再进行创建，直到创建成功。创建成功后，智能设备绑定自身IP地址和设定端口号到上一步创建的UDP Server Socket。

步骤S22，将所述控制指令转换为机器指令，并根据所述机器指令进行状态变化。

具体地，绑定成功后，通过所述UDP Server Socket等待接收客户端发送的控制指令，并将所述控制指令转换成对应的及其指令，然后根据所述及其指令进行对应的状态变化。完成指令后，反馈设备处理结果给指令的发送方，通知其操作完成，并继续等待新的客户端请求指令。若网络断开，则自动断开Socket连接，结束局域网操作。

本实施例中，步骤S10之后还包括：

将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据所述IP地址和端口号建立UDP通讯连接端，其中，所述客户端根据用户操作通过所述UDP通讯连接端向设备端发送控制指令。

具体地，在智能设备将所述设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，客户端根据所述IP地址和端口号，创建UDP的连接端(Client Socket)，设定服务端的IP地址和端口，创建成功，进入下一步；否则检查网络，继续创建，直到创建成功。创建成功后，根据用户操作，发送对应的控制指令到智能设备端。

步骤S30，在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；

步骤S40，将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。

具体地，在智能设备检测到自身状态发生改变时，将设备状态序列号更新为最新状态序列号，再采用局域网广播和组播的方式，将最新状态序列号发送指定广播及组播，发送至当前局域网内所有客户端，以将当前设备的状态同步更新到所述客户端。客户端只要监听指定的广播地址和端口，便可以获取设备的最新状态信息。为了保证设备与客户端的一致性，智能设备每次在更新状态并更改状态序列号后，连接到智能设备的客户端，客户端根据设备的ID，检测设备最新状态序列号与自身存储的该设备的状态序列号是否一致，如果不一致，客户端需要获取最新设备状态序列号，并刷新自身存储的设备状态序列号。

本实施例中，步骤S30包括：

步骤S31，在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号，并将所述最新状态序列号组成数据包，将所述数据包通过广播和/或组播发送至与所述设备端连接的全部客户端。

具体地，设备状态发生变化，更新设备状态序列号，并把最新状态组成数据包。并将所述数据包发送组播和指向子网的广播，组播和广播采用间隔指定秒交替发送数次的方式。在路由器接收到广播和组播信息后，在局域网内转发设备最新状态广播到所有连接该路由器的客户端。客户端在接收到设备广播后，检测自身存储的设备ID和设备状态序列号，如果发现设备状态变化，则更新客户端的设备状态并保存。

本实施例提供一种智能设备的通讯方法，通过在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。通过上述方式，本发明中客户端通过UDP发送控制指令到智能设备，智能设备再通过广播和组播把最新状态反馈到客户端，两者相结合，减少设备资源占用，并不限制客户端数量。在状态更新时，通过增加设备的状态序列号，并通过广播和/或组播的方式主动发送设备的最新状态信息至所有客户端，使客户端能将设备的最新状态序列号与自身存储的状态序列号进行比对，如果发现不一致，及时更新成最新状态。在设备不知道有多少客户端连接的情况下，以保证所有在该局域网内的客户端都能和设备保持状态的同步更新，提升用户体验。

本发明进一步提供一种智能设备的通讯装置。

参照图2，图2为本发明智能设备的通讯装置第一实施例的功能模块示意图。

本实施例中，该智能设备的通讯装置包括：

发送模块10，用于在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；

具体地，智能设备连接电源，根据保存的网络信息连接网络。如果该智能设备是第一次使用，则将智能设备进行配置，以接入目标网络。连接网络成功后在当前网络中发送局域网广播和/或组播。本发明使用指向子网的广播，所述智能设备发送的广播内容包括设备信息和数据包头，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、设备标识符(ID)、状态序列号和设备状态的详细信息。

为了增加客户端收到广播或组播的机会，以及避免了在实际使用过程中，部分路由器限制广播或组播的传播，提高发送成功率，采用广播和组播间隔发送多次。只要客户端接收到1次广播或组播，即可获取到网络中智能设备的状态信息以及新接入的智能设备信息。

本实施中，所述发送模块100还包括：

监听单元11，监听对应的IP地址和端口，在接收到客户端搜索设备的请求指令时，通过广播和/或组播，重新发送设备信息至客户端。

具体地，智能设备在发送多次广播和组播之后，也会一直监听指定广播的IP地址和端口。一旦检测到客户端的搜索设备请求，也会重新给客户端发送包含设备本身信息的广播和组播。

接收模块20，用于根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；

具体地，设备发送完广播和/或组播结束后，与客户端通过所述IP地址、端口号建立UDP连接，以进行通讯。等待接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行对应的状态变化。

本实施例中，所述接收模块200还包括：

连接单元21，用于根据所述IP地址和端口号，建立UDP通讯服务端，通过所述UDP通讯服务端接收客户端发送的控制指令；

具体地，设备发送完广播和/或组播结束后，创建UDP通讯的服务端(ServerSocket)，创建成功后，进入下一步。否则等待固定时间间隔再进行创建，直到创建成功。创建成功后，智能设备绑定自身IP地址和设定端口号到上一步创建的UDP Server Socket。

第一转换单元22，用于将所述控制指令转换为机器指令，并根据所述机器指令进行状态变化。

具体地，绑定成功后，通过所述UDP Server Socket等待接收客户端发送的控制指令，并将所述控制指令转换成对应的及其指令，然后根据所述及其指令进行对应的状态变化。完成指令后，反馈设备处理结果给指令的发送方，通知其操作完成，并继续等待新的客户端请求指令。若网络断开，则自动断开Socket连接，结束局域网操作。

所述发送模块100还用于将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据所述IP地址和端口号建立UDP通讯连接端，其中，所述客户端根据用户操作通过所述UDP通讯连接端向设备端发送控制指令。

具体地，在智能设备将所述设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，客户端根据所述IP地址和端口号，创建UDP的连接端(Client Socket)，设定服务端的IP地址和端口，创建成功，进入下一步；否则检查网络，继续创建，直到创建成功。创建成功后，根据用户操作，发送对应的控制指令到智能设备端。

更新模块30，用于在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；

检测模块40，用于将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，并在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。

具体地，在智能设备检测到自身状态发生改变时，将设备状态序列号更新为最新状态序列号，再采用局域网广播和组播的方式，将最新状态序列号发送指定广播及组播，发送至当前局域网内所有客户端，以将当前设备的状态同步更新到所述客户端。客户端只要监听指定的广播地址和端口，便可以获取设备的最新状态信息。为了保证设备与客户端的一致性，智能设备每次在更新状态并更改状态序列号后，连接到智能设备的客户端，客户端根据设备的ID，检测设备最新状态序列号与自身存储的该设备的状态序列号是否一致，如果不一致，客户端需要获取最新设备状态序列号，并刷新自身存储的设备状态序列号。

本实施例中，所述更新模块30还包括：

第二转换模块31，用于在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号，并将所述最新状态序列号组成数据包，将所述数据包通过广播和/或组播发送至与所述设备端连接的全部客户端。

具体地，设备状态发生变化，更新设备状态序列号，并把最新状态组成数据包。并将所述数据包发送组播和指向子网的广播，组播和广播采用间隔指定秒交替发送数次的方式。在路由器接收到广播和组播信息后，在局域网内转发设备最新状态广播到所有连接该路由器的客户端。客户端在接收到设备广播后，检测自身存储的设备ID和设备状态序列号，如果发现设备状态变化，则更新客户端的设备状态并保存。

本实施例提供一种智能设备的通讯装置，通过在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。通过上述方式，本发明中客户端通过UDP发送控制指令到智能设备，智能设备再通过广播和组播把最新状态反馈到客户端，两者相结合，减少设备资源占用，并不限制客户端数量。在状态更新时，通过增加设备的状态序列号，并通过广播和/或组播的方式主动发送设备的最新状态信息至所有客户端，使客户端能将设备的最新状态序列号与自身存储的状态序列号进行比对，如果发现不一致，及时更新成最新状态。在设备不知道有多少客户端连接的情况下，以保证所有在该局域网内的客户端都能和设备保持状态的同步更新，提升用户体验。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能设备的通讯方法，其特征在于，所述智能设备的通讯方法包括以下步骤：

在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；

根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；

在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；

将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，并在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。

2.如权利要求1所述的通讯方法，其特征在于，所述在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号的步骤还包括：

监听对应的IP地址和端口，在接收到客户端搜索设备的请求指令时，通过广播和/或组播，重新发送设备信息至客户端。

3.如权利要求1所述的通讯方法，其特征在于，所述根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化的步骤包括：

根据所述IP地址和端口号，建立UDP通讯服务端，通过所述UDP通讯服务端接收客户端发送的控制指令；

将所述控制指令转换为机器指令，并根据所述机器指令进行状态变化。

4.如权利要求1所述的通讯方法，其特征在于，所述在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号的步骤包括：

将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据所述IP地址和端口号建立UDP通讯连接端，其中，所述客户端根据用户操作通过所述UDP通讯连接端向设备端发送控制指令。

5.如权利要求1-4任意一项所述的通讯方法，其特征在于，所述在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号的步骤包括：

在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号，并将所述最新状态序列号组成数据包，将所述数据包通过广播和/或组播发送至与所述设备端连接的全部客户端。

6.一种智能设备的通讯装置，其特征在于，所述通讯装置包括：

发送模块，用于在连接网络成功后，将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，其中，所述设备信息至少包括IP地址、端口号、标识符和状态序列号；

接收模块，用于根据所述IP地址、端口号和UDP，接收客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令进行状态变化；

更新模块，用于在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号；

检测模块，用于将所述最新状态序列号通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据标识符将本地数据与所述最新状态序列号进行匹配，并在不存在匹配的本地数据时，更新本地数据。

7.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述发送模块还包括：

监听单元，监听对应的IP地址和端口，在接收到客户端搜索设备的请求指令时，通过广播和/或组播，重新发送设备信息至客户端。

8.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述接收模块还包括：

连接单元，用于根据所述IP地址和端口号，建立UDP通讯服务端，通过所述UDP通讯服务端接收客户端发送的控制指令；

第一转换单元，用于将所述控制指令转换为机器指令，并根据所述机器指令进行状态变化。

9.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述发送模块还用于将设备信息通过广播和/或组播发送至客户端，以供客户端根据所述IP地址和端口号建立UDP通讯连接端，其中，所述客户端根据用户操作通过所述UDP通讯连接端向设备端发送控制指令。

10.如权利要求6-9任意一项所述的通讯装置，其特征在于，所述更新模块还包括：

第二转换单元，用于在检测到状态变化时，更新所述状态序列号为最新状态序列号，并将所述最新状态序列号组成数据包，将所述数据包通过广播和/或组播发送至与所述设备端连接的全部客户端。