CN107040531B - 一种通信组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通信组件，包括数据网关、协议翻译模块和转换模块；转换模块包括至少一个通信接口；数据网关用于与移动终端通信，接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令；其中，控制指令包含用户对通信接口的选择信息以及对电器设备的操作信息；协议翻译模块用于将控制指令翻译为用户选择的通信接口可执行的控制信号；转换模块用于通过通信接口与至少一个电器设备连接，通过用户选择的通信接口将控制信号以该通信接口对应的电信号形式发送给连接到该通信接口的电器设备，以操作电器设备。实施本发明，电器设备无需具有联网功能，降低了用户体验远程控制和监控电器设备的成本，且可实现对多个电器设备的控制。

Description

一种通信组件

技术领域

本发明涉及物联网通信领域，具体地，涉及一种通信组件。

背景技术

目前物联网发展主要以智能单品为潮流，智能单品是在以在普通电器设备内植入无线联网或有线联网为基础，实现电器设备的远程控制与监控的目的，这种方式的好处是可以到家即用，不需要额外的改造。而不好之处则是由于该类电器需要植入联网功能，一般售价偏高，且一般移动终端上的一个应用程序只能控制一个电器，造成使用麻烦。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种通信组件，解决现有技术物联网电器设备售价偏高且不能一个应用程序控制多个电器的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种通信组件，包括数据网关、协议翻译模块和转换模块；所述转换模块包括至少一个通信接口；

所述数据网关用于与移动终端通信，接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令；其中，所述控制指令包含用户对所述通信接口的选择信息以及对电器设备的操作信息；

所述协议翻译模块用于将所述控制指令翻译为用户选择的通信接口可执行的控制信号；

所述转换模块用于通过所述通信接口与至少一个电器设备连接，通过所述用户选择的通信接口将所述控制信号以该通信接口对应的电信号形式发送给连接到该通信接口的电器设备，以操作所述电器设备。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的通信组件，通过数据网关连接移动终端，通过具有多个通信接口的转换模块连接电器，同时通过协议翻译模块对控制指令进行翻译，使得用户可通过移动终端上的一个应用程序，发送控制指令到所述通信组件，实现对多个电器设备的控制。并且传统的电器设备只要通过已有的通信接口连接该通信组件即可受到控制，无需具有联网功能，降低了用户体验远程控制和监控电器设备的成本。

进一步地，所述数据网关用于与移动终端连接，接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令，具体为：

所述数据网关在连接互联网时连接云服务器，接收用户在移动终端的应用程序上发起后传送到云服务器的控制指令；以及，所述数据网关在断开互联网时通过自身配置的蓝牙通信模组接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令。

进一步地，所述数据网关还用于：在连接互联网时，若所述协议翻译模块中没有翻译规则，则从所述云服务器下载所述翻译规则，并发送所述翻译规则到所述协议翻译模块，以使所述协议翻译模块按照所述数据网关从所述云服务器下载的翻译规则，将所述控制指令翻译为用户选择的通信接口可执行的控制信号。

进一步地，所述数据网关在断开互联网时通过自身配置的蓝牙通信模组接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令，包括：若所述协议翻译模块中没有翻译规则，则所述数据网关通过自身配置的蓝牙通信模组接收所述移动终端的蓝牙模组发送的，经所述云服务器翻译过的控制指令。

进一步地，所述通信接口的类型包括RS485、RS422、RS232、红外遥控接口、蓝牙收发模组中的至少一种。

进一步地，所述数据网关包括基于ARM平台的智能开发板，所述智能开发板装载Linux嵌入式系统；

所述数据网关与所述云服务器通过MQTT协议、CoAP协议、HTTP协议或TCP协议进行连接；

所述协议翻译模块与所述转换模块通过TTL协议、Zigbee自组网协议或Wifi-Mesh自组网协议进行连接。

附图说明

图1是本发明实施例提供的通信组件的结构框图；

图2是本发明实施例提供的通信组件的应用场景图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的通信组件的结构框图；本发明实施例提供的通信组件，包括数据网关11、协议翻译模块12和转换模块13；所述转换模块13包括至少一个通信接口；

所述数据网关11用于与移动终端通信，接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令；其中，所述控制指令包含用户对所述通信接口的选择信息以及对电器设备的操作信息；

所述协议翻译模块12用于将所述控制指令翻译为用户选择的通信接口可执行的控制信号；

所述转换模块13用于通过所述通信接口与至少一个电器设备连接，通过所述用户选择的通信接口将所述控制信号以该通信接口对应的电信号形式发送给连接到该通信接口的电器设备，以操作所述电器设备。

具体地，数据网关11采用基于ARM平台的智能开发板，装载Linux嵌入式系统。ARM平台是现行智能嵌入式系统领域的计算性能最优和成本最低的平台，未来会把控制系统转变为云计算与雾计算平台，因此采用ARM架构的平台是最好的方案。嵌入式Linux系统能够提供一系列现成的类服务器终端运行组件，当集成大量的数据网关时，一系列的搭载嵌入式Linux系统的类服务器终端则可依托Hadoop、Spark等相关的并行计算框架实现雾计算。但实现本发明实施例提供的数据网关11并不一定用嵌入式Linux系统，利用嵌入式Windows系统或者其他操作系统也可以。

协议翻译模块12由单片机(Arduino或STM32)组成，转换模块13由单功能芯片组成。

进一步地，参见图2，图2是本发明实施例提供的通信组件的应用场景图。在图2中，移动终端22为手机、电脑或平板终端，协议翻译模块12集成在数据网关11中，因此在图2中没有标示；数据网关11用于与移动终端22连接，接收用户通过移动终端22的应用程序发起的控制指令，具体为：

所述数据网关11在连接互联网时连接云服务器21，接收用户在移动终端的应用程序上发起后传送到云服务器21的控制指令；以及，所述数据网关11在断开互联网时通过自身配置的蓝牙通信模组接收用户通过移动终端22的应用程序发起的控制指令。

即数据网关11有两种工作模式，在在线状态下(有移动通讯联网、WIFI联网、RJ45联网三种方式，其中，无线联网数据网关可通过smartconfig或airkiss或蓝牙配置方案连接热点，有线联网数据网关可通过网线进行DHCP联网)，与云服务器21通信，用户在移动终端的应用程序上发起的控制指令传送到云服务器；在离线状态下，自动开启蓝牙连接服务，通过蓝牙直接与移动终端22进行通讯，当然，若控制场景下有WIFI连接配置，还可以通过WIFI进行通讯。现有技术中利用云服务器实现电器设备和移动终端连接的方案，在电器设备不联网时候不能控制，本实施例采用离线时蓝牙连接的方式来解决网络短暂不佳甚至瘫痪时移动终端与数据网关的连接问题。具体地，数据网关11在线时利用MQTT协议、CoAP协议、HTTP协议或TCP协议与云服务器21进行握手、接收命令与发送命令。

进一步地，在数据网关11处于联网状态下：

移动终端22通过云服务器21连接数据网关11，检测数据网关11(数据网关11内集成协议翻译模块12)是否加载翻译规则，若未加载则利用协议转换引擎服务把翻译规则下载到数据网关11中的协议翻译模块12中，则控制电器设备23时只要发送相应的控制命令即可。

在数据网关11处于离线状态下：

移动终端22通过蓝牙服务连接数据网关11，但同时移动终端22需要连接到云端协议转换引擎服务，移动终端22将需要控制指令先发到云服务器21，云服务器21把需要发到数据网关11的指令返回移动终端22，移动终端再把转换模块13的指定通信接口能够理解的指令发送到数据网关11，经协议翻译模块12传输到转换模块13，通过转换模块13的通信接口发送控制信号到电器设备23以达到控制电器设备23的目的。

进一步地，所述转换模块除具有通信接口用于与家电设备连接外，还具有自组网接口，用于自组网实现连接扩展，如图2所示的Zigbee自组网和Wifi-Mesh自组网。具体地，所述协议翻译模块与所述转换模块通过TTL协议、Zigbee自组网协议或Wifi-Mesh自组网协议进行连接。通信接口的类型包括RS485、RS422、RS232、红外遥控接口、蓝牙收发模组中的至少一种。

综上可得，数据网关11还用于：在连接互联网时，若协议翻译模块12中没有翻译规则，则从云服务器21下载所述翻译规则，并发送所述翻译规则到协议翻译模块12，以使协议翻译模块12按照数据网关11从云服务器21下载的翻译规则，将所述控制指令翻译为用户选择的通信接口可执行的控制信号。

数据网关11在断开互联网时通过自身配置的蓝牙通信模组接收用户通过移动终端22的应用程序发起的控制指令，包括：若协议翻译模块12中没有翻译规则，则数据网关11通过自身配置的蓝牙通信模组接收移动终端22的蓝牙模组发送的，经所述云服务器翻译过的控制指令。

此外，数据网关11作为控制指令的中转站，还可以基于对指令数据的分析以及连接到本通信组件的电器设备，进行场景的设定与学习，实现设备之间的联动。数据网关11还内置内网穿透技术，可通过外网穿透内网获取局域网内的其他电器设备，并进行代转发命令到其他电器设备。

数据网关11还可以记住通信接口当前状态，若为强制采集器控制模式使用，当不通过采集器控制电器时则通过采集器强制断开电源惩罚用户，并在系统中通知管理者，在控制软件中警告操作者。

本发明实施例提供的通信组件，通过数据网关连接移动终端，通过具有多个通信接口的转换模块连接电器，同时通过协议翻译模块对控制指令进行翻译，使得用户可通过移动终端上的一个应用程序，发送控制指令到所述通信组件，实现对多个电器设备的控制。并且传统的电器设备只要通过已有的通信接口连接该通信组件即可受到控制，无需具有联网功能，降低了用户体验远程控制和监控电器设备的成本。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种通信组件，其特征在于，包括数据网关、协议翻译模块和转换模块；所述转换模块包括至少一个通信接口；

所述数据网关用于与移动终端通信，接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令；具体地，所述数据网关在连接互联网时连接云服务器，接收用户在移动终端的应用程序上发起后传送到云服务器的控制指令，以及，所述数据网关在断开互联网时通过自身配置的蓝牙通信模组接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令；其中，所述控制指令包含用户对所述通信接口的选择信息以及对电器设备的操作信息；

所述协议翻译模块用于将所述控制指令翻译为用户选择的通信接口可执行的控制信号；

所述转换模块用于通过所述通信接口与至少一个电器设备连接，通过所述用户选择的通信接口将所述控制信号以该通信接口对应的电信号形式发送给连接到该通信接口的电器设备，以操作所述电器设备。

2.如权利要求1所述的通信组件，其特征在于，所述数据网关还用于：在连接互联网时，若所述协议翻译模块中没有翻译规则，则从所述云服务器下载所述翻译规则，并发送所述翻译规则到所述协议翻译模块，以使所述协议翻译模块按照所述数据网关从所述云服务器下载的翻译规则，将所述控制指令翻译为用户选择的通信接口可执行的控制信号。

3.如权利要求2所述的通信组件，其特征在于，所述数据网关在断开互联网时通过自身配置的蓝牙通信模组接收用户通过移动终端的应用程序发起的控制指令，包括：若所述协议翻译模块中没有翻译规则，则所述数据网关通过自身配置的蓝牙通信模组接收所述移动终端的蓝牙模组发送的，经所述云服务器翻译过的控制指令。

4.如权利要求1至3任一项所述的通信组件，其特征在于，所述通信接口的类型包括RS485、RS422、RS232、红外遥控接口、蓝牙收发模组中的至少一种。

5.如权利要求1至3任一项所述的通信组件，其特征在于，所述数据网关包括基于ARM平台的智能开发板，所述智能开发板装载Linux嵌入式系统；

所述数据网关与所述云服务器通过MQTT协议、CoAP协议、HTTP协议或TCP协议进行连接；

所述协议翻译模块与所述转换模块通过TTL协议、Zigbee自组网协议或Wifi-Mesh自组网协议进行连接。