CN108769009B - 数据通信方法、智能设备及智能网关 - Google Patents

数据通信方法、智能设备及智能网关 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种数据通信方法、智能设备及智能网关，其中，数据通信方法包括：智能设备发送广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识，以使在所述智能设备目标范围内的智能网关通过所述设备标识对所述智能设备进行鉴权认证；所述智能设备接收所述智能网关发送的应答消息，所述应答消息为所述智能网关对所述智能设备鉴权认证通过后反馈的消息；所述智能设备通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，以实现所述智能网关对所述智能设备的控制。采用本发明，可以提高通信效率。

Description

数据通信方法、智能设备及智能网关
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种数据通信方法、智能设备及智能网关。
背景技术
随着物联网的快速兴起，设置于物联网的智能设备丰富多样，比如香薰机、催眠机、智能灯、智能门锁、智能手环等等。目前，实现对智能设备的控制，往往需要通过服务器进行计算控制。比如，智能手环控制智能门锁的打开过程，就需要智能门锁将智能手环的信息通过互联网上传到服务器进行计算控制，从而控制打开智能门锁。这种通过服务器对智能设备的控制方式受到互联网的网络带宽、流量制约，延迟长、实时性差，通信效率低。
发明内容
本发明实施例提供一种数据通信方法、智能设备以及智能网关，提供了一套智能设备与本地局域网内的智能网关的通信机制，实时性好，提高通信效率。
第一方面，本发明实施例提供一种数据通信方法，包括：
智能设备发送广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识，以使在所述智能设备目标范围内的智能网关通过所述设备标识对所述智能设备进行鉴权认证；
所述智能设备接收所述智能网关发送的应答消息，所述应答消息为所述智能网关对所述智能设备鉴权认证通过后反馈的消息；
所述智能设备通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，以实现所述智能网关对所述智能设备的控制。
在一种可能的设计中，若所述智能设备检测到所述第一网络连接断开，所述智能设备通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，以实现所述服务器对所述智能设备的控制。
在一种可能的设计中，所述智能设备发送广播消息，包括：
所述智能设备启动发现服务进程，并通过所述发现服务进程发送广播消息；
所述智能设备接收所述智能网关发送的应答消息之后，还包括：
所述智能设备关闭所述发现服务进程。
在一种可能的设计中，所述应答消息包括所述智能网关为所述智能设备分配的第一加密种子；
所述智能设备基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，包括：
所述智能设备采用所述第一加密种子对所述智能设备和所述智能网关之间的通信数据进行加密，获得第一加密数据；
所述智能设备基于所述第一网络连接将所述第一加密数据发送至所述智能网关。
在一种可能的设计中，所述智能设备基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，包括：
所述智能设备采用第二加密种子对所述智能设备和所述服务器之间的通信数据进行加密，获得第二加密数据，所述第二加密种子是所述服务器为所述智能设备分配的，所述第二加密种子与所述第一加密种子不同；
所述智能设备基于所述第二网络连接将所述第二加密数据发送至所述服务器。
第二方面，本发明实施例提供一种数据通信方法，包括：
智能网关接收智能设备发送的广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识；
所述智能网关确定所述智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，所述标识列表中的设备标识所标识的智能设备为允许与所述智能网关进行数据通信的设备；
所述智能网关向所述智能设备发送应答消息；
所述智能网关通过本地局域网建立与所述智能设备之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能设备进行数据通信，以实现对所述智能设备的控制。
在一种可能的设计中，所述智能网关接收智能设备发送的广播消息之前，还包括：
所述智能网关向服务器发送标识列表获取请求，所述标识列表获取请求包括所述智能网关的网关标识，所述网关标识为通过目标账号向所述服务器申请的，以使所述服务器查找与所述目标账号对应的标识列表；
所述智能网关接收所述服务器返回的与所述目标账号对应的标识列表，所述标识列表中的设备标识均为通过所述目标账号向所述服务器申请的。
第三方面，本发明实施例提供一种智能设备，包括：
发送模块，用于发送广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识，以使在所述智能设备目标范围内的智能网关通过所述设备标识对所述智能设备进行鉴权认证；
接收模块，用于接收所述智能网关发送的应答消息，所述应答消息为所述智能网关对所述智能设备鉴权认证通过后反馈的消息；
数据通信模块，用于通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，以实现所述智能网关对所述智能设备的控制。
在一种可能的设计中，所述数据通信模块还用于若检测到所述第一网络连接断开，通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，以实现所述服务器对所述智能设备的控制。
在一种可能的设计中，所述发送模块具体用于启动发现服务进程，并通过所述发现服务进程发送广播消息；
所述智能设备还包括服务进程关闭模块；
所述服务进程关闭模块，用于在接收所述智能网关发送的应答消息之后，关闭所述发现服务进程。
在一种可能的设计中，所述应答消息包括所述智能网关为所述智能设备分配的第一加密种子；
所述数据通信模块具体用于通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，采用所述第一加密种子对所述智能设备和所述智能网关之间的通信数据进行加密，获得第一加密数据；并基于所述第一网络连接将所述第一加密数据发送至所述智能网关。
在一种可能的设计中，所述数据通信模块还用于若检测到所述第一网络连接断开，通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，采用第二加密种子对所述智能设备和所述服务器之间的通信数据进行加密，获得第二加密数据，所述第二加密种子是所述服务器为所述智能设备分配的，所述第二加密种子与所述第一加密种子不同；以及基于所述第二网络连接将所述第二加密数据发送至所述服务器。
第四方面，本发明实施例提供一种智能网关，包括：
接收模块，用于接收智能设备发送的广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识；
确定模块，用于确定所述智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，所述标识列表中的设备标识所标识的智能设备为允许与所述智能网关进行数据通信的设备；
发送模块，用于向所述智能设备发送应答消息；
数据通信模块，用于通过本地局域网建立与所述智能设备之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能设备进行数据通信，以实现对所述智能设备的控制。
在一种可能的设计中，所述发送模块还用于向服务器发送标识列表获取请求，所述标识列表获取请求包括所述智能网关的网关标识，所述网关标识为通过目标账号向所述服务器申请的，以使所述服务器查找与所述目标账号对应的标识列表；
所述接收模块还用于接收所述服务器返回的与所述目标账号对应的标识列表，所述标识列表中的设备标识均为通过所述目标账号向所述服务器申请的。
第五方面，本发明实施例提供了一种智能设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行第一方面的数据通信方法。
第六方面，本发明实施例提供了一种智能网关，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行第二方面的数据通信方法。
第七方面，本发明实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有多条程序指令，所述程序指令适于由处理器加载并执行如第一方面或者第二方面所述的数据通信方法。
实施本发明实施例，提供了一套智能设备和智能网关之间的鉴权认证以及通信机制，并且该智能设备与智能网关之间通过本地局域网建立网络连接进行数据通信，避免智能设备与智能网关之间的数据通信受到互联网的网络带宽、流量制约，从而提高智能设备与智能网关之间的通信实时性，提高通信效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种网络架构图；
图2是本发明实施例提供的一种数据通信方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种标识列表生成示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种数据通信方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种智能设备的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种智能设备的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种智能网关的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种智能网关的结构示意图。
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。
请参照图1，为本发明实施例提供的一种系统架构图，如图所示，本发明实施例的系统架构可以包括服务器、移动终端、智能设备及智能网关，其中，移动终端可以是任何可以安装应用程序且具有人机交互接口的终端，比如移动终端可以包括个人电脑、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、车载终端以及便携式穿戴设备等。移动终端上所安装的应用程序可以对智能设备和智能网关进行控制、智能设备的设备标识申请、智能网关的网关标识申请以及辅助智能设备和智能网关连接路由器接入网络等等。
智能设备为增加网络功能以及智能算法的终端设备，例如：智能香薰机、助眠盒子，还可以包括但不限于各种家电设备(比如智能空调、智能手环、智能洗衣机、智能冰箱)、办公设备、交通设备等等。通常用户不能直接使用智能设备的按键或者屏幕输入方式接入到网络，而是需要移动终端所安装的应用程序辅助该智能设备接入到网络。
智能网关可以是集成了本地基本服务的软件的硬件载体，本地基本服务包括对目标范围内的且鉴权认证通过后的智能设备的控制服务，比如在睡眠场景下，控制香薰机的打开，助眠盒子打开，智能灯的关闭。本地基本服务的软件可以是智能网关向服务器下载请求的。可选的，智能网关可以是天猫精灵等。通常用户也不能直接使用智能网关的按键或者屏幕输入方式接入到网络，而是需要移动终端所安装的应用程序辅助该智能网关接入到网络。
服务器是为智能设备提供云服务的服务器平台，服务器集成了对各种智能设备的控制服务的软件，例如：C-Life云。
在本发明实施例中，在网络架构中增加智能网关，并提供了一套智能网关与智能设备之间的通信机制，该智能网关与智能设备之间通过本地局域网建立网络连接，并且该智能网关中集成了对智能设备进行控制的软件，能够实现对智能设备的控制。而不需要智能设备每次通过互联网与服务器进行通信，实现对智能设备的控制，避免互联网带宽和流量限制，提高通信效率和实时性。
请参照图2，为本发明实施例提供的一种数据通信方法的流程示意图，如图所示，本发明实施例的数据通信方法包括但不限于：
S101，智能设备发送广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识，以使在所述智能设备目标范围内的智能网关通过所述设备标识对所述智能设备进行鉴权认证；
在一个实施例中，在智能设备发送广播消息之前，智能设备需要通过登录目标账号的移动终端向服务器申请该智能设备的设备标识。当登录目标账号的移动终端向服务器申请该智能设备的设备标识时，服务器存储该目标账号和该设备标识之间的对应关系。
智能设备获取到设备标识后，该智能设备需要向服务器注册设备。其中，智能设备和服务器之间的通信方式采用传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)进行通信。具体可选的，智能设备向服务器发送注册请求，该注册请求中包含该智能设备的设备标识，服务器接收到注册请求后返回注册码、第二加密种子，该第二加密种子用于对智能设备和服务器之间的通信数据进行加密。同时，服务器根据目标账号和该智能设备的设备标识之间的对应关系，将该智能设备的设备信息保存在目标账号对应的标识列表list中，该list中可以包含多个向该服务器注册过的智能设备的设备信息，且该多个智能设备的设备标识均是通过目标账号向服务器申请的，如下表一所示，即是本发明实施例提供的一种list的示意图，其中，ID1是智能设备A的设备标识，ID2是智能设备B的设备标识，等等。服务器通过账号的维度来管理所有设备标识。
Figure BDA0001674887510000071
表一
智能设备向服务器注册后，即可在正常的互联网环境下与服务器进行数据通信，以实现服务器对智能设备的控制，正常的互联网环境可以是智能设备与服务器之间的网络连接正常。
通常智能设备与服务器之间的通信会受到互联网的网络带宽以及流量制约，延迟大，实时性差，因此在本发明实施例中，在网络架构中设置智能网关，该智能网关通过本地局域网与智能设备之间进行数据通信，以实现对智能设备的控制，从而减少通信延迟，提高通信效率。
进一步的，在智能网关与智能设备进行数据通信之前，该智能网关也需要通过登录目标账号的移动终端向服务器申请该智能网关的网关标识。当登录目标账号的移动终端向服务器申请该智能网关的网关标识时，服务器存储该目标账号和该网关标识之间的对应关系。
智能网关获取到网关标识后，该智能网关需要向服务器注册设备。其中，智能网关和服务器之间的通信方式也采用TCP进行通信。具体可选的，智能网关向服务器发送注册请求，该注册请求中包含该智能网关的网关标识，服务器接收到注册请求后返回注册码、第三加密种子，该第三加密种子用于对智能网关和服务器之间的通信数据进行加密。同时，服务器根据目标账号和该智能网关的网关标识之间的对应关系，将该智能网关的网关信息保存在目标账号对应的标识列表list中，该list中可以包含多个向该服务器注册过的智能设备的设备信息，且该多个智能设备的设备标识均是通过目标账号向服务器申请的，如下表二所示，即是本发明实施例提供的一种list的示意图，其中，ID4是智能网关的网关标识。服务器通过账号的维度来管理所有注册的智能设备的设备信息以及智能网关的网关信息，表二是在表一的基础上添加了新注册的智能网关的网关信息。
Figure BDA0001674887510000081
表二
智能网关向服务器注册后，即可在正常的互联网环境下与服务器进行数据通信，正常的互联网环境可以是智能网关与服务器之间的网络连接正常。
智能设备和智能网关均向服务器注册后，为了实现智能设备和智能网关之间的数据通信，智能设备需要启动发现服务进程，并通过发现服务进程发送广播消息，该广播消息包含该智能设备的设备标识，以实现智能设备和目标范围内的智能网关的相互发现以及鉴权认证。
S102，智能网关接收智能设备发送的广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识；
在一个实施例中，智能网关同样启动发现服务进程，并通过发现服务进程接收智能设备发送的广播消息，对该广播消息进行解析，获取该广播消息中包含的设备标识，以对该设备标识所标识的智能设备进行鉴权认证。
S103，所述智能网关确定所述智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，所述标识列表中的设备标识所标识的智能设备为允许与所述智能网关进行数据通信的设备；
在一个实施例中，智能网关对是否允许该智能设备接入该智能网关进行鉴权认证，具体可选的，该智能网关确定该智能设备的设备标识是否与标识列表中的设备标识匹配，若该智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，则说明允许该智能设备有权限接入该智能网关。
可选的，为了保证接入智能网关的智能设备的身份的安全性和有效性。智能网关可以向服务器请求该标识列表，该标识列表中的设备标识均是允许接入该智能网关的智能设备的设备标识，或者服务器主动向智能网关推送相应的标识列表，或者，该标识列表也可以是用户在智能网关上进行配置的。
若智能网关向服务器请求该标识列表，或者服务器主动推送该标识列表，如图3所示，即是服务器生成向智能网关返回的标识列表的示意图，如图3左边表格所示，即是服务器存储的通过目标账号向该服务器注册的智能设备的设备标识和智能网关的网关标识，即上述表二。在向智能网关返回标识列表时，查找该智能网关的网关标识所在的标识列表，并将该标识列表中智能设备的设备标识返回给该智能网关。如图3右边表格所示，即是服务器向智能网关推送的标识列表的示意图，图3右边表格中的设备标识是从左边表格中筛选出的智能设备的设备标识。可选的，为了提高准确性，服务器可以定时向智能网关更新该标识列表，以便于智能网关更加准确的对接入的智能设备进行鉴权认证。
S104，所述智能网关向所述智能设备发送应答消息；
在一个实施例中，若智能网关确定智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，该智能网关向该智能设备发送应答消息。可选的，该应答消息中可以包括智能网关为该智能设备分配的第一加密种子，该第一加密种子用于加密智能设备和智能网关之间的通信数据。
S105，所述智能设备接收所述智能网关发送的应答消息，所述应答消息为所述智能网关对所述智能设备鉴权认证通过后反馈的消息；
在一个实施例中，智能设备接收智能网关发送的应答消息，即认为该智能设备发现本地的智能网关，该智能设备将与服务器之间的数据通信切换到该智能网关。为了减少空间的信号干扰和降低智能设备的功耗，关闭该智能设备的发现服务进程，若该应答消息包含第一加密种子，则智能设备进一步对该应答消息进行解析，获得第一加密种子。
S106，所述智能设备通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，以实现所述智能网关对所述智能设备的控制。
在一个实施例中，智能网关对智能设备鉴权认证通过后，即可通过本地局域网建立第一网络连接，并且基于该第一网络连接进行数据通信，以实现智能网关对智能设备的控制。需要说明的是，智能网关对智能设备的控制算法可以预先从服务器下载。这种方式不需要再通过智能设备与服务器之间的交互实现对智能设备的控制，减少延迟，实时性强。
可选的，应答消息中包含第一加密种子，智能设备还可以采用第一加密种子对智能设备与智能网关之间的通信数据进行加密，该第一加密种子与前述步骤S101中的第二加密种子不同，由于通过本地局域网进行通信的安全性更高，因此第一加密种子可以比第二加密种子简单。并且相对于智能设备与服务器之间的加密方式，智能设备与智能网关之间的加密方式可以采用相对轻量级的加密方式，以提高加密效率。
S107，若所述智能设备检测到所述第一网络连接断开，所述智能设备通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，以实现所述服务器对所述智能设备的控制。
在一个实施例中，若智能设备检测到第一网络连接断开(比如智能网关断开网络，或者本地局域网不稳定等等)，则该智能设备可以通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并且基于该第二网络连接与服务器进行数据通信，以继续实现服务器对智能设备的控制，不会影响用户对智能设备的使用。可选的，智能设备检测到第一网络连接断开后，如果在120s内检测不到智能网关，该智能设备即自动连接服务器的IP地址，并与服务器进行正常的数据通信。需要说明的是，智能设备与服务器之间的通信数据可以采用服务器为该智能设备分配的第二加密种子进行加密。
同时，智能设备重新启动发现服务进程(智能设备可以通过该智能设备和智能网关之间的网络连接是否建立的标识来管理发现服务进程的开启和关闭，比如，智能设备和智能网关之间的网络连接断开，则启动发现服务进程，智能设备和智能网关之间的网络连接建立，则关闭发现服务进程)，智能设备继续通过发现服务进程发送广播消息，如果智能网关再次接入网络，则可以接收到该广播消息，从而再次通过本地局域网建立与智能设备之间的网络连接，智能设备可以将数据通信从服务器切换到该智能网关，并与该智能网关进行数据通信，实现智能网关对智能设备的控制，也即能实现智能网关在网络架构中即走即用的效果。
实施本发明实施例，提供了一套智能设备和智能网关之间的鉴权认证以及通信机制，并且该智能设备与智能网关之间通过本地局域网建立网络连接进行数据通信，避免智能设备与智能网关之间的数据通信受到互联网的网络带宽、流量制约，从而提高智能设备与智能网关之间的通信实时性，提高通信效率。
如图4所示，为本发明实施例提供的一种完整的数据通信方法的流程交互图，如图所示，智能设备可以与移动终端进行数据通信，移动终端与服务器之间进行数据通信，从而实现登录目标账号的移动终端为智能设备申请设备标识。智能网关与移动终端进行数据通信，移动终端与服务器之间进行数据通信，从而实现登录目标账号的移动终端为智能网关申请网关标识。
智能设备上电，并向服务器注册设备，服务器将智能设备的设备标识添加到标识列表中，同时向智能设备返回注册码和加密种子。智能设备采用加密种子对智能设备和服务器之间的通信数据进行加密，获得加密数据，并向服务器提交加密数据。
智能网关也向服务器注册设备，服务器将智能网关的网关标识添加到标识列表中，该标识列表中包含的设备标识和网关标识均是通过目标账号向服务器申请的。服务器同时向智能网关返回注册码和加密种子。智能网关可以采用该加密种子对该智能网关和服务器之间的通信数据进行加密。
智能网关从服务器获取标识列表，采用该标识列表对接入该智能网关的智能设备进行鉴权认证，具体的鉴权认证过程请参照图2实施例的描述，在此不再赘述。
智能设备和智能网关均启动本地发现服务进程，通过本地发现服务进行相互发现，具体可选的，智能设备发送网关服务后，智能网关返回应答消息，智能设备和智能网关之间通过本地局域网进行数据通信，以实现智能网关对智能设备的控制。
请参照图5，为本发明实施例提供的一种智能设备的结构示意图，如图所示，本发明实施例的智能设备可以包括：
发送模块10，用于发送广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识，以使在所述智能设备目标范围内的智能网关通过所述设备标识对所述智能设备进行鉴权认证；
在一个实施例中，在智能设备发送广播消息之前，智能设备需要通过登录目标账号的移动终端向服务器申请该智能设备的设备标识。当登录目标账号的移动终端向服务器申请该智能设备的设备标识时，服务器存储该目标账号和该设备标识之间的对应关系。
智能设备获取到设备标识后，该智能设备需要向服务器注册设备。其中，智能设备和服务器之间的通信方式采用传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)进行通信。具体可选的，智能设备向服务器发送注册请求，该注册请求中包含该智能设备的设备标识，服务器接收到注册请求后返回注册码、第二加密种子，该第二加密种子用于对智能设备和服务器之间的通信数据进行加密。同时，服务器根据目标账号和该智能设备的设备标识之间的对应关系，将该智能设备的设备信息保存在目标账号对应的标识列表list中，该list中可以包含多个向该服务器注册过的智能设备的设备信息，且该多个智能设备的设备标识均是通过目标账号向服务器申请的，如下表一所示，即是本发明实施例提供的一种list的示意图，其中，ID1是智能设备A的设备标识，ID2是智能设备B的设备标识，等等。服务器通过账号的维度来管理所有设备标识。
Figure BDA0001674887510000121
表一
智能设备向服务器注册后，即可在正常的互联网环境下与服务器进行数据通信，以实现服务器对智能设备的控制，正常的互联网环境可以是智能设备与服务器之间的网络连接正常。
通常智能设备与服务器之间的通信会受到互联网的网络带宽以及流量制约，延迟大，实时性差，因此在本发明实施例中，在网络架构中设置智能网关，该智能网关通过本地局域网与智能设备之间进行数据通信，以实现对智能设备的控制，从而减少通信延迟，提高通信效率。
进一步的，在智能网关与智能设备进行数据通信之前，该智能网关也需要通过登录目标账号的移动终端向服务器申请该智能网关的网关标识。当登录目标账号的移动终端向服务器申请该智能网关的网关标识时，服务器存储该目标账号和该网关标识之间的对应关系。
智能网关获取到网关标识后，该智能网关需要向服务器注册设备。其中，智能网关和服务器之间的通信方式也采用TCP进行通信。具体可选的，智能网关向服务器发送注册请求，该注册请求中包含该智能网关的网关标识，服务器接收到注册请求后返回注册码、第三加密种子，该第三加密种子用于对智能网关和服务器之间的通信数据进行加密。同时，服务器根据目标账号和该智能网关的网关标识之间的对应关系，将该智能网关的网关信息保存在目标账号对应的标识列表list中，该list中可以包含多个向该服务器注册过的智能设备的设备信息，且该多个智能设备的设备标识均是通过目标账号向服务器申请的，如下表二所示，即是本发明实施例提供的一种list的示意图，其中，ID4是智能网关的网关标识。服务器通过账号的维度来管理所有注册的智能设备的设备信息以及智能网关的网关信息，表二是在表一的基础上添加了新注册的智能网关的网关信息。
Figure BDA0001674887510000131
表二
智能网关向服务器注册后，即可在正常的互联网环境下与服务器进行数据通信，正常的互联网环境可以是智能网关与服务器之间的网络连接正常。
智能设备和智能网关均向服务器注册后，为了实现智能设备和智能网关之间的数据通信，智能设备需要启动发现服务进程，并通过发现服务进程发送广播消息，该广播消息包含该智能设备的设备标识，以实现智能设备和目标范围内的智能网关的相互发现以及鉴权认证。
接收模块11，用于接收所述智能网关发送的应答消息，所述应答消息为所述智能网关对所述智能设备鉴权认证通过后反馈的消息；
在一个实施例中，智能设备接收智能网关发送的应答消息，即认为该智能设备发现本地的智能网关，该智能设备将与服务器之间的数据通信切换到该智能网关。为了减少空间的信号干扰和降低智能设备的功耗，关闭该智能设备的发现服务进程，若该应答消息包含第一加密种子，则智能设备进一步对该应答消息进行解析，获得第一加密种子。
所述服务进程关闭模块12，用于在接收所述智能网关发送的应答消息之后，关闭所述发现服务进程。
数据通信模块13，用于通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，以实现所述智能网关对所述智能设备的控制。
在一个实施例中，智能网关对智能设备鉴权认证通过后，即可通过本地局域网建立第一网络连接，并且基于该第一网络连接进行数据通信，以实现智能网关对智能设备的控制。需要说明的是，智能网关对智能设备的控制算法可以预先从服务器下载。这种方式不需要再通过智能设备与服务器之间的交互实现对智能设备的控制，减少延迟，实时性强。
可选的，应答消息中包含第一加密种子，智能设备还可以采用第一加密种子对智能设备与智能网关之间的通信数据进行加密，该第一加密种子与前述步骤S101中的第二加密种子不同，由于通过本地局域网进行通信的安全性更高，因此第一加密种子可以比第二加密种子简单。并且相对于智能设备与服务器之间的加密方式，智能设备与智能网关之间的加密方式可以采用相对轻量级的加密方式，以提高加密效率。
所述数据通信模块13还用于若检测到所述第一网络连接断开，通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，以实现所述服务器对所述智能设备的控制。
在一个实施例中，若智能设备检测到第一网络连接断开(比如智能网关断开网络，或者本地局域网不稳定等等)，则该智能设备可以通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并且基于该第二网络连接与服务器进行数据通信，以继续实现服务器对智能设备的控制，不会影响用户对智能设备的使用。可选的，智能设备检测到第一网络连接断开后，如果在120s内检测不到智能网关，该智能设备即自动连接服务器的IP地址，并与服务器进行正常的数据通信。需要说明的是，智能设备与服务器之间的通信数据可以采用服务器为该智能设备分配的第二加密种子进行加密。
同时，智能设备重新启动发现服务进程(智能设备可以通过该智能设备和智能网关之间的网络连接是否建立的标识来管理发现服务进程的开启和关闭，比如，智能设备和智能网关之间的网络连接断开，则启动发现服务进程，智能设备和智能网关之间的网络连接建立，则关闭发现服务进程)，智能设备继续通过发现服务进程发送广播消息，如果智能网关再次接入网络，则可以接收到该广播消息，从而再次通过本地局域网建立与智能设备之间的网络连接，智能设备可以将数据通信从服务器切换到该智能网关，并与该智能网关进行数据通信，实现智能网关对智能设备的控制，也即能实现智能网关在网络架构中即走即用的效果。
请参照图6，为本发明实施例提供的一种智能设备的结构示意图，如图6所示，所述智能设备1000可以包括：至少一个处理器1001，例如CPU，至少一个通信接口1003，存储器1004，至少一个通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。通信接口1003可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1004可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器1004可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图6所示，作为一种计算机存储介质的存储器1004中可以包括操作系统、网络通信模块以及程序指令。
在图6所示的智能设备1000中，处理器1001可以用于加载存储器1004中存储的程序指令，并具体执行以下操作：
发送广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识，以使在所述智能设备目标范围内的智能网关通过所述设备标识对所述智能设备进行鉴权认证；
接收所述智能网关发送的应答消息，所述应答消息为所述智能网关对所述智能设备鉴权认证通过后反馈的消息；
通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，以实现所述智能网关对所述智能设备的控制。
可选的，处理器1001还可以用于加载存储器1004中存储的程序指令，并具体执行以下操作：
若检测到所述第一网络连接断开，通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，以实现所述服务器对所述智能设备的控制。
可选的，处理器1001还可以用于加载存储器1004中存储的程序指令，并具体执行以下操作：
启动发现服务进程，并通过所述发现服务进程发送广播消息；
在接收所述智能网关发送的应答消息之后，关闭所述发现服务进程。
可选的，所述应答消息包括所述智能网关为所述智能设备分配的第一加密种子；
处理器1001还可以用于加载存储器1004中存储的程序指令，并具体执行以下操作：
通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，采用所述第一加密种子对所述智能设备和所述智能网关之间的通信数据进行加密，获得第一加密数据；并基于所述第一网络连接将所述第一加密数据发送至所述智能网关。
可选的，处理器1001还可以用于加载存储器1004中存储的程序指令，并具体执行以下操作：
若检测到所述第一网络连接断开，通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，采用第二加密种子对所述智能设备和所述服务器之间的通信数据进行加密，获得第二加密数据，所述第二加密种子是所述服务器为所述智能设备分配的，所述第二加密种子与所述第一加密种子不同；以及基于所述第二网络连接将所述第二加密数据发送至所述服务器。
请参照图7，为本发明实施例提供的一种智能网关的结构示意图，如图所示，本发明实施例的智能网关可以包括：
接收模块20，用于接收智能设备发送的广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识；
在一个实施例中，智能网关同样启动发现服务进程，并通过发现服务进程接收智能设备发送的广播消息，对该广播消息进行解析，获取该广播消息中包含的设备标识，以对该设备标识所标识的智能设备进行鉴权认证。
确定模块21，用于确定所述智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，所述标识列表中的设备标识所标识的智能设备为允许与所述智能网关进行数据通信的设备；
在一个实施例中，智能网关对是否允许该智能设备接入该智能网关进行鉴权认证，具体可选的，该智能网关确定该智能设备的设备标识是否与标识列表中的设备标识匹配，若该智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，则说明允许该智能设备有权限接入该智能网关。
可选的，为了保证接入智能网关的智能设备的身份的安全性和有效性。智能网关可以向服务器请求该标识列表，该标识列表中的设备标识均是允许接入该智能网关的智能设备的设备标识，或者服务器主动向智能网关推送相应的标识列表，或者，该标识列表也可以是用户在智能网关上进行配置的。
若智能网关向服务器请求该标识列表，或者服务器主动推送该标识列表，如图3所示，即是服务器生成向智能网关返回的标识列表的示意图，如图3左边表格所示，即是服务器存储的通过目标账号向该服务器注册的智能设备的设备标识和智能网关的网关标识，即上述表二。在向智能网关返回标识列表时，查找该智能网关的网关标识所在的标识列表，并将该标识列表中智能设备的设备标识返回给该智能网关。如图3右边表格所示，即是服务器向智能网关推送的标识列表的示意图，图3右边表格中的设备标识是从左边表格中筛选出的智能设备的设备标识。可选的，为了提高准确性，服务器可以定时向智能网关更新该标识列表，以便于智能网关更加准确的对接入的智能设备进行鉴权认证。
发送模块22，用于向所述智能设备发送应答消息；
在一个实施例中，若智能网关确定智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，该智能网关向该智能设备发送应答消息。可选的，该应答消息中可以包括智能网关为该智能设备分配的第一加密种子，该第一加密种子用于加密智能设备和智能网关之间的通信数据。
数据通信模块23，用于通过本地局域网建立与所述智能设备之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能设备进行数据通信，以实现对所述智能设备的控制。
在一个实施例中，智能网关对智能设备鉴权认证通过后，即可通过本地局域网建立第一网络连接，并且基于该第一网络连接进行数据通信，以实现智能网关对智能设备的控制。需要说明的是，智能网关对智能设备的控制算法可以预先从服务器下载。这种方式不需要再通过智能设备与服务器之间的交互实现对智能设备的控制，减少延迟，实时性强。
可选的，应答消息中包含第一加密种子，智能设备还可以采用第一加密种子对智能设备与智能网关之间的通信数据进行加密，该第一加密种子与前述步骤S101中的第二加密种子不同，由于通过本地局域网进行通信的安全性更高，因此第一加密种子可以比第二加密种子简单。并且相对于智能设备与服务器之间的加密方式，智能设备与智能网关之间的加密方式可以采用相对轻量级的加密方式，以提高加密效率。
请参照图8，为本发明实施例提供的一种智能网关的结构示意图，如图8所示，所述智能网关2000可以包括：至少一个处理器2001，例如CPU，至少一个通信接口2003，存储器2004，至少一个通信总线2002。其中，通信总线2002用于实现这些组件之间的连接通信。通信接口2003可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器2004可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器2004可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器2001的存储装置。如图8所示，作为一种计算机存储介质的存储器2004中可以包括操作系统、网络通信模块以及程序指令。
在图8所示的智能网关2000中，处理器2001可以用于加载存储器2004中存储的程序指令，并具体执行以下操作：
接收智能设备发送的广播消息，所述广播消息包含所述智能设备的设备标识；
确定所述智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，所述标识列表中的设备标识所标识的智能设备为允许与所述智能网关进行数据通信的设备；
向所述智能设备发送应答消息；
通过本地局域网建立与所述智能设备之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能设备进行数据通信，以实现对所述智能设备的控制。
可选的，处理器2001还可以用于加载存储器2004中存储的程序指令，并具体执行以下操作：
向服务器发送标识列表获取请求，所述标识列表获取请求包括所述智能网关的网关标识，所述网关标识为通过目标账号向所述服务器申请的，以使所述服务器查找与所述目标账号对应的标识列表；
接收所述服务器返回的与所述目标账号对应的标识列表，所述标识列表中的设备标识均为通过所述目标账号向所述服务器申请的。
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一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。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种数据通信方法，其特征在于，包括：
第一智能设备发送广播消息，所述广播消息包含所述第一智能设备的设备标识，以使在所述第一智能设备目标范围内的智能网关向服务器获取第一标识列表，所述第一标识列表包括允许接入所述智能网关的至少一个智能设备的设备标识，其中，所述服务器存储第二标识列表，所述第二标识列表包括通过目标账号向所述服务器注册的至少一个智能设备的设备标识和所述智能网关的网关标识，所述服务器将所述第二标识列表中的所述至少一个智能设备的设备标识构成第一标识列表返回给所述智能网关，所述智能网关确定所述第一智能设备的设备标识与所述第一标识列表中的设备标识匹配，确定所述第一智能设备鉴权认证通过；
所述第一智能设备接收所述智能网关发送的应答消息，所述应答消息为所述智能网关对所述第一智能设备鉴权认证通过后反馈的消息；
所述第一智能设备通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，以实现所述智能网关对所述第一智能设备的控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第一智能设备检测到所述第一网络连接断开，所述第一智能设备通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，以实现所述服务器对所述第一智能设备的控制。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一智能设备发送广播消息，包括：
所述第一智能设备启动发现服务进程，并通过所述发现服务进程发送广播消息；
所述第一智能设备接收所述智能网关发送的应答消息之后，还包括：
所述第一智能设备关闭所述发现服务进程。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述应答消息包括所述智能网关为所述第一智能设备分配的第一加密种子；
所述第一智能设备基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，包括：
所述第一智能设备采用所述第一加密种子对所述第一智能设备和所述智能网关之间的通信数据进行加密，获得第一加密数据；
所述第一智能设备基于所述第一网络连接将所述第一加密数据发送至所述智能网关。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一智能设备基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，包括：
所述第一智能设备采用第二加密种子对所述第一智能设备和所述服务器之间的通信数据进行加密，获得第二加密数据，所述第二加密种子是所述服务器为所述第一智能设备分配的，所述第二加密种子与所述第一加密种子不同；
所述第一智能设备基于所述第二网络连接将所述第二加密数据发送至所述服务器。
6.一种数据通信方法，其特征在于，包括：
智能网关接收第一智能设备发送的广播消息，所述广播消息包含所述第一智能设备的设备标识；
所述智能网关向服务器获取第一标识列表，所述第一标识列表包括允许接入所述智能网关的至少一个智能设备的设备标识，其中，所述服务器存储第二标识列表，所述第二标识列表包括通过目标账号向所述服务器注册的至少一个智能设备的设备标识和所述智能网关的网关标识，所述服务器将所述第二标识列表中的所述至少一个智能设备的设备标识构成第一标识列表返回给所述智能网关；
所述智能网关确定所述第一智能设备的设备标识与所述第一标识列表中的设备标识匹配，所述第一标识列表中的设备标识所标识的至少一个智能设备为允许与所述智能网关进行数据通信的设备；
所述智能网关向所述第一智能设备发送应答消息；
所述智能网关通过本地局域网建立与所述第一智能设备之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述第一智能设备进行数据通信，以实现对所述第一智能设备的控制。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述智能网关接收第一智能设备发送的广播消息之前，还包括：
所述智能网关向服务器发送标识列表获取请求，所述标识列表获取请求包括所述智能网关的网关标识，所述网关标识为通过目标账号向所述服务器申请的，以使所述服务器查找与所述目标账号对应的标识列表；
所述智能网关接收所述服务器返回的与所述目标账号对应的第一标识列表，所述标识列表中的设备标识均为通过所述目标账号向所述服务器申请的。
8.一种第一智能设备，其特征在于，包括：
发送模块，用于发送广播消息，所述广播消息包含所述第一智能设备的设备标识，以使在所述第一智能设备目标范围内的智能网关向服务器获取第一标识列表，所述第一标识列表包括允许接入所述智能网关的至少一个智能设备的设备标识，其中，所述服务器存储第二标识列表，所述第二标识列表包括通过目标账号向所述服务器注册的至少一个智能设备的设备标识和所述智能网关的网关标识，所述服务器将所述第二标识列表中的所述至少一个智能设备的设备标识构成第一标识列表返回给所述智能网关，所述智能网关确定所述第一智能设备的设备标识与所述第一标识列表中的设备标识匹配，确定所述第一智能设备鉴权认证通过；
接收模块，用于接收所述智能网关发送的应答消息，所述应答消息为所述智能网关对所述第一智能设备鉴权认证通过后反馈的消息；
数据通信模块，用于通过本地局域网建立与所述智能网关之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述智能网关进行数据通信，以实现所述智能网关对所述第一智能设备的控制。
9.如权利要求8所述的第一智能设备，其特征在于，
所述数据通信模块还用于若检测到所述第一网络连接断开，通过互联网建立与服务器之间的第二网络连接，并基于所述第二网络连接与所述服务器进行数据通信，以实现所述服务器对所述第一智能设备的控制。
10.一种智能网关，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收第一智能设备发送的广播消息，所述广播消息包含所述第一智能设备的设备标识；
确定模块，用于向服务器获取第一标识列表，所述第一标识列表包括允许接入所述智能网关的至少一个智能设备的设备标识，其中，所述服务器存储第二标识列表，所述第二标识列表包括通过目标账号向所述服务器注册的至少一个智能设备的设备标识和所述智能网关的网关标识，所述服务器将所述第二标识列表中的所述至少一个智能设备的设备标识构成第一标识列表返回给所述智能网关；确定所述第一智能设备的设备标识与标识列表中的设备标识匹配，所述标识列表中的设备标识所标识的至少一个智能设备为允许与所述智能网关进行数据通信的设备；
发送模块，用于向所述第一智能设备发送应答消息；
数据通信模块，用于通过本地局域网建立与所述第一智能设备之间的第一网络连接，并基于所述第一网络连接与所述第一智能设备进行数据通信，以实现对所述第一智能设备的控制。
11.如权利要求10所述的智能网关，其特征在于，
所述发送模块还用于向服务器发送标识列表获取请求，所述标识列表获取请求包括所述智能网关的网关标识，所述网关标识为通过目标账号向所述服务器申请的，以使所述服务器查找与所述目标账号对应的标识列表；
所述接收模块还用于接收所述服务器返回的与所述目标账号对应的标识列表，所述标识列表中的设备标识均为通过所述目标账号向所述服务器申请的。
12.一种第一智能设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，
所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，当处理器执行所述存储器存储的指令时，所述第一智能设备用于完成如权利要求1至5任意一项所述的方法。
13.一种智能网关，其特征在于，包括：
所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，当处理器执行所述存储器存储的指令时，所述智能网关用于完成如权利要求6或7所述的方法。
14.一种存储介质，所述存储介质中存储有多条程序指令，所述程序指令适于由处理器加载并执行如权利要求1至7任意一项所述的方法。
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