CN110376911A - 边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，属于WiFi局域无线通信技术领域。本发明技术方案要点为：在边缘计算网关上通过串口方式接入至少两个WiFi通信模块；在边缘计算网关中编写设备管理软件模块，该模块通过不同的串口编号和WiFi通信模块中的产品编号标识不同的WiFi通信管道；用户通过智能终端中相应的应用程序引导边缘计算网关中不同的WiFi通信模块分别接入家庭具有不同SSID的路由器；家庭中接入不同SSID的路由器的智能家居设备通过安装的设备发现协议发现局域网中的边缘计算网关，并建立连接通道。本发明可实现家庭中接入不同SSID路由器子网的智能家居设备在边缘计算网关的管理下相互发现和通信。

Description

边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法
技术领域
本发明涉及WiFi局域无线通信技术领域，特别涉及边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法的领域。
背景技术
从2015年开始，边缘计算开始兴起，边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。应用程序在边缘侧发起，产生更快的服务响应，满足实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算的一个重要的应用场景是智能家居，随着物联网技术的发展，智能家居系统得到进一步的发展，其利用大量的物联网设备实时监控家庭内部状态，接受外部控制命令并最终完成对家居环境的调控，以提升家居安全性、便利性、舒适性。据报告显示，欧美和北美洲的智能家居数据将在2019年达到6800万。由于家庭数据的隐私性，用户并不总是愿意将数据上传至云端进行处理，尤其是一些家庭内部视频数据，而边缘计算可以将计算推送至家庭内部网关，减少家庭数据的外流，从而降低数据外泄的可能性，提升系统的隐私性。
然而在当前家庭中，WiFi路由器的覆盖范围是有限的，一方面是由于WiFi的射频信号频率为2.4G或者5.0G，这个频段的信号穿墙性能本身就不好，另外一方面是由于家庭的各个房间布局差别较大，很多家庭的一些房间的WiFi信号覆盖比较差，即使目前最新的路由器已经加载了4根或8根天线，信号的覆盖度还是差强人意。在这种背景下，为了解决信号覆盖问题，用户就会采用多路由器方案，特别是在使用网络频次很高的家庭位置，会加装PLC等保障穿墙覆盖功能的路由器，引入的新问题是，由于不是同一个路由器，会把家庭网络分成多个子网段，不同的网络具有不同的SSID，对于手机上网，需要用户手动切换具体要接入的路由对应的SSID，如果智能设备接入了不同的SSID路由，那么边缘网关接入其中一个SSID路由器可能就无法发现家庭中的接入和网关不同SSID路由器的智能设备，形成通信的孤岛。
发明内容
本发明的目的是提供一种边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，实现家庭中接入不同SSID路由器子网的智能家居设备在边缘计算网关的管理下相互发现和通信。
本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，包括如下步骤：
步骤1、在边缘计算网关上通过串口方式接入至少两个WiFi通信模块；
步骤2、在边缘计算网关中编写设备管理软件模块，所述设备管理软件模块通过不同的串口编号和WiFi通信模块中的产品编号标识不同的WiFi通信管道；
步骤3、用户通过智能终端中相应的应用程序引导边缘计算网关中不同的WiFi通信模块分别接入家庭具有不同SSID的路由器，并把接入的相关信息在边缘网关中保存；
步骤4、家庭中接入不同SSID的路由器的智能家居设备通过安装的设备发现协议发现局域网中的边缘计算网关，并建立连接通道。
进一步的是，步骤1中，所述WiFi通信模块的个数为两个。
具体的是，步骤1中，所述接入的至少两个WiFi通信模块通过串口和边缘计算网关的主CPU通信。
进一步的是，步骤3中，所述智能终端为手机或平板电脑。
具体的是，步骤4中，所述智能家居设备包括智能冰箱、智能电视、智能洗衣机及智能灯具。
本发明的有益效果是，通过上述边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，能够满足家庭中存在多个子网的网络环境下，实现接入不同子网的智能家居设备能够被边缘网关发现和通信的目的。
附图说明
图1为本发明边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，详细描述本发明的技术方案。
本发明所述缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，其流程图参见图1，其中，该方法包括如下步骤：
步骤1、在边缘计算网关上通过串口方式接入至少两个WiFi通信模块。
步骤2、在边缘计算网关中编写设备管理软件模块，所述设备管理软件模块通过不同的串口编号和WiFi通信模块中的产品编号标识不同的WiFi通信管道。
步骤3、用户通过智能终端中相应的应用程序引导边缘计算网关中不同的WiFi通信模块分别接入家庭具有不同SSID的路由器，并把接入的相关信息在边缘网关中保存。
步骤4、家庭中接入不同SSID的路由器的智能家居设备通过安装的设备发现协议发现局域网中的边缘计算网关，并建立连接通道。
上述方法的步骤1中，为了满足用户对WiFi网络质量的使用需求，WiFi通信模块的个数优选为两个，也可以根据不用的应用场景增加WiFi通信模块的个数，WiFi通信模块数量的上限取决于系统中可用的串口数量，在软件管理上，设备网络管理模块会对新增的智能家居设备进行属性信息管理，并提供通信的路由管理；并且，步骤1中，接入的至少两个WiFi通信模块通过串口和边缘计算网关的主CPU通信。
步骤3中，根据一般家庭的智能家居使用需求，智能终端优选为手机或平板电脑等。
步骤4中，根据目前只能家居的普及程度，智能家居设备可以包括智能冰箱、智能电视、智能洗衣机及智能灯具等。
实施例
本发明实施例中，以接入两个WiFi通信模块缘为例进行详细说明。
本实施例中，计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，包括如下步骤：
步骤1、在边缘计算网关上通过串口方式接入两个WiFi通信模块。
步骤2、在边缘计算网关中编写设备管理软件模块，软件模块通过不同的串口编号和WiFi通信模块中的产品编号标识不同的WiFi通信管道；
步骤3、用户通过手机APP引导边缘计算网关加入家里的路由器设备，由于家里有两个路由设备，引导程序会引导两次，让边缘计算网关中的两个不同的WiFi通信模块分别加入家里的不同SSID的路由器接入点，并把接入的相关信息在边缘计算网关中保存起来。
步骤4、家庭中接入不同SSID的路由器的智能家居设备通过安装的设备发现协议可以发现局域网中的边缘计算网关，并建立连接通道，通过这种方式，边缘计算网关可以把局域网范围内所有的智能家居设备加入进来，实现设备的管理和跨子网的通信。
经测试发现，本实施例实现了家庭局域网环境下处于不同子网下的智能设备能够实现项目发现和互联互通，解决了边缘计算环境下的跨网问题。
并且，在实际应用过程中，传统中的边缘计算网关只有一个WiFi通信模块，只能通过设置SSID和接入密码的方式接入一个路由器，在以上谈到的对于家庭中存在着多个路由和SSID的情形下，接入不同SSID的智能家居设备难以实现设备间的自动发现和通信，本实施例体通过在智能家居设备中的边缘计算网关中植入两个个WiFi通信模块，通过串口和网关的主CPU通信，通过设备网络管理模块软件对两个WiFi通信模块进行管理，保障用户在边缘计算网关上可以驱使不同的WiFi通信模块通过设置引导加入有不同SSID标识的路由器，网络管理模块对于上层应用的网络访问请求进行路由，保障应用能访问到不同子网中的智能家居设备，同时把不同子网中的智能家居设备上报信息转换以后转发到对应的应用程序，通过这种模式实现不同子网中的智能家居设备可以和边缘计算网关间的设备发现，建立连接以实现互联互通的目的。

Claims (5)

1.边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、在边缘计算网关上通过串口方式接入至少两个WiFi通信模块；
步骤2、在边缘计算网关中编写设备管理软件模块，所述设备管理软件模块通过不同的串口编号和WiFi通信模块中的产品编号标识不同的WiFi通信管道；
步骤3、用户通过智能终端中相应的应用程序引导边缘计算网关中不同的WiFi通信模块分别接入家庭具有不同SSID的路由器，并把接入的相关信息在边缘网关中保存；
步骤4、家庭中接入不同SSID的路由器的智能家居设备通过安装的设备发现协议发现局域网中的边缘计算网关，并建立连接通道。
2.根据权利要求1所述的边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，其特征在于，步骤1中，所述WiFi通信模块的个数为两个。
3.根据权利要求1所述的边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，其特征在于，步骤1中，所述接入的至少两个WiFi通信模块通过串口和边缘计算网关的主CPU通信。
4.根据权利要求1所述的边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，其特征在于，步骤3中，所述智能终端为手机或平板电脑。
5.根据权利要求1所述的边缘计算网关发现跨子网的智能家居设备的方法，其特征在于，步骤4中，所述智能家居设备包括智能冰箱、智能电视、智能洗衣机及智能灯具。
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