CN111163144A - 物联网模块、物联控制方法及智能设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种物联网模块、物联控制方法及智能设备，通过硬件驱动层连接于智能设备，再通过应用层，实现智能设备与云端平台的连接。应用层中的云平台应用单元通过设备端通信单元中的数据通信子单元与硬件驱动层连接，用于与智能设备之间的数据传输。云平台应用单元中预设多个云协议，多个云协议分别适配于多个云端平台，以此构建出物联网模块与云端平台之间的多条通讯路径。在一个物联网模块中，兼容多种云协议，多种云协议基于同一软件版本下进行开发、调试，实现了软件版本的统一。物联网模块通过网络连接单元进行联网，再利用云协议选择单元选择出实际所需的通讯路径，实现了物联网模块中兼容多种云协议的方式，提高了物联网模块的通用性。

Description

物联网模块、物联控制方法及智能设备

技术领域

本申请涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种物联网模块、物联控制方法及智能设备。

背景技术

物联网(Internet of Things，IoT)是互联网、传统电信网等信息承载体，其按约定的协议，能够把任何行使独立功能的普通物体与互联网相连接，进行信息交换和通信。在智能家居行业，基于物联网模块实现对智能设备的控制管理。

针对于智能家居中的云端平台，除了各个家电公司自己的私有云协议，例如，小米米家、华为HiLink、海信聚好联、海尔智家等，还包括第三方运营商所开发的云协议，比如，阿里ALink、京东JoyLink、苏宁云台等。目前，各个家电公司在智能设备中配置有相应的物联网模块，物联网模块基于相应的私有云协议连接于自家的云端平台。用户通过移动设备连接于云端平台，从而实现对智能设备的控制管理。

上述智能设备的控制管理中，各家智能设备只能连接于自家的云端平台，无法适配于第三方运营商，或者其他家电公司的云端平台，使得智能设备的通用性差，无法灵活应用。

发明内容

本申请提供了一种物联网模块、物联控制方法及智能设备，以解决现有技术中智能设备的通用性较差，无法灵活应用的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种物联网模块，所述物联网模块包括：

硬件驱动层，与智能设备连接，用于与所述智能设备之间的数据传输；

应用层，与所述硬件驱动层连接，用于所述智能设备与云端平台之间的数据传输；

所述应用层包括：

设备端通信单元，包括数据通信子单元，所述数据通信子单元分别与所述硬件驱动层和云平台应用单元连接，用于所述硬件驱动层与所述云平台应用单元之间的数据传输；

云平台应用单元，包括多个云协议，多个所述云协议分别对应连接多个所述云端平台，构建出多条通讯路径；

云协议选择单元，分别与所述设备端通信单元和所述云平台应用单元连接，用于在多条所述通讯路径中选择出所需通讯路径；

网络连接单元，与所述云平台应用单元连接，用于物联网模块进行联网。

第二方面，本申请实施例公开了一种物联控制方法，利用本申请实施例第一方面中的物联网模块，所述方法包括：

构建物联网模块与云端平台之间的多条通讯路径；

在多条所示通讯路径中，选择一条或多条所需通讯路径；

根据所述所需通讯路径，所述物联网模块与所述云端平台进行数据交互。

第三方面，本申请实施例公开了一种智能设备，所述智能设备中安设有本申请实施例第一方面中的物联网模块。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供了一种物联网模块、物联控制方法及智能设备，通过硬件驱动层连接于智能设备，再通过应用层，实现智能设备与云端平台的连接。应用层中的云平台应用单元通过设备端通信单元中的数据通信子单元与硬件驱动层连接，用于与智能设备之间的数据传输。在云平台应用单元中预设多个云协议，多个云协议分别适配于多个云端平台，以此构建出物联网模块与云端平台之间的多条通讯路径，进而构建出了智能设备与云端平台之间的多条通讯路径。在一个物联网模块中，兼容有多种云协议，多种云协议基于同一软件版本下进行开发、调试，实现了软件版本的统一。物联网模块通过网络连接单元进行联网，再利用云协议选择单元选择出实际所需的通讯路径。本申请实施例实现了物联网模块中兼容多种云协议的方式，提高了物联网模块的通用性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明实施例提供的物联网模块应用场景图；

图2为本发明实施例提供的一种物联网模块的基本结构示意图；

图3为图2中的云协议选择单元的工作流程图；

图4为本发明实施例提供的一种物联控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

随着自动控制技术以及网络技术的发展，智能家居得到了飞速发展。通过物联网模块将家中的各种电器设备，如照明设备、家电设备、安防设备等连接到一起，用户通过移动端即可实现家电控制、照明控制、防盗报警等多种功能。参见图1，为本发明实施例提供的物联网模块应用场景图。由图1所示，空调5、冰箱6、洗衣机7等智能家电均可通过物联网模块1连接至WIFI路由器2，进而通过WIFI路由器2连接至云端平台4，移动终端3同样接入WIFI路由器2。移动终端3与智能家电之间，可通过局域网或者广域网进行数据传输，实现对智能家电的控制管理。通常情况下，物联网模块1安设于各个智能家电内部。

参见图2，为本发明实施例提供的一种物联网模块的基本结构示意图。如图2所示，本申请中的物联网模块可以包括硬件驱动层和应用层，也可以包括其他层。整个物联网模块能够安设于各个智能设备中通过硬件驱动层与智能设备链接，再通过应用层连接于云端平台。

硬件驱动层中设有通用接口，该通用接口包括USB、SDIO、SPI、I2C以及UART等其中一个或多个。

这里，USB，全称为通用串行总线(Universal Serial Bus)，是一种外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。SDIO，全称为安全数字输入输出卡(SecureDigital Input and Output)，定义了一种外设接口，主要包括可移动和不可移动两类应用。SPI，全称为串行外设接口(Serial Peripheral Interface)，是一种高速、全双工、同步的通信总线。I2C，全称为双向二线制同步串行总线(Inter－Integrated Circuit)，是一种只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息的通信总线。UART，全称为通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，是一种通用串行数据总线，用于异步通信，该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。

通过上述通用接口，物联网模块与智能设备之间可进行数据传输，实现了物联网模块与智能设备之间的通信连接。

进一步，应用层可以包括设备端通信单元、网络连接单元、云协议选择单元以及云平台应用单元，以下针对应用层中的各个单元进行解释说明。需要说明的是，本申请各个实施例中的单元，可以是硬件也可以是软件，可以是实现固定功能的硬件电路，也可以由通用硬件执行相应的软件或程序实现。

上述硬件驱动层中的通用接口在连接智能设备之后，还可以直接或间接连接至应用层，例如，连接至设备端通信单元中的数据通信子单元，设备端通信单元又连接至云平台应用单元，故，通过数据通信子单元实现云平台应用单元与硬件驱动层之间的数据交互。

另外，设备端通信单元还可以包括数据解析子单元，当从硬件驱动层获取到智能设备数据时，通过数据解析子单元判断该智能设备数据是否符合设定的传输规则，只有在符合传输规则的情况下，才将智能设备数据传输至云平台应用单元中的云协议，进而通过传输至相应的云端平台。同样，云端平台传输通过云协议传输至设备端通信单元的云端平台，也需经数据解析子单元认定符合传输规则之后，才能够经硬件驱动层传输至智能设备。

当物联网模块的内核初始化之后，需要启动联网功能，本申请中物联网模块通过其应用层中的网络连接单元实现联网。其中，网络连接单元中的联网子单元，用于物联网模块进行联网。当物联网模块出现断网情况时，通过网络连接单元中的断网重连子单元每间隔预设时间进行一次重连，此处预设时间可以10秒。

针对于云平台应用单元，物联网模块通过云平台应用单元将获取到的智能设备的数据转换成云端平台数据的格式，将云端平台数据转换成智能设备数据的格式。针对于市场上的众多云端平台，并结合智能家电的市场需求，该云平台应用单元设置有多个云协议，多个云协议分别匹配于智能家电所需连接的云端平台。如图2所示，云协议1对应云端平台1，云协议2对应云端平台2，云协议N对应云端平台N等等。

至此，通过内置于云平台应用单元中多个云协议，构建出物联网模块与多个云端平台之间的多条通讯路径。每条通讯路径下的云协议均为独立个体，不与其他云协议有任何交互，只与设备端通信单元通信，进行智能设备数据和云端平台数据格式的相互转换。因此，多条路径相互独立，互不干涉。根据智能设备所需适配的云端平台，选择需要开发、调试的云协议的类型。

上述云端平台可以为小米米家、华为HiLink、海信聚好联、海尔智家、美的M-Smar、阿里ALink、京东JoyLink、腾讯QQLink、中移动OneNET，苏宁云台等等。

当构建出多条通讯路径之后，针对于智能设备实际应用，需要选择出实际应用到的一条或多条通讯路径。基于此，本申请可以利用应用层中的云协议选择单元进行通讯路径的选择。云协议选择单元中包括：生产配置子单元，用于读取物联网模块生产配置中的云协议配置；设备配置子单元，用于读取智能设备中的设备配置；以及默认配置子单元，用于读取物联网模块中的默认配置。

按照优先权由高到底，上述生产配置子单元、设备配置子单元以及默认配置子单元依次执行操作。以下对云协议选择单元中的各个子单元进行说明。

参见图3，为本发明实施例提供云协议选择单元的工作流程图。

S301，生产配置子单元读取物联网模块中的生产配置。

在满足一定的预设条件之后，通过生产配置子单元读取物联网模块中的生产配置。在一种实现方式中，当物联网模块初始化，启动联网功能之后，物联网模块通过生产配置子单元读取其自身生产配置中的云协议配置信息。

S302，判断生产配置中是否存储有云协议配置信息。

S303，若生产配置中存储有云协议配置信息，则对应启动云平台应用单元。

也就是说，当物联网模块在生产时，在其生产配置中已经存储有云协议配置信息，则直接按照生产配置中的云协议配置信息启动云平台应用单元，即挑选出云平台应用单元中搭设的通讯路径。

例如，物联网模块生产配置时，将云协议配置信息预设为海信聚好联和京东JoyLink，当该物联网模块初始化，且启动联网功能后，从物联网模块的Flash存储器中读取出其生产配置中的云协议配置信息，通过云平台应用单元中内设的海信聚好联和京东JoyLink的云协议分别对应连接至海信聚好联和京东JoyLink的云端平台。

上述例子中，物联网模块连接了两种云协议(海信聚好联和京东JoyLink)，当然也可仅连接一种云协议。也就是说，物联网模块生产时，可配置物联网模块是连接单云协议，还是多云协议，以及所连接的云协议的类型。

S304，若生产配置中没有存储云协议配置信息，则设备配置子单元读取智能设备中的设备配置。

S305，判断设备配置中是否存储有云协议配置信息。

若设备配置中存储有云协议配置信息，则返回S303，对应启动云平台应用单元。

举例来说，某一智能设备支持小米米家和阿里ALink的云协议,那么该智能设备的设备配置中存储有小米米家和阿里ALink的云协议配置信息。当智能设备开启后，通过物联网模块中的云平台应用单元内设的小米米家和阿里ALink的云协议分别对应连接至小米米家和阿里ALink的云端平台。

也就是说，物联网模块在生产配置时没有对云协议进行配置，则在物联网模块启动后，与智能设备的交互过程中，由智能设备告诉物联网模块需要使用单云协议，还是多云协议，以及所连接的云协议的类型。

S306，若设备配置中没有存储云协议配置信息，则默认配置子单元读取物联网模块中的默认配置。

按照优先权的高低排序，当物联网模块中的生产配置和智能设备中的设备配置均没有存储云协议配置信息之后，再读取物联网模块中的默认配置，按照默认配置中的云协议配置信息，返回S303对应启动云平台应用单元。

在本申请实施例中，默认配置的设定可根据智能设备生产厂家所支持的云端平台，或者智能设备销售厂家所支持的云端平台等等。

以上，通过云平台应用单元构建出物联网模块与多个云端平台之间的多条通讯路径，并基于云协议选择单元挑选出实际应用所需的通讯路径。

在本申请实施例中，针对云平台应用单元中每一云协议均设置了配网子单元、广域网子单元、局域网子单元以及OTA子单元。

其中，配网子单元与网络连接单元连接，用于配置物联网模块的网络信息。配网子单元的配网方式包括：SoftAP配网、蓝牙配网和混合模式配网中的至少一个。

这里，SoftAP配网，是一种通过无线网卡，使用专用软件在PC(个人计算机，Personal Computer)上发射无线信号的技术。即利用设备的无线网卡，将设备进入到SoftAP模式，开启一个无线局域网，手机(或其它移动设备)通过连入设备开启的无线局域网后，向设备发送路由器的服务集标识及密码等信息，让设备获取到路由器的服务集标识，达到联网的目的。

蓝牙配网，是通过蓝牙将路由器的服务集标识及密码等信息发送至物联网模块，从而协助其连接至路由器。

混合模式配网，是指物联网模块不仅可以作为无线网络中的终端去连接其他路由器或热点，同时本身也可以作为一个无线接入点供其他需要联网的终端来连接。

广域网子单元，用于物联网模块与所述云端平台之间进行广域网传输，即通过云端平台直接发送控制指令来进行智能设备的控制管理。举例来说，移动终端上的APP在联网之后，APP与云端平台进行了绑定，在移动通信技术的支持下，用户通过APP将控制指令发送至云端平台，云端平台再通过广域网将控制指令发送至物联网模块，物联网模块将控制指令转换为智能设备的数据格式，并传输至智能设备。

局域网子单元，用于物联网模块与所述云端平台之间进行局域网传输。例如，移动终端与智能设备连接于同一路由器，此时，用户可通过移动终端在局域网内对智能设备进行控制。

OTA子单元，用于物联网模块的升级。OTA，全称为空中下载技术(Over the AirTechnology)，是一种通过网络自动下载升级包、自动升级的技术。

本申请中的物联网模块，通过硬件驱动层连接于智能设备，再通过应用层，实现智能设备与云端平台的连接。应用层中的云平台应用单元通过设备端通信单元中的数据通信子单元与硬件驱动层连接，用于与智能设备之间的数据传输。在云平台应用单元中预设多个云协议，多个云协议分别适配于多个云端平台，以此构建出物联网模块与云端平台之间的多条通讯路径，进而构建出了智能设备与云端平台之间的多条通讯路径。在一个物联网模块中，兼容有多种云协议，多种云协议基于同一软件版本下进行开发、调试，实现了软件版本的统一。物联网模块通过网络连接单元进行联网，再利用云协议选择单元选择出实际所需的通讯路径。本申请实施例实现了物联网模块中兼容多种云协议的方式，提高了物联网模块的通用性。

基于与上述物联网模块同样的发明构思，本实施例还提供了一种物联控制方法，参见图4，为本发明实施例提供的一种物联控制方法的流程示意图，结合图4，该方法包括以下步骤：

S401：云平台应用单元构建出物联网模块与云端平台之间的多条通讯路径。

通过云平台应用单元中开发调试的多个云协议，实现与多个云端平台的通讯，使得物联网模块不在局限于与一种云端平台连接。

S402：在多条通讯路径中，云协议选择单元选择出一条或多条所需通讯路径。

通过云协议选择单元选择出需要采用哪种云协议进行数据传输，即选择出实际应用中所需的物联网模块与云端平台之间的通讯路径。

S403：根据所需通讯路径，物联网模块与云端平台进行数据交互。

利用上述选择的一条或多条通讯路径，物联网模块与云端平台进行数据交互，将物联网模块安设于智能设备中，实现智能设备与云端平台的通讯。用户通过移动终端登录相应云端平台下的APP，实现对智能设备的控制管理。若是采用了多条通讯路径，则用户可通过多个APP对智能设备进行管理。

基于与上述物联网模块和物联控制方法同样的发明构思，本实施例还提供了一种智能设备，所述智能设备安装有上述物联网模块。安装有上述物联网模块的智能设备，能够适用于多家销售平台，例如，该物联网模块支持阿里ALink和京东JoyLink，则相应的智能设备能够通过阿里和京东的云端平台进行管控，即可通过两大平台进行销售。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种物联网模块，其特征在于，所述物联网模块包括：

硬件驱动层，与智能设备连接，用于与所述智能设备之间的数据传输；

应用层，与所述硬件驱动层连接，用于所述智能设备与云端平台之间的数据传输；

所述应用层包括：

设备端通信单元，包括数据通信子单元，所述数据通信子单元分别与所述硬件驱动层和云平台应用单元连接，用于所述硬件驱动层与所述云平台应用单元之间的数据传输；

云平台应用单元，包括多个云协议，多个所述云协议分别对应连接多个所述云端平台，构建出多条通讯路径；

云协议选择单元，分别与所述设备端通信单元和所述云平台应用单元连接，用于在多条所述通讯路径中选择出所需通讯路径；

网络连接单元，与所述云平台应用单元连接，用于物联网模块进行联网。

2.根据权利要求1所述的物联网模块，其特征在于，所述云协议选择单元包括：

生产配置子单元，用于读取物联网模块中的生产配置，当所述生产配置中存储有云协议配置信息时，按照所述生产配置中的云协议配置信息对应启动所述云平台应用单元；

设备配置子单元，用于读取智能设备中的设备配置，当所述生产配置中没有存储云协议配置信息，且所述设备配置中存储有云协议配置信息时，按照所述设备配置中的云协议配置信息对应启动所述云平台应用单元；

默认配置子单元，用于读取物联网模块中的默认配置，当所述生产配置和所述设备配置中均没有存储云协议配置信息时，按照所述默认配置中的云协议配置信息对应启动所述云平台应用单元。

3.根据权利要求1所述的物联网模块，其特征在于，多个所述云协议均包括：

配网子单元，用于配置物联网模块的网络信息；

广域网子单元，用于物联网模块与所述云端平台之间进行广域网传输；

局域网子单元，用于物联网模块与所述云端平台之间进行局域网传输；

OTA子单元，用于物联网模块的升级。

4.根据权利要求3所述的物联网模块，其特征在于，所述配网子单元的配网方式包括SoftAP配网、蓝牙配网和混合模式配网中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的物联网模块，其特征在于，多个所述云协议与多个所述云端平台之间的多条通讯路径互不干涉。

6.根据权利要求1所述的物联网模块，其特征在于，所述硬件驱动层设有通用接口，所述通用接口包括：USB、SDIO、SPI、I2C以及UART中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的物联网模块，其特征在于，所述设备端通信单元还包括数据解析子单元，所述数据解析子单元用于分析所述智能设备数据或者所述云端平台数据是否符合传输协议。

8.根据权利要求3所述的物联网模块，其特征在于，所述网络连接单元包括：

联网子单元，用于物联网模块进行联网；

断网重连子单元，用于当物联网模块断网时，进行重连。

9.一种物联控制方法，其特征在于，利用权利要求1-8任意一项所述的物联网模块，所述方法包括：

构建物联网模块与云端平台之间的多条通讯路径；

在多条所示通讯路径中，选择一条或多条所需通讯路径；

根据所述所需通讯路径，所述物联网模块与所述云端平台进行数据交互。

10.一种智能设备，其特征在于，所述智能设备中安设有权利要求1-8任意一项所述的物联网模块。

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