CN111193626B - 一种远程控制交换机的系统、方法、存储介质及交换机 - Google Patents

Abstract

本发明属于交换机控制技术领域，公开了一种远程控制交换机的系统、方法、存储介质及交换机，设置有用于产生只能单向传输的蓝牙按键信号和可双向传输的蓝牙语音信号的蓝牙耳机；与所述蓝牙耳机进行无线通信，用于接收蓝牙按键AT指令或者蓝牙语音信号，并对其进行处理，生成交换机CLI控制指令,实现对交换机远程控制的交换机蓝牙控制单元。本发明实现在100M左右范围内对交换机基本功能的简单遥控；满足了对交换机的近距离遥控需求，同时又降低了设备配置复杂度，节省交换机的管理和维护成本。

Description

一种远程控制交换机的系统、方法、存储介质及交换机

技术领域

本发明属于交换机控制技术领域，尤其涉及一种远程控制交换机的系统、方法、存储介质及交换机。

背景技术

目前，最接近的现有技术：非网管交换机由于没有调试网口和console配置串口，无法接收用户的外部命令输入，也不提供web配置网页或其它上位机网管配置界面，因此大多出厂模式固定，只能实现基本通信功能或傻瓜式基础配置，无法进行人为配置和管理。有些虽然能够进行简单的配置管理，但需要工作人员亲临现场触控交换机外壳上自带的按键或拨码，才能实现对交换机的复位、重启等简单功能的控制。而对于高空、高压或井下等许多特殊的工业应用场所，工作人员亲临现场直接触控交换机外壳上自带的按键或拨码，或通过有线网络的方式管理交换机都不是很方便也不安全。因此人们想到了通过蓝牙、Zigbee、WiFi等无线通信的方式远程控制交换机系统。

但是已有的交换机无线远程控制方式，大都需要借助手机、平板电脑、笔记本等昂贵的第三方设备的支持，需要这些复杂的终端设备协助完成交换机的用户配置输入、以及相应的无线数据信号的编码和传输处理，管理和维护成本较高。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的交换机无线远程控制设备配置复杂度高，提高了交换机的管理和维护成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种远程控制交换机的系统、方法、存储介质及交换机。

本发明是这样实现的，一种远程控制交换机的系统，所述远程控制交换机的系统设置有：

蓝牙耳机，用于产生只能单向传输的蓝牙按键信号和可双向传输的蓝牙语音信号；

交换机蓝牙控制单元，用于接收蓝牙按键AT指令或者蓝牙语音信号，并对其进行处理，生成对交换机实现远程控制的控制指令，并返回指令执行结果。

进一步，所述交换机蓝牙控制单元进一步包括：

蓝牙天线，与所述蓝牙耳机进行无线通信，用于接收蓝牙按键AT指令或者蓝牙语音信号；

双模BLE蓝牙模块，设置有蓝牙数传接口和蓝牙音频接口，用于支持蓝牙数据信号和蓝牙语音信号的透传；

AT指令解析模块，通过搜索AT-CLI指令映射表，将蓝牙数传接口发出的蓝牙按键AT指令解析成对应的交换芯片CLI指令，然后发送到交换机处理器；

语音信号双向识别模块，通过所述蓝牙音频接口与所述双模BLE蓝牙模块进行通信，将从双模BLE蓝牙模块的蓝牙音频接口接收到的蓝牙语音信号转换为对应的语音指令字符串，然后发送给语音指令双向解析模块；同时将来自语音指令双向解析模块的指令应答字符串转换为对应的蓝牙语音信号，然后发送给双模BLE蓝牙模块的蓝牙音频接口；

语音指令双向解析模块，通过SPI接口与交换机处理器连接，将来自语音信号双向识别模块的语音指令字符串解析成对应的交换芯片CLI指令，然后发送给交换机处理器；同时将交换芯片的操作结果翻译成易理解的字符串后，在前面添加对应的交换机序列号和操作指令，封装成完整的指令应答字符串，然后发送给语音信号双向识别模块；

交换机处理器，通过MII接口与交换芯片连接，根据接收到CLI指令控制交换芯片完成相应的操作，并将交换芯片的操作结果返还给语音指令双向解析模块；

交换机处理器，还通过GPIO接口分别与告警继电器和蓝牙指示灯连接，根据双模BLE蓝牙模块和蓝牙耳机的配对结果，控制告警继电器和蓝牙指示灯完成相应的操作；

交换芯片，通过MII接口与交换机处理器连接，按照接收到的CLI指令完成相应的操作，并将操作结果返还给交换机处理器。

进一步，所述交换机处理器采用非网管交换机的MCU或网管型交换机的CPU。

本发明的另一目的在于提供一种远程控制交换机的方法，所述远程控制交换机的方法包括：

蓝牙耳机通过蓝牙设备地址和配对密钥与交换机进行配对；

在蓝牙耳机和交换机完成配对操作后，通过蓝牙耳机向绑定的交换机发送蓝牙按键AT指令或蓝牙语音信号；

对蓝牙按键AT指令或蓝牙语音信号进行解析，生成交换芯片CLI指令；

根据接收到CLI指令控制交换芯片完成相应的操作。

进一步，所述蓝牙耳机通过蓝牙设备地址和配对密钥与交换机进行配对的方法为：

S1，蓝牙耳机发送配对消息至交换机；其中，所述配对消息包括第一蓝牙设备地址和配对密钥；

S2，若判断获知配对密钥输入错误，则关闭蓝牙耳机，然后执行S1重新发送配对消息，直到配对密钥无误；

S3，交换机收到所述配对消息后，将所述配对密钥和交换机序列号的二进制编码进行比对，若比对结果一致，则保存所述第一蓝牙设备地址，并向所述蓝牙耳机回复配对成功应答消息，所述配对成功应答消息携带交换机内嵌蓝牙模块的第二蓝牙设备地址；

S4，蓝牙耳机在收到交换机回复的配对成功应答消息后，提取并保存所述第二蓝牙设备地址，完成配对操作，此时蓝牙耳机和交换机建立绑定关系；

S5，在蓝牙耳机和交换机完成配对操作后，通过蓝牙耳机向绑定的交换机发送蓝牙按键AT指令、或蓝牙语音信号。

进一步，交换机会根据配对结果控制告警继电器和蓝牙指示灯完成相应的操作。

本发明的另一目的在于提供一种远程控制交换机程序存储介质，所存储的计算机程序使交换机执行包括下列步骤：

蓝牙耳机通过蓝牙设备地址和配对密钥与交换机进行配对；

在蓝牙耳机和交换机完成配对操作后，通过蓝牙耳机向绑定的交换机发送蓝牙按键AT指令或蓝牙语音信号；

对蓝牙按键AT指令或蓝牙语音信号进行解析，生成交换芯片CLI指令；

根据接收到CLI指令控制交换芯片完成相应的操作。

本发明的另一目的在于提供一种应用上述基于蓝牙耳机的交换机远程控制系统的交换机。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明不需要调试网口和外置console配置串口，也不需要web配置网页或其它上位机网管配置界面，仅借助蓝牙耳机就可以实现的交换机近距离无线遥控方式。用户可以通过蓝牙语音或蓝牙按键两者中的任一种方式，实现在100M左右范围内对交换机基本功能的简单遥控。既满足了工人对交换机的近距离遥控需求，同时又降低了设备配置复杂度，节省交换机的管理和维护成本。

同时通过本发明系统，用户不需要近距离接触交换机，就可以将重启、恢复出厂设置、风暴抑制/环网等功能的禁用/启用、或千兆光口的自协商/强制模式的切换等常用操作指令，通过蓝牙耳机发送给远程非网管或网管交换机。甚至可以将更复杂的操作指令和状态查询命令，通过在蓝牙耳机上发语音命令的方式，发送给指定的远程交换机，遥控其完成相应的操作，或远程查询指定交换机的工作状态，进行交换机故障的定位分析，帮助工作人员快速便捷地操作、管理和维护远程交换机。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于蓝牙耳机的交换机远程控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的基于蓝牙耳机的交换机远程控制系统结构示意图；

图中：1、蓝牙耳机；2、双模BLE蓝牙模块；3、蓝牙音频接口；4、语音信号双向识别模块；5、语音指令双向解析模块；6、交换机处理器；7、告警继电器；8、交换芯片；9、蓝牙指示灯；10、AT指令解析模块；11、蓝牙数传接口；12、高功率蓝牙外置天线。

图3是本发明实施例提供的基于蓝牙耳机的交换机远程控制系统的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于蓝牙耳机的交换机远程控制系统及控制方法，下面结合附图1-3对本发明作详细的描述。

图1是本发明实施例提供的基于蓝牙耳机的交换机远程控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的基于蓝牙耳机的交换机远程控制系统结构示意图；

图3是本发明实施例提供的基于蓝牙耳机的交换机远程控制系统的工作原理示意图。

如图2和图3所示，本发明实施例提供的基于蓝牙耳机的交换机远程控制系统由蓝牙耳机和交换机蓝牙控制单元两个分离的部分组成，蓝牙耳机和交换机蓝牙控制单元直接通过蓝牙无线连接。

交换机蓝牙控制单元包括：高功率蓝牙外置天线、双模BLE蓝牙模块、AT指令解析模块、语音信号双向识别模块、语音指令双向解析模块、交换机处理器、交换芯片、蓝牙指示灯、告警继电器。

蓝牙耳机1，通过蓝牙无线信号与安装在交换机外壳上的高功率蓝牙外置天线12通信，实现蓝牙按键AT指令和蓝牙语音信号的无线传输；蓝牙耳机1采用100mW的发射功率，用以保证射程范围在100米左右，并且能够增加蓝牙信号的强度。同时蓝牙耳机和蓝牙模块都应支持蓝牙4.0以上协议，以便能够取得更快的传输速度、更远的有效距离、更低的功耗和更高的性能。

高功率蓝牙外置天线12，通过IPEX接口与交换机内部的双模BLE蓝牙模块连接，用以接收蓝牙耳机发出的各种按键和语音指令，并向蓝牙耳机发送来自蓝牙模块的蓝牙语音应答信号。

双模BLE蓝牙模块2，通过蓝牙数传接口11和蓝牙音频接口3分别与AT指令解析模块10和语音信号双向识别模块4连接，可以同时支持蓝牙数据信号和蓝牙语音信号的透传，且具有低功耗的特点。

AT指令解析模块10，通过SPI接口与交换机处理器6连接，通过搜索AT-CLI指令映射表，将蓝牙数传接口发出的蓝牙按键AT指令解析成对应的交换芯片CLI指令，然后发送到交换机处理器。

交换机处理器6，可以是非网管交换机的MCU或网管型交换机的CPU，通过MII接口与交换芯片8连接，根据接收到CLI指令控制交换芯片完成相应的操作，并将交换芯片的操作结果(如：1-操作成功；0-操作失败；#xxx-其中xxx为查询结果)返还给语音指令双向解析模块；

交换机处理器6，还通过GPIO接口分别与告警继电器7和蓝牙指示灯9连接，根据双模BLE蓝牙模块和蓝牙耳机的配对结果，控制告警继电器7和蓝牙指示灯9完成相应的操作。

交换芯片8，通过MII接口与交换机处理器6连接，按照接收到的CLI指令完成相应的操作，并将操作结果返还给交换机处理器6。

告警继电器7，通过GPIO接口与交换机处理器6连接，指示配对状态信号。

蓝牙指示灯9，通过GPIO接口与交换机处理器6连接，指示配对状态信号。

语音信号双向识别模块4，将从双模BLE蓝牙模块的蓝牙音频接口3接收到的蓝牙语音信号转换为对应的语音指令字符串，然后发送给语音指令双向解析模块5；同时将来自语音指令双向解析模块5的指令应答字符串转换为对应的蓝牙语音信号，然后发送给双模BLE蓝牙模块的蓝牙音频接口3。

语音指令双向解析模块5，通过SPI接口与交换机处理器6连接，将来自语音信号双向识别模块4的语音指令字符串解析成对应的交换芯片CLI指令，然后发送给交换机处理器6；同时将交换芯片的操作结果翻译成易理解的字符串后，在前面添加对应的交换机序列号和操作指令，封装成完整的指令应答字符串，然后发送给语音信号双向识别模块4。

如图1所示，本发明实施例提供的基于蓝牙耳机的交换机远程控制方法包括以下步骤：

S101：长按蓝牙耳机开机键直到蓝牙耳机的指示灯开始蓝红交替闪烁，表示蓝牙耳机进入配对扫描状态，然后松手。

S102：蓝牙耳机配对消息采用广播形式发送，配对消息内容包含自己的蓝牙设备地址BD_ADDR和配对密钥，其中配对密钥为待连接交换机的6位16进制序列号；由于不同设备的序列号是唯一且固定的，因此可以保证每台交换机配对密钥的唯一性；序列号的每位数用4bit二进制数表示，通过按压蓝牙耳机的音量减小键输入二进制数0，通过按压蓝牙耳机的音量增大键输入二进制数1。

S103：如果配对密钥输入错误，需要先执行S107关掉蓝牙耳机，再执行S101、S102重新输入正确的密钥进行配对。

S104：交换机收到蓝牙耳机发出的配对消息后，将其中的配对密钥和自己序列号的二进制编码进行比对，如果一致，则保存蓝牙耳机的BD_ADDR，并向蓝牙耳机回复一条配对成功应答消息，消息内容包含自己内嵌蓝牙模块的BD_ADDR；同时交换机的蓝牙指示灯常亮，且交换机的告警继电器连响两声表示配对成功。

S105：蓝牙耳机在收到交换机回复的配对成功应答消息后，提取并保存消息中的交换机内嵌蓝牙模块的BD_ADDR，完成配对操作；同时蓝牙耳机指示灯变为蓝色常亮。

S106：在蓝牙耳机和交换机配对成功后，两者之间就建立了绑定关系，可以开始定向通信，用户可以通过按压蓝牙耳机上的不同按键组合、或者对准蓝牙耳机上的麦克风说出不同交换机操作指令的方式，向绑定的交换机发送蓝牙按键AT指令、或者蓝牙语音信号。

S107：如果蓝牙耳机要终止和特定交换机的通信，需要长按蓝牙耳机开机键直到蓝牙耳机的指示灯变红，再松手关掉蓝牙耳机；之后蓝牙耳机上的蓝牙指示灯会熄灭；先前绑定的交换机在收到蓝牙耳机关机前发出的断开链接消息后，也会将自己的蓝牙指示灯熄灭，并控制其告警继电器连响3声以示取消配对。

S108：如果蓝牙耳机要切换绑定关系，与其它交换机通信，也需要先执行S107关掉蓝牙耳机，再执行S101、S102输入其它交换机的密钥进行配对。

本发明提供的S102中，蓝牙耳机上的这两种信号产生方式是互斥的，同一时间只能使用一种信号产生方式；使用蓝牙耳机上接听键和音量键的不同组合操作可以完成蓝牙信号产生方式切换：同时按下接听键+音量减小键，则蓝牙耳机切换到按键信号输入模式；同时按下接听键+音量增大键，则蓝牙耳机切换到语音信号输入模式。

本发明提供的S102中，音量减小键用“↓”表示，音量增大键用“↑”表示；若待连接交换机的序列号是4A0580，则在蓝牙耳机配对时应通过连续按压音量键“↓↑↓↓↑↓↑↓↓↓↓↓↓↑↓↑↑↓↓↓↓↓↓↓”的方式完成密钥输入。

本发明所述系统上的蓝牙按键信号只能单向传输，而蓝牙语音信号可以支持双向传输。交换机上的高功率蓝牙外置天线12将接收到的蓝牙按键AT指令或者蓝牙语音信号转发到交换机内部的双模BLE蓝牙模块2。然后分别通过双模BLE蓝牙模块2的蓝牙数传接口11或蓝牙音频接口3发出。AT指令解析模块10通过搜索AT-CLI指令映射表，将蓝牙数传接口11发出的蓝牙按键AT指令解析成对应的交换芯片CLI指令，然后发送到交换机处理器6。语音信号双向识别模块4将蓝牙音频接口3发出的蓝牙语音信号转换成对应的语音指令字符串，转发给语音指令双向解析模块5。语音指令双向解析模块5再将语音指令字符串解析成对应的交换芯片CLI指令，然后发送给交换机处理器6。交换机处理器6根据接收到CLI指令控制交换芯片8完成相应的操作，并将交换芯片8的操作结果(如：1-操作成功；0-操作失败；#xxx-其中xxx为查询结果)返还给语音指令双向解析模块5。语音指令双向解析模块5将交换芯片8的操作结果翻译成易理解的字符串后，在前面添加对应的交换机序列号和操作指令，封装成完整的指令应答字符串，然后发送给语音信号双向识别模块4。语音信号双向识别模块4再将指令应答字符串转换成对应的蓝牙语音信号，转发给双模BLE蓝牙模块2的蓝牙音频接口。蓝牙外置天线将从双模BLE蓝牙模块2收到的蓝牙语音信号再转发给蓝牙耳机。最后，用户就可以从蓝牙耳机中听到已绑定交换机的蓝牙语音指令执行结果。

本发明通过该系统，用户不需要近距离接触交换机，就可以将重启、恢复出厂设置、风暴抑制/环网等功能的禁用/启用、或千兆光口的自协商/强制模式的切换等常用操作指令，通过蓝牙耳机发送给远程非网管或网管交换机。甚至可以将更复杂的操作指令和状态查询命令，通过在蓝牙耳机上发语音命令的方式，发送给指定的远程交换机，遥控其完成相应的操作，或远程查询指定交换机的工作状态，进行交换机故障的定位分析，帮助工作人员快速便捷地操作、管理和维护远程交换机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种远程控制交换机的系统，其特征在于，所述远程控制交换机的系统设置有：

蓝牙耳机，用于产生只能单向传输的蓝牙按键信号和可双向传输的蓝牙语音信号；

交换机蓝牙控制单元，与所述蓝牙耳机进行无线通信，用于接收蓝牙按键AT指令或者蓝牙语音信号，并对其进行处理，生成对交换机实现远程控制的控制指令，并返回指令执行结果；

所述交换机蓝牙控制单元包括：

蓝牙天线，与所述蓝牙耳机进行无线通信，用于接收蓝牙按键AT指令或者收发蓝牙语音信号；

双模BLE蓝牙模块，设置有蓝牙数传接口和蓝牙音频接口，用于支持蓝牙数据信号和蓝牙语音信号的透传；

AT指令解析模块，通过所述蓝牙数传接口与所述双模BLE蓝牙模块进行通信，通过搜索AT-CLI指令映射表，将蓝牙数传接口发出的蓝牙按键AT指令解析成对应的交换芯片CLI指令，然后发送到交换机处理器；

语音信号双向识别模块，通过所述蓝牙音频接口与所述双模BLE蓝牙模块进行通信，将从双模BLE蓝牙模块的蓝牙音频接口接收到的蓝牙语音信号转换成对应的语音指令字符串，然后转发给语音指令双向解析模块；同时将来自语音指令双向解析模块的指令应答字符串转换为对应的蓝牙语音信号，然后发送给双模BLE蓝牙模块的蓝牙音频接口；

语音指令双向解析模块，通过SPI接口与交换机处理器连接，将来自语音信号双向识别模块的语音指令字符串解析成对应的交换芯片CLI指令，然后发送给交换机处理器；同时将交换芯片的操作结果翻译成易理解的字符串后，在前面添加对应的交换机序列号和操作指令，封装成完整的指令应答字符串，然后发送给语音信号双向识别模块；

交换机处理器，通过MII接口与交换芯片连接，根据接收到CLI指令控制交换芯片完成相应的操作，并将交换芯片的操作结果返还给语音指令双向解析模块；

交换机处理器，还通过GPIO接口分别与告警继电器和蓝牙指示灯连接，根据双模BLE蓝牙模块和蓝牙耳机的配对结果，控制告警继电器和蓝牙指示灯完成相应的操作；

交换芯片，通过MII接口与交换机处理器连接，按照接收到的CLI指令完成相应的操作，并将操作结果返还给交换机处理器。

2.如权利要求1所述的一种远程控制交换机的系统，其特征在于，所述交换机处理器采用非网管交换机的MCU或网管型交换机的CPU。

3.一种远程控制交换机的方法，其特征在于，所述远程控制交换机的方法包括：

蓝牙耳机通过蓝牙设备地址和配对密钥与交换机进行配对；

在蓝牙耳机和交换机完成配对操作后，通过蓝牙耳机向绑定的交换机发送蓝牙按键AT指令或蓝牙语音信号；

对蓝牙按键AT指令或蓝牙语音信号进行解析，生成交换芯片CLI指令；

根据接收到CLI指令控制交换芯片完成相应的操作。

4.如权利要求3所述的远程控制交换机的方法，其特征在于，所述蓝牙耳机通过蓝牙设备地址和配对密钥与交换机进行配对的方法为：

S1，蓝牙耳机发送配对消息至交换机；其中，所述配对消息包括第一蓝牙设备地址和配对密钥；

S2，若判断获知配对密钥输入错误，则关闭蓝牙耳机，然后执行S1重新发送配对消息，直到配对密钥无误；

S3，交换机收到所述配对消息后，将所述配对密钥和交换机序列号的二进制编码进行比对，若比对结果一致，则保存所述第一蓝牙设备地址，并向所述蓝牙耳机回复配对成功应答消息，所述配对成功应答消息携带交换机内嵌蓝牙模块的第二蓝牙设备地址；

S4，蓝牙耳机在收到交换机回复的配对成功应答消息后，提取并保存所述第二蓝牙设备地址，完成配对操作，此时蓝牙耳机和交换机建立绑定关系；

S5，在蓝牙耳机和交换机完成配对操作后，通过蓝牙耳机向绑定的交换机发送蓝牙按键AT指令、或蓝牙语音信号。

5.如权利要求3所述的远程控制交换机的方法，其特征在于，交换机会根据配对结果控制告警继电器和蓝牙指示灯完成相应的操作。

6.一种远程控制交换机程序存储介质，其特征在于，所存储的计算机程序使交换机执行包括下列步骤：

蓝牙耳机通过蓝牙设备地址和配对密钥与交换机进行配对；

在蓝牙耳机和交换机完成配对操作后，通过蓝牙耳机向绑定的交换机发送蓝牙按键AT指令或蓝牙语音信号；

对蓝牙按键AT指令或蓝牙语音信号进行解析，生成交换芯片CLI指令；

根据接收到CLI指令控制交换芯片完成相应的操作。

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