CN114866374B - 智能家居网关设备和智能家居系统 - Google Patents
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Abstract
智能家居网关设备，包括：重定向模块，其配置为重新确定通信路径中业务消息的若干个目标通信节点；其中通信路径配置为将业务消息从智能家电终端传输至云端服务器或者从云端服务器传输至智能家电终端；代理模块，其配置为自重定向模块接收业务消息并判断业务消息的安全等级；和加密模块，其配置为自代理模块接收安全等级为加密等级的业务消息并为安全等级为加密等级的业务消息加密，加密模块将加密业务消息输出至重定向模块并通过重定向模块将加密业务消息回传至通信路径。同时公开一种智能家居系统。本发明可以提高智能家居网络传输的安全性，包容异构的多种智能家电终端，且无需对智能家电终端的应用进行大幅度修改。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能家居网关设备，以及一种智能家居系统。
背景技术
智能家居，即通过物联网技术连接的家居设备，是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
为了实现智能家居的用途及功能，在应用层面，通常选用HTTP协议（Hyper TextTransfer Protocol,超文本传输协议）或者MQTT协议（Message Queuing TelemetryTransport,消息队列遥测传输）作为连接协议，以通过TCP/IP网络实现数据传输。但是，智能家居的整个通信过程中普遍没有专门的信息加密模块，仅仅依托于HTTP协议或者MQTT协议来保证数据传输安全。尤其是在局域网内进行通信时，存在信息安全漏洞。
发明内容
本发明的第一个方面提出一种智能家居网关设备，包括：重定向模块，其配置为重新确定通信路径中业务消息的若干个目标通信节点；其中所述通信路径配置为将业务消息从智能家电终端传输至云端服务器或者从云端服务器传输至智能家电终端；代理模块，其配置为自所述重定向模块接收业务消息并判断业务消息的安全等级；和加密模块，其配置为自所述代理模块接收安全等级为加密等级的业务消息并为安全等级为加密等级的业务消息加密，所述加密模块将加密业务消息输出至所述重定向模块并通过所述重定向模块将加密业务消息回传至所述通信路径。
在本发明的一些实施例中，所述代理模块还配置为自所述重定向模块接收业务消息并判断业务消息所需的网络环境；如果所述业务消息所需的网络环境为高速网络环境，则所述代理模块通过重定向模块将需要高速网络环境的业务消息回传至所述通信路径；所述智能家居网关设备还包括：加速模块，所述加速模块在将需要高速网络环境的业务消息回传至所述通信路径后，提高所述通信路径的带宽或信号传输强度。
在本发明的一些实施例中，所述通信路径包括上行通信路径，所述上行通信路径配置为将业务消息从智能家电终端传输至云端服务器；所述重定向模块配置为自智能家电终端接收上行业务消息，并将所述上行通信路径中的上行业务消息的目标通信节点重新确定至所述代理模块；所述代理模块判断所述上行业务消息的安全等级；如果所述上行业务消息的安全等级为加密等级，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取加密密钥，所述加密模块通过加密密钥为自所述代理模块接收的、安全等级为加密等级的上行业务消息加密得到加密上行业务消息；所述重定向模块将自所述加密模块接收的加密上行业务消息回传至所述上行通信路径并通过所述上行通信路径传输至云端服务器。
在本发明的一些实施例中，所述通信路径包括下行通信路径，所述下行通信路径配置为将业务消息从云端服务器传输至智能家电终端；所述重定向模块配置为自云端服务器接收下行业务消息，并将所述下行通信路径中的下行业务消息的目标通信节点重新确定至所述代理模块；所述代理模块判断所述下行业务消息是否为加密下行业务消息；如果所述下行业务消息为加密下行业务消息，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取解密密钥，所述加密模块通过解密密钥为自所述代理模块接收的加密下行业务消息解密得到解密下行业务消息；所述重定向模块将自所述加密模块接收的解密下行业务消息回传至所述下行通信路径并通过所述下行通信路径传输至智能家电终端。
在本发明的一些实施例中，所述代理模块根据生成所述业务消息的智能家电终端的IP地址、端口地址或域名判断所述业务消息的安全等级；如果满足以下条件的其中之一，则所述业务消息的安全等级为加密等级：生成所述业务消息的智能家电终端的IP地址为设定加密IP地址；生成所述业务消息的智能家电终端的端口地址为设定加密端口地址；生成所述业务消息的智能家电终端的域名为设定加密域名；如果上述条件均不满足，则所述业务消息的安全等级为非加密等级，通过所述重定向模块将安全等级为非加密等级的业务消息回传至所述通信路径。
在本发明的一些实施例中，所述代理模块配置为判定自智能家电终端接收的业务消息的安全等级均为加密等级；所述加密模块自所述代理模块接收安全等级为加密等级的业务消息以及业务消息的目标云端服务器地址；所述加密模块与密钥服务器建立通信并上传目标云端服务器地址；如果所述加密模块接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过所述加密密钥为自所述代理模块接收的业务消息加密并通过重定向模块将加密业务消息回传至通信路径；其中所述密钥服务器配置为在目标云端服务器地址为设定云端服务器地址时反馈加密密钥；如果所述加密模块未接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过重定向模块将业务消息回传至通信路径。
本发明的第二个方面提供一种智能家居系统，包括：智能家电终端；智能家居网关设备，所述智能家居网关设备配置为与所述智能家电终端通信连接；公共服务器，所述公共服务器配置为与所述智能家居网关设备通信连接；和云端服务器，所述云端服务器配置为与所述公共服务器通信连接；密钥服务器，所述密钥服务器与所述智能家居网关设备通信连接；所述智能家电终端、所述智能家居网关设备、所述公共服务器和所述云端服务器之间配置有上行通信路径；所述智能家居网关设备包括：重定向模块，所述重定向模块配置为自智能家电终端接收上行业务消息，并将上行通信路径中的上行业务消息的目标通信节点自所述公共服务器重新确定至代理模块；代理模块，所述代理模块判断自所述重定向模块接收的上行业务消息的安全等级；和加密模块，如果所述上行业务消息的安全等级为加密等级，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取加密密钥，所述加密模块通过加密密钥为自所述代理模块接收的、安全等级为加密等级的上行业务消息加密得到加密上行业务消息；所述重定向模块将自所述加密模块接收的加密上行业务消息回传至所述上行通信路径并通过公共服务器传输至云端服务器。
在本发明的一些实施例中，所述云端服务器、所述公共服务器、所述智能家居网关设备和所述智能家电终端之间配置有下行通信路径；所述重定向模块配置为自所述公共服务器接收下行业务消息，并将所述下行通信路径中的下行业务消息的目标通信节点自所述智能家电终端重新确定至所述代理模块；所述代理模块判断所述下行业务消息是否为加密下行业务消息；如果所述下行业务消息为加密下行业务消息，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取解密密钥，所述加密模块通过解密密钥为自所述代理模块接收的加密下行业务消息解密得到解密下行业务消息；所述重定向模块将自所述加密模块接收的解密下行业务消息回传至所述下行通信路径并通过所述下行通信路径传输至智能家电终端。
在本发明的一些实施例中，所述代理模块还配置为自所述重定向模块接收业务消息并判断业务消息所需的网络环境；如果所述业务消息所需的网络环境为高速网络环境，则所述代理模块通过重定向模块将需要高速网络环境的业务消息回传至所述上行通信路径或下行通信路径；所述智能家居网关设备还包括：
加速模块，所述加速模块在将需要高速环境的业务消息回传至所述通信路径后，提高所述通信路径的带宽或信号传输强度。
所述代理模块根据生成所述业务消息的智能家电终端的IP地址、端口地址或域名判断所述业务消息的安全等级；如果满足以下条件的其中之一，则所述业务消息的安全等级为加密等级：生成所述业务消息的智能家电终端的IP地址为设定加密IP地址；生成所述业务消息的智能家电终端的端口地址为设定加密端口地址；生成所述业务消息的智能家电终端的域名为设定加密域名；如果上述条件均不满足，则所述业务消息的安全等级为非加密等级，通过所述重定向模块将安全等级为非加密等级的业务消息回传至所述通信路径，并通过公共服务器传输至云端服务器。
通过重定向模块、代理模块和加密模块，智能家居网关设备可以对通信路径中的业务消息进行区分，对加密等级的业务消息进行加密，对非加密等级的业务消息进行透传，从而执行与云端服务器之间的加密通信，异构的智能家电终端的应用开发无需再考虑信息加密，仅需要与智能家居网关设备绑定，在智能家电终端的应用设计中无需进行大规模的加密修改，可以适配智能家电终端的多种操作系统。
附图说明
图1是本发明所提供的智能家居网关设备第一种实施例的结构示意框图；
图2为如图1所示的智能家居网关设备的第一种流程图；
图3为如图1所示的智能家居网关设备的第二种流程图；
图4是本发明所提供的智能家居网关设备第二种实施例的结构示意框图；
图5为如图4所示的智能家居网关设备的第一种流程图；
图6为如图4所示的智能家居网关设备的第二种流程图；
图7是本发明所提供的智能家居系统的结构示意框图；
图8为如图7所示的智能家居系统的第一种流程图；
图9为如图7所示的智能家居系统的第二种流程图；
图10为如图7所示的智能家居系统的第三种流程图；
图11为如图7所示的智能家居系统的第四种流程图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
针对智能家居的整个通信过程中普遍没有专门的信息加密模块，仅仅依托于HTTP协议或者MQTT协议来保证数据传输安全，在局域网内进行通信时，存在信息安全漏洞的问题，本发明的第一个实施方式提供一种智能家居网关设备。智能家居网关设备包括至少两个通信端口，其中一个通信端口示例性地与智能家电终端通信连接。智能家电终端可以设置一个或多个。多个智能家电终端可以示例性地通过总线与通信端口连接，例如以太网网线。当然，多个智能家电终端也可以分别通过独立的线路与通信端口连接。或者，智能家电终端也可以与通信端口无线通信连接。
智能家居网关设备的另一个通信端口与云端服务器通信连接。具体来说，智能家居网关通过局域网与云端服务器通信连接，局域网可以是LAN或者WLAN，例如基于以太网的LAN。智能家居网关设备与云端服务器也可以通过广域网连接，例如因特网。智能家居网关设备还可以以其它方式与云端服务器连接。
智能家居网关设备用于在智能家电终端以及云端服务器之间构成通信路径。通信路径配置为将业务消息从智能家电终端传输至云端服务器或者从云端服务器传输至智能家电终端。
通信路径的构建可以基于一个或多个通信协议，通信协议包括但不限于消息队列遥测传输（Message Queue Telemetry Transport, MQTT）、Zigbee、蓝牙低功耗（BluetoothLow Energy, BLE）、超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol, Http）。
如图1所示，智能家居网关设备10包括重定向模块102、代理模块104和加密模块106。其中，重定向模块102配置为重新确定通信路径中业务消息的若干个目标通信节点，代理模块104配置为自重定向模块102接收业务消息并判断业务消息的安全等级，而加密模块106配置为自代理模块104接收安全等级为加密等级的业务消息并为安全等级为加密等级的业务消息加密，加密模块106将加密业务消息输出至重定向模块102并通过重定向模块102将加密业务消息回传至通信路径。通过重定向模块102、代理模块104和加密模块106，智能家居网关设备10可以对通信路径中的业务消息进行区分，对加密等级的业务消息进行加密，对非加密等级的业务消息进行透传，从而执行与云端服务器之间的加密通信，异构的智能家电终端的应用开发无需再考虑信息加密，仅需要与智能家居网关设备10绑定，在智能家电终端的应用设计中无需进行大规模的加密修改，可以适配智能家电终端的多种操作系统，例如Linux系统、Android系统、RTOS系统、Open Harmony系统等等。
智能家电终端可以是智能空调、智能冰箱、智能洗衣机、智能电视、智能音箱、智能台灯、智能窗帘、智能厨房电器、智能洗浴电器、智能净水设备、智能安全设备（如门禁、门锁、监控、警报器）、可穿戴设备等等。
智能家居网关设备可以是一个独立的硬件设备，也可以集成在其它电子设备中。重定向模块、代理模块和加密模块可以是软件模块。
示例性的，如图2所示，通信路径包括上行通信路径。上行通信路径配置为将业务消息从智能家电终端传输至云端服务器。
智能家居网关设备配置为执行如图2所示的多个步骤：
智能家居网关设备自智能家电终端接收上行业务消息。
以MQTT协议为例，按照上行通信路径的目标通信节点，作为MQTT客户端的智能家居网关设备预计将上行业务消息传输至MQTT公共服务器，但对于智能家电终端和云端服务器的提供方来说，MQTT公共服务器通常是租赁的，如果直接透传，无法确保信息的安全。
在本发明所提供的智能家居网关设备中，在接收到上行业务消息后，重定向模块即将上行通信路径中的上行业务消息的目标通信节点自MQTT公共服务器重新确定至代理模块。在可选的实施方式中，重定向模块由NAT（Network Address Translation，网络地址转换）软件模块实现。通过重定向模块，原有的、智能家电终端中的业务应用可以不用修改原有的网络传输方式，从而使得智能家电终端所有网络传输内容都可以自动得到处理，不影响原有应用的实现方式。
代理模块判断上行业务消息的安全等级。
如果上行业务消息的安全等级为加密等级，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取加密密钥。加密模块通过加密密钥为自代理模块接收的、安全等级为加密等级的上行业务消息加密得到加密上行业务消息。
重定向模块将自加密模块接收的加密上行业务消息回传至上行通信路径并通过上行通信路径传输至云端服务器。延续上述示例，加密上行业务消息被传输至MQTT公共服务器，并进一步由MQTT公共服务器上传至云端服务器，云端服务器同样也作为MQTT协议中的客户端工作。
通过这种方式，租用的MQTT公共服务器仅能获得加密的信息，数据传输的安全性有效提高。
示例性的，如图3所示，通信路径包括下行通信路径。下行通信路径配置为将业务消息从云端服务器传输至智能家电终端。
智能家居网关设备配置为执行如图3所示的多个步骤：
智能家居网关设备自云端服务器接收下行业务消息。
以MQTT协议为例，按照下行通信路径的目标通信节点，作为MQTT客户端的云端服务器将下行业务消息传输至MQTT公共服务器，并进一步通过MQTT公共服务器将业务消息传输至智能家电终端。但对于智能家电终端和云端服务器的提供方来说，MQTT公共服务器通常是租赁的，如果直接透传，无法确保信息的安全。因此，在云端服务器一端对下行业务消息加密，并同时将解密密钥传输至密钥服务器。
在本发明所提供的智能家居网关设备中，在接收到下行业务消息后，重定向模块即将下行通信路径中的下行业务消息的目标通信节点自智能家电终端重新确定至代理模块。在可选的实施方式中，重定向模块由NAT（Network Address Translation，网络地址转换）软件模块实现。通过重定向模块，原有的、智能家电终端中的业务应用可以不用修改原有的网络传输方式，从而使得智能家电终端所有网络传输内容都可以自动得到处理，不影响原有应用的实现方式。
代理模块判断下行业务消息是否为加密下行业务消息。
如果下行业务消息为加密下行业务消息，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取解密密钥，加密模块通过解密密钥为自代理模块接收的加密下行业务消息解密得到解密下行业务消息。
重定向模块将自加密模块接收的解密下行业务消息回传至下行通信路径并通过下行通信路径传输至智能家电终端。延续上述示例，解密下行业务消息被传输至智能家电终端。 通过这种方式，租用的MQTT公共服务器同样仅能获得加密的信息，数据传输的安全性有效提高。
在本实施例中，代理模块可选的通过多种方式判断业务消息的安全等级。
在一种实施方式中，代理模块可以根据生成业务消息的智能家电终端的IP地址、端口地址或域名判断业务消息的安全等级。
如果满足以下条件的其中之一，则业务消息的安全等级为加密等级，具体包括：
生成业务消息的智能家电终端的IP地址为设定加密IP地址。
生成业务消息的智能家电终端的端口地址为设定加密端口地址。
生成业务消息的智能家电终端的域名为设定加密域名。
举例来说，对于智能家电终端来说，通常基于MQTT协议的数据通过端口1883传输，当代理模块判断出生成业务消息的智能家电终端的端口地址为1883端口地址时，则判定业务消息的安全等级为加密等级。
如果上述条件均不满足，则业务消息的安全等级为非加密等级，通过重定向模块将安全等级为非加密等级的业务消息回传至通信路径。沿用上述示例，则以透传的形式，通过MQTT公共服务器传输至云端服务器。
在另一种实施方式中，代理模块通过以下方式判断业务消息的安全等级。
代理模块配置为判定自智能家电终端接收的业务消息的安全等级均为加密等级。
加密模块自代理模块接收安全等级为加密等级的业务消息以及业务消息的目标云端服务器地址。
加密模块与密钥服务器建立通信并上传目标云端服务器地址。
如果加密模块接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过加密密钥为自代理模块接收的业务消息加密并通过重定向模块将加密业务消息回传至通信路径；其中密钥服务器配置为当且仅当目标云端服务器地址为设定云端服务器地址时反馈加密密钥；即根据目标云端服务器的地址选择性地为业务消息加密。
如果加密模块未接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过重定向模块将业务消息回传至通信路径。沿用上述示例，则以透传的形式，通过MQTT公共服务器传输至云端服务器。
在一个优选的实施例中，如图4所示，智能家居网关设备10包括重定向模块102、代理模块104、加密模块106和加速模块108。其中，重定向模块102配置为重新确定通信路径中业务消息的若干个目标通信节点，代理模块104配置为自重定向模块102接收业务消息并判断业务消息的安全等级，同时也为自重定向模块102接收的业务消息判断所需的网络环境；一方面，加密模块106配置为自代理模块104接收安全等级为加密等级的业务消息并为安全等级为加密等级的业务消息加密，加密模块106将加密业务消息输出至重定向模块102并通过重定向模块102将加密业务消息回传至通信路径；另一方面，如果业务消息所需的网络环境为高速网络环境，则代理模块104通过重定向模块102将需要高速网络环境的业务消息回传至通信路径，同时加速模块108在将需要高速网络环境的业务消息回传至通信路径后，提高通信路径的带宽或者信号传输强度。通过重定向模块102、代理模块104和加密模块106，智能家居网关设备10可以对通信路径中的业务消息进行区分，对加密等级的业务消息进行加密，对非加密等级的业务消息进行透传，从而执行与云端服务器之间的加密通信；同时可以自动识别需要高速网络环境的业务消息，异构的智能家电终端的应用开发无需再考虑信息加密或者网络加速，仅需要与智能家居网关设备10绑定，在智能家电终端的应用设计中无需进行大规模的加密修改或者加速修改，可以适配智能家电终端的多种操作系统，例如Linux系统、Android系统、RTOS系统、Open Harmony系统等等。
智能家电终端可以是智能空调、智能冰箱、智能洗衣机、智能电视、智能音箱、智能台灯、智能窗帘、智能厨房电器、智能洗浴电器、智能净水设备、智能安全设备（如门禁、门锁、监控、警报器）、可穿戴设备等等。
智能家居网关设备10可以是一个独立的硬件设备，也可以集成在其它电子设备中。重定向模块102、代理模块104、加密模块106和加速模块108可以是软件模块。
示例性的，如图5所示，通信路径包括上行通信路径。上行通信路径配置为将业务消息从智能家电终端传输至云端服务器。
智能家居网关设备配置为执行如图5所示的多个步骤：
智能家居网关设备自智能家电终端接收上行业务消息。
以MQTT协议为例，按照上行通信路径的目标通信节点，作为MQTT客户端的智能家居网关设备预计将上行业务消息传输至MQTT公共服务器，但对于智能家电终端和云端服务器的提供方来说，MQTT公共服务器通常是租赁的，如果直接透传，无法确保信息的安全。
在本发明所提供的智能家居网关设备中，在接收到上行业务消息后，重定向模块即将上行通信路径中的上行业务消息的目标通信节点自MQTT公共服务器重新确定至代理模块。在可选的实施方式中，重定向模块由NAT（Network Address Translation，网络地址转换）软件模块实现。通过重定向模块，原有的、智能家电终端中的业务应用可以不用修改原有的网络传输方式，从而使得智能家电终端所有网络传输内容都可以自动得到处理，不影响原有应用的实现方式。
代理模块判断上行业务消息的安全等级。
如果上行业务消息的安全等级为加密等级，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取加密密钥。加密模块通过加密密钥为自代理模块接收的、安全等级为加密等级的上行业务消息加密得到加密上行业务消息。
重定向模块将自加密模块接收的加密上行业务消息回传至上行通信路径并通过上行通信路径传输至云端服务器。延续上述示例，加密上行业务消息被传输至MQTT公共服务器，并进一步由MQTT公共服务器上传至云端服务器，云端服务器同样也作为MQTT协议中的客户端工作。
通过这种方式，租用的MQTT公共服务器仅能获得加密的信息，数据传输的安全性有效提高。
如果上行业务消息的安全等级为非加密等级，代理模块判断上行业务消息所需的网络环境。
如果上行业务消息所需的网络环境为高速网络环境，通过重定向模块将需要高速网络环境的上行业务消息回传至上行通信路径，加速模块在将需要高速网络环境的上行业务消息回传至上行通信路径后，提高上行通信路径的带宽或信号传输速度，实现自动加速。
如果上行业务消息所需的网络环境为非高速网络环境，则通过重定向模块将上行业务消息回传至上行通信路径，正常透传。
示例性的，如图6所示，通信路径包括下行通信路径。下行通信路径配置为将业务消息从云端服务器传输至智能家电终端。
智能家居网关设备配置为执行如图6所示的多个步骤：
智能家居网关设备自云端服务器接收下行业务消息。
以MQTT协议为例，按照下行通信路径的目标通信节点，作为MQTT客户端的云端服务器将下行业务消息传输至MQTT公共服务器，并进一步通过MQTT公共服务器将业务消息传输至智能家电终端。但对于智能家电终端和云端服务器的提供方来说，MQTT公共服务器通常是租赁的，如果直接透传，无法确保信息的安全。因此，在云端服务器一端对下行业务消息加密，并同时将解密密钥传输至密钥服务器。
在本发明所提供的智能家居网关设备中，在接收到下行业务消息后，重定向模块即将下行通信路径中的下行业务消息的目标通信节点自智能家电终端重新确定至代理模块。在可选的实施方式中，重定向模块由NAT（Network Address Translation，网络地址转换）软件模块实现。通过重定向模块，原有的、智能家电终端中的业务应用可以不用修改原有的网络传输方式，从而使得智能家电终端所有网络传输内容都可以自动得到处理，不影响原有应用的实现方式。
代理模块判断下行业务消息是否为加密下行业务消息。
如果下行业务消息为加密下行业务消息，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取解密密钥，加密模块通过解密密钥为自代理模块接收的加密下行业务消息解密得到解密下行业务消息。
重定向模块将自加密模块接收的解密下行业务消息回传至下行通信路径并通过下行通信路径传输至智能家电终端。延续上述示例，解密下行业务消息被传输至智能家电终端。 通过这种方式，租用的MQTT公共服务器同样仅能获得加密的信息，数据传输的安全性有效提高。
如果下行业务消息为非加密下行业务消息，则代理模块判断下行业务消息所需的网络环境。
如果下行业务消息所需的网络环境为高速网络环境，则通过重定向模块将需要高速网络环境的下行业务消息回传至下行通信路径，加速模块在将需要高速网络环境的下行业务消息回传至下行通信路径后，提高下行通信路径的带宽或信号传输强度。
如果下行业务消息所需的网络环境为非高速网络环境，则通过重定向模块将下行业务消息回传至下行通信路径，正常透传。
在本实施例中，代理模块可选的通过多种方式判断业务消息的安全等级。
在一种实施方式中，代理模块可以根据生成业务消息的智能家电终端的IP地址、端口地址或域名判断业务消息的安全等级。
如果满足以下条件的其中之一，则业务消息的安全等级为加密等级，具体包括：
生成业务消息的智能家电终端的IP地址为设定加密IP地址。
生成业务消息的智能家电终端的端口地址为设定加密端口地址。
生成业务消息的智能家电终端的域名为设定加密域名。
举例来说，对于智能家电终端来说，通常基于MQTT协议的数据通过端口1883传输，当代理模块判断出生成业务消息的智能家电终端的端口地址为1883端口地址时，则判定业务消息的安全等级为加密等级。
如果上述条件均不满足，则业务消息的安全等级为非加密等级，通过重定向模块将安全等级为非加密等级的业务消息回传至通信路径。沿用上述示例，则以透传的形式，通过MQTT公共服务器传输至云端服务器。
代理模块同样可以根据生成业务消息的智能家电终端的端口地址判断业务消息所需的网络环境。举例来说，智能家电终端通过80端口传输HTTP协议下的OTA（Over TheAir, 空中下载技术）数据包、视频文件、音频文件等。当代理模块判断出生成业务消息的智能家电终端的端口地址非1883端口地址而是80端口地址时，则判定业务消息所需的网络环境为高速网络环境，自动实现加速。对于下行数据，如果下行业务数据的目标通信地址为80端口，代理模块也判定业务消息所需的网络环境为高速网络环境。对于非80端口和非1883端口传输的业务数据，则可以进行透传。
在另一种实施方式中，代理模块通过以下方式判断业务消息的安全等级。
代理模块配置为判定自智能家电终端接收的业务消息的安全等级均为加密等级。
加密模块自代理模块接收安全等级为加密等级的业务消息以及业务消息的目标云端服务器地址。
加密模块与密钥服务器建立通信并上传目标云端服务器地址。
如果加密模块接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过加密密钥为自代理模块接收的业务消息加密并通过重定向模块将加密业务消息回传至通信路径；其中密钥服务器配置为当且仅当目标云端服务器地址为设定云端服务器地址时反馈加密密钥；即根据目标云端服务器的地址选择性地为业务消息加密。
如果加密模块未接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过重定向模块将业务消息回传至通信路径。沿用上述示例，则以透传的形式，通过MQTT公共服务器传输至云端服务器。
如图 7所示，本发明的第二个方面提供一种智能家居系统。智能家居系统包括：智能家电终端20、智能家居网关设备10、公共服务器30、云端服务器40和密钥服务器。其中智能家居网关设备10配置为智能家电终端20通信连接，公共服务器30配置为与智能家居网关设备10通信连接，云端服务器40配置为与公共服务器30通信连接 ，密钥服务器与智能家居网关设备10通信连接。智能家电终端20、智能家居网关设备10、公共服务器30和云端服务器40之间配置有上行通信路径。
如图7至图11所示，其中，智能家居网关设备包括重定向模块，重定向模块配置为自智能家电终端接收上行业务消息，并将上行通信路径中的上行业务消息的目标通信节点自公共服务器重新确定至代理模块。代理模块判断自重定向模块接收的上行业务消息的安全等级。智能家居网关设备还包括加密模块，如果上行业务消息的安全等级为加密等级，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取加密密钥，加密模块通过加密密钥为自代理模块接收的、安全等级为加密等级的上行业务消息加密的到加密上行业务消息，重定向模块将加密模块接收的加密上行业务消息回传至上行通信路径并通过公共服务器传输至云端服务器。
在本发明的一些实施方式中，公共服务器为MQTT公共服务器。
与之对应的，云端服务器、公共服务器、智能家居网关设备和智能家电终端之间配置有下行通信路径。重定向模块配置为自公共服务器接收下行业务消息，并将下行通信路径中的下行业务消息的目标通信节点自智能家电终端重新确定至代理模块。代理模块判断下行业务消息是否为加密下行业务消息。如果下行业务消息为加密下行业务消息，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取解密密钥，加密模块通过解密密钥为自代理模块接收的加密下行业务消息解密得到解密下行业务消息。重定向模块将自加密模块接收的解密下行业务消息回传至下行通信路径并通过下行通信路径传输至智能家电终端。
在另一个方面，代理模块还配置为自重定向模块接收业务消息并判断业务消息所需的网络环境。如果业务消息所需的网络环境为高速网络环境，则代理模块通过重定向模块将需要高速网络环境的业务消息回传至上行通信路径或下行通信路径。智能家居网关设备中的加速模块将需要高速环境的业务消息回传至通信路径后，提高通信路径的带宽或信号传输强度。
在一种实施方式中，代理模块可以根据生成业务消息的智能家电终端的IP地址、端口地址或域名判断业务消息的安全等级。
如果满足以下条件的其中之一，则业务消息的安全等级为加密等级，具体包括：
生成业务消息的智能家电终端的IP地址为设定加密IP地址。
生成业务消息的智能家电终端的端口地址为设定加密端口地址。
生成业务消息的智能家电终端的域名为设定加密域名。
举例来说，对于智能家电终端来说，通常基于MQTT协议的数据通过端口1883传输，当代理模块判断出生成业务消息的智能家电终端的端口地址为1883端口地址时，则判定业务消息的安全等级为加密等级。
代理模块同样也可以根据生成业务消息的智能家电终端的端口地址判断业务消息所需的网络环境。举例来说，智能家电终端通过80端口传输HTTP协议下的OTA（Over TheAir, 空中下载技术）数据包、视频文件、音频文件等。当代理模块判断出生成业务消息的智能家电终端的端口地址非1883端口地址而是80端口地址时，则判定业务消息所需的网络环境为高速网络环境，自动实现加速。对于下行数据，如果下行业务数据的目标通信地址为80端口，代理模块也判定业务消息所需的网络环境为高速网络环境。
本发明所提供的智能家居系统可以融合多种异构的智能家电终端，简化智能家电终端的应用开发，具有更好地安全性和适配性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种智能家居网关设备，其特征在于，包括：
重定向模块，其配置为重新确定通信路径中业务消息的若干个目标通信节点；其中所述通信路径配置为将业务消息从智能家电终端传输至云端服务器或者从云端服务器传输至智能家电终端，其中所述通信路径的基于MQTT通信协议构建并且包括上行通信路径，所述上行通信路径配置为将业务消息从智能家电终端传输至云端服务器；
代理模块，其配置为自所述重定向模块接收业务消息并判断业务消息的安全等级，其中所述代理模块配置为判定自智能家电终端接收的业务消息的安全等级均为加密等级；和
加密模块，其配置为自代理模块接收安全等级为加密等级的业务消息以及业务消息的目标云端服务器地址；与密钥服务器建立通信并上传目标云端服务器地址；如果加密模块接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过加密密钥为自代理模块接收的业务消息加密并通过重定向模块将加密业务消息回传至通信路径；其中密钥服务器配置为当且仅当目标云端服务器地址为设定云端服务器地址时反馈加密密钥；
如果加密模块未接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过重定向模块将业务消息通过MQTT公共服务器传输至云端服务器。
2.根据权利要求1所述的智能家居网关设备，其特征在于，
所述通信路径包括下行通信路径，所述下行通信路径配置为将业务消息从云端服务器传输至智能家电终端；
所述重定向模块配置为自云端服务器接收下行业务消息，并将所述下行通信路径中的下行业务消息的目标通信节点重新确定至所述代理模块；
所述代理模块判断所述下行业务消息是否为加密下行业务消息；
如果所述下行业务消息为加密下行业务消息，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取解密密钥，所述加密模块通过解密密钥为自所述代理模块接收的加密下行业务消息解密得到解密下行业务消息；
所述重定向模块将自所述加密模块接收的解密下行业务消息回传至所述下行通信路径并通过所述下行通信路径传输至智能家电终端。
3.根据权利要求1或2所述的智能家居网关设备，其特征在于，
所述代理模块还配置为自所述重定向模块接收业务消息并判断业务消息所需的网络环境；如果所述业务消息所需的网络环境为高速网络环境，则所述代理模块通过重定向模块将需要高速网络环境的业务消息回传至所述通信路径；
所述智能家居网关设备还包括：
加速模块，所述加速模块在将需要高速网络环境的业务消息回传至所述通信路径后，提高所述通信路径的带宽或信号传输强度。
4.一种智能家居系统，其特征在于，包括：
智能家电终端；
智能家居网关设备，所述智能家居网关设备配置为与所述智能家电终端通信连接；
MQTT公共服务器，所述MQTT公共服务器配置为与所述智能家居网关设备通信连接；和
云端服务器，所述云端服务器配置为与所述MQTT公共服务器通信连接；
密钥服务器，所述密钥服务器与所述智能家居网关设备通信连接；
所述智能家电终端、所述智能家居网关设备、所述MQTT公共服务器和所述云端服务器之间配置有上行通信路径,所述上行通信路径基于MQTT通信协议构建；
所述智能家居网关设备包括：
重定向模块，所述重定向模块配置为自智能家电终端接收上行业务消息，并将上行通信路径中的上行业务消息的目标通信节点自所述MQTT公共服务器重新确定至代理模块；
代理模块，所述代理模块判断自所述重定向模块接收的上行业务消息的安全等级，其中所述代理模块配置为判定自智能家电终端接收的业务消息的安全等级均为加密等级；
加密模块，其配置为自代理模块接收安全等级为加密等级的业务消息以及业务消息的目标云端服务器地址；与密钥服务器建立通信并上传目标云端服务器地址；如果加密模块接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过加密密钥为自代理模块接收的业务消息加密并通过重定向模块将加密业务消息回传至通信路径；其中密钥服务器配置为当且仅当目标云端服务器地址为设定云端服务器地址时反馈加密密钥；
如果加密模块未接收到密钥服务器反馈的加密密钥，则通过重定向模块将业务消息通过MQTT公共服务器传输至云端服务器。
5.根据权利要求4所述的智能家居系统，其特征在于，
所述云端服务器、所述MQTT公共服务器、所述智能家居网关设备和所述智能家电终端之间配置有下行通信路径，所述下行通信路径基于MQTT通信协议构建；
所述重定向模块配置为自所述MQTT公共服务器接收下行业务消息，并将所述下行通信路径中的下行业务消息的目标通信节点自所述智能家电终端重新确定至所述代理模块；
所述代理模块判断所述下行业务消息是否为加密下行业务消息；
如果所述下行业务消息为加密下行业务消息，则加密模块与密钥服务器建立通信并自密钥服务器获取解密密钥，所述加密模块通过解密密钥为自所述代理模块接收的加密下行业务消息解密得到解密下行业务消息；
所述重定向模块将自所述加密模块接收的解密下行业务消息回传至所述下行通信路径并通过所述下行通信路径传输至智能家电终端。
6.根据权利要求4或5所述的智能家居系统，其特征在于，
所述代理模块还配置为自所述重定向模块接收业务消息并判断业务消息所需的网络环境；如果所述业务消息所需的网络环境为高速网络环境，则所述代理模块通过重定向模块将需要高速网络环境的业务消息回传至所述上行通信路径或下行通信路径；
所述智能家居网关设备还包括：
加速模块，所述加速模块在将需要高速环境的业务消息回传至所述通信路径后，提高所述通信路径的带宽或信号传输强度。
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