CN116248423A - 一种全屋智能物联网的通信方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种全屋智能物联网的通信方法及装置,该方法通过区分用户使用全屋智能系统的不同场景,采用居家模式和离家模式两种通信;在居家场景下,家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向局域网内所有主机组播消息。客户终端在通过mDNS服务,搜寻局域网内的jmlink服务。搜寻成功后,与家庭网关建立TCP连接,通过局域网长连接的方式控制家居设备。用户离开家庭后,客户终端通过MQTT通信协议,与云端IoT平台建立连接,通过订阅设备属性上报Topic,远程监控家居设备运行状态。本发明既能够满足用户离家场景下远程控制智能家居设备,又能在居家场景下获得零时延、极致响应速度的物联网通信,提升了用户使用体验。
Description
技术领域
本发明属于物联网技术领域,具体涉及一种全屋智能物联网的通信方法及装置。
背景技术
全屋智能是地产科技核心技术,前装全屋智能项目以住宅为平台,利用各种布线、网络等相关技术,将与家居生活有关的各种智能设备作为子系统连接在一起。例如:智能灯光、电动窗帘、燃气传感器、烟雾传感器、智能开关面板、智能门锁、智能门铃、智能摄像头、新风系统、背景音乐系统、智能晾衣架等。
在全屋智能系统中,家庭网关作为内外通信的核心,一方面与各种子设备进行连接,另一方面与互联网上的IoT平台进行远程通信。全屋智能系统的用户通常使用安装APP程序的手机为客户终端,对家居设备进行远程控制与监控。客户终端通过https通信协议将控制指令发送给云端服务器,家庭网关通过MQTT通信协议与网络服务器进行订阅消息传送(即控制指令与控制回执的传送)。
在当前的全屋智能系统中,没有区分离家场景和居家场景。所有终端控制指令都需要发送到云端服务器,家庭网关通过MQTT通信协议,订阅云端信息,接收设备控制指令,通信链路长,网络延时高。在居家场景下,没有利用客户终端与家庭网关在同一局域网的网络优势,为用户提供零时延的极致体验。
发明内容
为此,本发明提供一种全屋智能物联网的通信方法及装置,既能满足用户离家场景下远程控制,又能在居家场景下获得零时延、极致响应速度的物联网通信。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种全屋智能物联网的通信方法,包括:
使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID和设备密钥,向云端IoT平台发起MQTT连接;
当所述家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与所述家庭网关设备连接的子设备批量上线,所述云端IoT平台根据上报的所述家庭网关设备的ID,把注册的子设备与所述家庭网关设备建立拓扑关系;
当子设备上线成功后,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic,并发起一次子设备属性上报,同步子设备最新的属性状态;
所述家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册服务名称、服务IP及端口信息;
当客户终端启动后,判断所述客户终端网络类型,若所述客户终端使用的为WiFi网络,接收所述客户终端向mDNS服务的请求,寻找局域网内服务器,得到局域网内所述家庭网关设备的IP、端口,并向所述家庭网关设备建立TCP网络连接;
当所述客户终端建立TCP网络连接成功后,所述家庭网关设备接收所述客户终端发送的用户鉴权信息;所述家庭网关设备收到所述客户终端发送的用户鉴权信息报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到所述云端IoT平台进行用户鉴权Topic;
所述云端IoT平台收到所述客户终端鉴权请求后,验证用户登录状态、验证用户家庭信息与家居设备控制权限,当所述云端IoT平台鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求编号作为回执信息进行用户鉴权Topic响应;
当所述家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果发送给所述客户终端。
作为全屋智能物联网的通信方法优选方案,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID作为账户,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备密钥作为密码,向云端IoT平台发起MQTT连接;
所述家庭网关设备采用一机一密钥的模式,在所述家庭网关设备出厂前,将鉴权信息烧录到所述家庭网关设备的固件中。
作为全屋智能物联网的通信方法优选方案,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic包括:属性设置、服务调用和OTA信息;
向局域网内的所有主机组播mDNS服务注册的服务名称、服务IP及端口信息;
所述客户终端发送的用户鉴权信息包括鉴权请求唯一编号,用户ID,用户登录Access-Token和家庭ID。
作为全屋智能物联网的通信方法优选方案,若鉴权请求通过,所述家庭网关设备将子设备最新属性信息发送给所述客户终端,并执行所述客户终端发送的设备控制指令;
若鉴权请求未通过,所述家庭网关设备断开与所述客户终端的TCP连接。
作为全屋智能物联网的通信方法优选方案,当所述客户终端与所述家庭网关设备完成鉴权后,居家模式下设备控制过程为:
所述客户终端通过TCP连接发送设备控制指令,设备控制指令包括唯一指令ID,发送时间,子设备ID,终端用户ID,设备服务编码,设备服务调用入参值;
所述家庭网关设备收到设备控制指令后,解析设备控制指令,根据解析获得的目标子设备ID,进行设备属性设置或者设备服务调用;
所述家庭网关设备完成设备控制指令后,向与其发送设备控制指令的所述客户终端反馈控制回执信息,控制回执信息包括控制指令ID,响应时间,设备服务编码,服务调用返回码,服务调用返回数据;
所述家庭网关设备反馈控制回执信息后,按照MQTT通信协议,将所述家庭网关设备的更新后的属性信息上报到所述云端IoT平台。
作为全屋智能物联网的通信方法优选方案,当所述客户终端与所述家庭网关设备建立TCP连接后,通过发送心跳包的方式维持长连接;
连续若干个心跳,所述客户终端无法收到心跳应答,则判断连接断开;
所述客户终端启动断线重连机制,尝试重新与所述家庭网关设备建立TCP连接;
如果重连失败,所述客户终端启动离家通信模式,按照MQTT通信协议,与所述云端IoT平台建立MQTT连接,并订阅属性上报Topic,监听最新设备属性状态。
本发明还提供一种全屋智能物联网的通信装置,包括:
MQTT连接发起模块,用于使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID和设备密钥,向云端IoT平台发起MQTT连接;
子设备上线模块,用于当所述家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与所述家庭网关设备连接的子设备批量上线,所述云端IoT平台根据上报的所述家庭网关设备的ID,把注册的子设备与所述家庭网关设备建立拓扑关系;
属性处理模块,用于当子设备上线成功后,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic,并发起一次子设备属性上报,同步子设备最新的属性状态;
mDNS服务处理模块,用于所述家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册服务名称、服务IP及端口信息;
TCP网络连接模块,用于当客户终端启动后,判断所述客户终端网络类型,若所述客户终端使用的为WiFi网络,接收所述客户终端向mDNS服务的请求,寻找局域网内服务器,得到局域网内所述家庭网关设备的IP、端口,并向所述家庭网关设备建立TCP网络连接;
用户鉴权模块,用于当所述客户终端建立TCP网络连接成功后,所述家庭网关设备接收所述客户终端发送的用户鉴权信息;所述家庭网关设备收到所述客户终端发送的用户鉴权信息报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到所述云端IoT平台进行用户鉴权Topic;
权限验证模块,用于所述云端IoT平台收到所述客户终端鉴权请求后,验证用户登录状态、验证用户家庭信息与家居设备控制权限,当所述云端IoT平台鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求编号作为回执信息进行用户鉴权Topic响应;
鉴权回执模块,用于当所述家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果发送给所述客户终端。
作为全屋智能物联网的通信装置优选方案,所述MQTT连接发起模块中,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID作为账户,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备密钥作为密码,向云端IoT平台发起MQTT连接;所述家庭网关设备采用一机一密钥的模式,在所述家庭网关设备出厂前,将鉴权信息烧录到所述家庭网关设备的固件中;
所述属性处理模块中,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic包括:属性设置、服务调用和OTA信息;
所述mDNS服务处理模块中,向局域网内的所有主机组播mDNS服务注册的服务名称、服务IP及端口信息;
所述用户鉴权模块中,所述客户终端发送的用户鉴权信息包括鉴权请求唯一编号,用户ID,用户登录Access-Token和家庭ID;
所述鉴权回执模块中,若鉴权请求通过,所述家庭网关设备将子设备最新属性信息发送给所述客户终端,并执行所述客户终端发送的设备控制指令;
若鉴权请求未通过,所述家庭网关设备断开与所述客户终端的TCP连接。
作为全屋智能物联网的通信装置优选方案,还包括居家控制模块,用于当所述客户终端与所述家庭网关设备完成鉴权后,进行居家模式下设备控制;
所述居家控制模块包括:
控制指令下发子模块,用于所述客户终端通过TCP连接发送设备控制指令,设备控制指令包括唯一指令ID,发送时间,子设备ID,终端用户ID,设备服务编码,设备服务调用入参值;
控制指令解析子模块,用于所述家庭网关设备收到设备控制指令后,解析设备控制指令,根据解析获得的目标子设备ID,进行设备属性设置或者设备服务调用;
控制回执子模块,用于所述家庭网关设备完成设备控制指令后,向与其发送设备控制指令的所述客户终端反馈控制回执信息,控制回执信息包括控制指令ID,响应时间,设备服务编码,服务调用返回码,服务调用返回数据;
属性更新同步子模块,用于所述家庭网关设备反馈控制回执信息后,按照MQTT通信协议,将所述家庭网关设备的更新后的属性信息上报到所述云端IoT平台。
作为全屋智能物联网的通信装置优选方案,还包括连接监听模块,用于当所述客户终端与所述家庭网关设备建立TCP连接后,通过发送心跳包的方式维持长连接;连续若干个心跳,所述客户终端无法收到心跳应答,则判断连接断开;
还包括断线重连模块,用于所述客户终端启动断线重连机制,尝试重新与所述家庭网关设备建立TCP连接;
还包括离家启动模块,用于如果重连失败,所述客户终端启动离家通信模式,按照MQTT通信协议,与所述云端IoT平台建立MQTT连接,并订阅属性上报Topic,监听最新设备属性状态。
本发明的有益效果如下:使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID和设备密钥,向云端IoT平台发起MQTT连接;当家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与家庭网关设备连接的子设备批量上线,云端IoT平台根据上报的家庭网关设备的ID,把注册的子设备与家庭网关设备建立拓扑关系;当子设备上线成功后,家庭网关设备订阅子设备对应的Topic,并发起一次子设备属性上报,同步子设备最新的属性状态;家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册服务名称、服务IP及端口信息;当客户终端启动后,判断客户终端网络类型,若客户终端使用的为WiFi网络,接收客户终端向mDNS服务的请求,寻找局域网内服务器,得到局域网内家庭网关设备的IP、端口,并向家庭网关设备建立TCP网络连接;当客户终端建立TCP网络连接成功后,家庭网关设备接收客户终端发送的用户鉴权信息;家庭网关设备收到客户终端发送的用户鉴权信息报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到云端IoT平台进行用户鉴权Topic;云端IoT平台收到客户终端鉴权请求后,验证用户登录状态、验证用户家庭信息与家居设备控制权限,当云端IoT平台鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求编号作为回执信息进行用户鉴权Topic响应;当家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果发送给客户终端。本发明既能够满足用户离家场景下远程控制智能家居设备,又能在居家场景下获得零时延、极致响应速度的物联网通信,提升了用户使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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示例性的,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,还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的全屋智能物联网的通信方法逻辑示意图;
图2为本发明实施例1提供的全屋智能物联网的通信方法中家庭网关设备启动上线流程图;
图3为本发明实施例1提供的全屋智能物联网的通信方法中客户终端向家庭网关设备发起网络连接的流程图;
图4为本发明实施例1提供的全屋智能物联网的通信方法中居家模式下设备控制流程图;
图5为本发明实施例2提供的全屋智能物联网的通信装置示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例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,都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1、图2、图3和图4,本发明实施例1提供一种全屋智能物联网的通信方法,包括以下步骤:
家庭网关设备启动上线:
S1、使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID和设备密钥,向云端IoT平台发起MQTT连接;
S2、当所述家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与所述家庭网关设备连接的子设备批量上线,所述云端IoT平台根据上报的所述家庭网关设备的ID,把注册的子设备与所述家庭网关设备建立拓扑关系;
S3、当子设备上线成功后,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic,并发起一次子设备属性上报,同步子设备最新的属性状态;
S4、所述家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册服务名称、服务IP及端口信息;
客户终端向家庭网关设备发起网络连接:
T1、当客户终端启动后,判断所述客户终端网络类型,若所述客户终端使用的为WiFi网络,接收所述客户终端向mDNS服务的请求,寻找局域网内服务器,得到局域网内所述家庭网关设备的IP、端口,并向所述家庭网关设备建立TCP网络连接;
T2、当所述客户终端建立TCP网络连接成功后,所述家庭网关设备接收所述客户终端发送的用户鉴权信息;所述家庭网关设备收到所述客户终端发送的用户鉴权信息报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到所述云端IoT平台进行用户鉴权Topic;
T3、所述云端IoT平台收到所述客户终端鉴权请求后,验证用户登录状态、验证用户家庭信息与家居设备控制权限,当所述云端IoT平台鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求编号作为回执信息进行用户鉴权Topic响应;
T4、当所述家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果发送给所述客户终端;
当所述客户终端与所述家庭网关设备完成鉴权后,居家模式下设备控制过程为:
R1、所述客户终端通过TCP连接发送设备控制指令,设备控制指令包括唯一指令ID,发送时间,子设备ID,终端用户ID,设备服务编码,设备服务调用入参值;
R2、所述家庭网关设备收到设备控制指令后,解析设备控制指令,根据解析获得的目标子设备ID,进行设备属性设置或者设备服务调用;
R3、所述家庭网关设备完成设备控制指令后,向与其发送设备控制指令的所述客户终端反馈控制回执信息,控制回执信息包括控制指令ID,响应时间,设备服务编码,服务调用返回码,服务调用返回数据;
R4、所述家庭网关设备反馈控制回执信息后,按照MQTT通信协议,将所述家庭网关设备的更新后的属性信息上报到所述云端IoT平台。
本实施例中,家庭网关设备启动上线过程中,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID作为账户,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备密钥作为密码,向云端IoT平台发起MQTT连接;所述家庭网关设备采用一机一密钥的模式,在所述家庭网关设备出厂前,将鉴权信息烧录到所述家庭网关设备的固件中。
其中,MQTT连接由客户终端向服务器端发起,任何运行MQTT客户端库的程序或设备都是一个MQTT客户终端,而MQTT服务器则负责接收客户终端发起的连接,并将客户终端发送的消息转发到另外一些符合条件的客户终端。
其中,家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与家庭网关设备连接的子设备批量上线,云端IoT平台会自动根据上报的getewayId,把注册的子设备与家庭网关设备建立拓扑关系。
其中,家庭网关设备可以挂载子设备,家庭网关设备可以实现子设备管理,可以维持子设备的拓扑关系,将与子设备的拓扑关系同步到云端IoT平台。
本实施例中,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic包括:属性设置、服务调用和OTA信息。
其中,当子设备上线成功后,家庭网关设备需要订阅子设备对应的Topic(属性设置,服务调用,OTA信息等),同时需要帮助子设备发起一次属性上报,即将子设备最新属性信息发送到属性上报Topic,同步子设备最新的属性状态。
本实施例中,向局域网内的所有主机组播mDNS服务注册的服务名称、服务IP及端口信息。
其中,家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册以下信息:服务名称(_jmlink._tcp)、服务的IP、端口。家庭网关设备向局域网内的所有主机组播该消息。
具体的,mDNS即多播dns(Multicast DNS),mDNS主要实现了在没有传统DNS服务器的情况下使局域网内的主机实现相互发现和通信。本实施例中使用的端口为5353,遵从dns协议,使用现有的DNS信息结构、名语法和资源记录类型。
本实施例中,客户终端启动后,如果使用的是Wifi网络,客户终端向mDNS服务请求,寻找局域网内_jmlink._tcp服务器。取到局域网内家庭网关设备的IP、端口,并向家庭网关设备建立TCP网络连接。客户终端与家庭网关建立TCP连接后,向家庭网关设备发送用户鉴权信息,包括鉴权请求唯一编号,用户ID,用户登录Access-Token,家庭ID等加密信息。
其中,家庭网关设备接收到客户终端发送的用户鉴权报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到云端IoT平台,进行用户鉴权Topic。鉴权信息包括鉴权请求唯一编号,用户ID,用户登录Access-Token,家庭ID,网关设备ID,并订阅用户鉴权响应Topic。当云端IoT平台收到鉴权请求后,验证用户登录状态,验证用户家庭信息与家居设备控制权限。鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求唯一编号,作为回执信息,发送到用户鉴权响应Topic。
本实施例中,当家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果,发送给客户终端,若鉴权请求通过,所述家庭网关设备将子设备最新属性信息发送给所述客户终端,并执行所述客户终端发送的设备控制指令;
若鉴权请求未通过,所述家庭网关设备断开与所述客户终端的TCP连接。
本实施例中,当所述客户终端与所述家庭网关设备建立TCP连接后,通过发送心跳包的方式维持长连接;连续三个心跳,所述客户终端无法收到心跳应答,则判断连接断开;所述客户终端启动断线重连机制,尝试重新与所述家庭网关设备建立TCP连接;如果重连失败,所述客户终端启动离家通信模式,按照MQTT通信协议,与所述云端IoT平台建立MQTT连接,并订阅属性上报Topic,监听最新设备属性状态。
综上所述,本发明在家庭网关设备启动上线过程,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID和设备密钥,向云端IoT平台发起MQTT连接;当所述家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与所述家庭网关设备连接的子设备批量上线,所述云端IoT平台根据上报的所述家庭网关设备的ID,把注册的子设备与所述家庭网关设备建立拓扑关系;当子设备上线成功后,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic,并发起一次子设备属性上报,同步子设备最新的属性状态;所述家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册服务名称、服务IP及端口信息;客户终端向家庭网关设备发起网络连接过程,当客户终端启动后,判断所述客户终端网络类型,若所述客户终端使用的为WiFi网络,接收所述客户终端向mDNS服务的请求,寻找局域网内服务器,得到局域网内所述家庭网关设备的IP、端口,并向所述家庭网关设备建立TCP网络连接;当所述客户终端建立TCP网络连接成功后,所述家庭网关设备接收所述客户终端发送的用户鉴权信息;所述家庭网关设备收到所述客户终端发送的用户鉴权信息报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到所述云端IoT平台进行用户鉴权Topic;所述云端IoT平台收到所述客户终端鉴权请求后,验证用户登录状态、验证用户家庭信息与家居设备控制权限,当所述云端IoT平台鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求编号作为回执信息进行用户鉴权Topic响应;当所述家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果发送给所述客户终端;当所述客户终端与所述家庭网关设备完成鉴权后,居家模式下设备控制过程为:所述客户终端通过TCP连接发送设备控制指令,设备控制指令包括唯一指令ID,发送时间,子设备ID,终端用户ID,设备服务编码,设备服务调用入参值;所述家庭网关设备收到设备控制指令后,解析设备控制指令,根据解析获得的目标子设备ID,进行设备属性设置或者设备服务调用;所述家庭网关设备完成设备控制指令后,向与其发送设备控制指令的所述客户终端反馈控制回执信息,控制回执信息包括控制指令ID,响应时间,设备服务编码,服务调用返回码,服务调用返回数据;所述家庭网关设备反馈控制回执信息后,按照MQTT通信协议,将所述家庭网关设备的更新后的属性信息上报到所述云端IoT平台。本发明通过区分用户使用全屋智能系统的不同场景,采用居家模式和离家模式两种通信方法;在居家场景下,家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向局域网内所有主机组播消息(网关设备提供jmlink服务,jmlink服务的IP、端口)。客户终端在通过mDNS服务,搜寻局域网内的jmlink服务。搜寻成功后,与家庭网关建立TCP连接,通过局域网长连接的方式控制家居设备。用户离开家庭后,客户终端通过MQTT通信协议,与云端IoT平台建立连接,通过订阅设备属性上报Topic,远程监控家居设备运行状态。本发明既能够满足用户离家场景下远程控制智能家居设备,又能在居家场景下获得零时延、极致响应速度的物联网通信,提升了用户使用体验。
需要说明的是,本公开实施例的方法可以由单个设备执行,例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下,由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下,这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤,这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是,上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
实施例2
参见图5,本发明实施例2提供一种全屋智能物联网的通信装置,包括:
MQTT连接发起模块100,用于使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID和设备密钥,向云端IoT平台发起MQTT连接;
子设备上线模块200,用于当所述家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与所述家庭网关设备连接的子设备批量上线,所述云端IoT平台根据上报的所述家庭网关设备的ID,把注册的子设备与所述家庭网关设备建立拓扑关系;
属性处理模块300,用于当子设备上线成功后,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic,并发起一次子设备属性上报,同步子设备最新的属性状态;
mDNS服务处理模块400,用于所述家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册服务名称、服务IP及端口信息;
TCP网络连接模块500,用于当客户终端启动后,判断所述客户终端网络类型,若所述客户终端使用的为WiFi网络,接收所述客户终端向mDNS服务的请求,寻找局域网内服务器,得到局域网内所述家庭网关设备的IP、端口,并向所述家庭网关设备建立TCP网络连接;
用户鉴权模块600,用于当所述客户终端建立TCP网络连接成功后,所述家庭网关设备接收所述客户终端发送的用户鉴权信息;所述家庭网关设备收到所述客户终端发送的用户鉴权信息报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到所述云端IoT平台进行用户鉴权Topic;
权限验证模块700,用于所述云端IoT平台收到所述客户终端鉴权请求后,验证用户登录状态、验证用户家庭信息与家居设备控制权限,当所述云端IoT平台鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求编号作为回执信息进行用户鉴权Topic响应;
鉴权回执模块800,用于当所述家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果发送给所述客户终端。
本实施例中,所述MQTT连接发起模块100中,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID作为账户,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备密钥作为密码,向云端IoT平台发起MQTT连接;所述家庭网关设备采用一机一密钥的模式,在所述家庭网关设备出厂前,将鉴权信息烧录到所述家庭网关设备的固件中;
所述属性处理模块300中,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic包括:属性设置、服务调用和OTA信息;
所述mDNS服务处理模块400中,向局域网内的所有主机组播mDNS服务注册的服务名称、服务IP及端口信息;
所述用户鉴权模块600中,所述客户终端发送的用户鉴权信息包括鉴权请求唯一编号,用户ID,用户登录Access-Token和家庭ID;
所述鉴权回执模块800中,若鉴权请求通过,所述家庭网关设备将子设备最新属性信息发送给所述客户终端,并执行所述客户终端发送的设备控制指令;
若鉴权请求未通过,所述家庭网关设备断开与所述客户终端的TCP连接。
本实施例中,还包括居家控制模块900,用于当所述客户终端与所述家庭网关设备完成鉴权后,进行居家模式下设备控制;
所述居家控制模块900包括:
控制指令下发子模块901,用于所述客户终端通过TCP连接发送设备控制指令,设备控制指令包括唯一指令ID,发送时间,子设备ID,终端用户ID,设备服务编码,设备服务调用入参值;
控制指令解析子模块902,用于所述家庭网关设备收到设备控制指令后,解析设备控制指令,根据解析获得的目标子设备ID,进行设备属性设置或者设备服务调用;
控制回执子模块903,用于所述家庭网关设备完成设备控制指令后,向与其发送设备控制指令的所述客户终端反馈控制回执信息,控制回执信息包括控制指令ID,响应时间,设备服务编码,服务调用返回码,服务调用返回数据;
属性更新同步子模块904,用于所述家庭网关设备反馈控制回执信息后,按照MQTT通信协议,将所述家庭网关设备的更新后的属性信息上报到所述云端IoT平台。
本实施例中,还包括连接监听模块010,用于当所述客户终端与所述家庭网关设备建立TCP连接后,通过发送心跳包的方式维持长连接;连续若干个心跳,所述客户终端无法收到心跳应答,则判断连接断开;
还包括断线重连模块011,用于所述客户终端启动断线重连机制,尝试重新与所述家庭网关设备建立TCP连接;
还包括离家启动模块012,用于如果重连失败,所述客户终端启动离家通信模式,按照MQTT通信协议,与所述云端IoT平台建立MQTT连接,并订阅属性上报Topic,监听最新设备属性状态。
需要说明的是,上述装置各模块、子模块之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本申请实施例1中的方法实施例基于同一构思,其带来的技术效果与本申请方法实施例相同,具体内容可参见本申请前述所示的方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
实施例3
本发明实施例3提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有全屋智能物联网的通信方法的程序代码,所述程序代码包括用于执行实施例1或其任意可能实现方式的全屋智能物联网的通信方法的指令。
计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(SolidState Disk、SSD))等。
实施例4
本发明实施例4提供一种电子设备,包括:存储器和处理器;
所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信;所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行实施例1或其任意可能实现方式的全屋智能物联网的通信方法。
具体的,处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现,当通过硬件实现时,该处理器可以是逻辑电路、集成电路等;当通过软件来实现时,该处理器可以是一个通用处理器,通过读取存储器中存储的软件代码来实现,该存储器可以集成在处理器中,可以位于所述处理器之外,独立存在。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种全屋智能物联网的通信方法,其特征在于,包括:
使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID和设备密钥,向云端IoT平台发起MQTT连接;
当所述家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与所述家庭网关设备连接的子设备批量上线,所述云端IoT平台根据上报的所述家庭网关设备的ID,把注册的子设备与所述家庭网关设备建立拓扑关系;
当子设备上线成功后,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic,并发起一次子设备属性上报,同步子设备最新的属性状态;
所述家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册服务名称、服务IP及端口信息;
当客户终端启动后,判断所述客户终端网络类型,若所述客户终端使用的为WiFi网络,接收所述客户终端向mDNS服务的请求,寻找局域网内服务器,得到局域网内所述家庭网关设备的IP、端口,并向所述家庭网关设备建立TCP网络连接;
当所述客户终端建立TCP网络连接成功后,所述家庭网关设备接收所述客户终端发送的用户鉴权信息;所述家庭网关设备收到所述客户终端发送的用户鉴权信息报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到所述云端IoT平台进行用户鉴权Topic;
所述云端IoT平台收到所述客户终端鉴权请求后,验证用户登录状态、验证用户家庭信息与家居设备控制权限,当所述云端IoT平台鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求编号作为回执信息进行用户鉴权Topic响应;
当所述家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果发送给所述客户终端。
2.根据权利要求1所述的一种全屋智能物联网的通信方法,其特征在于,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID作为账户,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备密钥作为密码,向云端IoT平台发起MQTT连接;
所述家庭网关设备采用一机一密钥的模式,在所述家庭网关设备出厂前,将鉴权信息烧录到所述家庭网关设备的固件中。
3.根据权利要求1所述的一种全屋智能物联网的通信方法,其特征在于,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic包括:属性设置、服务调用和OTA信息;
向局域网内的所有主机组播mDNS服务注册的服务名称、服务IP及端口信息;
所述客户终端发送的用户鉴权信息包括鉴权请求唯一编号,用户ID,用户登录Access-Token和家庭ID。
4.根据权利要求1所述的一种全屋智能物联网的通信方法,其特征在于,若鉴权请求通过,所述家庭网关设备将子设备最新属性信息发送给所述客户终端,并执行所述客户终端发送的设备控制指令;
若鉴权请求未通过,所述家庭网关设备断开与所述客户终端的TCP连接。
5.根据权利要求1所述的一种全屋智能物联网的通信方法,其特征在于,当所述客户终端与所述家庭网关设备完成鉴权后,居家模式下设备控制过程为:
所述客户终端通过TCP连接发送设备控制指令,设备控制指令包括唯一指令ID,发送时间,子设备ID,终端用户ID,设备服务编码,设备服务调用入参值;
所述家庭网关设备收到设备控制指令后,解析设备控制指令,根据解析获得的目标子设备ID,进行设备属性设置或者设备服务调用;
所述家庭网关设备完成设备控制指令后,向与其发送设备控制指令的所述客户终端反馈控制回执信息,控制回执信息包括控制指令ID,响应时间,设备服务编码,服务调用返回码,服务调用返回数据;
所述家庭网关设备反馈控制回执信息后,按照MQTT通信协议,将所述家庭网关设备的更新后的属性信息上报到所述云端IoT平台。
6.根据权利要求5所述的一种全屋智能物联网的通信方法,其特征在于,当所述客户终端与所述家庭网关设备建立TCP连接后,通过发送心跳包的方式维持长连接;
连续若干个心跳,所述客户终端无法收到心跳应答,则判断连接断开;
所述客户终端启动断线重连机制,尝试重新与所述家庭网关设备建立TCP连接;
如果重连失败,所述客户终端启动离家通信模式,按照MQTT通信协议,与所述云端IoT平台建立MQTT连接,并订阅属性上报Topic,监听最新设备属性状态。
7.一种全屋智能物联网的通信装置,其特征在于,包括:
MQTT连接发起模块,用于使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID和设备密钥,向云端IoT平台发起MQTT连接;
子设备上线模块,用于当所述家庭网关设备MQTT连接建立成功后,将与所述家庭网关设备连接的子设备批量上线,所述云端IoT平台根据上报的所述家庭网关设备的ID,把注册的子设备与所述家庭网关设备建立拓扑关系;
属性处理模块,用于当子设备上线成功后,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic,并发起一次子设备属性上报,同步子设备最新的属性状态;
mDNS服务处理模块,用于所述家庭网关设备在局域网内开启mDNS服务,并向mDNS服务注册服务名称、服务IP及端口信息;
TCP网络连接模块,用于当客户终端启动后,判断所述客户终端网络类型,若所述客户终端使用的为WiFi网络,接收所述客户终端向mDNS服务的请求,寻找局域网内服务器,得到局域网内所述家庭网关设备的IP、端口,并向所述家庭网关设备建立TCP网络连接;
用户鉴权模块,用于当所述客户终端建立TCP网络连接成功后,所述家庭网关设备接收所述客户终端发送的用户鉴权信息;所述家庭网关设备收到所述客户终端发送的用户鉴权信息报文后,按照MQTT通信协议,将用户鉴权信息发送到所述云端IoT平台进行用户鉴权Topic;
权限验证模块,用于所述云端IoT平台收到所述客户终端鉴权请求后,验证用户登录状态、验证用户家庭信息与家居设备控制权限,当所述云端IoT平台鉴权完成后,按照MQTT通信协议,将鉴权结果与鉴权请求编号作为回执信息进行用户鉴权Topic响应;
鉴权回执模块,用于当所述家庭网关设备收到鉴权回执信息后,通过TCP连接,将鉴权回执结果发送给所述客户终端。
8.根据权利要求7所述的一种全屋智能物联网的通信装置,其特征在于,所述MQTT连接发起模块中,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备ID作为账户,使用烧录在家庭网关设备固件里的设备密钥作为密码,向云端IoT平台发起MQTT连接;所述家庭网关设备采用一机一密钥的模式,在所述家庭网关设备出厂前,将鉴权信息烧录到所述家庭网关设备的固件中;
所述属性处理模块中,所述家庭网关设备订阅子设备对应的Topic包括:属性设置、服务调用和OTA信息;
所述mDNS服务处理模块中,向局域网内的所有主机组播mDNS服务注册的服务名称、服务IP及端口信息;
所述用户鉴权模块中,所述客户终端发送的用户鉴权信息包括鉴权请求唯一编号,用户ID,用户登录Access-Token和家庭ID;
所述鉴权回执模块中,若鉴权请求通过,所述家庭网关设备将子设备最新属性信息发送给所述客户终端,并执行所述客户终端发送的设备控制指令;
若鉴权请求未通过,所述家庭网关设备断开与所述客户终端的TCP连接。
9.根据权利要求8所述的一种全屋智能物联网的通信装置,其特征在于,还包括居家控制模块,用于当所述客户终端与所述家庭网关设备完成鉴权后,进行居家模式下设备控制;
所述居家控制模块包括:
控制指令下发子模块,用于所述客户终端通过TCP连接发送设备控制指令,设备控制指令包括唯一指令ID,发送时间,子设备ID,终端用户ID,设备服务编码,设备服务调用入参值;
控制指令解析子模块,用于所述家庭网关设备收到设备控制指令后,解析设备控制指令,根据解析获得的目标子设备ID,进行设备属性设置或者设备服务调用;
控制回执子模块,用于所述家庭网关设备完成设备控制指令后,向与其发送设备控制指令的所述客户终端反馈控制回执信息,控制回执信息包括控制指令ID,响应时间,设备服务编码,服务调用返回码,服务调用返回数据;
属性更新同步子模块,用于所述家庭网关设备反馈控制回执信息后,按照MQTT通信协议,将所述家庭网关设备的更新后的属性信息上报到所述云端IoT平台。
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还包括断线重连模块,用于所述客户终端启动断线重连机制,尝试重新与所述家庭网关设备建立TCP连接;
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