CN1166125C - 家庭网络中家电设备的控制和管理方法 - Google Patents

Abstract

一种家庭网络中的家电控制的方法，家电通过网络与控制设备相连，家电将其提供的服务功能和当前运行状态报告给控制设备，控制设备从收到的报告中解析家电的各项信息并存储在控制设备的设备存储装置中的存储链接表中，并将存储链接表中的设备信息建立设备链接文件呈现给用户。用户通过用户控制管理界面发出控制指令来控制家电，控制设备同时侦听本机的端口，获得家电当前运行状态和更新所述存储链接表、设备存储信息和设备用户界面。控制设备可以将相同类型的家电设备组合为一个设备组来简化用户对几个设备的同时操作。家电设备的互连互通可实现网络资源的共享。

Description

家庭网络中家电设备的控制和管理方法

技术领域

本发明涉及家庭网络中家电设备的控制和管理的方法，特别是涉及一种能适应各种信息家电扩展、对设备进行分组并实现网络资源的共享的家庭网络中家电设备的控制和管理的方法。

背景技术

目前，家用电器的控制一般采用单机运作的模式，通过设置在家用电器上按钮或一个遥控器来控制单个家用电器。随着家用电器的不断增多，许多制造商已开发通过单一的通用控制设备，即遥控器，来控制几种不同家电设备，这种遥控器虽然能够采用单一接口来控制和命令几种不同的家电设备，但是，增加新家电设备后，原有的遥控器将不能控制命令新的家电设备。另外，采用遥控器不能实现对家电设备的远程控制。

随着网络经济的逐步发展，未来的家用电器必将改变目前的控制模式，而具有与Internet网通讯的能力。家庭内主要电器以及家庭环境的自动控制，均应在内部形成一个局部网络，并通过家庭网络中央服务器，统一口径与Internet网联接。主人可以通过网络调控居家环境运行参数，遥控家用电器的运行。家用电器也可以通过网络与制造厂家联系，反馈运行状态，获得维修指令，这就是所谓的“信息家电”的总体概念。

在信息家电的总概念下，家庭网络终端的所有家用电器(如洗衣机、冰箱、空调等)必须改变当前的运作模式，而且应具有下列技术要求：

1.网络化：具有与网络通讯的能力。

2.数字化：最大限度的采用数字技术

3.智能化：在控制功能上具有记忆、自学习和数字处理能力。

要达到上述三种技术要求，应用传统的控制手段，应用神经元、模糊逻辑等控制技术，控制器将变得十分复杂，制造和维修成本十分昂贵，用户将无法接受，必须有新的出路。因此这就需要信息家电在软硬件方面都必须要有较大程度的改变。考虑当前信息家电的硬件平台技术和网络技术不管是将数字技术和网络技术直接集成在家用电器上还是通过在家电的硬件平台上嵌入操作系统和相关软件都可以较满意的实现上述第一和第二要求，即，家电设备的网络化和数字化，但是不能满足上述第三要求。因此如何在家庭环境中实现各种设备的智能化管理和控制，从而充分显露出信息家电操作简单、性能稳定、又能突出某些特定功能等优势将是我们面临的问题。

发明内容

本发明的目的是设计一种家庭网络环境中信息家电设备的管理和控制的方法。通过以家用电脑PC为家庭网络的集中控制中心的控制设备，使用相同的用户界面统一控制和管理网络中的信息家电设备，并且通过控制中心的控制设备对信息家电设备的分组管理和实现网络资源的共享使得对整个控制和管理工作准确高效、灵活、易扩展。

本发明的家庭网络中信息家电设备的管理和控制方法，包括如下步骤：

(a)当信息家电设备连接到家庭网络后便向网络中有效的网络地址的特定端口发送信息家电设备自己提供的功能服务和当前运行状态的报告，通告自己已经连接到网络并可以接受控制；

(b)位于控制中心的连接到家庭网络的控制设备侦听本机的端口，如果接收到信息家电设备发送来的报告，就从收到的报告中解析信息家电设备的各项信息，并将这些信息存储在控制设备的设备存储装置中的存储链接表中，该存储链接表维护当前设备控制中心获得的所有家电设备的信息，并在多个具有相同功能的家电设备之间建立表示所述多个家电设备的关联性的设备链接文件，呈现给用户，然后向信息家电设备发送确认消息；

(c)信息家电设备收到控制中心的控制设备的确认消息后开始监听网络，侦听本信息家电设备的特定端口，等候控制中心发送过来的控制指令，并且信息家电设备每隔一段时间重新通告一次信息家电设备的当前运行状态；

(d)用户通过设备控制中心的用户控制管理界面发出控制指令，在用户发出指令之后，设备控制中心的控制设备通过所述存储链接表存储的所述设备链接文件，确定需要执行用户发出的指令的的至少一个家电设备，向所述至少一个家电设备发出控制指令，同时侦听本机的端口，获得家电设备执行完控制指令后的界面更新描述文档或家电设备每隔一段时间重新通告的家电设备的当前运行状态，更新所述存储链接表、设备存储信息和设备用户界面；

(e)当所述至少一个家电设备收到控制中心发送来的控制指令，便从动态存储器中的指令缓冲区中读取指令信息，将指令输送到指令分析模块中分析出控制中心的IP地址、控制指令类型，并进行指令匹配，如果发现匹配的指令处理模块，便调用该指令模块完成相应的家电设备控制动作，在指令完成后，向控制中心的控制设备的IP地址的特定端口返回动态生成的执行完控制指令后的界面更新描述文档，并继续侦听本家电设备的特定端口。

此外，控制中心的控制设备可以分析设备存储链接表，根据信息家电设备的类型和其提供的功能服务将相同类型的信息家电设备组合为一个设备组，使用户对几个设备的同时操作就简化为对一个设备组的操作。当一个新的信息家电设备加入家庭网络之后，控制中心的控制设备获得该新设备提供的设备信息，将其加入设备存储链表，通过控制中心的控制设备存储的设备信息获知当前的新设备是否隶属于一个设备组，如果是设备组中的一个设备，并且此设备组中已经有两个设备以上的设备当前在网络中运行时，设备控制中心会将此新加入的设备归为设备组中，同时修改设备存储链表，更新用户操作界面，这是用户不会看见新加入的设备，因为此设备的功能已经统一于它所属的设备组中，用户对设备组的操作就会实现对设备的操作。如果新设备所属的设备组中当前只有新信息家电设备在网络中或者新加入的设备根本不属于任何设备组，设备控制中心会将其直接作为一个单独的设备进行管理控制，更新用户界面，这是用户可以看见一个独立的设备供其操作。

另外，控制中心的控制设备将各信息家电设备的可以利用的网络资源信息都存储在存储装置中，只要信息家电设备可以利用的网络资源加入网络，控制中心的控制设备就会通知家庭网络中的各信息家电设备或者信息家电设备通过控制中心的控制设备了解自己可以利用的网络资源。当信息家电设备需要利用家庭网络中其它信息家电设备的网络资源时，向控制设备发出请求，控制设备根据收到的所述请求从存储的设备信息中检索所需要的网络资源并通知用户家庭网络中的哪一个信息家电设备可提供所需要的网络资源，然后用户启动该可提供网络资源的信息家电设备。

而且，当信息家电设备需要关闭或离开网络时，向家庭网络发送广播，通知控制中心的控制设备，当得到所述控制设备的确认后，关闭或离开网络，然后，控制中心的控制设备更新存储链接表。控制中心的控制设备和信息家电设备可以随时加入家庭网络。

进一步地，控制中心的控制设备还可以在家庭网络中发送搜索请求，检索网络中可用的家电设备和它所提供的服务，正在进行监听的家电设备收到所述控制设备的请求后检查是否符合搜索标准，如果符合，就向控制中心的控制设备发送一个消息，使控制中心的控制设备与信息家电设备建立通讯连接。此外，在控制设备向信息家电设备发出控制指令之前，控制设备向信息家电设备发送服务调用验证请求，当信息家电设备通过调用验证后，会通知控制中心发送控制指令；当家电设备获得操作指令执行操作时，会向设备控制中心发送当前的运行状态信息，控制中心的控制设备获得信息家电设备的运行状态信息后更新设备存储信息，同时更新用户界面显示。

通过本发明的控制和管理方法可以使得网络上的各种信息家用设备采用统一的控制界面，集中控制管理，同时设备的分组管理和控制使得用户的操作方便、快捷、高效。另外网络中的信息家电设备的互连互通极大程度上实现了网络资源的共享。而且系统可以支持新种类的信息家电设备随时加入和控制而不需要更新系统。

附图说明

图1是家庭网络中信息家电设备的管理和控制系统的简化结构示意图；

图2是信息家电设备运行流程图；

图3是控制中心的控制设备运行流程图。

具体实施方式

下面结合附图1描述家庭网络中信息家电设备的管理和控制系统的结构。如图1所示，本发明的家庭网络中信息家电设备的管理和控制系统包括控制设备，网络和信息家电设备或信息家电设备组，控制设备位于控制中心。

1、信息家电设备

信息家电设备可以是各种家用电器，例如，冰箱、微波炉、台灯空调器、电视机、洗衣机、音响设备、录像机等。信息家电设备组则是通过控制中心的控制设备将相同功能的设备自由的组合为一个设备组，统一的进行控制管理。比如我想同时控制客厅和卧室的灯光，那就可以将这两处的电灯以组的形式管理，同时开启或关闭。信息家电设备或设备组通过网络与控制中心的控制设备相连。

当信息家电设备连接到家庭网络中并正在运行时便向网络中有效的网络地址的特定端口发送设备当前运行状态报告，通告自己已经连接到网络，现在可以接受控制。并且每隔一段时间重新通告一次设备的当前运行状态。

信息家电设备向网络广播自己的当前状态的同时，侦听本设备的特定端口，等候控制中心发送过来的控制指令。当收到控制中心发送来的控制指令，便从动态存储器中的指令缓冲区中读取指令信息。将指令输送到指令分析模块中分析出控制中心的IP地址、控制指令类型，并进行指令匹配。发现匹配的指令处理模块，便调用该指令模块完成相应的设备控制动作。当指令完成时，向控制点的IP地址的特定端口返回动态生成的执行完控制指令后的界面更新描述文档。并启动下一个侦听本设备特定端口动作。

当设备离开网络时，向家庭网络广播设备离开报告。

2、控制中心的控制设备

由于在相当长的一段时间里，电脑将和信息家电并存发展。因此可以考虑使用电脑作为信息家电的控制中心的控制设备，对信息家电设备进行总控制。控制中心的控制设备是家庭设备的集中管理中心，各种信息家电设备在这里采用统一的控制界面进行不同的功能操作。同时控制设备能够及时的反映信息家电设备的运行状态。

当控制设备中心连接到家庭网络中立即开始侦听本机的端口，如果接收到设备发送来的设备运行状态报告，从接收的报告中解析设备的各项信息：设备的网络标识、设备IP、设备提供的功能服务以及设备的事件相应参数等。控制中心的控制设备将这些信息存储在自己的存储装置中存储链接表中，该表维护当前设备控制中心获得的所有家电设备的信息。设备控制中心将设备链接表中的设备信息建立设备链接文件，呈现给用户。用户通过控制中心的控制设备的用户控制管理界面发出控制指令，设备控制中心通过存储的设备存储链接表获得控制设备的信息，确定需要执行指令的家电设备，向该家电设备发出控制指令，同时侦听本机的端口，获得设备因为执行控制指令而触发的事件信息或家电设备每隔一段时间重新通告的家电设备的当前运行状态，以此获得设备的运行状态，更新设备存储信息，更新设备用户界面。

下面结合图2和图3描述本发明的家庭网络中信息家电设备的管理和控制方法。

1、家电设备加入网络初始化过程

家电设备加入网络，向网络广播自己提供的功能服务和当前设备的运行状态，当设备收到控制中心的控制设备的确认消息反馈时，设备初始化工作完成，这时家电设备开始监听整个网络，等待控制中心对它的控制指令。

2、家电设备与控制中心建立连接

控制中心会在家庭网络中发送搜索请求，检索网络中可用的家电设备和它所提供的服务。正在进行监听的家电设备获得了设备请求，检查是否符合搜索标准，如果符合，就向控制中心发送一个消息，二者建立通讯连接。

3、家电设备存储和分组管理：

用户在控制中心的控制设备端操作几个相同的家电设备时，相同的操作指令需要重复使用，这样无疑为用户的操作带来了不便。于是我们考虑通过在设备控制中心加入设备分组控制的技术，将多个具有相同功能需要同时管理控制的设备组合在一起，用户统一控制。具体地说，控制中心的控制设备分析设备存储链接表，通过区分家电设备的类型和其提供的功能服务，将设备加以区别。设备控制中心会将相同类型的家电设备以相同的形式展现给用户，这样用户通过操作界面可以将几个设备组合为一个设备组。这时设备控制中心会为此设备组产成一个唯一的标识。同时控制中心会修改设备存储信息，更新设备存储链表，更新用户操作界面。这样用户操作中，对几个设备的同时操作就简化为对一个设备组的操作。

控制中心的控制设备与家电设备建立通讯连接之后，控制中心的控制设备获得信息家电设备提供的设备信息，将其加入设备存储链表。通过控制中心的控制设备存储的设备信息，控制中心获知当前的信息家电设备是否隶属于一个设备组，如果是设备组中的一个设备，并且此设备组中已经有两个设备以上的设备当前在网络中运行时，设备控制中心会将此新加入的设备归为设备组中，同时修改设备存储链表，更新用户操作界面，这是用户不会看见新加入的设备，因为此设备的功能已经统一于它所属的设备组中，用户对设备组的操作就会实现对设备的操作。如果新设备所属的设备组中当前只有新信息家电设备在网络中，或者新加入的信息家电设备根本不属于任何设备组，设备控制中心会将其直接作为一个单独的设备进行管理控制，更新用户界面，这是用户可以看见一个独立的设备供其操作。

4、网络资源的利用

控制中心的控制设备将各信息家电设备的可以利用的网络资源信息都存储在存储装置中，只要信息家电设备可以利用的网络资源加入网络，控制中心的控制设备就会通知家庭网络中的各信息家电设备或者信息家电设备通过控制中心的控制设备了解自己可以利用的网络资源。比如电视机有显示的功能服务，而录像机可以提供录制的功能服务，

当家电设备需要利用家庭网络中其它信息家电设备的网络资源时，例如电视机，需要录制电视节目时，向控制设备发出请求，控制根据收到的所述请求从存储的设备信息中检索所需要的网络资源，获知电视机所需要的服务可以由录像机提供，并通知用户家庭网络中的录像机可提供录制电视节目，然后用户启动录像机的录制功能，电视节目就会被录制下来。

控制中心的控制设备可以将信息家电设备的信息和此设备可以利用的网络资源信息都存储在自己的存储装置中，这样下次只要设备可以利用的网络资源加入网络，控制中心就会通知设备，它就可以利用网络资源的功能服务。

5、控制中心与设备的交互操作过程：

为了控制一个家电设备，设备控制中心向家电设备发送服务调用验证请求。当家电设备通过调用验证，会通知控制中心发送操作控制指令。当家电设备获得操作指令执行操作时，会向设备控制中心发送当前的状态消息。设备控制中心获得家电设备的状态消息，将会更新设备存储，同时及时更新用户界面显示。这样用户可以清晰的了解设备状态，方便的进行设备控制。

信息家电设备退出网络的过程：

家电设备需要关闭或退出网络时，会向网络中发送广播，通知控制中心自己的意图。当得到设备控制中心的确认后，离开网络。而设备控制中心将会更新设备存储信息，更新设备存储链表结构，更新用户界面。

Claims (10)

1.一种家庭网络中信息家电设备的管理和控制方法，包括如下步骤：

(a)当信息家电设备连接到家庭网络后便向网络中有效的网络地址的特定端口发送信息家电设备自己提供的功能服务和当前运行状态的报告，通告自己已经连接到网络并可以接受控制；

(b)位于控制中心的连接到家庭网络的控制设备侦听本机的端口，如果接收到信息家电设备发送来的报告，就从收到的报告中解析信息家电设备的各项信息，并将这些信息存储在控制设备的设备存储装置中的存储链接表中，该存储链接表维护当前设备控制中心获得的所有家电设备的信息，并在多个具有相同功能的家电设备之间建立表示所述多个家电设备的关联性的设备链接文件，呈现给用户，然后向信息家电设备发送确认消息；

(c)信息家电设备收到控制中心的控制设备的确认消息后开始监听网络，侦听本信息家电设备的特定端口，等候控制中心发送过来的控制指令，并且信息家电设备每隔一段时间重新通告一次信息家电设备的当前运行状态；

(d)用户通过设备控制中心的用户控制管理界面发出控制指令，在用户发出指令之后，设备控制中心的控制设备通过所述存储链接表存储的所述设备链接文件，确定需要执行用户发出的指令的至少一个家电设备，向所述至少一个家电设备发出控制指令，同时侦听本机的端口，获得家电设备执行完控制指令后的界面更新描述文档或家电设备每隔一段时间重新通告的家电设备的当前运行状态，更新所述存储链接表、设备存储信息和设备用户界面；

(e)当所述至少一个家电设备收到控制中心发送来的控制指令，便从动态存储器中的指令缓冲区中读取指令信息，将指令输送到指令分析模块中分析出控制中心的IP地址、控制指令类型，并进行指令匹配，如果发现匹配的指令处理模块，便调用该指令模块完成相应的家电设备控制动作，在指令完成后，向控制中心的控制设备的IP地址的特定端口返回动态生成的执行完控制指令后的界面更新描述文档，并继续侦听本家电设备的特定端口。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制中心的控制设备分析设备存储链接表，根据信息家电设备的类型和其提供的功能服务将相同类型的信息家电设备组合为一个设备组，使用户对几个设备的同时操作就简化为对一个设备组的操作。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当一个新的信息家电设备加入家庭网络之后，控制中心的控制设备获得该新设备提供的设备信息，将其加入设备存储链表，通过控制中心的控制设备存储的设备信息获知当前的新设备是否隶属于一个设备组，如果是设备组中的一个设备，并且此设备组中已经有两个设备以上的设备当前在网络中运行时，设备控制中心会将此新加入的设备归为设备组中，同时修改设备存储链表，更新用户操作界面，这是用户不会看见新加入的设备，因为此设备的功能已经统一于它所属的设备组中，用户对设备组的操作就会实现对设备的操作。如果新设备所属的设备组中当前只有新信息家电设备在网络中或者新加入的设备根本不属于任何设备组，设备控制中心会将其直接作为一个单独的设备进行管理控制，更新用户界面，这是用户可以看见一个独立的设备供其操作。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制中心的控制设备将各信息家电设备的可以利用的网络资源信息都存储在存储装置中，只要信息家电设备可以利用的网络资源加入网络，控制中心的控制设备就会通知家庭网络中的各信息家电设备或者信息家电设备通过控制中心的控制设备了解自己可以利用的网络资源。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当家电设备需要利用家庭网络中其它信息家电设备的网络资源时，向控制设备发出请求，控制根据收到的所述请求从存储的设备信息中检索所需要的网络资源并通知用户家庭网络中的哪一个信息家电设备可提供所需要的网络资源，然后用户启动该可提供网络资源的信息家电设备。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备控制中心的控制设备为电脑。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当信息家电设备需要关闭或离开网络时，向家庭网络发送广播，通知控制中心的控制设备，当得到所述控制设备的确认后，关闭或离开网络，然后，控制中心的控制设备更新存储链接表。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述设备的各项信息包括设备的网络标识、设备IP、设备提供的功能服务以及设备的事件相应参数。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于控制中心的控制设备还可以在家庭网络中发送搜索请求，检索网络中可用的家电设备和它所提供的服务，正在进行监听的家电设备收到所述控制设备的请求后检查是否符合搜索标准，如果符合，就向控制中心的控制设备发送一个消息，使控制中心的控制设备与信息家电设备建立通讯连接。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于在控制设备向信息家电设备发出控制指令之前，控制设备向信息家电设备发送服务调用验证请求，当信息家电设备通过调用验证后，会通知控制中心发送控制指令；当家电设备获得操作指令执行操作时，会向设备控制中心发送当前的运行状态信息，控制中心的控制设备获得信息家电设备的运行状态信息后更新设备存储信息，同时更新用户界面显示。

Images