TW201804335A - 一種連通裝置及採用該連通裝置的物聯網系統 - Google Patents

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陳淑芬
劉殿斌
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Abstract

本發明涉及一種連通裝置，其用於將不同的物聯網平臺連通或將機器人與物聯網平臺連通；該連通裝置包括：包括一軟體模組以及運行該軟體模組的硬體設備，其中，所述軟體模組包括：一控制模組、一通訊模組以及一轉換模組；所述通訊模組用於實現該連通裝置與物聯網平臺或機器人之間的通訊；所述轉換模組用於實現不同的物聯網平臺之間或機器人與物聯網平臺之間的資訊轉化。一種物聯網系統，其包括至少一物聯網平臺，其中，進一步包括一連通裝置，所述連通裝置用於將不同的物聯網連通或將機器人與物聯網連通。本發明提供的連通裝置能夠實現不同的物聯網平臺之間或機器人與物聯網之間互聯互通，且使用方便。

Description

一種連通裝置及採用該連通裝置的物聯網系統
本發明涉及物聯網領域，尤其涉及一種物聯網之間以及物聯網與機器人之間的連通方法和裝置。
資訊技術的發展催生了物聯網(Internet of Things, IOT)的產生，物聯網可以定義為“通過射頻識別(RFID)、紅外感測器、全球定位系統、鐳射掃描器等資訊傳感設備，按約定的協定，把任何物品與互聯網連接起來，進行資訊交換和通信，以實現智慧化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路”。
在機器人領域，機器人作業系統(Robot Operating System, ROS)是廣泛使用的平臺，其本身具備訊息溝通的機制，讓機器人本體上的感測器(Sensors)及制動器(Actuators)都可以互聯互通。機器人在執行操作時需要與環境互動。機器人本體上設置各種感測器（如觸覺感測器、視覺感測器等）僅僅能感測有限的環境資訊，並不能讓機器人認識和理解環境，進而無法與環境設備互聯互通。如果讓機器人與物聯網進行資料通信，就可以更好的識別外部環境，進而與環境設備互聯互通。然而，機器人作業系統與物聯網平臺互不相容，而且不同的物聯網平臺之間也互不相容。
有鑑於此，確有必要提供一種能夠實現不同的物聯網平臺之間或機器人與物聯網之間互聯互通的連通裝置及採用該連通裝置的物聯網系統。
一種連通裝置，其用於將不同的物聯網平臺連通或將機器人與物聯網平臺連通；該連通裝置包括：包括一軟體模組以及運行該軟體模組的硬體設備，其中，所述軟體模組包括：一控制模組、一通訊模組以及一轉換模組；所述通訊模組用於實現該連通裝置與物聯網平臺或機器人之間的通訊；所述轉換模組用於實現不同的物聯網平臺之間或機器人與物聯網平臺之間的資訊轉化。
如上述連通裝置，進一步，所述軟體模組還包括一提取模組，所述提取模組用於提取來自所述物聯網平臺或所述機器人的資訊中的指令資訊。
如上述連通裝置，進一步，所述連通裝置的工作方法包括以下步驟：
步驟S21，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S22，如果否，則重複步驟S21；
步驟S22，提取該第一消息中的指令資訊，進入步驟S23；
步驟S23，將該指令資訊轉換為能夠被待識別設備識別的第二消息，進入步驟S24；以及
步驟S24，將該第二消息發送出去，並返回步驟S21。
如上述連通裝置，進一步，所述連通裝置的工作方法包括以下步驟：
步驟S21，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S22，如果否，則重複步驟S21；
步驟S22，提取該第一消息中的指令資訊，進入步驟S23；
步驟S23，將該指令資訊轉換為能夠被待識別設備識別的第二消息，進入步驟S24；
步驟S24，將該第二消息發送出去，進入步驟S25；以及
步驟S25，將指令資訊以外的資訊也轉換為能夠被待識別設備識別的第三消息並發送出去，返回步驟S21。
如上述連通裝置，進一步，所述連通裝置的工作方法包括以下步驟：
步驟S21，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S26，如果否，則重複步驟S21；
步驟S26，判斷該第一消息中是否含有指令資訊，如果是，進入步驟S22，如果否，則返回步驟S21；
步驟S22，提取該第一消息中的指令資訊，進入步驟S23；
步驟S23，將該指令資訊轉換為能夠被待識別設備識別的第二消息，進入步驟S24；以及
步驟S24，將該第二消息發送出去，並返回步驟S21。
如上述連通裝置，進一步，所述軟體模組還包括一識別模組，所述識別模組用於判斷是否接收到來自使用者的轉換指令。
如上述連通裝置，進一步，所述連通裝置的工作方法包括以下步驟：
步驟S30，判斷是否接收到來自使用者的轉換指令，如果是，進入步驟S31，如果否，則重複步驟S30；
步驟S31，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S32，如果否，則重複步驟S31；
步驟S32，將該第一消息轉換為待識別設備可以識別的第二消息，進入步驟S33；以及
步驟S33，將該第二消息發送至所述待識別設備。
如上述連通裝置，進一步，所述連通裝置為手機、平板電腦、筆記型電腦、臺式電腦、迷你電腦或機器人。
一種物聯網系統，其包括至少一物聯網平臺，其中，進一步包括一連通裝置，所述連通裝置用於將不同的物聯網連通或將機器人與物聯網連通。
如上述物聯網系統，進一步，所述物聯網系統包括複數個物聯網平臺以及一機器；所述連通裝置根據轉換指令實現不同的物聯網之間或機器人與物聯網之間的連通。
本發明提供的連通裝置能夠實現不同的物聯網平臺之間或機器人與物聯網之間互聯互通，且使用方便。
圖1為本發明第一實施例提供的物聯網系統的模組示意圖。
圖2為本發明第一實施例提供的連通裝置的工作方法流程圖。
圖3為本發明第二實施例提供的物聯網系統的模組示意圖。
圖4為本發明第二實施例提供的連通裝置的工作方法流程圖。
圖5為本發明第二實施例提供的連通裝置的另一種工作方法流程圖。
圖6為本發明第二實施例提供的連通裝置的另一種工作方法流程圖。
圖7為本發明第二實施例提供的連通裝置將AllJoyn第一物聯網平臺的資訊轉換為機器人作業系統(ROS)可以識別的格式的示意圖。
圖8為本發明第三實施例提供的物聯網系統的模組示意圖。
圖9為本發明第四實施例提供的物聯網系統的模組示意圖。
圖10為本發明第四實施例提供的連通裝置的工作方法流程圖。
下面將結合附圖及具體實施例對本發明提供的物聯網之間以及物聯網與機器人之間的連通方法和裝置作進一步的詳細說明。
請參見圖1，本發明第一實施例提供一種物聯網系統10，其包括一連通裝置100、一第一物聯網平臺200以及一第二物聯網平臺400。
所述連通裝置100包括一軟體模組以及運行該軟體模組的硬體設備(圖1僅顯示軟體模組)。所述硬體設備包括處理器、有線或無線接收裝置、以及有線或無線發射裝置等。所述軟體模組包括一控制模組110、一通訊模組120、以及一轉換模組130。
所述控制模組110控制整個連通裝置100的工作。所述通訊模組120用於控制接收裝置或發射裝置從而實現與所述第一物聯網平臺200或所述第二物聯網平臺400之間的通訊。所述通訊模組120可以為無線通訊模組，例如紅外線通訊模組、藍牙通訊模組、射頻通訊模組等，也可以為有線通訊模組，例如USB通訊模組。所述轉換模組130用於將來自所述第一物聯網平臺200的資訊轉化為所述第二物聯網平臺400能夠識別的資訊，或將來自所述第二物聯網平臺400的資訊轉化為所述第一物聯網平臺200能夠識別的資訊。
所述連通裝置100可以為手機、平板電腦、筆記型電腦、臺式電腦、迷你電腦或機器人等。所述迷你電腦可以為樹梅派(Raspberry Pi) 或香蕉派(Banana Pi)等。本實施例中，所述連通裝置100為Raspberry Pi。該Raspberry Pi，預裝Linux系統，體積僅信用卡大小，搭載ARM架構處理器，運算性能和智慧手機相仿。在介面方面，Raspberry Pi提供了可供鍵鼠使用的USB介面，此外還有快速乙太網介面、SD卡擴展介面以及1個HDMI高清視頻輸出介面，可與顯示器或者TV相連。
所述第一物聯網平臺200和所述第二物聯網平臺400可以為任何商家或機構搭建的任何種類的物聯網平臺。在物聯網領域，有許多廠商與聯盟在推動不同的物聯網平臺標準，如Thread、AllJoyn、OIC、Bonjour等。滿足同一個物聯網平臺標準的設備可以互聯互通。上述物聯網平臺標準在保證物聯網正常運作的同時，可以簡化連接和使用操作，優化用戶體驗。大部分的物聯網平臺都提供有一個類似機器人作業系統的publish a topic, subscribe a topic的機制，只是名稱可能不同。例如在AllJoyn平臺，就提供有 SessionLess Notification Service，利用send a notification 及 receive a notification 做為設備間的溝通聯繫機制。例如很多物聯網平臺都採用到的MQTT傳遞機制，它的原理也是使用 publish a message, subscribe a message 方法。這些傳遞的機制都非常類似。
所述第一物聯網平臺200包括一第一物聯網設備210以及與該第一物聯網設備210連接的第一物聯網介面220。所述第一物聯網設備210通過所述第一物聯網介面220與所述連通裝置100有線或無線連接。所述第二物聯網平臺400包括一第二物聯網設備410以及與該第二物聯網設備410連接的第二物聯網介面420。所述第二物聯網設備410通過所述第二物聯網介面420與所述連通裝置100有線或無線連接。本實施例中，所述第一物聯網平臺200為AllJoyn物聯網平臺，所述第一物聯網介面220為AllJoyn介面。所述第二物聯網平臺400為Thread物聯網平臺，所述第二物聯網介面420為Thread介面。
請參見圖2，本發明第一實施例進一步提供一種物聯網系統10的連通方法，即該連通裝置100的工作方法。該方法包括以下步驟：
步驟S11，判斷是否接收到來自所述第一物聯網設備210與所述第二物聯網設備410中一方的第一消息，如果是，進入步驟S12，如果否，則重複步驟S11；
步驟S12，將該第一消息轉換為能夠被所述第一物聯網設備210與所述第二物聯網設備410中另一方識別的第二消息，進入步驟S13；
步驟S13，將該第二消息發送出去，並返回步驟S11。
可以理解，通過該連通裝置100可以實現不同物聯網平臺之間的資訊無縫對接。
請參見圖3，本發明第二實施例提供一種物聯網系統10A，其包括一連通裝置100A、一第一物聯網平臺200以及一機器人300。
本發明第二實施例的物聯網系統10A與本發明第一實施例的物聯網系統10基本相同，其區別在於，所述物聯網系統10A包括一機器人300，且所述連通裝置100A還包括一提取模組140。
可以理解，所述物聯網系統10A可以包括複數個物聯網平臺。本實施例僅以包括第一物聯網平臺200為例進行說明。所述連通裝置100用於實現所述第一物聯網平臺200與所述機器人300之間的資訊無縫對接。
所述機器人300為智慧型機器人，其包括作業系統310、制動器320、感測器330以及通訊介面340。所述機器人300通過該通訊介面340與所述連通裝置100有線或無線連接。
所述提取模組140用於提取來自所述第一物聯網平臺200或所述機器人300的資訊中的指令資訊。所述指令資訊指用於指示所述機器人300或所述第一物聯網平臺200的某一智慧設備，例如智慧家居或智慧電器，執行預設操作的資訊。
請參見圖4，本發明第二實施例進一步提供一種物聯網系統10A的連通方法，即該連通裝置100A的工作方法。該方法包括以下步驟：
步驟S21，判斷是否接收到來自所述第一物聯網設備210與所述機器人300中一方的第一消息，如果是，進入步驟S22，如果否，則重複步驟S21；
步驟S22，提取該第一消息中的指令資訊，進入步驟S23；
步驟S23，將該指令資訊轉換為能夠被所述第一物聯網設備210與所述機器人300中另一方識別的第二消息，進入步驟S24；
步驟S24，將該第二消息發送出去，並返回步驟S21。
可以理解，本發明第二實施例中，所述連通裝置100A也可以不進行步驟S22，直接將該第一消息轉化為第二消息，然後發送出去。
進一步，請參見圖5，所述步驟S24之後，該連通裝置100A也可以進入步驟S25，將指令資訊以外的資訊也轉換為能夠被所述第一物聯網設備210與所述機器人300中另一方識別的第三消息並發送出去，然後再返回步驟S21。
進一步，請參見圖6，所述步驟S21之後，該連通裝置100A也可以進入步驟S26，判斷該第一消息中是否含有指令資訊，如果是，進入步驟S22，如果否，則返回步驟S21。
請參見圖7，為本發明第二實施例中，將AllJoyn第一物聯網平臺200的資訊轉換為機器人300作業系統(ROS)可以識別的格式的示意圖。
請參見圖8，本發明第三實施例提供一種物聯網系統10B，其包括一第一物聯網平臺200、一機器人300B以及一第二物聯網平臺400。
本發明第三實施例的物聯網系統10B與本發明第一實施例的物聯網系統10基本相同，其區別在於，所述連通裝置100為一機器人300B。
所述機器人300B與本發明第二實施例的機器人300結構基本相同，其區別在於所述機器人300B還包括一提取模組350和一轉換模組360。所述提取模組350和轉換模組360與本發明前面實施例的提取模組140和轉換模組130相同。
本發明第三實施例的物聯網系統10B的連通方法與本發明前面實施例的物聯網系統10，10A的連通方法基本相同，其區別在於，所述提取模組350和轉換模組360在所述機器人300B的作業系統310的控制下工作。
可以理解，所述物聯網系統10B還可以包括三個或三個以上的物聯網平臺。所述機器人300B可以作為連通裝置，實現任意兩個或幾個物聯網平臺之間的資訊無縫接對接。
請參見圖9，本發明第四實施例提供一種物聯網系統10C，其包括一連通裝置100C、一第一物聯網平臺200、一機器人300以及一第二物聯網平臺400。
本發明第四實施例的物聯網系統10C與本發明第一實施例的物聯網系統10基本相同，其區別在於，進一步包括機器人300，所述連通裝置100C進一步包括一識別模組150。所述識別模組150用於判斷是否接收到來自使用者的轉換指令。
可以理解，所述物聯網系統10C還可以包括三個或三個以上的物聯網平臺。所述連通裝置100C可以實現任意兩個或幾個物聯網平臺之間，或者任意物聯網平臺與所述機器人300之間的資訊無縫接對接。
請參見圖10，本發明第四實施例進一步提供一種物聯網系統10C的連通方法，即該連通裝置100C的工作方法。該方法包括以下步驟：
步驟S30，判斷是否接收到來自使用者的轉換指令，如果是，進入步驟S31，如果否，則重複步驟S30；
步驟S31，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S32，如果否，則重複步驟S31；
步驟S32，將該第一消息轉換為待識別設備可以識別的第二消息，進入步驟S33；
步驟S33，將該第二消息發送至所述待識別設備。
可以理解，所述待轉換設備和待識別設備均為所述第一物聯網平臺200、一機器人300以及一第二物聯網平臺400中的一個或複數個，且所述待轉換設備和待識別設備為不同的設備。所述連通裝置100C根據轉換指令實現待轉換設備和待識別設備之間的資訊無縫接對接。
本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。故，本發明可採用在一個或複數個其中包含有電腦可用程式碼的電腦可用存儲介質(包括但不限於磁碟記憶體和光學記憶體等)上實施的電腦程式產品的形式。
本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用電腦、專用電腦、嵌入式處理機或其他可程式設計資料處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過電腦或其他可程式設計資料處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或複數個流程和/或方框圖一個方框或複數個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導電腦或其他可程式設計資料處理設備以特定方式工作的電腦可讀記憶體中，使得存儲在該電腦可讀記憶體中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或複數個流程和/或方框圖一個方框或複數個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到電腦或其他可程式設計資料處理設備上，使得在電腦或其他可程式設計設備上執行一系列操作步驟以產生電腦實現的處理，從而在電腦或其他可程式設計設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或複數個流程和 / 或方框圖一個方框或複數個方框中指定的功能的步驟。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10, 10A, 10B, 10C‧‧‧物聯網系統
100, 100A, 100C,‧‧‧連通裝置
110‧‧‧控制模組
120‧‧‧通訊模組
130, 360‧‧‧轉換模組
140, 350‧‧‧提取模組
150‧‧‧識別模組
200‧‧‧第一物聯網平臺
210‧‧‧第一物聯網設備
220‧‧‧第一物聯網介面
300, 300B‧‧‧機器人
310‧‧‧作業系統
320‧‧‧制動器
330‧‧‧感測器
340‧‧‧通訊介面
400‧‧‧第二物聯網平臺
410‧‧‧第二物聯網設備
420‧‧‧第二物聯網介面
無
10‧‧‧物聯網系統
100‧‧‧連通裝置
110‧‧‧控制模組
120‧‧‧通訊模組
130‧‧‧轉換模組
200‧‧‧第一物聯網平臺
210‧‧‧第一物聯網設備
220‧‧‧第一物聯網介面
400‧‧‧第二物聯網平臺
410‧‧‧第二物聯網設備
420‧‧‧第二物聯網介面

Claims (10)

  1. 一種連通裝置，其用於將不同的物聯網平臺連通或將機器人與物聯網平臺連通；該連通裝置包括：包括一軟體模組以及運行該軟體模組的硬體設備，其改良在於，所述軟體模組包括：一控制模組、一通訊模組以及一轉換模組；所述通訊模組用於實現該連通裝置與物聯網平臺或機器人之間的通訊；所述轉換模組用於實現不同的物聯網平臺之間或機器人與物聯網平臺之間的資訊轉化。
  2. 根請求項1所述的連通裝置，其中，所述軟體模組還包括一提取模組，所述提取模組用於提取來自所述物聯網平臺或所述機器人的資訊中的指令資訊。
  3. 根請求項2所述的連通裝置，其中，所述連通裝置的工作方法包括以下步驟：
    步驟S21，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S22，如果否，則重複步驟S21；
    步驟S22，提取該第一消息中的指令資訊，進入步驟S23；
    步驟S23，將該指令資訊轉換為能夠被待識別設備識別的第二消息，進入步驟S24；以及
    步驟S24，將該第二消息發送出去，並返回步驟S21。
  4. 根請求項2所述的連通裝置，其中，所述連通裝置的工作方法包括以下步驟：
    步驟S21，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S22，如果否，則重複步驟S21；
    步驟S22，提取該第一消息中的指令資訊，進入步驟S23；
    步驟S23，將該指令資訊轉換為能夠被待識別設備識別的第二消息，進入步驟S24；
    步驟S24，將該第二消息發送出去，進入步驟S25；以及
    步驟S25，將指令資訊以外的資訊也轉換為能夠被待識別設備識別的第三消息並發送出去，返回步驟S21。
  5. 根請求項2所述的連通裝置，其中，所述連通裝置的工作方法包括以下步驟：
    步驟S21，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S26，如果否，則重複步驟S21；
    步驟S26，判斷該第一消息中是否含有指令資訊，如果是，進入步驟S22，如果否，則返回步驟S21；
    步驟S22，提取該第一消息中的指令資訊，進入步驟S23；
    步驟S23，將該指令資訊轉換為能夠被待識別設備識別的第二消息，進入步驟S24；以及
    步驟S24，將該第二消息發送出去，並返回步驟S21。
  6. 根請求項1所述的連通裝置，其中，所述軟體模組還包括一識別模組，所述識別模組用於判斷是否接收到來自使用者的轉換指令。
  7. 根請求項6所述的連通裝置，其中，所述連通裝置的工作方法包括以下步驟：
    步驟S30，判斷是否接收到來自使用者的轉換指令，如果是，進入步驟S31，如果否，則重複步驟S30；
    步驟S31，判斷是否接收到來自待轉換設備的第一消息，如果是，進入步驟S32，如果否，則重複步驟S31；
    步驟S32，將該第一消息轉換為待識別設備可以識別的第二消息，進入步驟S33；以及
    步驟S33，將該第二消息發送至所述待識別設備。
  8. 根請求項1所述的連通裝置，其中，所述連通裝置為手機、平板電腦、筆記型電腦、臺式電腦、迷你電腦或機器人。
  9. 一種物聯網系統，其包括至少一物聯網平臺，其中，進一步包括一連通裝置，所述連通裝置用於將不同的物聯網連通或將機器人與物聯網連通，該連通裝置為如請求項1至8中任意一項所述的連通裝置。
  10. 根請求項9所述的物聯網系統，其改良在於，所述物聯網系統包括複數個物聯網平臺以及一機器；所述連通裝置根據轉換指令實現不同的物聯網之間或機器人與物聯網之間的連通。
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