WO2014101321A1 - 基于网络的通信控制装置、电器设备及其网络控制方法 - Google Patents

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WO2014101321A1
WO2014101321A1 PCT/CN2013/070311 CN2013070311W WO2014101321A1 WO 2014101321 A1 WO2014101321 A1 WO 2014101321A1 CN 2013070311 W CN2013070311 W CN 2013070311W WO 2014101321 A1 WO2014101321 A1 WO 2014101321A1
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WO
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network
electrical device
wireless
communication
unit
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PCT/CN2013/070311
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English (en)
French (fr)
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杨旸
张武雄
魏坤
贾兆
侯自强
钱骅
王育兵
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上海无线通信研究中心
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/30—Security of mobile devices; Security of mobile applications
    • H04W12/35—Protecting application or service provisioning, e.g. securing SIM application provisioning

Definitions

  • Network-based communication control device electrical device and network control method thereof
  • the present invention relates to a network control technology for an electrical device, and more particularly to a network-based communication control device, an electronic device, and a network control method thereof.
  • the TV will pre-store the program that the owner likes and automatically play it when appropriate; the indoor air conditioner will start to cool or warm before the owner goes home; the indoor light can automatically adjust the brightness according to the time; the curtain can be automatically pulled according to the time Get up or down; etc.
  • mapping table of routing devices in network communication often needs to be manually configured in advance, which is not convenient for large-scale application promotion.
  • the object of the present invention is to provide a network-based communication control device, an electrical device, and a network control method thereof, which are used to solve the problem that the WLAN user name and password are set in the remote control process of the electrical product in the prior art by using the network.
  • the current operation is cumbersome and has low security.
  • the present invention provides a network-based communication control device, which is built in an electrical device, and includes: a data processing unit, a wireless communication unit, and an AC-DC conversion. a unit, a level conversion unit, a serial communication unit, a storage unit, and a relay; an external AC power input of the electrical device is converted to the first DC voltage by the AC to DC conversion unit and supplied to the data processing unit; Transmitting, by the level conversion unit, a second DC voltage to the wireless communication unit; the serial communication unit is in communication with the data processing unit for providing a configuration of a user name and a password required for network communication, Storing the username and password to the storage unit for the data processing unit and configuring the wireless communication unit according to the username and password; the wireless communication unit is configured to perform wireless access according to a configured username and password Pointing up a network communication connection; The wireless communication unit sends the control command to the data processing unit after receiving the control command from the remote, and the data processing unit parses the control command to acquire
  • the storage unit is a FLASH memory.
  • serial peripheral interface SPI serial peripheral interface
  • the wireless communication unit is a Wi-Fi chip.
  • the first DC voltage is 5 V
  • the second DC voltage is 3.3 V.
  • the present invention in another aspect, provides an electrical device including the communication control device as described above.
  • the present invention provides, in yet another aspect, a network control method for an electrical device as described above, including: a network configuration process: configured to perform network configuration on an electrical device to obtain a username and password for accessing a wireless local area network; The working process of the communication connection: after obtaining the internal network IP address, the electrical device that completes the network configuration process in the network configuration process penetrates at least one layer of the wireless access point through interaction and configuration with the wireless access point to The external network establishes a network communication connection for the electrical device to receive control commands from the remote and perform corresponding switching operations.
  • the method includes: placing the electrical device into a network configuration mode; performing a device search by using a network communication terminal, and establishing network communication with the electrical device after searching the electrical device Connecting; setting a user name and password of the electrical device to access the wireless local area network on the network communication terminal.
  • setting a user name and password of the electrical device to access the wireless local area network on the network communication terminal includes: opening a browser of the network communication terminal, and inputting a device IP address of the powered device into a setting page; Enter the user name and password required for the electrical device to access the wireless local area network on the setting page.
  • the interaction and configuration of the electrical device with the wireless access point after acquiring the IP address of the internal network includes: placing the electrical device into a network working mode; and the electrical device from the wireless access point Obtaining an intranet IP address; after obtaining the intranet IP address, the electrical device sends a port mapping request to the wireless access point; the wireless access point responds to the port mapping request, and the electrical device is The intranet IP address is mapped to a port number, the port mapping information is recorded in the IP address mapping table of the wireless access point, and the port mapping information is sent to the external network server, thereby implementing the The electrical equipment is connected to the network communication of the external network.
  • the present invention enables the electronic device to automatically obtain a user name and a password through an intelligent configuration function, and establishes port mapping through interaction and configuration with the wireless access point, and penetrates at least one layer of the wireless access point, thereby
  • the external network establishes a network communication connection, which is different from the prior art method in which the WLAN access point user name and password are set to be empty, the user name and password are burned to the device in advance, and the keyboard input is provided.
  • the problem is to achieve equipment safety, flexibility and size miniaturization.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a network-based communication control apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic flow chart of a network control method of an electrical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the state of the network configuration process in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the state of the working process of accessing the external network communication connection through the wireless access point in FIG. 2.
  • Figure 5 is a schematic view of the state of Figure 4 in a specific example. detailed description
  • the inventors have found that in the prior art, there are many problems in the method of setting the user name and password to be empty when the WLAN access is used, the user name and password are burned in advance, and the keyboard input is provided based on the WLAN communication application.
  • the invention provides a network-based network-based communication control device, an electrical device and a network control method thereof, so that the electrical device can automatically obtain a user name and a password, and penetrate at least through interaction and configuration with the wireless access point.
  • a layer of wireless access point to establish a network communication connection with the external network.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a network-based communication control apparatus of the present invention. It should be noted that the communication control device is built in an electrical device, and the electrical device can access the wireless local area network by using the communication control device.
  • the electrical device may be, for example, an ordinary indoor household appliance or an office electrical appliance.
  • the communication control apparatus includes: a data processing unit 11, a wireless communication unit 12, an AC/DC conversion unit 13, a level conversion unit 14, a serial communication unit 15, a storage unit 16, and a relay 17.
  • the AC-DC conversion unit 13 is used for DC-AC conversion. Specifically, the external AC power input of the electrical device is converted to the first DC voltage by the AC/DC conversion unit 13 and supplied to the data processing unit 11.
  • the external AC power input uses, for example, 220 V AC
  • the first DC voltage is, for example, 5 V
  • the AC/DC conversion unit 13 can convert the 220 V AC power to 5 V. Direct current, used to power the data processing unit 11.
  • the data processing unit 11 is used for processing, parsing, and the like of the data. In specific implementation, it may be a single chip, such as an ATmega328 microcontroller.
  • the level converting unit 14 is connected to the AC/DC converting unit 13 for level-converting the first DC voltage output from the AC-DC converting unit 13 into a second DC voltage to supply power to the wireless communication unit 12.
  • the second DC voltage is, for example, 3.3 V.
  • the level shifting unit 14 is actually a 5 V to 3.3 V level converter.
  • the wireless communication unit 12 is configured to establish a communication connection with the wireless access point based on the configured username and password.
  • the wireless communication unit 12 may be, for example, a Wi-Fi transceiver of the MRF24WBOMA.
  • the wireless communication unit 12 and the data processing unit 11 exchange data through a Serial Peripheral Interface (SPI).
  • SPI Serial Peripheral Interface
  • the serial communication unit 15 is communicatively coupled to the data processing unit 11 for providing a configuration of a user name and password required for network communication.
  • the serial communication unit 15 can be, for example, an FT232 chip for implementing a USB to serial UART interface for serial communication with the data processing unit 11.
  • the storage unit 16 is for storing a username and password configured via the serial communication unit 15. Of course, in practical applications, the storage unit 16 may also store other related information, such as parameters such as information update frequency. In this embodiment, The storage unit 16 can be, for example, a non-volatile FLASH memory.
  • the relay is connected to the external AC power input and data processing unit 11 of the electrical equipment, and is configured to perform a switching operation corresponding to the switching instruction according to the switching instruction of the data processing unit 11, thereby realizing the function of controlling the AC power output of the electric appliance.
  • the configuration of the username and password is obtained through the serial communication unit 15, and the configured username and password are sent to the data processing unit 11; the data processing unit 11 stores the username and password to the storage unit 16, on the one hand,
  • the wireless communication unit 12 is configured to establish a network communication connection with the communication network (wireless local area network WLAN or external network Internet) according to the username and password; after that, the wireless communication unit 12 will receive the control command from the remote.
  • the communication network wireless local area network WLAN or external network Internet
  • the control command is sent to the data processing unit 11, and the data processing unit 11 parses the control command to acquire a switch command corresponding to the control command and outputs it to the relay 17, and the control relay 17 executes the switch command
  • the corresponding switch switching action realizes the function of controlling the output of the AC power of the electric appliance.
  • the invention also provides a network control method for an electrical device.
  • Fig. 2 is a flow chart showing the network control method of the electrical apparatus of the present invention in one embodiment.
  • the network control method includes: a network configuration process 1 and a working process of accessing an external network communication connection
  • the network configuration process 1 includes: configured to perform network configuration on the electrical device to obtain a username and password for accessing the wireless local area network.
  • the working process 2 of accessing the external network communication connection includes: after the network device that completes the network configuration in the network configuration process, after obtaining the internal network IP address, through the interaction and configuration with the wireless access point, the wireless connection is penetrated.
  • the ingress point (the wireless access point is one or more layers) to establish a network communication connection with the external network for the electrical device to receive the remote control command and perform the corresponding switchover action.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the state of the network configuration process 1.
  • the network configuration process 1 specifically includes:
  • Step S101 Set the electrical device to a network configuration mode.
  • the electrical device has a network configuration mode and a network working mode.
  • the electrical device is configured with a button, and the electrical device can be caused by touching or dialing the button. Switch between modes.
  • Step S103 Perform a device search by using a network communication terminal and establish a network communication connection with the electrical device after searching for the electrical device.
  • the WLAN search is performed by using a terminal such as a computer or a mobile phone, and When the electrical device is searched for, it is connected to the electrical device based on a set of keys (which may be printed on the electrical device or in accompanying instructions) provided by the electrical device.
  • Step S105 setting a user name and a password required for the electrical device to access the wireless local area network on the network communication terminal.
  • opening a browser of a terminal such as a computer or a mobile phone, and inputting a device IP address of the powered device (the device IP address may be printed on the electrical device) Or the accompanying manual) enters the setting page; enter the user name and password required for the electrical device to access the wireless local area network on the setting page.
  • the user name and password to be set by the electrical device are stored, thereby completing network configuration.
  • Figure 4 is a diagram showing the state of the working process 2 of accessing the external network communication connection.
  • the working process of accessing the external network communication connection specifically includes:
  • Step S201 The electrical device is placed in a network working mode.
  • Step S203 The electrical device acquires an intranet IP address from the wireless access point.
  • the wireless access point AP may be, for example, a wireless router, but is not limited thereto.
  • Step S205 After acquiring the internal network IP address, the electrical device sends a port mapping request to the wireless access point.
  • Step S207 the wireless access point responds to the port mapping request, and maps an internal network IP address of the electrical device to a port number, and records the port mapping information in an IP address of the wireless access point.
  • the port mapping information is sent to the external network server, thereby implementing a network communication connection between the electrical device and the external network.
  • the electrical device can be connected to the external network through the wireless router, and interact with the public service platform server by using its own WEB server to achieve the function that the user can remotely control the WEB.
  • the working process 2 for the accessing the external network communication connection is described by penetrating a layer of wireless access points, but not limited thereto, in practice.
  • multi-layer penetration can be performed when there are multiple layers of wireless access points.
  • the Layer 1 wireless access point When performing Layer 2 penetration, the Layer 1 wireless access point also transmits a port mapping request to the Layer 2 wireless access point, and the Layer 2 router configures an intranet IP address and the corresponding port number, and The binding information is recorded in the IP address mapping table of the second layer wireless access point; and so on, until the last layer of the wireless access point; finally, the port mapping information is sent to the external network Internet server, thereby realizing The network communication link of the innermost electrical equipment to the external Internet is unobstructed.
  • the following describes a network control method for the above electrical equipment with a specific example.
  • an electric appliance 1 to which the electric appliance 1 is connected to the external network server 3 via a wireless router 2.
  • the electrical device 1 has completed the network configuration, obtained the username and password, and established an intranet connection with the wireless router 2.
  • the LAN intranet IP address of wireless router 2 is: 192.168.1.1
  • the WAN external network IP address of the wireless router 2 is: 202.120.2.1
  • the IP address of the server 3 is 202.127.23.80.
  • the wireless router 2 can assign the electrical device 1 a LAN intranet IP address: 192.168.1.2, thereby completing the electrical device 1 and wireless. Network communication connection of router 2. Further, when the electrical device 1 wants to establish a network communication connection with the server 3 by penetrating the wireless router 2, the electrical device 1 sends a port mapping request to the wireless router 2, and the wireless router 2 responds to the port mapping request to place the appliance The LAN internal IP address (192.168.1.2) of the device 1 is mapped with a port (for example, port 7002) in the wireless router 2, and the port mapping information is sent to the external network server 3, according to the port mapping information.
  • a port for example, port 7002
  • a network communication connection between the electrical device 1 and the external network server 3 is realized.
  • the external network server 3 when the external network server 3 is to transmit a control command to the electrical device 1, it can be transmitted through the wireless router 2, and finally transmitted to the innermost electrical device 1, and the electrical device 1 performs the corresponding switch switching action according to the control command.
  • Implementing operations corresponding to the control instructions when the external network server 3 is to transmit a control command to the electrical device 1, it can be transmitted through the wireless router 2, and finally transmitted to the innermost electrical device 1, and the electrical device 1 performs the corresponding switch switching action according to the control command.
  • the present invention enables an electrical device to automatically obtain a username and password through an intelligent configuration function, and establishes port mapping through interaction and configuration with the wireless access point, thereby penetrating at least one layer of wireless access points.
  • Establishing a network communication connection with the external network compared with the prior art, in the WLAN communication application, the WLAN access point user name and password are set to be empty, the user name and password are burned in advance to the device, and the keyboard input is provided.
  • the problem is to realize the safety, flexibility and volume miniaturization of the equipment.

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Abstract

提供一种基于网络的通信控制装置、电器设备及其网络控制方法。该电器设备通过内置的通信控制装置而具有网络智能配置功能。该电器设备能自动获取无线接入点用户名、密码，并通过与无线接入点的交互与配置以建立端口映射，穿透至少一层无线接入点，从而与外网建立网络通信连接。本发明实现了电器设备的安全、灵活与体积小型化。

Description

基于网络的通信控制装置、 电器设备及其网络控制方法
技术领域
本发明涉及一种电器设备的网络控制技术， 特别涉及一种基于网络的通信控制装置、 电 器设备及其网络控制方法。 背景技术
目前， 随着社会的进步和经济生活水平的提到， 家庭或办公区域内的电器设备越来越 多， 而相应的遥控设备也越来越多。 一般， 电器设备会配置相应的遥控设备， 遥控设备存在 诸多问题， 例如人工控制麻烦， 而且遥控设备的存放和保管难度也很大； 另外， 电器设备都 是独立工作， 在实现其本身功能之外不能进行其它的工作。 在日益智能化的现代生活中， 经 常会出现需要用户远程对家中的电器进行控制， 例如： 空调开机、 饭煲启动煮饭、 机顶盒录 制节目等。 尽管现在有一些家电具有定时功能， 但需要用户事先知道隔多长时间后在电器上 进行相应的定时设置， 不仅设置非常地不方便， 并且也很不灵活 （设置好后不能再变更或变 更繁琐）， 也不具有随机性。
随着信息通信技术、 计算机技术、 控制技术及应用的普及和发展， 人们需要越来越多地 利用这些技术实现对电器设备的远程监测与控制， 以获得电器设备的运行状态并实现对其进 行远程控制。 例如： 电视机会将主人喜爱的节目预存下来并在适当的时候自动播放； 室内空 调会在主人回家之前就启动以制冷或制暖； 室内灯光可以根据时间自动调节亮度； 窗帘可以 根据时间自动拉起或落下； 等。
现有的基于 WLAN通信的技术中， 一般需要提供 WLAN用户名和密码。 如果将用户名 和密码置为空， 则会带来安全隐患； 如果将用户名和密码预先烧制到传感器或执行器等电器 设备中， 则又不便于后期维护时进行相应的修改； 如果在电器设备上设置键盘进行输入， 则 会造成电器设备体积庞大而不便于使用。
另外， 网络通信中路由设备的映射表等往往需要提前进行人工配置， 不便于大规模应用 推广。 发明内容
本发明的目的在于提供一种基于网络的通信控制装置、 电器设备及其网络控制方法， 用 于解决现有技术中电器产品在利用网络实现远程控制过程中 WLAN 用户名和密码设置所出 现的操作繁琐、 安全性低等问题。
为解决上述问题及及其他相关问题， 本发明在一方面提供一种基于网络的通信控制装 置， 所述通信控制装置内置于一电器设备中， 包括： 数据处理单元， 无线通信单元， 交流直 流转换单元， 电平转换单元， 串口通信单元， 存储单元， 以及继电器； 电器设备的外部交流 电源输入通过所述交流直流转换单元转换为第一直流电压提供给所述数据处理单元； 所述第 一直流电压通过所述电平转换单元转换为第二直流电压提供给所述无线通信单元； 所述串口 通信单元与所述数据处理单元通信连接， 用于提供网络通信所需的用户名和密码的配置， 以 供所述数据处理单元将所述用户名和密码存储至所述存储单元以及根据所述用户名和密码配 置所述无线通信单元； 所述无线通信单元用于根据配置的用户名和密码与无线接入点建立网 络通信连接； 所述无线通信单元在接收来自远程的控制指令后将所述控制指令发送至所述数 据处理单元， 由所述数据处理单元对所述控制指令进行解析以获取与所述控制指令所对应的 开关指令并将其输出至所述继电器， 控制所述继电器执行与所述开关指令相应的开关切换动 作， 实现控制电器的交流电源输出的功能。
可选地， 所述存储单元为 FLASH存储器。
可选地， 所述数据处理单元和所述无线通信单元之间通过串行外设接口 SPI进行数据交 换的。
可选地， 所述无线通信单元为 Wi-Fi芯片。
可选地， 所述第一直流电压为 5 V， 所述第二直流电压为 3.3 V。
本发明在另一方面提供一种包括如上所述的通信控制装置的电器设备。
本发明在又一方面提供一种如上所述的电器设备的网络控制方法， 包括： 网络配置过 程： 用于对电器设备进行网络配置， 以获得接入无线局域网的用户名和密码； 接入外网通信 连接的工作过程： 在网络配置过程中完成网络配置的所述电器设备在获取内网 IP 地址以 后， 通过与无线接入点的交互与配置， 穿透至少一层无线接入点， 以与外网建立网络通信连 接， 以供所述电器设备接收来自远程的控制指令并执行相应的开关切换动作。
可选地， 在所述网络配置过程中， 包括： 将所述电器设备置为网络配置模式； 利用一网 络通信终端进行设备搜索并在搜索到所述电器设备后与所述电器设备建立网络通信连接； 在 所述网络通信终端上设置所述电器设备接入无线局域网的用户名和密码。
可选地， 在所述网络通信终端上设置所述电器设备接入无线局域网的用户名和密码包 括： 打开所述网络通信终端的浏览器， 输入所述用电设备的设备 IP地址进入设置页面； 在 所述设置页面输入为所述电器设备接入无线局域网所需的用户名和密码。 可选地， 所述电器设备在获取内网 IP 地址以后通过与无线接入点的交互与配置， 包 括： 将所述电器设备置为网络工作模式； 所述电器设备从所述无线接入点处获取一个内网 IP 地址； 所述电器设备在获取内网 IP地址之后， 向所述无线接入点发送端口映射请求； 所述 无线接入点响应所述端口映射请求， 将所述电器设备的内网 IP 地址与一个端口号建立映 射， 将所述端口映射信息记录在所述无线接入点的 IP地址映射表中， 并将所述端口映射信 息发送至外网服务器， 从而实现所述电器设备与外网的网络通信连接。
如上所述， 本发明通过智能配置功能， 使得电器设备能自动获取用户名、 密码， 并通过 与无线接入点的交互与配置以建立端口映射， 穿透至少一层无线接入点， 从而与外网建立网 络通信连接， 相比于现有技术中基于 WLAN通信应用中 WLAN接入点用户名密码置为空、 提前烧制用户名密码到设备中、 提供键盘输入等方法中出现的各种问题， 实现设备的安全、 灵活与体积小型化。 附图说明
图 1为本发明基于网络的通信控制装置的结构示意图。
图 2为本发明电器设备的网络控制方法在一个实施例中的流程示意图。
图 3为图 2中网络配置过程的状态示意图。
图 4为图 2中通过无线接入点接入外网通信连接的工作过程的状态示意图。
图 5为图 4在一个具体实例中的状态示意图。 具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式， 本领域技术人员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与功效。 本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用， 本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用， 在没有背离本发明的精 神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是， 本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想， 遂图式 中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、 形状及尺寸绘制， 其实际 实施时各组件的型态、 数量及比例可为一种随意的改变， 且其组件布局型态也可能更为复 杂。
本发明人发现在现有技术中基于 WLAN通信应用中电器设备在 WLAN接入时将用户名 和密码置为空、 提前烧制用户名和密码、 提供键盘输入等方法中出现诸多问题。 有鉴于此， 本发明提供了一种基于网络的基于网络的通信控制装置、 电器设备及其网络控制方法， 使得 电器设备能自动获取用户名、 密码， 并通过与无线接入点的交互与配置， 穿透至少一层无线 接入点， 以与外网建立网络通信连接。
图 1显示了本发明基于网络的通信控制装置的结构示意图。 需说明的是， 所述通信控制 装置内置于一电器设备中， 所述电器设备利用所述通信控制装置可实现接入无线局域网
WLAN 或外网 Internet, 从而实现远程控制。 具体地， 所述电器设备可以例如是普通的室内 家用电器或办公电器。
如图 1所示， 所述通信控制装置包括： 数据处理单元 11， 无线通信单元 12， 交流直流 转换单元 13， 电平转换单元 14， 串口通信单元 15， 存储单元 16， 以及继电器 17。
以下对上述各个单元进行详细说明：
交流直流转换单元 13用于进行直流-交流的转换。 具体地， 电器设备的外部交流电源输 入通过交流直流转换单元 13 后将所述外部交流电源输入转换为第一直流电压提供给数据处 理单元 11。 在本实施例中， 外部交流电源输入使用的例如是 220 V 的交流电， 所述第一直 流电压例如为 5 V， 即： 交流直流转换单元 13可以将所述 220 V的交流电转换为 5 V的直流 电， 用于给数据处理单元 11供电。
数据处理单元 11 用于进行数据的收发、 解析等处理， 在具体实现上， 可以是一单片机 芯片， 例如 ATmega328单片机。
电平转换单元 14与交流直流转换单元 13连接， 用于将交流直流转换单元 13输出的第 一直流电压进行电平转换为第二直流电压以给无线通信单元 12供电。 在本实施例中， 所述 第二直流电压例如为 3.3 V， 如此， 电平转换单元 14实际上即为一 5 V转 3.3 V电平转换 器。
无线通信单元 12用于根据配置的用户名和密码与无线接入点建立通信连接。 在本实施 例中， 无线通信单元 12可以例如为 MRF24WBOMA的 Wi-Fi收发器。 另外， 无线通信单元 12与数据处理单元 11之间通过串行外设接口 （Serial Peripheral Interface, SPI) 进行数据交 换的。
串口通信单元 15与数据处理单元 11通信连接， 用于提供网络通信所需的用户名和密码 的配置。 在本实施例中， 串口通信单元 15可以例如为 FT232芯片， 用于实现 USB 到串行 UART接口的转换， 以与数据处理单元 11进行串行通信。
存储单元 16 用于存储经由串口通信单元 15 配置的用户名和密码。 当然， 在实际应用 中， 存储单元 16 还可以存储其他相关信息， 例如： 信息更新频率等参数。 在本实施例中， 存储单元 16可以例如为非易失性的 FLASH存储器。
继电器， 与电器设备的外部交流电源输入和数据处理单元 11 连接， 用于根据数据处理 单元 11 的开关指令执行与所述开关指令相应的开关切换动作， 实现控制电器的交流电源输 出的功能。
利用本发明的基于网络的通信控制装置， 可实现电器设备的网络配置及入网工作。 在实 际应用中， 通过串口通信单元 15， 获得用户名和密码的配置， 并将配置的用户名和密码发 送至数据处理单元 11 ; 数据处理单元 11一方面将所述用户名和密码存储至存储单元 16， 另 一方面则根据所述用户名和密码配置无线通信单元 12以与通信网络 （无线局域网 WLAN或 外网 Internet) 建立网络通信连接； 之后， 无线通信单元 12在接收来自远程的控制指令后将 所述控制指令发送至数据处理单元 11， 由数据处理单元 11对所述控制指令进行解析以获取 与所述控制指令所对应的开关指令并将其输出至继电器 17， 控制继电器 17执行与所述开关 指令相应的开关切换动作， 实现控制电器的交流电源输出的功能。
本发明还提供了一种电器设备的网络控制方法。 图 2即显示了本发明电器设备的网络控 制方法在一个实施例中的流程示意图。
如图 2所示， 所述网络控制方法包括： 网络配置过程 1和接入外网通信连接的工作过程
2。
所述网络配置过程 1包括： 用于对电器设备进行网络配置， 以获得接入无线局域网的用 户名和密码。
所述接入外网通信连接的工作过程 2包括： 在网络配置过程中完成网络配置的所述电器 设备在获取内网 IP 地址以后， 通过与无线接入点的交互与配置， 穿透无线接入点 （无线接 入点为一层或多层）， 以与外网建立网络通信连接， 以供所述电器设备接收来自远程的控制 指令并执行相应的开关切换动作。
以下对上述两个过程进行详细描述：
图 3即显示了所述网络配置过程 1的状态示意图。 结合图 2和图 3， 所述网络配置过程 1具体包括：
步骤 S101 , 将所述电器设备置为网络配置模式。 在本实施例中， 所述电器设备具有网 络配置模式和网络工作模式， 在实际应用中， 所述电器设备配置有一个按钮， 可以通过触动 或拨动所述按钮使得所述电器设备在这两个模式间进行切换。
步骤 S103, 利用一网络通信终端进行设备搜索并在搜索到所述电器设备后与所述电器 设备建立网络通信连接。 在本实施例中， 利用电脑或者手机等终端进行 WLAN 搜索， 并在 搜索到这一电器设备时， 根据所述电器设备提供的一组密钥 （该组密钥可以是印刷在所述电 器设备上或其附带的说明书中） 与所述电器设备进行连接。
步骤 S105, 在所述网络通信终端上设置所述电器设备接入无线局域网所需的用户名和 密码。 在本实施例中， 在与所述电器设备建立连接后， 打开电脑或者手机等终端的浏览器， 输入所述用电设备的设备 IP地址 （该设备 IP地址可以是印刷在所述电器设备上或其附带的 说明书中） 进入设置页面； 在所述设置页面输入为所述电器设备接入无线局域网所需的用户 名和密码。 后续， 所述电器设备即将设置的用户名和密码予以存储， 从而完成网络配置。
图 4即显示了所述接入外网通信连接的工作过程 2的状态示意图。 结合图 2和图 4， 所 述接入外网通信连接的工作过程 2具体包括：
步骤 S201 , 将所述电器设备置为网络工作模式。
步骤 S203, 所述电器设备从所述无线接入点处获取一个内网 IP地址。 在本实施例中， 所述无线接入点 AP可以例如为无线路由器， 但并不以此为限。
步骤 S205, 所述电器设备在获取内网 IP地址之后， 向所述无线接入点发送端口映射请 求。
步骤 S207, 所述无线接入点响应所述端口映射请求， 将所述电器设备的内网 IP地址与 一个端口号建立映射， 将所述端口映射信息记录在所述无线接入点的 IP地址映射表中， 并 将所述端口映射信息发送至外网服务器， 从而实现所述电器设备与外网的网络通信连接。 后 续， 所述电器设备就可以通过所述无线路由器连接到外网 Internet, 利用自身的 WEB服务器 和公共服务平台服务器进行交互， 达到用户可以远程 WEB控制的功能。
另外， 需特别说明的是， 在上述描述中， 针对所述接入外网通信连接的工作过程 2是以 穿透一层无线接入点进行说明的， 但并不以此为限， 在实际应用中， 当存在多层无线接入点 时， 可进行多层穿透。 例如： 当进行二层穿透时， 第一层无线接入点同样发射端口映射请求 给第二层无线接入点， 由第二层路由器配置一个内网 IP地址与相应的端口号， 并将所述绑 定信息记录在所述第二层无线接入点的 IP地址映射表中； 依次类推， 直到最后一层无线接 入点； 最后， 将端口映射信息发送给外网 Internet服务器， 从而实现最内层电器设备到外网 Internet的网络通信链路的通畅。
以下针对上述电器设备的网络控制方法以一个具体实例进行具体说明。
如图 5所示， 在本具体实例中， 现存在一个电器设备 1， 要通过一个无线路由器 2将电 气设备 1连接至外网服务器 3。 假设， 该电器设备 1 已完成了网络配置， 获得了用户名和密 码， 并与无线路由器 2 建立了内网连接。 假设， 无线路由器 2 的 LAN 内网 IP 地址为： 192.168.1.1 , 无线路由器 2的 WAN外网 IP地址为： 202.120.2.1， 服务器 3的 IP地址为： 202.127.23.80。 当电器设备 1根据配置的用户名和密码以想要与无线路由器 2建立网络通信 连接时， 无线路由器 2可为电器设备 1分配一个 LAN内网 IP地址： 192.168.1.2， 从而完成 电器设备 1与无线路由器 2的网络通信连接。 进一步地， 当电器设备 1想通过穿透无线路由 器 2而与服务器 3建立网络通信连接时， 电器设备 1 向所述无线路由器 2发送端口映射请 求， 无线路由器 2 响应所述端口映射请求， 将电器设备 1 的 LAN 内网 IP 地址 ( 192.168.1.2) 与无线路由器 2中的一端口 （例如： 7002端口） 建立映射， 并将所述端口映 射信息发送至外网服务器 3， 根据所述端口映射信息， 实现电器设备 1与外网服务器 3的网 络通信连接。 这样， 当外网服务器 3要给电器设备 1传送控制指令时， 就可通过无线路由器 2传输， 最终传到最内层的电器设备 1， 由电器设备 1据此控制指令执行相应的开关切换动 作， 实现与所述控制指令相应的操作。
综上所述， 本发明通过智能配置功能， 使得电器设备能自动获取用户名、 密码， 并通过 与无线接入点的交互与配置以建立端口映射， 穿透至少一层无线接入点， 从而与外网建立网 络通信连接， 相比于现有技术中基于 WLAN通信应用中 WLAN接入点用户名密码置为空、 提前烧制用户名密码到设备中、 提供键盘输入等方法中出现的各种问题， 实现设备的安全、 灵活与体积小型化。
最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制； 尽管参照 前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前 述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修 改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

权利要求书
1. 一种基于网络的通信控制装置， 所述通信控制装置内置于一电器设备中， 其特征在于， 所述通信控制装置包括： 数据处理单元， 无线通信单元， 交流直流转换单元， 电平转换 单元， 串口通信单元， 存储单元， 以及继电器；
电器设备的外部交流电源输入通过所述交流直流转换单元转换为第一直流电压提供 给所述数据处理单元；
所述第一直流电压通过所述电平转换单元转换为第二直流电压提供给所述无线通信 单元；
所述串口通信单元与所述数据处理单元通信连接， 用于提供网络通信所需的用户名 和密码的配置， 以供所述数据处理单元将所述用户名和密码存储至所述存储单元以及根 据所述用户名和密码配置所述无线通信单元；
所述无线通信单元用于根据配置的用户名和密码与无线接入点建立网络通信连接； 所述无线通信单元在接收来自远程的控制指令后将所述控制指令发送至所述数据处 理单元， 由所述数据处理单元对所述控制指令进行解析以获取与所述控制指令所对应的 开关指令并将其输出至所述继电器， 控制所述继电器执行与所述开关指令相应的开关切 换动作， 实现控制电器的交流电源输出的功能。
2. 根据权利要求 1 所述的基于网络的通信控制装置， 其特征在于， 所述存储单元为 FLASH存储器。
3. 根据权利要求 1 所述的基于网络的通信控制装置， 其特征在于， 所述数据处理单元和所 述无线通信单元之间通过串行外设接口 SPI进行数据交换的。
4. 根据权利要求 1或 3所述的基于网络的通信控制装置， 其特征在于， 所述无线通信单元 为 Wi-Fi芯片。
5. 根据权利要求 1 所述的基于网络的通信控制装置， 其特征在于， 所述第一直流电压为 5 V， 所述第二直流电压为 3.3 V。
6. 一种基于网络的电器设备， 其特征在于， 包括： 如权利要求 1至 5中任一项所述的通信 控制装置。
7. 一种如权利要求 6所示的电器设备的网络控制方法， 其特征在于， 所述网络控制方法包 括：
网络配置过程： 用于对电器设备进行网络配置， 以获得接入无线局域网的用户名和 密码；
接入外网通信连接的工作过程： 在网络配置过程中完成网络配置的所述电器设备在 获取内网 IP地址以后， 通过与无线接入点的交互与配置， 穿透至少一层无线接入点， 以与外网建立网络通信连接， 以供所述电器设备接收来自远程的控制指令并执行相应的 开关切换动作。
8. 根据权利要求 7 所述的电器设备的网络控制方法， 其特征在于， 在所述网络配置过程 中， 包括：
将所述电器设备置为网络配置模式；
利用一网络通信终端进行设备搜索并在搜索到所述电器设备后与所述电器设备建立 网络通信连接；
在所述网络通信终端上设置所述电器设备接入无线局域网的用户名和密码。
9. 根据权利要求 8所述的电器设备的网络控制方法， 其特征在于， 在所述网络通信终端上 设置所述电器设备接入无线局域网的用户名和密码包括：
打开所述网络通信终端的浏览器， 输入所述用电设备的设备 IP 地址进入设置页 面；
在所述设置页面输入为所述电器设备接入无线局域网所需的用户名和密码。
10. 根据权利要求 Ί所述的电器设备的网络控制方法， 其特征在于， 所述电器设备在获取内 网 IP地址以后通过与无线接入点的交互与配置， 包括：
将所述电器设备置为网络工作模式；
所述电器设备从所述无线接入点处获取一个内网 IP地址；
所述电器设备在获取内网 IP地址之后， 向所述无线接入点发送端口映射请求； 所述无线接入点响应所述端口映射请求， 将所述电器设备的内网 IP地址与一个端口 号建立映射， 将所述端口映射信息记录在所述无线接入点的 IP地址映射表中， 并将所述端 口映射信息发送至外网服务器， 从而实现所述电器设备与外网的网络通信连接。
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