CN104252136A - 智能家居控制方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能家居控制方法和***，该方法包括：智能家居控制客户端与智能家居设备建立基于TCP/IP的套接字socket连接，所述智能家居设备被配置为支持TCP/IP协议栈；智能家居控制客户端通过所述socket连接向所述智能家居设备发送控制指令，所述控制指令中包括所述智能家居设备的标识信息和操作指示，以使所述智能家居设备执行所述控制指令。用户终端中的智能家居控制客户端通过与智能家居设备建立基于TCP/IP的socket连接，使得智能家居控制客户端通过该socket连接向智能家居设备直接发送控制指令来控制智能家居设备。智能家居控制客户端直接控制智能家居设备，具有较低的时延，较高的控制处理效率。
Description
技术领域
本发明属于智能家居技术领域，尤其是涉及一种智能家居控制方法和***。
背景技术
智能家居是智慧城市的最后一公里，是近年来智慧城市构建中的热门话题之一。智能家居极大的丰富了人们的生活，提高了生活质量。家居智能化和家居控制是智能家居的两大特征。现有智能家居控制***大都采用客户端/服务器的控制结构，通过服务器转发用户的控制指令来控制家居设备。
现有智能家居控制***中，在家庭网络内部，用户终端一般通过无线路由器经家庭网关来向智能家居设备发送一定的控制指令，使得智能家居设备根据该控制指令进行相应的动作。在远程控制的场景下，用户终端一般通过外部网络服务器来访问家庭内部网络，经家庭内部网络的上述无线路由器和家庭网关来控制智能家居设备。
上述这种经过无线路由器、家庭网关、服务器来转发用户终端控制指令来控制智能家居设备的方式，需要经过多个转发中继设备，具有较长的处理时延，导致控制效率较低。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种智能家居控制方法和***，用以克服现有技术中多次转发控制指令使得处理时延长，导致较低的控制效率的缺陷。
本发明提供了一种智能家居控制方法，包括：
智能家居控制客户端与智能家居设备建立基于TCP/IP的socket连接，所述智能家居设备被配置为支持TCP/IP协议栈；
所述智能家居控制客户端通过所述socket连接向所述智能家居设备发送控制指令，所述控制指令中包括所述智能家居设备的标识信息和操作指示，以使所述智能家居设备执行所述控制指令。
本发明提供了一种智能家居控制***，包括：
客户端、智能家居设备；
所述智能家居设备被配置为支持TCP/IP协议栈；
所述客户端用于与所述智能家居设备建立基于TCP/IP的socket连接，并通过所述socket连接向所述智能家居设备发送控制指令，所述控制指令中包括所述智能家居设备的标识信息和操作指示；
所述智能家居设备用于执行所述控制指令。
本发明提供的智能家居控制方法和***，配置智能家居设备支持TCP/IP协议栈，用户终端中的智能家居控制客户端通过与智能家居设备建立基于TCP/IP的socket连接，使得智能家居控制客户端通过该socket连接向智能家居设备直接发送控制指令来控制智能家居设备。智能家居控制客户端直接控制智能家居设备，具有较低的时延，较高的控制处理效率。
附图说明
图1为本发明智能家居控制方法实施例的流程图；
图2为本发明智能家居控制***实施例一的结构示意图；
图3为本发明智能家居控制***实施例二的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明智能家居控制方法实施例的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101、智能家居控制客户端与智能家居设备建立基于TCP/IP的socket连接，所述智能家居设备被配置为支持TCP/IP协议栈；
步骤102、智能家居控制客户端通过所述socket连接向所述智能家居设备发送控制指令，所述控制指令中包括所述智能家居设备的标识信息和操作指示，以使所述智能家居设备执行所述控制指令。
用户终端中设置有用于实现对智能家居设备进行直接智能控制的智能家居控制客户端。
为实现上述客户端直接控制智能家居设备，而不像现有技术中经过无线路由器、家庭网关设备的转发，本实施例中在智能家居设备中内置支持TCP/IP协议栈的功能，而且智能家居控制客户端也具有该功能，从而两者之间能够实现基于TCP/IP的传输层通信。基于该TCP/IP协议，智能家居控制客户端建立与被控制的智能家居设备间的socket连接。
从而，智能家居控制客户端通过该基于TCP/IP的socket连接向智能家居设备发送控制指令，以使智能家居设备执行该控制指令。其中，该控制指令中包括智能家居设备的标识信息和操作指示，用于根据该标识信息确定被控的智能家居设备，并使得被控智能家居设备根据该操作指示的指示进行相应的动作。举例来说，以控制智能家居设备的工作状态的命令为例说明，设备工作状态控制指令协议由帧头，控制码，设备ID，设备状态，校验码，帧尾组成。如下表所示：
其中，设备ID字段：指智能家居设备唯一的ID号，通过该ID号可以找到唯一的设备。
产品ID：指智能家居控制***分配给智能家居设备的产品ID。
设备状态字段：智能家居设备的工作状态，比如若智能家居设备为灯泡，等包括开、关两种状态，若智能家居设备为窗帘，则状态为当前窗帘开合度的百分比值。
另外，为降低***耦合性，智能家居控制客户端和某智能家居设备之间的控制指令协议可以封装为类，对外提供一个接口，需要使用某条协议时，比如需要对某智能家居设备进行控制时，直接调用对应类中的方法即可。
相应的，被控的智能家居设备在按照接收到的控制指令进行相应的动作之后，通过与智能家居控制客户端之间已经建立的基于TCP/IP的上述socket连接向该客户端反馈响应信息，该响应信息比如可以是智能家居设备根据控制指令执行相应操作后反馈的确认信息。从而，智能家居控制客户端通过上述socket连接接收智能家居设备执行控制指令后反馈的响应信息，以获知智能家居设备执行控制指令的情况。
进一步地，为了实时掌握智能家居设备的运行状况，智能家居设备还可以被配置为周期性或非周期性采集自身的运行状态信息，并将采集到的运行状态信息通过网关设备上传至服务器中进行存储，具体地，运行状态信息的采集可以通过设置在智能家居设备中的比如各种传感器模块采集获得。相应的，为了及时了解各智能家居设备的运行状况，用户可以通过智能家居控制客户端来访问服务器，查询智能家居设备的运行状态信息，具体地，可以通过如下方式实现：
智能家居控制客户端通过socket连接的方式向服务器发送用于查询智能家居设备运行状态信息的查询请求，并接收服务器反馈的查询响应。
本实施例中，智能家居控制客户端与服务器之间的socket连接可以优选的是面向连接的socket，也可以是无连接的socket。
值得说明的是，本实施例中，智能家居控制客户端与服务器之间建立的socket连接，以及智能家居控制客户端与被控制的智能家居设备间建立的socket连接，其建立方式与现有技术中socket连接的建立方式类似，不再详细赘述。
再进一步，上述实施例中，智能家居控制客户端在家庭内网的应用环境下，可以直接通过上述方式直接控制智能家居设备，但是，如果用户在远端，即不在家庭内部的情况下，需要对智能家居设备进行远程控制。
为此，当承载有上述智能家居控制客户端的用户终端在外网环境中时，其具有外网IP地址，此时，为了对家庭内部的智能家居设备进行控制，可以通过如下方式实现：
智能家居控制客户端向服务器发送连接建立请求，该连接建立请求中包括所述智能家居控制客户端所属用户终端的外网IP地址，以使服务器通过网络地址转换(Network Address Translation，以下简称NAT)将外网IP地址转换为内网IP地址，并根据内网IP地址建立所述socket连接。
也就是说，智能家居控制客户端需要通过服务器的NAT转换功能，将用户终端的外网IP地址转换为家庭内网的IP地址，从而，该客户端基于该内网IP地址建立与智能家居设备间的socket连接。
本实施例中，配置智能家居设备支持TCP/IP协议栈，用户终端中的智能家居控制客户端通过与智能家居设备建立基于TCP/IP的socket连接，使得智能家居控制客户端通过该socket连接向智能家居设备直接发送控制指令来控制智能家居设备。智能家居控制客户端直接控制智能家居设备，具有较低的时延，较高的控制处理效率。另外，还可以通过智能家居控制客户端与服务器之间的socket连接来查询获得智能家居设备的运行状况，以便用户及时了解其家庭内智能家居设备的运行情况；而且，不但可以通过上述方式实现智能家居控制客户端在家庭内部时对智能家居设备的直接控制，也可以实现远程场景下，通过服务器的NAT转换功能，建立智能家居控制客户端与智能家居设备间的基于TCP/IP的socket连接，实现远程直接控制智能家居设备。
图2为本发明智能家居控制***实施例一的结构示意图，如图2所示，该***包括：
客户端11、智能家居设备12；
所述智能家居设备12被配置为支持TCP/IP协议栈；
所述客户端11用于与所述智能家居设备12建立基于TCP/IP的socket连接，并通过所述socket连接向所述智能家居设备12发送控制指令，所述控制指令中包括所述智能家居设备的标识信息和操作指示；
所述智能家居设备12用于执行所述控制指令。
进一步地，所述***还包括服务器13；
所述客户端11还用于向所述服务器13发送连接建立请求，所述连接建立请求中包括所述客户端11所属用户终端的外网IP地址；
所述服务器13用于通过网络地址转换NAT将所述外网IP地址转换为内网IP地址；
所述客户端11还用于根据所述内网IP地址建立所述socket连接。
进一步地，所述智能家居设备12还用于在执行所述控制指令之后，通过所述socket连接向所述客户端11发送响应信息；
所述客户端11还用于通过所socket连接接收所述智能家居设备12发送的所述响应信息。
进一步地，所述客户端11还用于通过socket连接的方式向所述服务器13发送用于查询所述智能家居设备12运行状态信息的查询请求，以及接收所述服务器13反馈的查询响应。
本实施例的***可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图3为本发明智能家居控制***实施例二的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的所述***在图2所示实施例的基础上，还包括网关设备21；
所述智能家居设备12还用于与所述服务器13建立面向连接的socket连接，并将采集到的自身的运行状态信息经过所述网关设备21，采用所述面向连接的socket连接上传给所述服务器13。
本实施例中，家庭内部的智能家居设备12可以被设置为周期性或非周期性采集自身的运行状态信息，也可以被设置为基于事件的触发来上传自身满足一定触发条件的运行状态信息，比如电压值超过一定阈值、运行时间达到一定时长等等，可以通过设置在自身上的诸如传感器等采集装置实现运行状态信息的采集。进而将采集的运行状态信息通过网关设备21传输给远端的服务器13。具体地，可以建立智能家居设备12与服务器13之间的基于TCP/IP的socket连接，优选的为面向连接的socket连接，从而经由网关设备21的转发，利用该socket连接将运行状态信息发送给服务器13进行存储。
值得说明的是，智能家居设备12一方面要采集自身的运行状态信息，一方面要在智能家居控制客户端11的控制下执行相应的控制指令，这两方面的任务的工作时序为：如果智能家居设备12接收到智能家居控制客户端11发送的控制指令，则随即执行该控制指令，并在执行完该控制指令后，再重新计时启动采集运行状态信息的过程；如果没有接收到智能家居控制客户端11发送的控制指令，则按照正常的采集过程采集自身的运行状态信息。
进一步地，所述智能家居设备12还用于通过心跳包机制保持与所述服务器13的长连接。
一般来说，智能家居中在正常情况下，大多数智能家居设备12被设置的上传其自身运行状态信息的周期一般相对较长，为了保证智能家居设备12与服务器13间的连接不中断，本实施例中采用心跳包机制来维持两者间的长连接。具体地，可以通过如下方式实现：
智能家居设备12被设置为比如每隔5分钟发送一个心跳包给服务器13，同时启动一个超时定时器，服务器13如果接收到该心跳包则反馈一个应答数据包，如果智能家居设备12在超时定时器未超时的时间内接收到该应答数据包，说明两者间的连接正常，否则，如果智能家居设备12在超时定时器已经达到超时时间还未接收到该应答数据包，说明两者间的连接不正常，进行相应的处理措施，比如重新建立连接。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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 (10)
1.一种智能家居控制方法，其特征在于，包括：
智能家居控制客户端与智能家居设备建立基于TCP/IP的套接字socket连接，所述智能家居设备被配置为支持TCP/IP协议栈；
所述智能家居控制客户端通过所述socket连接向所述智能家居设备发送控制指令，所述控制指令中包括所述智能家居设备的标识信息和操作指示，以使所述智能家居设备执行所述控制指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能家居控制客户端与智能家居设备建立基于TCP/IP的socket连接，包括：
所述智能家居控制客户端向服务器发送连接建立请求，所述连接建立请求中包括所述智能家居控制客户端所属用户终端的外网IP地址，以使所述服务器通过网络地址转换NAT将所述外网IP地址转换为内网IP地址，并根据所述内网IP地址建立所述socket连接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述智能家居控制客户端通过所述socket连接向所述智能家居设备发送控制指令之后，所述方法还包括：
所述智能家居控制客户端通过所述socket连接接收所述智能家居设备执行所述控制指令后反馈的响应信息。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述智能家居控制客户端通过socket连接的方式向所述服务器发送用于查询所述智能家居设备运行状态信息的查询请求，并接收所述服务器反馈的查询响应。
5.一种智能家居控制***，其特征在于，包括：
客户端、智能家居设备；
所述智能家居设备被配置为支持TCP/IP协议栈；
所述客户端用于与所述智能家居设备建立基于TCP/IP的socket连接，并通过所述socket连接向所述智能家居设备发送控制指令，所述控制指令中包括所述智能家居设备的标识信息和操作指示；
所述智能家居设备用于执行所述控制指令。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，还包括服务器；
所述客户端还用于向所述服务器发送连接建立请求，所述连接建立请求中包括所述客户端所属用户终端的外网IP地址；
所述服务器用于通过网络地址转换NAT将所述外网IP地址转换为内网IP地址；
所述客户端还用于根据所述内网IP地址建立所述socket连接。
7.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述智能家居设备还用于在执行所述控制指令之后，通过所述socket连接向所述客户端发送响应信息；
所述客户端还用于通过所socket连接接收所述智能家居设备发送的所述响应信息。
8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，还包括网关设备；
所述智能家居设备还用于与所述服务器建立面向连接的socket连接，并将采集到的自身的运行状态信息经过所述网关设备，采用所述面向连接的socket连接上传给所述服务器。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述智能家居设备还用于通过心跳包机制保持与所述服务器的长连接。
10.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述客户端还用于通过socket连接的方式向所述服务器发送用于查询所述智能家居设备运行状态信息的查询请求，以及接收所述服务器反馈的查询响应。
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