CN104333497B - 一种智能家居网络设备自动发现方法及网络*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能家居网络设备自动发现方法及网络***，包括如下步骤：接入网络的第一网络终端节点发布第一网络终端节点信息；中继节点接收所述第一网络终端节点信息，且在其中加入自身的信息后发布所述第一网络终端节点信息；第二网络终端节点接收来自所述中继节点的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点进行上报；所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息，计算访问所述第一网络终端节点的路径信息并存储所述路径信息，且根据所述路径信息向所述第一网络终端节点发送设备发现报文。本发明提供的一种智能家居网络设备自动发现方法及网络***可自动识别并添加新接入网络的设备，节省人工操作成本，操作智能灵活。
Description
技术领域
本发明涉及物联网领域，特别是涉及一种智能家居网络设备自动发现方法及网络***。
背景技术
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将与家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理***，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明***、窗帘控制、空调控制、安防***、数字影院***、影音服务器、影柜***、网络家电等)连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。
现有智能家居网络中的设备组网通常采用静态网络，对新接入网络的设备，需要预先进行多项配置，不能自动识别并添加新接入网络的设备，操作麻烦、需耗费大量人力、且智能化低。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能家居网络设备自动发现方法及网络***，用于解决现有技术中智能家居网络对新接入网络的设备，需要预先进行多项配置，不能自动识别并添加新接入网络的设备的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能家居网络设备自动发现方法，包括如下步骤：接入网络的第一网络终端节点发布第一网络终端节点信息；中继节点接收所述第一网络终端节点信息，且在其中加入自身的信息后发布所述第一网络终端节点信息；第二网络终端节点接收来自所述中继节点的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点进行上报；所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息，计算访问所述第一网络终端节点的路径信息并存储所述路径信息，且根据所述路径信息向所述第一网络终端节点发送设备发现报文；当有设备接入所述第一网络终端节点时，所述第一网络终端节点转发所述设备发现报文至所述设备；所述设备接收到所述设备发现报文后，向所述控制节点反馈设备信息；所述控制节点接收所述设备信息并进行存储。
可选的，所述中继节点至少为3个，组成环状网络连接。
可选的，所述路径信息至少为2条，所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息中的时间戳字段，计算访问所述第一网络终端节点的各路径的花费时间，并选择花费时间最少的路径发送所述设备发现报文。
可选的，所述中继节点接收到包含自身信息的第一网络终端节点信息后，不再对所述第一网络终端节点信息进行转发。
可选的，还包括所述设备主动或者被动的离开所述网络的步骤；所述设备主动离开所述网络的步骤包括：所述第一网络终端节点向所述控制节点发送设备离开信息，所述控制节点接收到所述离开信息后，删除所述设备信息；所述设备被动离开所述网络的步骤包括：所述控制节点以预设的时间周期向所述第一网络终端节点发送查询指令，所述第一网络终端节点接收到所述查询指令后向所述控制节点回复预设的应答信息，当所述控制节点没有接到任何应答信息或者所接收的应答信息为非正常应答信息时，则删除所述设备信息。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种智能家居网络***，包括：第一网络终端节点，加入网络后向网络发布第一网络终端节点信息；中继节点，接收所述第一网络终端节点信息，在所述第一网络终端节点信息中加入自身的信息后发布所述第一网络终端节点信息；第二网络终端节点，接收来自所述中继节点的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点上报；所述控制节点，根据所述第一网络终端节点信息，计算访问所述第一网络终端节点的路径信息并存储所述路径信息，且根据所述路径信息向所述网络发送设备发现报文；当有设备接入所述第一网络终端节点时，所述第一网络终端节点转发所述设备发现报文至所述设备；所述设备接收到所述设备发现报文后，向所述控制节点反馈设备信息；所述控制节点接收所述设备信息并进行存储。
可选的，所述中继节点至少为3个，组成环状网络连接。
可选的，所述路径信息为2条以上，所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息中的时间戳字段，计算访问所述第一网络终端节点的各路径的花费时间，并选择花费时间最少的路径发送所述设备发现报文。
可选的，所述中继节点接收到包含自身信息的第一网络终端节点信息后，不再对所述第一网络终端节点信息进行转发。
可选的，还包括所述设备主动或者被动的离开所述网络的操作方式；所述设备主动离开所述网络的操作方式为：所述第一网络终端节点向所述控制节点发送设备离开信息，所述控制节点接收到所述离开信息后，删除所述设备信息；所述设备被动离开所述网络的操作方式为：所述控制节点以预设的时间周期向所述第一网络终端节点发送查询指令，所述第一网络终端节点接收到所述查询指令后向所述控制节点回复预设的应答信息，当所述控制节点没有接到任何应答信息或者所接收的应答信息为非正常应答信息时，则删除所述设备信息。
如上所述，本发明的一种智能家居网络设备自动发现方法及网络***，可自动识别并添加新接入网络的设备，实现智能家居网络的零配置组网，使得智能家居网络由静态组网变为动态组网，节省人工操作成本，组网灵活性、网络安全性、网络稳定性、以及网络的智能化等都有较大提升。
附图说明
图1显示为本发明的一具体实施例中的网络软件抽象构架的示意图
图2显示为本发明的一种智能家居网络设备自动发现方法在一具体实施例中的流程示意图。
图3显示为本发明的中继节点网络在一具体实施例中的结构示意图。
图4显示为本发明的智能家居网络***在一具体实施例中的模块结构示意图。
元件标号说明
1 智能家居网络***
11 控制节点
12 第二网络终端节点
13 中继节点
14 第一网络终端节点
A～D 中继节点
S11～S14 步骤
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。
请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明在实现网络设备的自动发现之前，对网络设备及其功能在软件层面进行抽象，对各层抽象组件的功能及特性以及组件间交互过程进行定义。请参阅图1，显示为一种网络软件抽象构架的示意图，包括物理设备层、逻辑设备层、服务层、以及业务层。
所述物理设备层：涵盖网络中的所有物理设备，例如物理设备1～物理设备N，这些设备具备不同的功能和特性。从软件层面看，设备的功能性软件和OS(Operation System，操作***)、驱动都属于这一层。该层设备与操作***和编程语言无关，各物理设备间连接方式涵盖有线、无线IP网络，Zigbee、蓝牙、USB、CAN、LIN等方式。在物理设备层，设备间通信遵循各自物理连接方式对应的协议(例如对于IP网络设备连接，设备遵循IEEE802.3、IP/TCP协议，对于Zigbee网络设备连接，遵循IEEE802.15.4或Zigbee协议)。
所述逻辑设备层：物理设备按功能以及在网络中的角色，拆分为若干逻辑设备(即虚拟设备)，即逻辑设备1～逻辑设备N，。例如一台智能手机在物理设备层为智能手机，在逻辑上可以视为控制器、网关设备、和若干终端设备(显示、摄像头、存储等)的集合。逻辑设备在软件层面，抽象表述为操作：代表单个逻辑工作单元的事务。执行操作通常会导致读、写或修改一个或多个持久性数据，即调用物理设备接口。逻辑设备可包含多个网络节点，例如控制节点、网关节点、终端设备节点等。节点信息中可包含以下信息：节点描述、可寻址地址、网络类型、网络终端节点类型、心跳时间、密钥字段、时间戳字段等。
所述服务层：代表操作的逻辑分组，包括服务1～服务N。如果把播放音乐视服务，那么对播放器、功放、音箱的配置就代表相关的操作。
所述业务层：包含服务集、事件、信息库。事件用于触发服务集。服务集即为实现特定业务目标而执行的一组动作或活动，一个业务集可包含多个服务，一个服务可隶属于多个业务集。信息库用于存储网络节点的节点信息。
请参阅图2，显示为本发明的一种智能家居网络设备自动发现方法在一具体实施例中的流程示意图，包括如下步骤：
S11：接入网络的第一网络终端节点发布第一网络终端节点信息；所述第一网络终端节点信息例如包括所述第一网络终端节点的地址、时间戳字段、节点类型等，所述节点例如为CAN总线节点。
S12：中继节点接收所述第一网络终端节点信息，且在其中加入自身的信息后发布所述第一网络终端节点信息；
S13：第二网络终端节点接收来自所述中继节点的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点进行上报；
S14：所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息，计算访问所述第一网络终端节点的路径信息并存储所述路径信息，且根据所述路径信息向所述第一网络终端节点发送设备发现报文；优选的，所述控制节点可以为软件节点或者硬件节点，当其为硬件时，可以为智能手机或平板电脑等。优选的，所述中继节点至少为3个，组成环状网络连接。优选的，所述中继节点至少为3个，组成环状网络连接。所述路径信息为2条以上，如图3所示，为本发明的中继节点网络在一具体实施例中的结构示意图，包括四个中继节点，组成环状网络，分别为A、B、C、和D，所述中继节点D在接收到所述第一网络终端节点信息，加入自身的信息后进行发布，中继节点C和B接收到来自所述中继节点D的信息后，加入自身的信息后分别向所述中继节点A进行转发，所述中继节点A接收到来自所述中继节点B和C的信息后，加入自身的信息后进行发布。第二网络终端节点接收来自所述中继节点A的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点进行上报，所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息中的时间戳字段，计算访问所述第一网络终端节点的各路径的花费时间，并选择花费时间最少的路径发送所述设备发现报文，例如通过比较路径ABD和路径ACD的花费时间大小，进而选择花费时间最少的最优路径。
优选的，所述中继节点接收到包含自身信息的第一网络终端节点信息后，不再对所述第一网络终端节点信息进行转发。可以防止环状连接的中继节点网络陷入死循环状态。
当有设备接入所述第一网络终端节点时，所述第一网络终端节点转发所述设备发现报文至所述设备；所述设备接收到所述设备发现报文后，向所述控制节点反馈设备信息；所述控制节点接收所述设备信息并进行存储。所述设备例如为智能冰箱、台灯、或空调等。
可选的，还包括所述设备主动或者被动的离开所述网络的操作方式；所述设备主动离开所述网络的操作方式为：所述第一网络终端节点向所述控制节点发送设备离开信息，所述控制节点接收到所述离开信息后，删除所述设备信息；所述设备被动离开所述网络的操作方式为：所述控制节点以预设的时间周期向所述第一网络终端节点发送查询指令，所述第一网络终端节点接收到所述查询指令后向所述控制节点回复预设的应答信息，当所述控制节点没有接到任何应答信息或者所接收的应答信息为非正常应答信息时，则删除所述设备信息。
请参阅图4，显示为本发明的智能家居网络***在一具体实施例中的模块结构示意图，所述智能家居网络***1包括控制节点14、第二网络终端节点13、中继节点12、以及第一网络终端节点11。
所述第一网络终端节点11，加入网络后向网络发布第一网络终端节点信息；所述第一网络终端节点信息例如包括所述第一网络终端节点11的地址、时间戳字段、节点类型等，所述节点例如为CAN总线节点。
所述中继节点12，接收所述第一网络终端节点信息，在所述第一网络终端节点信息中加入自身的信息后发布所述第一网络终端节点信息；
所述第二网络终端节点13，接收来自所述中继节点12的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点14上报；
所述控制节点14，根据所述第一网络终端节点信息，计算访问所述第一网络终端节点11的路径信息并存储所述路径信息，且根据所述路径信息向所述网络发送设备发现报文；
优选的，所述控制节点14可以为软件节点或者硬件节点，当其为硬件时，可以为智能手机或平板电脑等。优选的，所述中继节点至少为3个，组成环状网络连接。优选的，所述中继节点13至少为3个，组成环状网络连接。所述路径信息为2条以上，如图3所示，为本发明的中继节点网络在一具体实施例中的结构示意图，包括四个中继节点，组成环状网络，分别为A、B、C、和D，所述中继节点D在接收到所述第一网络终端节点信息，加入自身的信息后进行发布，中继节点C和B接收到来自所述中继节点D的信息后，加入自身的信息后分别向所述中继节点A进行转发，所述中继节点A接收到来自所述中继节点B和C的信息后，加入自身的信息后进行发布。所述第二网络终端节点13接收来自所述中继节点A的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点进行上报，所述控制节点14根据所述第一网络终端节点信息中的时间戳字段，计算访问所述第一网络终端节点的各路径的花费时间，并选择花费时间最少的路径发送所述设备发现报文，例如通过比较路径ABD和路径ACD的花费时间大小，进而选择花费时间最少的最优路径。
优选的，所述中继节点14接收到包含自身信息的第一网络终端节点信息后，不再对所述第一网络终端节点信息进行转发。可以防止环状连接的中继节点网络陷入死循环状态。
当有设备接入所述第一网络终端节点11时，所述第一网络终端节点11转发所述设备发现报文至所述设备；所述设备接收到所述设备发现报文后，向所述控制节点14反馈设备信息；所述设备信息例如为所述设备的设备描述信息和服务描述信息。所述控制节点14接收所述设备信息并进行存储。所述设备例如为智能冰箱、台灯、或空调等。
可选的，还包括所述设备主动或者被动的离开所述网络的操作方式；所述设备主动离开所述网络的操作方式为：所述第一网络终端节点11向所述控制节点发送设备离开信息，所述控制节点14接收到所述离开信息后，删除所述设备信息；所述设备被动离开所述网络的操作方式为：所述控制节点14以预设的时间周期向所述第一网络终端节点11发送查询指令，所述第一网络终端节点11接收到所述查询指令后向所述控制节点14回复预设的应答信息，当所述控制节点14没有接到任何应答信息或者所接收的应答信息为非正常应答信息时，则删除所述设备信息。
综上所述，本发明的一种智能家居网络设备自动发现方法及网络***，可自动识别并添加新接入网络的设备，实现智能家居网络的零配置组网，使得智能家居网络由静态组网变为动态组网，节省人工操作成本，组网灵活性、网络安全性、网络稳定性、以及网络的智能化等都有较大提升。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种智能家居网络设备自动发现方法，其特征在于，包括如下步骤：
接入网络的第一网络终端节点发布第一网络终端节点信息；
中继节点接收所述第一网络终端节点信息，且在其中加入自身的信息后发布所述第一网络终端节点信息；所述中继节点至少为3个，组成环状网络连接；
第二网络终端节点接收来自所述中继节点的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点进行上报；
所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息，计算访问所述第一网络终端节点的路径信息并存储所述路径信息，且根据所述路径信息向所述第一网络终端节点发送设备发现报文；所述路径信息至少为2条，所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息中的时间戳字段，计算访问所述第一网络终端节点的各路径的花费时间，并选择花费时间最少的路径发送所述设备发现报文；
当有设备接入所述第一网络终端节点时，所述第一网络终端节点转发所述设备发现报文至所述设备；所述设备接收到所述设备发现报文后，向所述控制节点反馈设备信息；所述控制节点接收所述设备信息并进行存储。
2.根据权利要求1所述的智能家居网络设备自动发现方法，其特征在于：所述中继节点接收到包含自身信息的第一网络终端节点信息后，不再对所述第一网络终端节点信息进行转发。
3.根据权利要求1所述的智能家居网络设备自动发现方法，其特征在于：还包括所述设备主动或者被动的离开所述网络的步骤；
所述设备主动离开所述网络的步骤包括：所述第一网络终端节点向所述控制节点发送设备离开信息，所述控制节点接收到所述离开信息后，删除所述设备信息；
所述设备被动离开所述网络的步骤包括：所述控制节点以预设的时间周期向所述第一网络终端节点发送查询指令，所述第一网络终端节点接收到所述查询指令后向所述控制节点回复预设的应答信息，当所述控制节点没有接到任何应答信息或者所接收的应答信息为非正常应答信息时，则删除所述设备信息。
4.一种智能家居网络***，其特征在于：包括：
第一网络终端节点，加入网络后向网络发布第一网络终端节点信息；
中继节点，接收所述第一网络终端节点信息，在所述第一网络终端节点信息中加入自身的信息后发布所述第一网络终端节点信息；所述中继节点至少为3个，组成环状网络连接；
第二网络终端节点，接收来自所述中继节点的所述第一网络终端节点信息并将其向控制节点上报；
所述控制节点，根据所述第一网络终端节点信息，计算访问所述第一网络终端节点的路径信息并存储所述路径信息，且根据所述路径信息向所述网络发送设备发现报文；所述路径信息为2条以上，所述控制节点根据所述第一网络终端节点信息中的时间戳字段，计算访问所述第一网络终端节点的各路径的花费时间，并选择花费时间最少的路径发送所述设备发现报文；
当有设备接入所述第一网络终端节点时，所述第一网络终端节点转发所述设备发现报文至所述设备；所述设备接收到所述设备发现报文后，向所述控制节点反馈设备信息；所述控制节点接收所述设备信息并进行存储。
5.根据权利要求4所述的智能家居网络***，其特征在于：所述中继节点接收到包含自身信息的第一网络终端节点信息后，不再对所述第一网络终端节点信息进行转发。
6.根据权利要求4所述的智能家居网络***，其特征在于：还包括所述设备主动或者被动的离开所述网络的操作方式；
所述设备主动离开所述网络的操作方式为：所述第一网络终端节点向所述控制节点发送设备离开信息，所述控制节点接收到所述离开信息后，删除所述设备信息；
所述设备被动离开所述网络的操作方式为：所述控制节点以预设的时间周期向所述第一网络终端节点发送查询指令，所述第一网络终端节点接收到所述查询指令后向所述控制节点回复预设的应答信息，当所述控制节点没有接到任何应答信息或者所接收的应答信息为非正常应答信息时，则删除所述设备信息。
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Effective date of registration: 20201207 Address after: Dai Xi Zhen Shang Qiang Lu, Wuxing District, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee after: HUZHOU AIDI ELECTRIC Co.,Ltd. Address before: 201616 Shanghai city Songjiang District Sixian Road No. 3666 Patentee before: Phicomm (Shanghai) Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20221228 Address after: 313000 room 1019, Xintiandi commercial office, Yishan street, Wuxing District, Huzhou, Zhejiang, China Patentee after: Huzhou YingLie Intellectual Property Operation Co.,Ltd. Address before: Dai Xi Zhen Shang Qiang Lu, Wuxing District, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee before: HUZHOU AIDI ELECTRIC Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20230403 Address after: 570100 collective household of qunshang community, No. 582 qunshang village, Meilan District, Haikou City, Hainan Province Patentee after: Yang Dahai Address before: 313000 room 1019, Xintiandi commercial office, Yishan street, Wuxing District, Huzhou, Zhejiang, China Patentee before: Huzhou YingLie Intellectual Property Operation Co.,Ltd. |