CN104980356A - 一种整合智能家居的路由器以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种整合智能家居的路由器以及控制方法，所述路由器包括：路由控制模块、嵌入式操作***和智能家居控制模块；所述路由控制模块实现了路由器的基本功能；所述嵌入式操作***安装并运行在路由控制模块中，实现了在网络层上的数据转发和路径选择，提供了智能家居控制的应用层接口；所述智能家居控制模块实现了对家电设备的控制与监控。本发明所述的控制方法包括：切换所述的路由器为AP模式，用户接入后可以通过WEB网页的方式来管理界面配置路由器，自定义家电控制协议，实现控制家电设备的运行状态，浏览家庭网络中的媒体资源。本发明整合了智能家居的设备控制和资源共享，改善了用户的生活质量。

Description

一种整合智能家居的路由器以及控制方法

技术领域

本发明涉及一种路由器，特别涉及一种整合了智能家居的路由器以及控制方法。

背景技术

随着移动互联网和物联网技术的飞速发展，越来越多的移动终端设备进入到人们的家庭网络中，随之进入的还有琳琅满目的家电设备，使得家庭内部的终端数量和种类与日俱增，如何使用移动终端设备控制这些独立的家电设备，整合移动终端设备和家电设备到统一的家居网络中，组建“家庭私有云”，实现对家电设备的便捷控制和管理，共享智能家庭网络中的媒体资源，成为用户所关心，企业需要解决的一个问题。

当前的路由器功能较为单一，仅仅是具备了基本的交换路由信息、路由表查找以及转发数据包功能，不能通过安装定制的软件实现额外定制的功能，包括控制家电，家庭环境监控等功能，未能充分发挥路由器的性能。同时，一般的路由器的网页管理界面仅仅是对路由器本身进行管理，并未具备到控制家电的功能。

因此，设计发明一种整合智能家居的路由器以及控制方法，对改善人们的生活质量有着重要意义与作用。

发明内容

本发明要解决的问题在于设计一种能够整合智能家庭网络中的媒体信息，通过WEB网页的方式来管理和控制家电设备的路由器，并要求所述的路由器可通过编程命令来进行配置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种整合智能家居的路由器及其控制实现方法；所述一种整合智能家居的路由器，包括路由控制模块、嵌入式操作***和智能家居控制模块。

所述路由控制模块实现了路由器的基本功能，包括：路由器处理器、隔离变压器、以太网控制器以及存储模块；该路由器处理器是一种完成交换路由信息、路由表查找以及转发数据包功能的处理器芯片；该隔离变压器是一种隔离了电气回路，保护电路***的变压器：该以太网控制器是一种管理因特网接入和网络数据接口的网络连接器件；该存储模块包括了SDRAM和FLASH，用于存储数据。

所述嵌入式操作***安装运行在路由控制模块中，实现了在网络层上的数据转发和路径选择，提供了智能家居控制的应用层接口；所述的嵌入式操作***包括：基本路由***和家电控制驱动；该基本路由***用于实现路由器的基本功能，包括管理、路由表配置、拨号上网、防火墙管理和路由转发规则配置；该家电控制驱动实现对家庭电气设备的控制，包括USB存储设备的驱动、继电器开关的驱动、USB和监控摄像头的驱动。

所述智能家居控制模块实现了对家电设备的控制与监控；所述的智能家居控制模块包括USB存储设备、继电器开关和USB摄像头；该USB存储设备用于存储家庭网络中的媒体信息资源，共享给接入到该家庭网络中的用户；该继电器开关用于接收路由器发送过来的控制信息，经过处理器的解析，控制连接到该继电器模块的家电设备的工作运行状态；该USB摄像头用于监控家庭内部环境的安全情况，并把监控到的图像信息通过因特网传输到个人计算机上。

此外，本发明还提供了一种整合智能家居的控制实现方法，包括：配置所述的路由器为AP模式、通过安全外壳协议(Secure Shell，SSH)修改配置文件、通过网页控制家电设备的运行状态、自定义控制协议完成与家电设备的通信以及整合家庭网络中的媒体资源。

所述配置路由器为AP模式的方法是通过Linux Shell命令将路由器从Station模式配置为AP模式，为用户提供接入点。

所述通过安全外壳协议(Secure Shell，SSH)修改配置的方法包括：

(1)用户基于安全外壳协议(Secure Shell，SSH)，在终端中输入所述路由器的IP地址，以管理员的用户和密码登录到路由器；

(2)通过Linux Shell命令访问所述的路由器的文件***，修改路由器的配置文件，所述的配置文件包括配置文件、网络接口配置文件、驱动配置文件以及WEB界面配置文件；

所述通过网页控制家电设备的运行状态的步骤包括：

(1)编写WEB网页与路由器操作***的接口程序，根据所述的接口程序，编写基于WEB的家电WEB网页控制界面；

(2)通过该界面向路由器处理器发送家电控制指令，处理器接收该控制指令后进行解析，并根据解析得到的指令控制家电的运行状态。

所述整合家庭网络中的媒体资源的方法包括：

(1)在路由器操作***上安装资源共享协议，配置好共享的目录路径，将需要共享的媒体信息资源存储在该目录；

(2)智能移动终端接入所述的路由器，通过客户端软件访问该目录，浏览目录中的媒体信息资源，实现资源共享；

与现有的路由器及其控制方法相比，本发明具有以下创新点：

所述路由器除了具备普通路由器的功能之外，还提供网页控制家电以及资源共享的扩展功能，丰富了路由器的功能；

所述路由器的配置参数可以通过安全外壳协议(Secure Shell，SSH)进行修改和配置，让具备一定Linux基础的用户可以进行功能定制。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明的***结构示意图；

图2为本发明的路由器的硬件平台结构示意图；

图3为本发明的WEB网页控制家电模块的示意图；

图4为本发明自定义的家电控制协议示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所提供的一种整合智能家居的路由器以及实现方法，包括了路由控制***，WEB管理接口和智能家居控制***。其中路由控制***包括路由器控制模块和嵌入式操作***；智能家居控制***包括了家电设备，家庭媒体资源和家电控制模块；整个***的工作流程为：路由控制***为用户提供接入，当用户的移动终端设备接入到家庭网络后，基于WEB管理接口，通过客户端软件来访问浏览家庭网络中的家庭媒体资源，此外，还能在网页上直接管理家电控制模块，控制连接到该家电控制模块的家电设备的运行状态。

如图2所示为本发明公开的一种整合智能家居的路由器的硬件平台组成框图。该硬件平台包括：FLASH和SDRAM，用于为操作******提供存储空间；家电控制模块，用于连接家电设备；USB接口，用于接入USB存储设备、USB摄像头以及其他USB接口的***设备；TTL调试接口，用于调试控制嵌入式***以及烧写路由器固件；隔离变压器，用于隔离电气回路，保护硬件平台的电路***；以太网控制器，用于管理因特网接入和网络数据的交换；WiFi模块，用于发射标准的802.11a/b/g/n协议的信号，供用户进行接入；电源模块，用于为整个硬件平台的电路***提供能源供应，保证电路***的正常工作。

如图3所示为WEB网页通过服务器控制家电控制模块的实现流程示意图。实现步骤如下：

(1)通过安全外壳协议(Secure Shell，SSH)登录到路由器，使用Linux Shell命令安装服务器到路由器；

(2)WEB网页向所述的路由器中的服务器发送家电控制请求，该请求是通过公共网关接口(Common Gateway Interface，CGI)方式被***内核接口所接收到；服务器接收到请求指令后，创建父进程和子进程，子进程以setenv环境变量方式向***内核接口提供一些固定的数据包，包括家电控制命令的格式，目的地址和源地址；

(3)***内核接收子进程的数据包后，对数据包进行再次封装，并向父进程提交解析数据；

(4)父进程响应数据后，对接收到的数据按照自定义好的通信协议进行解析，得到具体的家电控制命令；

(5)父进程根据家电控制命令调用底层驱动，控制对应家电的运行状态。

如图4所示为本发明自定义的家电控制协议，通过该控制协议可以完成对家电设备的通信与控制。该协议包括以下字段：帧头、帧类型、设备号、命令类型、数据和校验字段，各个字段所占用的字节数在通信控制协议中已经定义。家电控制模块接收到遵循该控制协议的控制命令，会根据解析出的命令类型和数据字段来完成相应的控制设备号所对应的家电设备，其余的一些字段主要用于校验和防止出错。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见的想到的一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种整合了智能家居的路由器，该路由器包括路由控制模块、嵌入式操作***和智能家居控制模块；其特征在于：所述路由控制模块提供网络流量控制、防火墙设置以及整合媒体信息资源到本地存储；所述嵌入式操作***提供智能家居控制的应用层接口和驱动接口，允许通过网页的方式控制家电，允许具备Linux基础知识的用户修改所配置文件；所述智能家居控制模块响应嵌入式操作***的家电控制指令，直接控制连接到控制模块的家电设备。

2.一种整合智能家居的路由器所用的控制方法，其特征在于：通过安全外壳协议(SecureShell，SSH)修改配置文件、自定义控制协议完成与家电设备的通信、通过网页控制家电设备的运行状态以及共享家庭网络中的媒体资源。