CN105137777B - 用于无线智能家居设备的配对方法和配对装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无线智能家居设备的配对方法，用于将待连接设备连接到允许连接设备，包括使用配对装置，将配对装置与允许连接设备相连，允许连接设备将连接信息写入配对装置；将配对装置与待连接设备相连，配对装置将连接信息写入待连接设备；待连接设备与允许连接设备之间建立连接。本发明相应地公开了一种用于无线智能家居设备的配对装置。本发明的配对装置结构简单、成本低廉，本发明的配对方法能够方便、快捷且准确地实现无线智能家居设备之间的配对。

Description

用于无线智能家居设备的配对方法和配对装置

技术领域

本发明涉及无线智能家居，尤其涉及一种用于无线智能家居设备的配对方法和配对装置。

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、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施的集成，其将家中的各种设备(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。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。目前，基于无线网络通信技术的无线智能家居设备正在迅速成长，给家庭带来了更多的便利。

但是，无线智能设备间的连接是需要用户的人工介入的，因为无线设备不可能在出厂时预配对好。另外，用户要添加设备，或者维修设备时都会需要用户的人工介入，而不可能让生产厂商介入。并且，无线智能设备间的连接也不可能通过自动配对实现，因为其并不能自动识别需要连接的设备，而是很有可能连上邻居家的设备。

目前在无线智能设备间的建立连接的通常做法，是在一个设备上按下一个按钮允许连接，这样，在一个规定的时间内，任何一个别的设备按下连接按钮，就能和这个设备连上。但是，这种方法的问题是，如果在允许连接的时间窗内，邻居也在做相同的操作，那么后果是会令用户非常困惑的。因此可见，对于这种方法，设置时间窗的长度是关键的，如果时间窗太长，那么和邻居发生冲突的概率就会变大，给恶意攻击者的机会也会变得很大；如果时间窗太小，那么用户身手要很敏捷，因为另一个设备可能距离较远，例如在楼上，或者需要两个以上的用户一起操作。

事实上，类似的做法在WIFI路由器和网卡之间，已经有厂商做了这样的设计。但是使用的事实证明，几乎没有用户采用这种操作，而是宁可输入WIFI密码进行匹配。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于无线智能家居设备的配对方法和配对装置，方便、快捷且准确地实现无线智能家居设备之间的配对。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种用于无线智能家居设备的配对方法，用于将待连接设备连接到允许连接设备，其特征在于，包括：

步骤一、使用配对装置，将所述配对装置与所述允许连接设备相连，所述允许连接设备将连接信息写入所述配对装置；

步骤二、将所述配对装置与所述待连接设备相连，所述配对装置将所述连接信息写入所述待连接设备；

步骤三、所述待连接设备与所述允许连接设备之间建立连接。

其中，所述连接信息包括通信地址、密钥和/或信道。

进一步地，所述步骤一包括：

1、将所述配对装置的输入/输出端连接到所述允许连接设备的输入/输出端；

2、所述配对装置向所述允许连接设备发送识别信息；具体地为，所述配对装置向所述允许连接设备发送协议头；

3、所述允许连接设备接收识别信息并确认后，向所述配对装置发送连接信息；具体地包含：所述允许连接设备接收所述协议头并在判断所述协议头正确后，向所述配对装置返回第二协议头；所述允许连接设备向所述配对装置发送所述连接信息；

4、所述配对装置接收连接信息并判断合法后，存储所述连接信息；具体地为，所述配对装置接收所述第二协议头和所述连接信息并在判断所述第二协议头正确后，存储所述连接信息。

进一步地，所述配对装置在向所述允许连接设备发送协议头之前，先向所述允许连接设备发送一个触发信号，例如持续100ms的高电平；所述配对装置在向所述允许连接设备发送协议头之后，向所述允许连接设备发送一个触发信号，例如持续50ms的高电平；所述允许连接设备监测到第二个触发信号，即所述持续50ms的高电平后，读取所述协议头。

进一步地，所述允许连接设备向所述配对装置返回第二协议头之前，先向所述配对装置发送一个触发信号，例如持续100ms的高电平；所述配对装置监测到所述触发信号，即持续100ms的高电平后，接收所述第二协议头。

进一步地，所述步骤二包括

1、将所述配对装置的输入/输出端连接到所述待连接设备的输入/输出端；

2、所述配对装置向所述待连接设备发送识别信息；具体地为，所述配对装置向所述待连接设备发送协议头；

3、所述配对装置向所述待连接设备发送所述连接信息；

4、所述待连接设备接收所述识别信息和所述连接信息并在判断所述识别信息正确后，存储所述连接信息，并继而向所述配对装置返回应答信息；具体地为，所述待连接设备接收所述协议头和所述连接信息并在判断所述协议头正确后，存储所述连接信息，并继而向所述配对装置返回第二协议头。

进一步地，所述配对装置在向所述待连接设备发送协议头之前，先向所述待连接设备发送一个触发信号，例如持续100ms的高电平；所述配对装置在向所述允许连接设备发送协议头之后，向所述待连接设备发送一个触发信号，例如一个持续50ms的高电平；所述待连接设备监测到第二个触发信号，即所述持续50ms的高电平后，读取所述协议头。

进一步地，所述待连接设备向所述配对装置返回第二协议头之前，先向所述配对装置发送一个触发信号，例如持续100ms的高电平；所述配对装置监测到所述触发信号，即持续100ms的高电平后，接收所述第二协议头。

进一步地，所述允许连接设备是无线智能家居设备或网关，所述待连接设备是无线智能家居设备。

进一步地，本发明还提供了一种用于无线智能家居设备的配对装置，用于将待连接设备连接到允许连接设备，其特征在于，包括输入/输出端；

所述输入/输出端用于连接到所述允许连接设备，以接收来自于所述允许连接设备的连接信息；

所述输入/输出端还用于连接到所述待连接设备，以将所述连接信息写入所述待连接设备；

其中，所述连接信息包括通信地址、密钥和/或信道。

进一步地，所述的配对装置还包括NVRAM，所述配对装置接收的来自于所述允许连接设备的所述连接信息存储在所述NVRAM。

本发明的用于无线智能家居设备的配对装置结构简单，成本低廉，可以做成最普通的单片机芯片的形式，体积可以做的非常小，可以做成各种形状，如钥匙、钮扣等，丢了重新买一个也是非常便宜。本发明的用于无线智能家居设备的配对方法通过应用该配对装置，作为无线智能家居设备之间配对的中介，能够方便、快捷且准确地实现无线智能家居设备之间的配对。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的用于无线智能家居设备的配对装置的结构示意图。

图2是本发明的用于无线智能家居设备的配对方法的时序图。

具体实施方式

如图1所示，在本发明的一个较佳的实施例中，本发明的用于无线智能家居设备的配对装置10具有一个三针接口，其中一针为输入/输出端I/O，一针为电源端的Vcc，另一针为接地端GND。允许连接设备20和待连接设备30(参见图2)上具有与该三针接口配合的接口，通过接口的配合，配对装置10可以连接到允许连接设备20和待连接设备30上，并通过允许连接设备20和待连接设备30接受供电、接地，以及输入/输出端I/O与允许连接设备20和待连接设备30的输入/输出端进行数据交换。配对设备10的输入/输出端I/O的缺省是输出方式，允许连接设备20和待连接设备30的输入/输出端的缺省是输入方式。

本实施例中的配对装置10中布置有单片机，单片机中的存储器为NVRAM；配对装置10上设置有两个按钮101、102，当按钮101被按下时，单片机控制输入/输出端接收数据，当按钮102被按下时，单片机控制输入/输出端发送数据。本实施例中的配对装置10上还设置有指示灯，用于指示诸如“正确”、“错误”这样的信息。

图2示出了应用本发明的用于无线智能家居设备的配对装置10实现允许连接设备20和待连接设备30的配对的步骤，具体地包括以下步骤：

一、使用配对装置10，将配对装置10与允许连接设备20相连，允许连接设备20将连接信息写入配对装置10。其中，将配对装置10的三针接口与允许连接设备20的接口配合，配对装置10通过允许连接设备20接受供电、接地，其输入/输出端I/O与允许连接设备20的输入/输出端之间数据交换。

连接后，使用者按下按钮102，配对装置10先向允许连接设备20发送一个持续100ms的高电平，再向允许连接设备20发送一个协议头(该协议头预先存储在配对装置10的NVRAM中)，协议头发送完毕后，向允许连接设备20发送一个持续50ms的高电平；然后配对装置10的输入/输出端I/O设置为输入方式。

允许连接设备20接收到上述的持续100ms的高电平后开始监测其输入/输出端接收的数据，直到接收到上述的持续50ms的高电平，允许连接设备20停止接收数据并开始读取接收到的数据(即上述的协议头)；允许连接设备20判断其接收的协议头正确后，将自己的输入/输出端设置为输出方式，并先向配对装置10发送一个持续100ms的高电平，再返回第二协议头(该第二协议头预先存储在其存储器中)，并继而向所述配对装置10发送连接信息。该连接信息是用于待连接设备30和允许连接设备20之间的通信的，包括通信地址、密钥和/或信道。然后允许连接设备20将自己的输入/输出端设置为输人方式。

配对装置10接收到上述的持续100ms的高电平后开始通过其输入/输出端I/O接收第二协议头和连接信息，并在判断接收到的第二协议头正确后，将连接信息存储到NVRAM中。然后配对装置10的输入/输出端I/O设置为输出方式。其中，当配对装置10判断接收到的第二协议头合乎规范时，其上的指示灯可以向用户指示“正确”；当配对装置10判断接收到的第二协议头不合乎规范时，其上的指示灯可以向用户指示“错误”。当指示灯指示“错误”时，用户可以重新执行一次上述的步骤。

二、将配对装置10与待连接设备30相连，配对装置10将连接信息写入待连接设备30。其中，将配对装置10的三针接口与待连接设备30的接口配合，配对装置10通过待连接设备30接受供电、接地，其输入/输出端I/O与待连接设备30的输入/输出端之间数据交换。

连接后，使用者按下按钮101，配对装置10先向待连接设备30发送一个持续100ms的高电平，再向允许连接设备20发送一个协议头(该协议头预先存储在配对装置10的NVRAM中，该协议头可以与步骤一中发送给允许连接设备20的协议头一样)和连接信息，协议头和连接信息发送完毕后，向待连接设备30发送一个持续50ms的高电平；然后配对装置10的输入/输出端I/O设置为输入方式。

待连接设备30接收到上述的持续100ms的高电平后开始监测其输入/输出端接收的数据，直到接收到上述的持续50ms的高电平，待连接设备30停止接收数据并开始读取接收到的数据(即上述的协议头和连接信息)；待连接设备30判断其接收的协议头正确后，将连接信息存储到自己的存储器中，并将自己的输入/输出端设置为输出方式；待连接设备30先向配对装置10发送一个持续100ms的高电平，再返回第二协议头(该第二协议头预先存储在其存储器中，其可以与步骤一中允许连接设备20发送的第二协议头一样)，并继而向所述配对装置10发送设备状态信息。该设备状态信息是待连接设备30描述自身状态的，包括接收到的连接信息是否被自己支持，存储连接信息是否成功等。然后待连接设备30将自己的输入/输出端设置为输人方式。

配对装置10接收到上述的持续100ms的高电平后开始通过其输入/输出端I/O接收第二协议头和设备状态信息，并在判断接收到的第二协议头正确后，将设备状态信息存储到NVRAM中。然后配对装置10的输入/输出端I/O设置为输出方式。其中，当配对装置10判断接收到的第二协议头合乎规范时，其上的指示灯可以向用户指示“正确”；当配对装置10判断接收到的第二协议头不合乎规范时，其上的指示灯可以向用户指示“错误”；以及，当配对装置10通过接收到的设备状态信息判断待连接设备30状态正常时，其上的指示灯可以向用户指示“正确”；当配对装置10判断待连接设备30状态异常时，其上的指示灯可以向用户指示“错误”。当指示灯指示“错误”时，用户可以重新执行一次上述的步骤，并在必要时检修待连接设备30。

三、待连接设备30与允许连接设备20之间建立连接，由此两者可以相互通信。

待连接设备30可以是无线智能家居设备；允许连接设备20可以是无线智能家居设备，还可以是网关。

另外，对于多个需要与允许连接设备20相连的待连接设备30，可以对每一个待连接设备30执行以上描述的各个步骤，一一实现它们与允许连接设备20的连接。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于无线智能家居设备的配对方法，用于将待连接设备连接到允许连接设备，其特征在于，包括：

步骤一、使用配对装置，将所述配对装置与所述允许连接设备相连，所述允许连接设备将连接信息写入所述配对装置；

步骤二、将所述配对装置与所述待连接设备相连，所述配对装置将所述连接信息写入所述待连接设备；

步骤三、所述待连接设备与所述允许连接设备之间建立连接；

其中，所述连接信息包括通信地址、密钥和/或信道；

其中，所述步骤一包括：

1.1、将所述配对装置的输入/输出端连接到所述允许连接设备的输入/输出端；

1.2、所述配对装置向所述允许连接设备发送识别信息；具体地为，所述配对装置向所述允许连接设备发送协议头；

1.3、所述允许连接设备接收识别信息并确认后，向所述配对装置发送连接信息；具体地包含：所述允许连接设备接收所述协议头并在判断所述协议头正确后，向所述配对装置返回第二协议头；所述允许连接设备向所述配对装置发送所述连接信息；

1.4、所述配对装置接收连接信息并判断合法后，存储所述连接信息；具体地为，所述配对装置接收所述第二协议头和所述连接信息并在判断所述第二协议头正确后，存储所述连接信息；

所述步骤二包括:

2.1、将所述配对装置的输入/输出端连接到所述待连接设备的输入/输出端；

2.2、所述配对装置向所述待连接设备发送识别信息；具体地为，所述配对装置向所述待连接设备发送协议头；

2.3、所述配对装置向所述待连接设备发送所述连接信息；

2.4、所述待连接设备接收所述识别信息和所述连接信息并在判断所述识别信息正确后，存储所述连接信息，并继而向所述配对装置返回应答信息；具体地为，所述待连接设备接收所述协议头和所述连接信息并在判断所述协议头正确后，存储所述连接信息，并继而向所述配对装置返回第二协议头。

2.如权利要求1所述的用于无线智能家居设备的配对方法，其中所述允许连接设备是无线智能家居设备或网关，所述待连接设备是无线智能家居设备。

3.一种用于无线智能家居设备的配对装置，用于将待连接设备连接到允许连接设备，其特征在于，包括输入/输出端I/O；

所述输入/输出端I/O用于连接到所述允许连接设备，以接收来自于所述允许连接设备的连接信息；

所述输入/输出端I/O还用于连接到所述待连接设备，以将所述连接信息写入所述待连接设备；

所述配对装置包括一个三针接口，其中一针为所述输入/输出端I/O，一针为电源端的Vcc，另一针为接地端GND；所述允许连接设备和待连接设备上具有与所述三针接口配合的接口，通过接口的配合，所述配对装置可以连接到所述允许连接设备和所述待连接设备上，并通过所述允许连接设备和所述待连接设备接受供电、接地，以及所述输入/输出端I/O与所述允许连接设备和所述待连接设备的输入/输出端进行数据交换；所述配对装置的输入/输出端I/O的缺省是输出方式，所述允许连接设备和所述待连接设备的输入/输出端的缺省是输入方式；

其中，所述连接信息包括通信地址、密钥和/或信道。

4.如权利要求3所述的用于无线智能家居设备的配对装置，其中还包括NVRAM，所述配对装置接收的来自于所述允许连接设备的所述连接信息存储在所述NVRAM。