CN109377598A - 一种基于Contiki***的智能云锁通信方法、通信*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Contiki***的智能云锁通信方法、通信***，包括智能云锁、网关和云端服务器，所述智能云锁和网关的操作***均为Contiki嵌入式***，所述智能云锁和网关的无线通讯模块均采用CC2530芯片，所述智能云锁和网关通过无线网络组成局域网，局域网内通信步骤，智能云锁和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装。实现低能耗无线通信，可直接运行IPV4协议，省略中间转换，使得智能云锁的操作***趋向低能耗和轻量级，降低智能云锁因数据通信导致的能耗。

Description

一种基于Contiki***的智能云锁通信方法、通信***

技术领域

本发明涉及智能云锁领域，尤其涉及一种基于Contiki***的智能云锁通信方法、通信***。

背景技术

目前，许多家庭都给防盗门安装智能门锁，用语音识别、IC卡、指纹等替代钥匙开门，回家开门更为方便快捷和安全可靠。而且随着互联网技术的发展，智能门锁可接入互联网以便用户通过手机、电脑等移动终端操控，让智能门锁升级为智能云锁。但现有的智能云锁使用复杂庞大的基于Z-stack协议栈的Zigbee***作为操作***，运行所需要的内存大，制约智能云锁的主控MCU向小型化和轻量级发展，而且向外传输数据时能耗大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于Contiki***的智能云锁通信方法、通信***，实现低能耗无线通信，可直接运行IPV4协议，省略中间转换，使得智能云锁的操作***趋向低能耗和轻量级，降低智能云锁因数据通信导致的能耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于Contiki***的智能云锁通信方法，包括智能云锁、网关和云端服务器，所述智能云锁和网关的操作***均为Contiki嵌入式***，所述智能云锁和网关的无线通讯模块均采用CC2530芯片，所述智能云锁和网关通过无线网络组成局域网，包括以下步骤：

局域网内通信步骤，智能云锁和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

局域网外通信步骤，网关通过互联网向云端服务器发送数据时，网关先将经Rime协议栈封装的数据转换成经TCP/IP协议封装的数据；

和网关通过互联网接收云端服务器发送的数据时，网关先将经TCP/IP协议封装的数据转换成经Rime协议栈封装的数据。

优选地，还包括以下步骤：

传输跟踪步骤，当智能云锁向网关发送数据时，所述智能云锁的无线通讯模块优先采用单跳单播传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关，并跟踪是否收到网关的回复信息；

若没有收到网关的回复信息，则所述智能云锁的无线通讯模块更换为采用多跳传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关，并继续跟踪是否收到网关的回复信息；

若仍没有收到网关的回复信息，则所述智能云锁的无线通讯模块向智能云锁的操作***反馈断网信息。

优选地，所述网关设有操控面板，还包括以下步骤：

门锁参数设置步骤，在所述操控面板设置门锁的各个运行参数，生成对应的门锁运行指令数据包，然后所述网关采用Rime协议栈封装所述门锁运行指令数据包，通过无线网络将所述门锁运行指令数据包发送至智能云锁；所述智能云锁根据接收到的所述门锁运行指令数据包调节对应的运行参数；

进门提醒步骤，在所述操控面板编辑进门提醒信息和选择对应的用户名，所述网关将进门提醒信息和对应的用户名绑定存储；

开锁时所述智能云锁将开锁人的用户名通过无线网络发送至网关，所述网关调取与开锁人用户名对应的所述进门提醒信息，并通过所述操控面板播放该进门提醒信息。

优选地，还包括即时通信终端，所述即时通信终端通过互联网和云端服务器通信连接，还包括以下步骤：

成员开锁提醒步骤，开锁时所述智能云锁将开锁人的用户名通过网关发送至云端服务器，所述云端服务器向即时通信终端发送开锁提醒信息和开锁人的用户名；

远程报警步骤，当智能云锁发生异常情况时，所述智能云锁生成异常提醒信息，并将异常提醒信息通过网关发送至云端服务器，所述云端服务器向即时通信终端发送异常提醒信息。

优选地，还包括多个智能家居设备，所述智能家居设备的无线通讯模块均采用CC2530芯片，多个智能家居设备和网关通过无线网络通信连接；

智能家居设备和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装，还包括以下步骤：

联动场景设置步骤，在所述操控面板建立多个联动场景，所述联动场景中包括场景编号、待启动的所述智能家居设备和待启动的所述智能家居设备的运行参数，并根据所述联动场景建立与各个所述联动场景对应的控制指令包；

联动场景选择步骤，在所述操控面板预先选择开锁时所需的联动场景，所述网关保存所需的联动场景的场景编号；

联动场景执行步骤，当所述智能云锁被唤醒后，所述智能云锁检测锁体是否处于开锁状态，是则将开锁信号发送至所述网关，否则继续检测；

所述网关接收到所述开锁信号时，调取与所需的联动场景对应的控制指令包，然后向各个待启动的所述智能家居设备发送对应的所述控制指令，实现所需的联动场景。

优选地，一种基于Contiki***的智能云锁通信***，包括智能云锁、网关和云端服务器，所述智能云锁和网关的操作***均为Contiki嵌入式***，所述智能云锁和网关的无线通讯模块均采用CC2530芯片，所述智能云锁和网关通过无线网络组成局域网；

所述智能云锁包括：

第一局域网内通信模块，用于和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

所述网关包括：

第二局域网内通信模块，用于和智能云锁之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

局域网外通信模块，用于通过互联网向云端服务器发送数据时，先将经Rime协议栈封装的数据转换成经TCP/IP协议封装的数据；

和通过互联网接收云端服务器发送的数据时，先将经TCP/IP协议封装的数据转换成经Rime协议栈封装的数据。

优选地，所述智能云锁还包括：

传输跟踪模块，用于当向网关发送数据时，驱动所述智能云锁的无线通讯模块优先采用单跳单播传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关，并跟踪是否收到网关的回复信息；

若没有收到网关的回复信息，则驱动所述智能云锁的无线通讯模块更换为采用多跳传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关，并继续跟踪是否收到网关的回复信息；

若仍没有收到网关的回复信息，则驱动所述智能云锁的无线通讯模块向智能云锁的操作***反馈断网信息。

优选地，所述网关设有操控面板；所述操控面板包括：

门锁参数设置模块，用于设置门锁的各个运行参数，生成对应的门锁运行指令数据包，然后采用Rime协议栈封装所述门锁运行指令数据包，通过无线网络将所述门锁运行指令数据包发送至智能云锁；

和进门提醒模块，用于编辑进门提醒信息和选择对应的用户名，并将进门提醒信息和对应的用户名绑定存储；

开锁时所述智能云锁将开锁人的用户名通过无线网络发送至网关，所述网关的进门提醒模块调取与开锁人用户名对应的所述进门提醒信息，并播放该进门提醒信息；

所述智能云锁还包括：

门锁参数调节模块，用于根据接收到的所述门锁运行指令数据包调节对应的运行参数。

优选地，还包括即时通信终端，所述即时通信终端通过互联网和云端服务器通信连接；所述智能云锁还包括：

开锁信息发送模块，用于开锁时将开锁人的用户名通过网关发送至云端服务器；

和异常信息发送模块，用于当发生异常情况时生成异常提醒信息，并将异常提醒信息通过网关发送至云端服务器；

所述云端服务器包括：

成员开锁提醒模块，用于向即时通信终端发送接收到的开锁提醒信息和开锁人的用户名；

和远程报警模块，用于向即时通信终端发送接收到的异常提醒信息。

优选地，还包括多个智能家居设备，所述智能家居设备的无线通讯模块均采用CC2530芯片，多个智能家居设备和网关通过无线网络通信连接；

智能家居设备和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

所述智能云锁还包括：

开锁检测模块，用于当所述智能云锁被唤醒后，所述智能云锁检测锁体是否处于开锁状态，是则将开锁信号发送至所述网关，否则继续检测；

所述网关还包括：

联动场景设置模块，用于在所述操控面板建立多个联动场景，所述联动场景中包括场景编号、待启动的所述智能家居设备和待启动的所述智能家居设备的运行参数，并根据所述联动场景建立与各个所述联动场景对应的控制指令包；

联动场景选择模块，用于在所述操控面板预先选择开锁时所需的联动场景，保存所需的联动场景的场景编号；

联动场景执行模块，用于当接收到所述开锁信号时，调取与所需的联动场景对应的控制指令包，然后向各个待启动的所述智能家居设备发送对应的所述控制指令，实现所需的联动场景。

所述智能云锁和网关的操作***均为Contiki嵌入式***，相对于复杂庞大的基于Z-stack协议栈的Zigbee***，Contiki嵌入式***是一个适用于有内存的嵌入式***的开源的、高可移植的、支持网络的多任务操作***；Contiki嵌入式***包括一个多任务核心、TCP/IP堆栈、程序集以及低能耗的Rime无线通讯堆栈，是采用C语言开发的非常小型的嵌入式操作***，运行只需要几K的内存，更加适合智能云锁这种资源受限环境。

所述智能云锁和网关的无线通讯模块均采用CC2530芯片，CC2530芯片可使智能云锁和网关之间建立一个mash无线网络连接；智能云锁和网关之间传输的数据采用Rime协议栈封装，Rime协议栈是针对传感器网络轻量级、层次型协议栈，也是低功耗、无线网络协议栈，旨在简化传感器网络协议及代码重用。

因此，基于Contiki***的智能云锁通信方法，使得智能云锁和网关之间形成的物联网实现低能耗无线通信，可直接运行IPV协议，省略中间转换，使得智能云锁的操作***趋向低能耗和轻量级，降低智能云锁因数据通信导致的能耗，更为省电。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的通信***结构示意图；

图2是本发明其中一个实施例的数据封装和传输说明图；

图3是本发明其中一个实施例的网关结构示意图；

图4是本发明其中一个实施例的数据传输方式选择流程图；

图5是本发明其中一个实施例的Rime协议棧结构框图；

图6是本发明其中一个实施例的门锁参数设置和进门提醒流程图；

图7是本发明其中一个实施例的成员开锁提醒和远程报警流程图；

图8是本发明其中一个实施例的智能家居互联流程图。

其中：智能云锁1；网关2；操控面板21；云端服务器3；即时通信终端4；智能家居设备5。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例的基于Contiki***的智能云锁通信方法，如图1所示，包括智能云锁1、网关2和云端服务器3，所述智能云锁1和网关2的操作***均为Contiki嵌入式***，所述智能云锁1和网关2的无线通讯模块均采用CC2530芯片，所述智能云锁1和网关2通过无线网络组成局域网，如图2所示，包括以下步骤：

局域网内通信步骤，智能云锁1和网关2之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

局域网外通信步骤，网关2通过互联网向云端服务器3发送数据时，网关2先将经Rime协议栈封装的数据转换成经TCP/IP协议封装的数据；

和网关2通过互联网接收云端服务器3发送的数据时，网关2先将经TCP/IP协议封装的数据转换成经Rime协议栈封装的数据。

所述智能云锁1和网关2的操作***均为Contiki嵌入式***，相对于复杂庞大的基于Z-stack协议栈的Zigbee***，Contiki嵌入式***是一个适用于有内存的嵌入式***的开源的、高可移植的、支持网络的多任务操作***；Contiki嵌入式***包括一个多任务核心、TCP/IP堆栈、程序集以及低能耗的Rime无线通讯堆栈，是采用C语言开发的非常小型的嵌入式操作***，运行只需要几K的内存，更加适合智能云锁1这种资源受限环境。

所述智能云锁1和网关2的无线通讯模块均采用CC2530芯片，CC2530芯片可使智能云锁和网关2之间建立一个mash无线网络连接；智能云锁1和网关2之间传输的数据采用Rime协议栈封装，Rime协议栈是针对传感器网络轻量级、层次型协议栈，也是低功耗、无线网络协议栈，旨在简化传感器网络协议及代码重用。因此，基于Contiki***的智能云锁通信方法，使得智能云锁1和网关2之间形成的物联网实现低能耗无线通信，可直接运行IPV4协议，省略中间转换，使得智能云锁1的操作***趋向低能耗和轻量级，降低智能云锁1因数据通信导致的能耗，更为省电。

所述局域网内通信步骤中，当智能云锁1向网关2发送数据时，所述智能云锁1采用Rime协议栈封装数据，然后通过无线网络将封装后的数据发送至网关2；当网关2向智能云锁1发送数据时，所述网关2采用Rime协议栈封装数据，然后通过无线网络将封装后的数据发送至智能云锁1；

所述局域网外通信步骤中，当智能云锁1向云端服务器3发送数据时，所述智能云锁1向网关2发送经Rime协议栈封装的数据，网关2将经Rime协议栈封装的数据转换成经TCP/IP协议封装的数据，网关2再将转换后的数据通过互联网发送至云端服务器3；

当云端服务器3向智能云锁1发送数据时，云端服务器3向网关2发送经TCP/IP协议封装的数据，网关2将经TCP/IP协议封装的数据转换成经Rime协议栈封装的数据，然后通过无线网络将转换后的数据发送至智能云锁1。

优选地，如图4所示，还包括以下步骤：

传输跟踪步骤，当智能云锁1向网关2发送数据时，所述智能云锁1的无线通讯模块优先采用单跳单播传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关2，并跟踪是否收到网关2的回复信息；

若没有收到网关2的回复信息，则所述智能云锁1的无线通讯模块更换为采用多跳传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关2，并继续跟踪是否收到网关2的回复信息；

若仍没有收到网关2的回复信息，则所述智能云锁1的无线通讯模块向智能云锁1的操作***反馈断网信息。

智能云锁1选择联网时，自动对无线通讯模块进行初始化，所述无线通讯模块发出广播信息并搜索网络，当接收到网关2信息后智能云锁1进入联网模式，所述无线通讯模块保存网关2信息。

所述传输跟踪步骤在智能云锁1向网关2发送数据时跟踪数据是否真的被网关2接收，提高数据传输可靠性。而且，优先采用单跳单播传输方式，如图5所示，单跳单播的连接结构体为rucb->ruc->suc->uc->ibc->abc，从上层到下层的顺序。从Rime协议栈中看该连接结构体，单跳单播的实现建立在广播的基础上，即从最底层的abc匿名广播开始，直到实现rucb可靠单播块传输。从原理上讲，最底层abc实现的是匿名广播；ibc在其基础上给数据包增加发送者地址属性实现标识广播；再往上uc增加接收着地址包属性，此时广播转变为单播；suc利用重复发送这一机制为可靠单播的实现提供了基础；ruc继续增加确认和重传机制以确保节点可以成功收到数据包；最终当要发送较大的数据或文件时，rucb将数据进行分块传输，这样既减少了数据传输的出错率，又可以通过记录块来实现断点续传。

若没有收到网关2的回复信息，即网关2可能没有接收到数据，此时改用多跳传输方式，多跳传输方式的连接结构体为nfb->nf->sibc->ibc->abc，数据借助一个或多个固定的或移动的中继节点来传输它的信息到目的节点，它的主要特点是把传统意义下的直接传输路径分成多个短小的路径来传递信源信息的，多跳传输与传统单跳传输相比具有降低***的发送功率、延伸覆盖和提高***的容量及吞吐量等特点。

若仍没有收到网关2的回复信息，则网关2有可能断网，反馈断网信息，使智能云锁1停止向网关2发送数据。

优选地，如图3所示，所述网关2设有操控面板21，如图6所示，还包括以下步骤：

门锁参数设置步骤，在所述操控面板21设置门锁的各个运行参数，生成对应的门锁运行指令数据包，然后所述网关2采用Rime协议栈封装所述门锁运行指令数据包，通过无线网络将所述门锁运行指令数据包发送至智能云锁1；所述智能云锁1根据接收到的所述门锁运行指令数据包调节对应的运行参数；

进门提醒步骤，在所述操控面板21编辑进门提醒信息和选择对应的用户名，所述网关2将进门提醒信息和对应的用户名绑定存储；

开锁时所述智能云锁1将开锁人的用户名通过无线网络发送至网关2，所述网关2调取与开锁人用户名对应的所述进门提醒信息，并通过所述操控面板21播放该进门提醒信息。

所述网关2设有操控面板21，用户可在操控面板21设置门锁的各个运行参数，所述运行参数包括音量、语言等，从而无需在智能云锁1设置操控面板21，避免操控面板21占用了智能云锁1的较大空间，用户操作也更为方便，并且相当于将智能云锁1的数据存储库转移到网关2，减少数据存储对智能云锁1内存和运行速度的影响。

还可以在操控面板21编辑每个家庭成员的进门提醒，当某个家庭成员开锁时操控面板21播放该家庭成员的进门提醒信息，所述进门提醒信息可为其他家庭成员对该家庭成员的叮嘱，最新新闻等，让用户进门后及时了解家中情况，提高用户体验感。

优选地，如图1所示，还包括即时通信终端4，所述即时通信终端4通过互联网和云端服务器3通信连接，如图7所示，还包括以下步骤：

成员开锁提醒步骤，开锁时所述智能云锁1将开锁人的用户名通过网关2发送至云端服务器3，所述云端服务器3向即时通信终端4发送开锁提醒信息和开锁人的用户名；

远程报警步骤，当智能云锁1发生异常情况时，所述智能云锁1生成异常提醒信息，并将异常提醒信息通过网关2发送至云端服务器3，所述云端服务器3向即时通信终端4发送异常提醒信息。

所述成员开锁提醒步骤可在开锁时将开锁提醒信息和开锁人的用户名发送至用户的即时通信终端4，让用户了解家人出入情况，例如儿童和老人的到家情况，所述即时通信终端4可为手机、个人计算机和平板电脑等。数据传输过程为所述智能云锁1将开锁人用户名数据经Rime协议栈封装后发送给网关2，网关2将经Rime协议栈封装的开锁人用户名数据换成经TCP/IP协议封装的开锁人用户名数据，网关2再通过互联网将经TCP/IP协议封装的开锁人用户名数据发送至云端服务器3，所述云端服务器3通过互联网将经TCP/IP协议封装的开锁人用户名数据发送至即时通信终端4。

所述远程报警步骤可在智能云锁1发生异常情况时，例如长时间未关锁或开锁异常等，向用户的即时通信终端4发送异常提醒信息，让用户及时了解智能云锁1的异常情况，及时采取应对措施。其数据传输过程和所述成员开锁提醒步骤同理。

优选地，如图1所示，还包括多个智能家居设备5，所述智能家居设备5的无线通讯模块均采用CC2530芯片，多个智能家居设备5和网关2通过无线网络通信连接；智能家居设备5和网关2之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装，如图8所示，还包括以下步骤：

联动场景设置步骤，在所述操控面板21建立多个联动场景，所述联动场景中包括场景编号、待启动的所述智能家居设备5和待启动的所述智能家居设备5的运行参数，并根据所述联动场景建立与各个所述联动场景对应的控制指令包；

联动场景选择步骤，在所述操控面板21预先选择开锁时所需的联动场景，所述网关2保存所需的联动场景的场景编号；

联动场景执行步骤，当所述智能云锁1被唤醒后，所述智能云锁1检测锁体是否处于开锁状态，是则将开锁信号发送至所述网关2，否则继续检测；

所述网关2接收到所述开锁信号时，调取与所需的联动场景对应的控制指令包，然后向各个待启动的所述智能家居设备5发送对应的所述控制指令，实现所需的联动场景。

多个智能家居设备5和网关2通过无线网络通信连接，建立智能云锁1和多个智能家居设备5的智能互联；智能家居设备5的无线通讯模块均采用CC2530芯片，从而智能家居设备5和网关2之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装，使得智能云锁1、智能家居设备5和网关2之间形成的物联网实现低能耗无线通讯，可直接运行IPV4协议，省略中间转换，降低智能家居设备5因数据通信导致的能耗，更为省电。

用户通过所述操控面板21建立多个所述联动场景，和选择开锁时启动哪个所述联动场景。通过所述智能云锁1检测锁体开关状态，以使所述网关2在开锁时调用用户所需的联动场景，和向所述智能云锁1发送与所需的联动场景对应的控制指令包。所述控制指令包为所需的联动场景中各个所述智能家居设备5的启动指令和各个运行参数的调节指令。从而当所述智能云锁1检测到锁体处于开锁状态时，所述智能云锁1就向各个待启动的所述智能家居设备5发送对应的所述控制指令，实现用户所需的联动场景。例如，用户选择的联动场景包含开灯、开电视并调至特点频道和开启空调并调至特定温度，则用户开锁后，电灯打开，电视打开并调至特点频道，空调启动并调至特定温度，用户进门后无需逐一手动启动各个所需的所述智能家居设备5，为用户带来便利。而且，用户通过所述操控面板21可设置个性化的所述联动场景，与现有的设置多个固定的联动场景相比，使用更为灵活，更具人性化。所述场景实现需在用户开锁才能实现，从而避免用户未开锁进门就启动所述智能家居设备5所带来的电能损耗。

优选地，一种基于Contiki***的智能云锁通信***，如图1所示，包括智能云锁1、网关2和云端服务器3，所述智能云锁和网关2的操作***均为Contiki嵌入式***，所述智能云锁和网关2的无线通讯模块均采用CC2530芯片，所述智能云锁和网关2通过无线网络组成局域网；

所述智能云锁1包括：

第一局域网内通信模块，用于和网关2之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

所述网关2包括：

第二局域网内通信模块，用于和智能云锁1之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

局域网外通信模块，用于通过互联网向云端服务器3发送数据时，先将经Rime协议栈封装的数据转换成经TCP/IP协议封装的数据；

和通过互联网接收云端服务器3发送的数据时，先将经TCP/IP协议封装的数据转换成经Rime协议栈封装的数据。

所述智能云锁1和网关2的操作***均为Contiki嵌入式***，选择Contiki嵌入式***作为操作***，相对于复杂庞大的基于Z-stack协议栈的Zigbee***，Contiki嵌入式***是一个适用于有内存的嵌入式***的开源的、高可移植的、支持网络的多任务操作***；Contiki嵌入式***包括一个多任务核心、TCP/IP堆栈、程序集以及低能耗的Rime无线通讯堆栈，是采用C语言开发的非常小型的嵌入式操作***，运行只需要几K的内存，更加适合智能云锁1这种资源受限环境。

所述智能云锁和网关2的无线通讯模块均采用CC2530芯片，CC2530芯片可使智能云锁和网关2之间建立一个mash无线网络连接；智能云锁1和网关2之间传输的数据采用Rime协议栈封装，Rime协议栈是针对传感器网络轻量级、层次型协议栈，也是低功耗、无线网络协议栈，旨在简化传感器网络协议及代码重用。因此，基于Contiki***的智能云锁通信***，使得智能云锁1和网关2之间形成的物联网实现低能耗无线通信，可直接运行IPV4协议，省略中间转换，使得智能云锁1的操作***趋向低能耗和轻量级，降低智能云锁1因数据通信导致的能耗，更为省电。

所述第一局域网内通信模块中，当智能云锁1向网关2发送数据时，所述智能云锁1采用Rime协议栈封装数据，然后通过无线网络将封装后的数据发送至网关2；所述第二局域网内通信模块中，当网关2向智能云锁1发送数据时，所述网关2采用Rime协议栈封装数据，然后通过无线网络将封装后的数据发送至智能云锁1；

所述局域网外通信模块中，当智能云锁1向云端服务器3发送数据时，所述智能云锁1向网关2发送经Rime协议栈封装的数据，网关2将经Rime协议栈封装的数据转换成经TCP/IP协议封装的数据，网关2再将转换后的数据通过互联网发送至云端服务器3；

当云端服务器3向智能云锁1发送数据时，云端服务器3向网关2发送经TCP/IP协议封装的数据，网关2将经TCP/IP协议封装的数据转换成经Rime协议栈封装的数据，然后通过无线网络将转换后的数据发送至智能云锁1。

优选地，所述智能云锁1还包括：

传输跟踪模块，用于当向网关2发送数据时，驱动所述智能云锁1的无线通讯模块优先采用单跳单播传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关2，并跟踪是否收到网关2的回复信息；

若没有收到网关2的回复信息，则驱动所述智能云锁1的无线通讯模块更换为采用多跳传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关2，并继续跟踪是否收到网关2的回复信息；

若仍没有收到网关2的回复信息，则驱动所述智能云锁1的无线通讯模块向智能云锁1的操作***反馈断网信息。

智能云锁1选择联网时，自动对无线通讯模块进行初始化，所述无线通讯模块发出广播信息并搜索网络，当接收到网关2信息后智能云锁1进入联网模式，所述无线通讯模块保存网关2信息。

所述传输跟踪步骤在智能云锁1向网关2发送数据时跟踪数据是否真的被网关2接收，提高数据传输可靠性。而且，优先采用单跳单播传输方式，单跳单播的连接结构体为rucb->ruc->suc->uc->ibc->abc，从上层到下层的顺序，rucb将数据进行分块传输，这样既减少了数据传输的出错率，又可以通过记录块来实现断点续传。

若没有收到网关2的回复信息，即网关2可能没有接收到数据，此时改用多跳传输方式，多跳传输方式的连接结构体为nfb->nf->sibc->ibc->abc，数据借助一个或多个固定的或移动的中继节点来传输它的信息到目的节点，它的主要特点是把传统意义下的直接传输路径分成多个短小的路径来传递信源信息的，多跳传输与传统单跳传输相比具有降低***的发送功率、延伸覆盖和提高***的容量及吞吐量等特点。若仍没有收到网关2的回复信息，则网关2有可能断网，反馈断网信息，使智能云锁1停止向网关2发送数据。

优选地，如图3所示，所述网关2设有操控面板21；所述操控面板21包括：

门锁参数设置模块，用于设置门锁的各个运行参数，生成对应的门锁运行指令数据包，然后采用Rime协议栈封装所述门锁运行指令数据包，通过无线网络将所述门锁运行指令数据包发送至智能云锁1；

和进门提醒模块，用于编辑进门提醒信息和选择对应的用户名，并将进门提醒信息和对应的用户名绑定存储；

开锁时所述智能云锁1将开锁人的用户名通过无线网络发送至网关2，所述网关2的进门提醒模块调取与开锁人用户名对应的所述进门提醒信息，并播放该进门提醒信息；

所述智能云锁1还包括：

门锁参数调节模块，用于根据接收到的所述门锁运行指令数据包调节对应的运行参数。

所述网关2设有操控面板21，用户可在操控面板21设置门锁的各个运行参数，所述运行参数包括音量、语言等，从而无需在智能云锁1设置操控面板21，避免操控面板21占用了智能云锁1的较大空间，用户操作也更为方便，并且相当于将智能云锁1的数据存储库转移到网关2，减少数据存储对智能云锁1内存和运行速度的影响。

还可以在操控面板21编辑每个家庭成员的进门提醒，当某个家庭成员开锁时操控面板21播放该家庭成员的进门提醒信息，所述进门提醒信息可为其他家庭成员对该家庭成员的叮嘱，最新新闻等，让用户进门后及时了解家中情况，提高用户体验感。

优选地，如图1所示，还包括即时通信终端4，所述即时通信终端4通过互联网和云端服务器3通信连接；所述智能云锁1还包括：

开锁信息发送模块，用于开锁时将开锁人的用户名通过网关2发送至云端服务器3；和异常信息发送模块，用于当发生异常情况时生成异常提醒信息，并将异常提醒信息通过网关2发送至云端服务器3；

所述云端服务器3包括：

成员开锁提醒模块，用于向即时通信终端4发送接收到的开锁提醒信息和开锁人的用户名；和远程报警模块，用于向即时通信终端4发送接收到的异常提醒信息。

所述成员开锁提醒模块可在开锁时将开锁提醒信息和开锁人的用户名发送至用户的即时通信终端4，让用户了解家人出入情况，例如儿童和老人的到家情况，所述即时通信终端4可为手机、个人计算机和平板电脑等。数据传输过程为所述智能云锁1将开锁人用户名数据经Rime协议栈封装后发送给网关2，网关2将经Rime协议栈封装的开锁人用户名数据换成经TCP/IP协议封装的开锁人用户名数据，网关2再通过互联网将经TCP/IP协议封装的开锁人用户名数据发送至云端服务器3，所述云端服务器3通过互联网将经TCP/IP协议封装的开锁人用户名数据发送至即时通信终端4。

所述远程报警模块可在智能云锁1发生异常情况时，例如长时间未关锁或开锁异常等，向用户的即时通信终端4发送异常提醒信息，让用户及时了解智能云锁1的异常情况，及时采取应对措施。其数据传输过程和所述成员开锁提醒步骤同理。

优选地，如图1所示，还包括多个智能家居设备5，所述智能家居设备5的无线通讯模块均采用CC2530芯片，多个智能家居设备5和网关2通过无线网络通信连接；智能家居设备5和网关2之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

所述智能云锁1还包括：

开锁检测模块，用于当所述智能云锁1被唤醒后，所述智能云锁1检测锁体是否处于开锁状态，是则将开锁信号发送至所述网关2，否则继续检测；

所述网关2还包括：

联动场景设置模块，用于在所述操控面板21建立多个联动场景，所述联动场景中包括场景编号、待启动的所述智能家居设备5和待启动的所述智能家居设备5的运行参数，并根据所述联动场景建立与各个所述联动场景对应的控制指令包；

联动场景选择模块，用于在所述操控面板21预先选择开锁时所需的联动场景，保存所需的联动场景的场景编号；

联动场景执行模块，用于当接收到所述开锁信号时，调取与所需的联动场景对应的控制指令包，然后向各个待启动的所述智能家居设备5发送对应的所述控制指令，实现所需的联动场景。

多个智能家居设备5和网关2通过无线网络通信连接，建立智能云锁1和多个智能家居设备5的智能互联；智能家居设备5的无线通讯模块均采用CC2530芯片，从而智能家居设备5和网关2之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装，使得智能云锁1、智能家居设备5和网关2之间形成的物联网实现低能耗无线通讯，可直接运行IPV4协议，省略中间转换，降低智能家居设备5因数据通信导致的能耗，更为省电。

用户通过所述操控面板21建立多个所述联动场景，和选择开锁时启动哪个所述联动场景。通过所述智能云锁1检测锁体开关状态，以使所述网关2在开锁时调用用户所需的联动场景，和向所述智能云锁1发送与所需的联动场景对应的控制指令包。所述控制指令包为所需的联动场景中各个所述智能家居设备5的启动指令和各个运行参数的调节指令。从而当所述智能云锁1检测到锁体处于开锁状态时，所述智能云锁1就向各个待启动的所述智能家居设备5发送对应的所述控制指令，实现用户所需的联动场景。例如，用户选择的联动场景包含开灯、开电视并调至特点频道和开启空调并调至特定温度，则用户开锁后，电灯打开，电视打开并调至特点频道，空调启动并调至特定温度，用户进门后无需逐一手动启动各个所需的所述智能家居设备5，为用户带来便利。而且，用户通过所述操控面板21可设置个性化的所述联动场景，与现有的设置多个固定的联动场景相比，使用更为灵活，更具人性化。所述场景实现需在用户开锁才能实现，从而避免用户未开锁进门就启动智能家居设备5所带来的电能损耗。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于Contiki***的智能云锁通信方法，其特征在于：包括智能云锁、网关和云端服务器，所述智能云锁和网关的操作***均为Contiki嵌入式***，所述智能云锁和网关的无线通讯模块均采用CC2530芯片，所述智能云锁和网关通过无线网络组成局域网，包括以下步骤：

局域网内通信步骤，智能云锁和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

局域网外通信步骤，网关通过互联网向云端服务器发送数据时，网关先将经Rime协议栈封装的数据转换成经TCP/IP协议封装的数据；

和网关通过互联网接收云端服务器发送的数据时，网关先将经TCP/IP协议封装的数据转换成经Rime协议栈封装的数据。

2.根据权利要求1所述的基于Contiki***的智能云锁通信方法，其特征在于，还包括以下步骤：

传输跟踪步骤，当智能云锁向网关发送数据时，所述智能云锁的无线通讯模块优先采用单跳单播传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关，并跟踪是否收到网关的回复信息；

若没有收到网关的回复信息，则所述智能云锁的无线通讯模块更换为采用多跳传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关，并继续跟踪是否收到网关的回复信息；

若仍没有收到网关的回复信息，则所述智能云锁的无线通讯模块向智能云锁的操作***反馈断网信息。

3.根据权利要求1所述的基于Contiki***的智能云锁通信方法，其特征在于，所述网关设有操控面板，还包括以下步骤：

门锁参数设置步骤，在所述操控面板设置门锁的各个运行参数，生成对应的门锁运行指令数据包，然后所述网关采用Rime协议栈封装所述门锁运行指令数据包，通过无线网络将所述门锁运行指令数据包发送至智能云锁；

所述智能云锁根据接收到的所述门锁运行指令数据包调节对应的运行参数；

进门提醒步骤，在所述操控面板编辑进门提醒信息和选择对应的用户名，所述网关将进门提醒信息和对应的用户名绑定存储；

开锁时所述智能云锁将开锁人的用户名通过无线网络发送至网关，所述网关调取与开锁人用户名对应的所述进门提醒信息，并通过所述操控面板播放该进门提醒信息。

4.根据权利要求1所述的基于Contiki***的智能云锁通信方法，其特征在于，还包括即时通信终端，所述即时通信终端通过互联网和云端服务器通信连接，还包括以下步骤：

成员开锁提醒步骤，开锁时所述智能云锁将开锁人的用户名通过网关发送至云端服务器，所述云端服务器向即时通信终端发送开锁提醒信息和开锁人的用户名；

远程报警步骤，当智能云锁发生异常情况时，所述智能云锁生成异常提醒信息，并将异常提醒信息通过网关发送至云端服务器，所述云端服务器向即时通信终端发送异常提醒信息。

5.根据权利要求3所述的基于Contiki***的智能云锁通信方法，其特征在于，还包括多个智能家居设备，所述智能家居设备的无线通讯模块均采用CC2530芯片，多个智能家居设备和网关通过无线网络通信连接；

智能家居设备和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装，还包括以下步骤：

联动场景设置步骤，在所述操控面板建立多个联动场景，所述联动场景中包括场景编号、待启动的所述智能家居设备和待启动的所述智能家居设备的运行参数，并根据所述联动场景建立与各个所述联动场景对应的控制指令包；

联动场景选择步骤，在所述操控面板预先选择开锁时所需的联动场景，所述网关保存所需的联动场景的场景编号；

联动场景执行步骤，当所述智能云锁被唤醒后，所述智能云锁检测锁体是否处于开锁状态，是则将开锁信号发送至所述网关，否则继续检测；

所述网关接收到所述开锁信号时，调取与所需的联动场景对应的控制指令包，然后向各个待启动的所述智能家居设备发送对应的所述控制指令，实现所需的联动场景。

6.一种基于Contiki***的智能云锁通信***，其特征在于：包括智能云锁、网关和云端服务器，所述智能云锁和网关的操作***均为Contiki嵌入式***，所述智能云锁和网关的无线通讯模块均采用CC2530芯片，所述智能云锁和网关通过无线网络组成局域网；

所述智能云锁包括：

第一局域网内通信模块，用于和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

所述网关包括：

第二局域网内通信模块，用于和智能云锁之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

局域网外通信模块，用于通过互联网向云端服务器发送数据时，先将经Rime协议栈封装的数据转换成经TCP/IP协议封装的数据；

和通过互联网接收云端服务器发送的数据时，先将经TCP/IP协议封装的数据转换成经Rime协议栈封装的数据。

7.根据权利要求6所述的基于Contiki***的智能云锁通信***，其特征在于，所述智能云锁还包括：

传输跟踪模块，用于当向网关发送数据时，驱动所述智能云锁的无线通讯模块优先采用单跳单播传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关，并跟踪是否收到网关的回复信息；

若没有收到网关的回复信息，则驱动所述智能云锁的无线通讯模块更换为采用多跳传输方式将经Rime协议栈封装的数据发送至网关，并继续跟踪是否收到网关的回复信息；

若仍没有收到网关的回复信息，则驱动所述智能云锁的无线通讯模块向智能云锁的操作***反馈断网信息。

8.根据权利要求6所述的基于Contiki***的智能云锁通信***，其特征在于：所述网关设有操控面板；所述操控面板包括：

门锁参数设置模块，用于设置门锁的各个运行参数，生成对应的门锁运行指令数据包，然后采用Rime协议栈封装所述门锁运行指令数据包，通过无线网络将所述门锁运行指令数据包发送至智能云锁；

和进门提醒模块，用于编辑进门提醒信息和选择对应的用户名，并将进门提醒信息和对应的用户名绑定存储；

开锁时所述智能云锁将开锁人的用户名通过无线网络发送至网关，所述网关的进门提醒模块调取与开锁人用户名对应的所述进门提醒信息，并播放该进门提醒信息；

所述智能云锁还包括：

门锁参数调节模块，用于根据接收到的所述门锁运行指令数据包调节对应的运行参数。

9.根据权利要求6所述的基于Contiki***的智能云锁通信***，其特征在于：还包括即时通信终端，所述即时通信终端通过互联网和云端服务器通信连接；所述智能云锁还包括：

开锁信息发送模块，用于开锁时将开锁人的用户名通过网关发送至云端服务器；

和异常信息发送模块，用于当发生异常情况时生成异常提醒信息，并将异常提醒信息通过网关发送至云端服务器；

所述云端服务器包括：

成员开锁提醒模块，用于向即时通信终端发送接收到的开锁提醒信息和开锁人的用户名；

和远程报警模块，用于向即时通信终端发送接收到的异常提醒信息。

10.根据权利要求7所述的基于Contiki***的智能云锁通信***，其特征在于：还包括多个智能家居设备，所述智能家居设备的无线通讯模块均采用CC2530芯片，多个智能家居设备和网关通过无线网络通信连接；

智能家居设备和网关之间通过无线网络传输数据时，传输的数据采用Rime协议栈封装；

所述智能云锁还包括：

开锁检测模块，用于当所述智能云锁被唤醒后，所述智能云锁检测锁体是否处于开锁状态，是则将开锁信号发送至所述网关，否则继续检测；

所述网关还包括：

联动场景设置模块，用于在所述操控面板建立多个联动场景，所述联动场景中包括场景编号、待启动的所述智能家居设备和待启动的所述智能家居设备的运行参数，并根据所述联动场景建立与各个所述联动场景对应的控制指令包；

联动场景选择模块，用于在所述操控面板预先选择开锁时所需的联动场景，保存所需的联动场景的场景编号；

联动场景执行模块，用于当接收到所述开锁信号时，调取与所需的联动场景对应的控制指令包，然后向各个待启动的所述智能家居设备发送对应的所述控制指令，实现所需的联动场景。