[發明專利]一種多協議智能家庭網關裝置及其系統

在審

• 申請號: 201310367220.3
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104038414A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 周治平;吳川
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多協議智能家庭網關裝置及其系統，其主要特征在于，包括：所述的該網關裝置采用主從式的網關架構模式，多協議智能家庭網關裝置由主網關控制器模塊和若干個從網關控制器模塊構成。即主網關加上若干個子網關，子網關的個數可以根據實際的應用需求進行擴展；主網關控制器具有以太網、WiFi、3G等通信接口。多個從網關控制器可以具有紅外、Bluetooth、Zigbee、RS-485和CAN等常用通訊網絡接口，這些通訊接口被家庭網關用來與智能家庭設備進行數據通訊控制，連接家庭設備時，獲取連接的家庭設備描述信息以及向家庭網關管理平臺發送所述設備描述信息家庭網關裝置采用新型網關架構模式，其它一些網關裝置也可以被用作為子網關模塊使用，實現家庭網關之間的級聯，使得該網關及其系統具有靈活的可擴展性和通用性。具有上述的異構通信接口家庭設備通過多協議智能家庭網關裝置無縫互連在一起，構成一個智能異構家庭網絡系統，包括家電設備網絡(Appliance?Networks，ANW)與傳感器網絡(Sensor?Networks，SNW)，多協議智能家庭網關裝置(Multi-Protocol?Home?Gateway，MPHG)，外部公共網絡(External?Public?Networks，EPN)三部分；

在所述的家庭網關裝置及其系統包含家庭網關服務器架設于互聯網中并對遠程終端與多協議智能家庭網關裝置之間的通信進行控制。提供了網關Web服務功能、認證-授權-記錄(Authentication?Authorization?Accounting，AAA)服務功能、數據存儲服務功能以及負責與底層傳感器網絡和家電網絡的連接的異構網絡接入服務功能；

在所述的多協議智能家庭網關裝置中，主網關是整個家庭網絡的入口，是一個全局的調度控制中心，從網關是一系列數據轉換和轉發單元，接收遠程終端管理平臺提供的、與所述家庭設備描述信息對應的家庭設備配置信息，所述家庭設備配置信息包括：所述家庭網關實現預定功能所需要獲取的參數信息，與所述家庭設備實現預定功能實際需要的參數信息之間的映射關系，家庭網關根據設備配置信息配置所述外接設備；

所述的多協議智能家庭網關裝置包含多協議轉換功能，支持各類通信協議、現有標準通信協議、非標準的通信協議、未知協議等無限制各類終端設備協議轉換。同時將各種異構通信協議轉換成統一通信協議，如MODBUS-TCP、PROFIBUS等。

2.根據權利要求1所述的多協議智能家庭網關裝置及其系統，其特征在于：Web服務可以分為5類，即家庭裝置設備的實時狀態信息的查詢服務、家庭裝置設備的實時管理控制服務、家庭信息數據庫歷史數據查詢服務、突發事件響應服務以及系統認證授權管理服務；主網關與從網關之間通過以太網絡或作為以太網擴展的無線WiFi連接，該架構充分利用了Ethernet網絡和無線WiFi網絡的優點，實現家庭網絡服務不受地域限制的覆蓋。

3.根據權利要求1所述的多協議智能家庭網關裝置及其系統，其特征在于，包括：協議部分可以分為外部服務器與家庭網關的通信協議和家庭網關與家庭各個智能設備的通信協議；

所述的多協議智能家庭網關裝置的主從式網關架構，通過擴展子網關不僅使原有的智能家電設備可以接入家庭網絡，而且只要是支持新增的家庭網絡標準協議的智能家電設備也能很方便地接人家庭網絡，實現了主網關動態增加標準協議的功能，增強了家庭網關的實用性和可擴展性。

4.根據權利要求1所述的多協議智能家庭網關裝置及其系統，其特征在于，包括：一種可擴展和可配置多協議智能家庭網關，包含配置信息上傳模塊、配置信息獲取模塊、配置信息處理模塊，結合工業現場總線技術，實時Web服務技術、智能可編程技術、WiFi和ZigBee無線通信技術等，實現了網關現場智能配置方式，將多種異構通信網絡通過多種通信技術融合到家庭網絡中。多協議智能家庭網關以多線程技術設計線程池，建立協議路由表的方式實時調度并發協議請求和海量數據調度；

為了滿足在多異構網絡協議環境下的各種任務需求，例如不同的任務類型、不同的任務策略等，設計了一種基于ClassAD的任務描述語言(Task?Description?Language，TDL)，用來提供靈活的、可擴展的異構網絡模型，描述任意的服務或數據。家庭網關通過對家庭網絡設備之間的信息進行識別和描述，判斷信息的類型和含義，不需要對信息進行解析，節省了家庭網關對信息的處理時間，以此保證協議網關的協議轉換的便捷性、并發請求和海量數據傳輸實時性。