[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

所屬技術領域

本發明涉及一種多種異構通訊網絡接入設備，是一種多協議智能家庭網關，屬于物聯網多協議轉換、數據傳輸領域。

背景技術

隨著計算機網絡技術與通信技術的飛速發展以及生活水平的日益提高，當前人們越來越重視家庭安全化、家居智能化，越來越關注居住環境，注重家居環境的安全、便捷、舒適和低碳環保，這些新的要求就需要將家庭自動化、家庭智能化、家庭安全化和家庭網絡化與網絡設施有機集成在一起，使得越來越多的設備，比如數字家電、功能各異的傳感器、多媒體設備和移動終端等，應用到家庭網絡中。這些異構設備的加入使得家庭網絡的功能越來越豐富、功能越來越強大。家庭網關作為構建智能家庭網絡的核心部分，是智能家庭網絡的門戶和管理者，是使家庭用戶可以獲得各種家庭服務的平臺，主要完成家庭內部異構通信網絡之間的協議轉換，以及實現家庭內部網絡與外部公共通信網絡之間的信息交換功能。但是家庭設備通信協議標準化問題日益突出，當前的家庭網絡技術領域中存在諸多通信技術標準，主要運用到的無線技術包括：RFID、紅外線、藍牙、WiFi、Zigbee等，有線技術包括X-10、Insteon、Lonworks等。這些通信技術具有不同的傳輸特性和和通信協議，它們之間不能夠直接進行關于業務交互的數據通信，所以不同標準和協議的家電設備的互連互通及互操作性變得很繁瑣，使用起來極其不方便。諸多通信標準的在家庭內部網絡共存在現實生活中是不可避免的，通過家庭網關實現基于不同技術的網絡之間的互聯互通成為一個亟待解決的問題。同時基于PC機的智能家庭網關在使用上存在很大的局限性，并且成本價格也很高。隨著嵌入式技術不斷的發展，32位的微處理器已經能夠滿足嵌入式家庭網關的應用要求，同時Linux嵌入式操作系統成為了嵌入式領域應用最多的操作系統。

目前的家庭網關開發研究中存在以下2個不足，主要表現為：(1)市場上網關產品主要是針對特定設備廠商開發一些特定協議轉換網關，基本只具有ADSL接入功能和簡單的設備控制功能，抗干擾性弱，功耗大，帶寬有限，通用性和擴展性差，而且由于市場上傳感設備和智能家電設備眾多，而且很多設備廠商并不遵循標準總線協議，專用協議轉換器很難滿足用戶需求，多數情況下由使用設備的用戶，根據終端傳感設備通信協議開發協議轉換網關，但這些網關通用性差，使用比較復雜，需要用戶開發相應的協議轉換驅動程序。(2)在現有的技術中，家庭中的各種智能設備可以分為兩類，一類與小區內部局域網連接智能設備，另一類與寬帶互聯網連接的智能設備，由于這兩種網絡相互獨立、相互隔離，不能相互通信，缺乏交互和統一管理控制，例如家庭安防報警系統、數字樓宇對講系統、家庭環境監測系統、家庭三表抄送系統、家庭設備控制系統等相互獨立，不能通過互聯網遠程進行查詢和管理控制。本發明基于以上背景，結合Internet網絡和現場總線技術以及無線移動通信技術的最新發展狀況，開發設計了融合多種通信協議的智能家庭網關，為進一步完善基于物聯網的家庭采集控制網絡提出了一種新的方法，實現了家庭設備的遠程監控和家庭信息的遠距離數據采集控制，同時也為將來的物聯網技術應用于智能家居領域打下良好基礎。

發明內容

本發明的目的是解決目前多種現場總線網絡和無線網絡標準并存，使得信息傳輸標準多樣性、不同的接口標準與協議設備互操作差，導致家庭網絡的開放性、互操作性等優點難以體現的現狀等問題，實現家庭設備遠程控制與管理。

本發明提供一種多協議智能家庭網關、遠程網關Web服務、多協議轉換方法和家庭設備配置方法，以提高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。

本發明的多協議智能家庭網關及其系統：多協議家庭網關與家庭外接設備系統結構主要有三個主要部分：數字家電網絡(Digital?Appliance?Networks，DAN)與無線傳感器網絡(Wireless?Sensor?Networks，WSN)部分，多協議智能家庭網關(Multi-Protocol?Home?Gateway，MPHG)部分，外部公共網絡(External?Public?Networks，EPN)部分，各個部分的描述如下：

DAN&WSN部分：這部分由兩個分組子網構成，一個是由家庭內的智能家電設備構成的數字家庭網絡，另一個是由部署在家庭內部采集家庭環境參數的功能各異的傳感器構成的無線傳感器網絡。