基于G.hn的智能家庭网关控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及G.hn技术，尤其涉及一种基于G.hn的智能家庭网关控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着宽带业务和网络建设快速发展，家庭信息化、数字化和智能化时代已经到来，智能家庭网络系统的建立一般通过以太网局域网、WiFi局域网、电源线(HomePlug)局域网等技术，以太网局域网使用的是双绞线，需先在墙壁内埋线并预留接口，限制了终端设备使用的地点，用户需增加一个接口或者更换终端位置时需重新布置网线，操作不方便的同时也因布线、改线等工程影响家庭设备的组网及扩展，WiFi无线局域网的信号穿墙衰减大，无法在家庭组网中实现有效全面覆盖，并且易受干扰，在对网络速率要求较高时无法满足用户需求如高清视频的播放。电源线局域网的信号易受串音干扰，兼容性低，拓扑结构复杂，不易管理。
[0003]因此，目前实现智能家庭网络系统都有其局限性，无法满足智能家庭网络系统特点要求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种操作方便且家庭网关组网结构简单的基于G.hn的智能家庭网关控制系统及方法。
[0005]一种基于G.hn的智能家庭网关控制系统，其包括一个主设备及至少一个与所述主设备进行信息交互的从设备，所述主设备包括一个主电源模块及一个G.hn主通信模块，所述主电源模块与所述G.hn主通信模块相连并共同接至外部电源，所述从设备包括一个从电源模块及一个G.hn从通信模块，所述从电源模块与所述G.hn从通信模块相连并共同接至外部电源，所述主设备通过所述G.hn主通信模块经电力线与所述从设备的G.hn从通信模块相连接，所述G.hn主通信模块中存储相应从设备的注册信息并在主设备上电启动后检测到已注册从设备上电在线后依需要控制所述各从设备，所述已注册从设备在工作状态出现变化时上报更新的状态信息至所述主设备的G.hn主通信模块以更新所述主设备中存储的相应注册信息。
[0006]一种基于G.hn的智能家庭网关管理控制方法，其用于在一个主设备及至少一个与所述主设备经电力线连接的从设备之间进行信息交互以控制管理所述各从设备，所述基于G.hn的智能家庭网关管理控制方法包括以下步骤:
[0007]存储相应从设备的注册信息至所述主设备；
[0008]上电启动后检测到已注册从设备上电在线后依需要控制所述各从设备；
[0009]所述从设备在工作状态出现变化时上报更新的状态信息至所述主设备以更新主设备中存储的相应的状态信息。
[0010]与现有技术相比，本发明提供的基于G.hn的智能家庭网关控制系统及方法中，利用家庭现有的电力线作为G.hn网络的物理载体连接主设备和从设备，布线简单，组网灵活、布局易扩展，作为主设备的智能家庭网关对各类从设备通过G.hn主通信模块及G.hn从通信模块进行智能管理以实现智能家庭，信号不易受干扰且操作方便。
【附图说明】
[0011]图1是本发明提供的基于G.hn的智能家庭网关控制系统的拓扑图。
[0012]图2是图1中主设备的模块示意图。
[0013]图3是图1中从设备的模块示意图。
[0014]图4是本发明提供的基于G.hn的智能家庭网关控制方法的流程图。
[0015]图5是图4中主从设备实现注册的流程图。
[0016]主要元件符号说明
[0017]主设备110
[0018]G.hn主通信模块112
[0019]G.hn主收发单元112a
[0020]控制单元112b
[0021]主电源模块114
[0022]主注册模块116
[0023]从设备120
[0024]G.hn从通信模块122
[0025]G.hn从收发单元122a
[0026]处理单元122b
[0027]从电源模块124
[0028]功能模块125
[0029]主注册模块126
[0030]上行通信模块118
[0031]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0032]请参阅图1，其为本发明实施方式提供的一种基于G.hn的智能家庭网关控制系统100，其包括一个主设备110及至少一个的从设备120，所述主设备110经电力线与所述各从设备120连接以进行信息交互，本实施方式中，从设备120为家用电器如空调、电视机等，也可为安保系统如摄像头等。可以理解的是，对于如以太网转换器通过双绞线连接的PC打印机及WIFI转换器连接的PC及手机设备等连接方式连接的设备，由于这种连接方式仅为了提供数据通道，主设备110无法控制从设备下提供数据通道连接的下连设备。
[0033]如图2所不，主设备110包括一个G.hn主通信模块112及一个主电源模块114，所述主电源模块114接入外部电源并对外接电源进行交流电变直流电等相应处理后为主设备110提供工作电源，主设备110经G.hn主通信模块112与从设备120进行信息交互。
[0034]G.hn主通信模块112包括一个G.hn主收发单元112a及一个控制单元112b，所述G.hn主收发单元112a与主电源模块114相连并共同接至外部电源插座，所述控制单元112b对G.hn主收发单元112a接收到的信息进行相应处理，初始状态后，控制单元112b中会存储已注册从设备120的相关注册信息，也即控制单元112b中存储已注册从设备120注册时分配的标识符及对应的功能状态信息。
[0035]如图3所不，从设备120包括一个G.hn从通信模块122、一个从电源模块124及一个功能模块125，从电源模块124接入外部电源并对外接电源进行交流电变直流电等相应处理后为从设备120提供工作电源，从设备120经G.hn从通信模块122与主设备110的G.hn主通信模块112进行信息交互，所述功能模块125用于设置各从设备120的功能状态，可以理解的是，功能模块125用于设置从设备120本身自有的相关功能状态，例如在从设备120为空调时，功能t旲块125对空调的设置包括空调的开、关、制热、制冷等相应功能。
[0036]G.hn从通信模块122包括一个G.hn从收发单元122a及一个处理单元122b，所述G.hn从收发单元122a与从电源模块124相连并共同接至外部电源插座，并经电力线与主设备110的G.hn主收发单元112a相连接以通信，所述处理单元122b对G.hn从收发单元122a接收到的信息进行相应处理。
[0037]在基于G.hn的智能家庭网关控制系统100工作时，在主设备110的控制单元112b中存储了相应注册从设备120的相应注册彳目息，主设备110上电启动后控制单兀112b检测已注册的从设备120是否上电在线，主设备110的控制单元112b可对上电在线的从设备120进行相应功能状态的控制，也即通过控制单元112b经G.hn主收发单元112a发送控制信息至从设备120以控制注册在线的从设备120实现相应功能，例如控制单元112b发送控制空调启动制冷功能的控制信息，从设备120经G.hn从收发单元122a接收相应控制信息后经处理单元122b控制功能模块125以实现从设备120的相应功能控制，例如处理单元122b控制功能模块125设置从设备120的功能状态为制冷。
[0038]可以理解的是，各从设备120的处理单元122b在功能模块125中出现相应功能状态变化时将变化后的状态信息经G.hn从收发单元122a上报至主设备110，例如从设备120被用户关闭后上报从设备120当前的关闭状态信息至主设备110，主设备110经G.hn主收发单元112a接收所上报信息至控制单元112b中更新已存储的相应从设备120的功能状态信息，例如控制单元112b中存储的从设备120的功能状态更新为关闭。
[0039]在基于G.hn的智能豕庭网关控制系统100中有新的从设备加入到主设备110的管理中时，新加入的从设备需先在主设备110中进行注册已获取相应的标识符后再与主设备110进行交互通信。为完成新加入从设备120的注册，主设备110还包括一个主注册模块116，各从设备120均包括一个从注册模块126。
[0040]在从设备120依需要注册时通过从注册模块126经G.hn从通信模块122的处理单元122b向主设备110请求注册，主设备110在请求注册的从设备120成功注册后为请求注册的从设备120通过主注册模块116通过控制单元112b向从设备120分配对应的标识符并存储，各请求注册的从设备120的处理单元122b根据分配的标识符将功能模块125中相应功能状态经G.hn从收发单元122a的上报至主设备110，主设备110的G.hn主收发单元112a接收相应标识符及对应功能状态信息后存储至控制单元112b。可以理解的是，为操作方便，主设备110与从设备120上可通过按键形式来启动主从注册模块以在主从设备之间实现注册。
[0041]主设备110控制从设备120的方式为两种，一种为本地主设备110通过控制单元112b控制从设备120，另一种为经互联网远程通过主设备110控制从设备120。为实现远程控制，主设备110中包括一个上行通信模块118，所述上行通信模块118用于接入互联网(Internet)，主设备110经上行通信模块118与互联网进行交互通信以经互联网远程操作主设备110的控制单元112b用以控制各从设备120，例如通过远程接入作为智能家庭网关的主设备可对从设备空调进行开启，制冷等功能的操作管理。可以理解的是，主设备110通过上行通信模块118接入互联网还实现了和公共网络的数据交换、视频数据传输等，例如安全监控的信息交互等。
[0042]请参阅图4，其为本发明实施方式提供的一种基于G.hn的智能家庭网关管理控制方法，其用于在主设备110及