一种物联网设备的发现和控制方法与流程

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一种物联网设备的发现和控制方法与制造工艺

本发明涉及物联网,具体涉及一种简单的方式来实现局域网内设备的自动发现和相互控制的物联网设备的发现和控制方法。



背景技术:

目前并没有统一的方式,比较常用的是UPnP协议。UPnP在控制指针和被控制设备之间提供通讯功能。而网络介质、TCP/IP协议、HTTP仅提供基本的连接和IP地址分配。整个工作过程需要处理六个方面的内容,即设备寻址、发现设备、对设备的描述、设备控制、设备事件、设备表达。

设备寻址:

地址是整个UPnP系统工作的基础条件,每个设备都应当是DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol 动态主机配置协议)的客户。当设备首次与网络建立连接后,利用DHCP服务,使设备得到一个IP地址。这个IP地址可以是DHCP系统指定的,也可以是由设备选择的。当局域网内没有提供DHCP服务时,UPnP设备将按照Auto-IP的协议,从169.254/169.16地址范围获取一个局域网内唯一的IP地址。设备还能使用昵称(friendly name),这就需要域名解析服务(DNS)来解决。

发现设备:

可分成两种情况,一种是在有控制请求之后,在当前的网络中查找有无对应的可用设备;另一种情况是某一设备接入网络、取得IP地址之后,就开始向网络“广播”自己已经进入网络,即寻找控制请求。

设备的描述:

简单说,这是声明“自己”是什么样的设备,例如名称、制造厂商、序列号码等等。刚开始“发现”设备后,控制指针对这个设备的“了解”还很少,需要依据URL找到该设备的描述文件,从这些文件中读取更多的描述信息。描述信息的范围很广,一般都是由设备的制造厂商提供的。主要的描述项目有:控制的模式名称和模式号码、设备序列号、制造厂商名称、厂商的WEB的URL……等等。这些一般都存放在特定的XML文件中。

设备控制:

控制指针找到设备描述之后,会从描述中“提炼”出要进行的操作并获悉所有的服务;对每个UPnP设备来说,这些描述必须是很确切、很详细的,描述中可能包含有命令或行为列表、服务响应信息、用到的参数等等。对于服务的每个行为,也伴有描述信息:主要是整个服务进行期间的变量、变量的数据类型、可用的取值范围和事件的特征。

要控制某个设备,控制点必须先发送一个控制行为请求,要求设备开始服务,然后再按设备的URL发送相应的控制消息,控制消息就是放置在XML文件中的那些SOAP格式的信息。最后,服务会返回响应信息,指出服务是成功或是失败。

设备事件:

在服务进行的整个时间内,只要变量值发生了变化或者模式的状态发生了改变,就产生了一个事件,系统将修改上述提到的事件列表的内容。随之,事件服务器把事件向整个网络进行广播。另一方面,控制点也可以事先向事件服务器订阅事件信息,保证将该控制点感兴趣的事件及时准确地传送过来。

广播或订阅事件,传送的都是事件消息,事件消息也放在XML文件中,使用的格式是GENA。

设备投入工作之前的准备―――初始化过程,也是一个事件,初始化需要的各种信息也是用事件消息传送的。包括的内容主要是:变量初始值,模式的初始状态等等。

设备表达:

只要得到了设备的URL,就可以取得该设备表达的URL,然后可以将此表达纳入用户的本地浏览器上。这部分还包括与用户对话的界面,以及与用户进行会话的处理。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述问题,提供一种简单抽象的方式来描述设备,形成设备的描述文件,作为相互识别和控制的基础的物联网设备的发现和控制方法。

本发明采用的技术方案是:一种物联网设备的发现和控制方法,包括以下步骤:

S1,设备自动发现:

IP地址是整个系统工作的基础条件,每个设备都是动态主机配置协议DHCP的客户;当设备首次与网络建立连接后,利用DHCP服务,使设备得到一个IP地址,这个IP地址是DHCP系统指定的,或是由设备选择的;设备接入网络、取得IP地址之后,开始向网络“广播”自己已经进入网络,即寻找控制请求;

S2,描述:主要的描述项目有:控制的模式名称和模式号码、设备序列号、制造厂商控制的ULR;

S3,设备控制:

网关找到设备描述之后,从描述中提炼出要进行的操作并获悉的功能、事件、数据、状态以及它们用到的参数;这些描述必须是很确切、很详细的,描述中可能包含有命令或行为列表、服务响应信息、用到的参数;

对于服务的每个行为,也伴有描述信息:主要是整个服务进行期间的变量、变量的数据类型、能用的取值范围和事件的特征;

要控制某个设备,控制点必须先发送一个控制行为请求,要求设备开始服务,然后再按设备的ULR发送相应的控制消息,控制消息就是放置在设备描述文件的信息;最后,服务会返回响应信息,指出服务是成功或是失败。

进一步地,所述步骤S3还包括:

网关在收到设备的描述文件后完成如下的控制:

S31,根据设备的信息描述展示设备,下载对应的控制脚本,通过脚本中提供的人机交互界面进行操控;

S32,根据设备的描述文件描述的功能进行设备控制;

S33,根据设备描述文件设备上报数据;

S34,在服务进行的整个时间内,只要变量值发生了变化或者模式的状态发生了改变,就产生了一个事件,系统将修改上述提到的事件列表的内容;随之,设备把事件向发送给网关,网关将数据发送给后台服务器;另一方面,网关可以通过触发器让设备满足一定条件将事件上报上来;

S35,设备上报事件信息;

S36,添加触发器;

S37,获取设备的状态:包括网关发送和设备返回。

本发明的优点:

本发明的方法和生成的描述文件很简单;不受联网方式的限制,可以实现internet的连接,也可以用于Zigbee,蓝牙等其他方式;对设备性能的要求非常低,没有大量的计算,复杂的逻辑,也不依赖于其他的功能或系统。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的一种物联网设备的发现和控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

参考图1,如图1所示的一种物联网设备的发现和控制方法,包括以下步骤:

S1,设备自动发现:

IP地址是整个系统工作的基础条件,每个设备都是动态主机配置协议DHCP的客户;当设备首次与网络建立连接后,利用DHCP服务,使设备得到一个IP地址,这个IP地址是DHCP系统指定的,或是由设备选择的;设备接入网络、取得IP地址之后,开始向网络“广播”自己已经进入网络,即寻找控制请求;

S2,描述:主要的描述项目有:控制的模式名称和模式号码、设备序列号、制造厂商控制的ULR;

S3,设备控制:

网关找到设备描述之后,从描述中提炼出要进行的操作并获悉的功能、事件、数据、状态以及它们用到的参数;这些描述必须是很确切、很详细的,描述中可能包含有命令或行为列表、服务响应信息、用到的参数;

对于服务的每个行为,也伴有描述信息:主要是整个服务进行期间的变量、变量的数据类型、能用的取值范围和事件的特征;

要控制某个设备,控制点必须先发送一个控制行为请求,要求设备开始服务,然后再按设备的ULR发送相应的控制消息,控制消息就是放置在设备描述文件的信息;最后,服务会返回响应信息,指出服务是成功或是失败。

所述步骤S3还包括:

网关在收到设备的描述文件后完成如下的控制:

S31,根据设备的信息描述展示设备,下载对应的控制脚本,通过脚本中提供的人机交互界面进行操控;

S32,根据设备的描述文件描述的功能进行设备控制;

S33,根据设备描述文件设备上报数据;

S34,在服务进行的整个时间内,只要变量值发生了变化或者模式的状态发生了改变,就产生了一个事件,系统将修改上述提到的事件列表的内容;随之,设备把事件向发送给网关,网关将数据发送给后台服务器;另一方面,网关可以通过触发器让设备满足一定条件将事件上报上来;

S35,设备上报事件信息;

S36,添加触发器;

S37,获取设备的状态:包括网关发送和设备返回。

本发明实施例的一种物联网设备的发现和控制方法,在设备组网时必须至少有一个网关节点,网关节点能通过级联组建更大的网络,同一级网络中如果存在多个网关时按先接入优先的原则控制网络内的其他设备,如果这个网关不在工作,其他的网关接替它的工作,控制网关内的其他设备;

网关和设备能在同一局域内,网关也能在internet上,在局域网内网关能通过组播的方式广播自己的信息,设备收到后讲自己的设备描述文件发送网关完成组网;如果网关发现网络中已经存在其他网关,则自动降级为设备连入网关,当发现网关不存在时提升为网关,并组播自己的信息,接管网络中的其他设备;如果网关是在internet上,则需要指定设备的连接网关。

本发明的方法和生成的描述文件很简单;不受联网方式的限制,可以实现internet的连接,也可以用于Zigbee,蓝牙等其他方式;对设备性能的要求非常低,没有大量的计算,复杂的逻辑,也不依赖于其他的功能或系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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