基于can和蓝牙的协同网络系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及网络通信技术，特别是涉及一种基于CAN和蓝牙的协同网络系统的技术。
【背景技术】
[0002]随着INTERNET应用和物联网技术的飞速发展，特别是在“互联网+”应用广泛展开的形势下，智慧家居应用进入了新的阶段。以无线网络为主要媒介的家庭终端网络已经逐渐成熟，智慧家居产业与家电产业以及智能手机产业都纷纷行动，互相学习、相互联动，掀起了一场以智慧家居为中心的产业联动。例如，海尔、格力等传统家电产业纷纷推出具有基于IN T E R N E T远程控制功能的家电产品，以家联网络等传统智慧家居公司纷纷推出基于ZIGBEE网络的家庭设备控制系统，以小米为龙头的智能手机公司推出了基于智能手机的家庭设备控制终端的小米盒子，以华为公司为领头羊的网络设备公司推出了融合多个无线网络协议的家庭网关。
[0003]这些相关系统产品具备如下特点:I)基于无线网络，比如基于WIFI或ZIGBEE的家庭网络；2)需要一个家庭网关设备，这个设备要具备WIFI和/或ZIGBEE网络接入功能；3)还没有大规模的展开应用。
[0004]这些智慧家居网络及设备虽然可以完成家庭智慧网络的基本功能，如信息收集、设备控制、设备扩充等，但是还是存在许多实际应用所要面临的问题。主要包括:
[0005]I)以家庭网关为数据汇总和命令发送中心模式会导致无线网络信号覆盖不均匀，进而导致在弱信号区域的智慧家庭设备沟通不流畅，甚至无法通信，这对家庭无线网络的质量成本带来了新的要求(需要无线网络中继器)；
[0006]2)由于无线网络信号强度分布不均匀，无线信号弱区域的设备与网关通信需要增加无线信号能量，从而导致家庭网络无线能量的超标；
[0007]3)基于WIFI和ZIGBEE的网络最初都不是为家庭用户而开发的，特别是ZIGBEE网络虽然具备低功耗的特点，但是由于家庭空间狭小、民用住宅分割凌乱(无线信号无规律被隔断减弱)、家庭内部金属电器家居的干扰，使得这些低功耗的设备往往超功耗使用，因而不可避免地导致辐射过高；
[0008]4)智能家庭设备过多导致无线信号充斥家庭内部，家庭无线信号的过度使用也导致人们对无线信号能量的安全性表示担忧;例如一个家庭有20个智能设备，在加上3部智能手机，那么这些设备工作起来的无线通信能量将充斥在家庭的各个角落，这与绿色环保的生活理念是格格不入的。
【实用新型内容】
[0009]针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种覆盖范围广、通信质量好、无线通信能量辐射低的基于CAN和蓝牙的协同网络系统。
[0010]为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种基于CAN和蓝牙的协同网络系统，其特征在于:包括家庭CAN网络、家庭LAN网络、网络转换网关、以太网关、智能移动设备，及至少一个未端网络，至少一个家庭智慧设备；
[0011]所述家庭CAN网络与家庭LAN网络通过网络转换网关互联，家庭LAN网络通过以太网关连接到INTRENET上，家庭LAN网络中配置有用于管控各家庭智慧设备的应用服务器，智能移动设备连接到INTRENET上；
[0012]所述末端网络由一个主控节点及至少一个从属节点通过蓝牙通信机制构成，末端网络中的主控节点接入家庭CAN网络，末端网络中的每个从属节点对应一个家庭智慧设备，并与该家庭智慧设备互联。
[0013]本实用新型提供的基于CAN和蓝牙的协同网络系统，通过CAN网络连接家庭的各个房间扩大了家庭网络的覆盖范围和通信质量，由于CAN基于双绞线因此具有更广的覆盖范围和覆盖通信质量，特别对于错层、别墅这类大型家庭而言相对无线网络覆盖的优势更加明显;末端网络利用蓝牙构成，通过蓝牙网络的绿色环保的机制优势，可以使家庭的无线信号能量降至较低水平；由于蓝牙末端网络设置在一个房间内，可以根据各个房间的实际情况，自动调节通信网络能量，使能量辐射降为最低;本协同网络系统的骨干网络用CAN实现，从而在智慧家庭应用中消除了大部分WIFI网络和ZIGBEE网络，因而大大减少了家庭无线网络信号的使用；因此，本实用新型具有覆盖范围广、通信质量好、无线通信能量辐射低的优势，可以有效地支持支持绿色环保家庭应用。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例的基于CAN和监牙的协同网络系统的结构不意图；
[0015]图2是本实用新型实施例的基于CAN和蓝牙的协同网络系统中的主控节点的结构示意图；
[0016]图3是本实用新型实施例的基于CAN和蓝牙的协同网络系统中的从属节点的结构示意图；
[0017]图4是本实用新型实施例的基于CAN和蓝牙的协同网络系统中，主控节点轮询从属节点的示意图；
[0018]图5、图6是本实用新型实施例的基于CAN和蓝牙的协同网络系统在固定时间片时，主控节点轮询阶段tt、tc、td的比重分布图；
[0019]图7是本实用新型实施例的基于CAN和蓝牙的协同网络系统的可扩展测试数据图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合【附图说明】对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围，本实用新型中的顿号均表示和的关系。
[0021]如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种基于CAN和蓝牙的协同网络系统，其特征在于:包括家庭CAN网络(控制器局域网)、家庭LAN网络(以太局域网)、网络转换网关CANG、以太网关FG、智能移动设备MB，及至少一个未端网络TN，至少一个家庭智慧设备HEQ(比如净化器、冰箱等)；
[0022]所述家庭CAN网络与家庭LAN网络通过网络转换网关CANG互联，家庭LAN网络通过以太网关FG连接到INTRENET(互联网)上，家庭LAN网络中配置有用于管控各家庭智慧设备HEQ的应用服务器FS，智能移动设备MB连接到INTRENET上；
[0023]所述末端网络TN由一个主控节点Master及至少一个从属节点Slave通过蓝牙通信机制构成，末端网络TN中的主控节点Master接入家庭CAN网络，末端网络TN中的所有从属节点Slave均处于被动通信状态(即等待主控节点Master的轮询，然后进行通信)，每个从属节点Slave对应一个家庭智慧设备HEQ，并与该家庭智慧设备HEQ互联；
[0024]主控节点Master用于将从属节点Slave上传的信息发送到家庭CAN网络上，并将来自家庭CAN网络上的控制命令发送到末端网络TN中与该命令相对应的从属节点Slave上；
[0025]从属节点Slave用于向对应家庭智慧设备HEQ发送控制命令及获取对应家庭智慧设备HEQ的信息，并将该设备的信息上传给主控节点Master。
[0026]本实用新型实施例中，应用服务器FS采用的是基于LINUX或ANDR10D的ARM服务器，应用服务器FS用于各家庭智慧设备HEQ的管理，及应用信息、协议转换，并把协同网络的应用层与INTERNET上的应用对接。
[0027]本实用新型实施例中，家庭CAN网络可以在建筑施工或家庭装修时通过布设双绞线通信介质的方式连接家庭的各个房间，在每个房间中可以利用蓝牙协议的组网特点设置一个或多个末端网络TN，每个末端网络TN中可以设置多个从属节点Slave，房间里的家庭智慧设备可以通过从属节点Slave接入末端网络TN，家庭CAN网络汇集所有末端网络TN的信息，并通过网络转换网关CANG传输到家庭LAN网络，家庭LAN网络上的信息可以通过以太网关FG传输到INTERNET。
[0028]本实用新型实施例中，由于有末端网络TN、家庭CAN网络、家庭LAN网络及INTERNET四种不同的网络存在，信息通信要跨越这四个网络，要经历蓝牙协议、CAN协议、以太网络协议、TCP\UDP协议的转换，现有的网络转换网关产品已经能够实现CAN数据到TCP\UDP协议的自动转换，因此上述过程可以转换为跨蓝牙网络、CAN网络、TCP网络的的通信过程。
[0029]本实用新型实施例中，通信地址及通信单元的设定方法如下:
[0030]为每一个家庭智慧设备HEQ设定一个全局地址ADR，全局地址ADR是一个由IPA、CANA、BA组成的复合地址，其中的IPA为应用服务器FS的IP地址，CANA为该家庭智慧设备的对应从属节点Slave所属的末端网络TN中的主控节