专利名称：软交换体系架构下实现智能家居控制的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种实现智能家居控制的系统和方法，尤其涉及一种 5软交换体系架构下实现智能家居控制的系统和方法。
背景技术：
智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通讯、信息家电、设 备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、
10便利、环保的居住环境。智能家居是在家电产品自动化、智能化的基 础上，通过网络按照拟人化的要求而实现的。智能家居可以定义为一 个过程或者一个系统，利用先进的电脑技术、网络通讯技术、综合布 线技术、将与家居生活有关的各种设备，有机地结合在一起，通过网 络化的综合管理，让居家生活更轻松。智能家居不仅具有传统的居住
15功能，而且不再是被动的、静止的，而是具有能动性智能化的工具， 可提供全方位的信息交换功能，优化生活方式和居住环境。
NGN以软交换为核心，是一种综合、开放的网络构架，可以提供 话音、数据和多々某体等多种业务。NGN具有开放性、高效、多用户、 多媒体、资源共享低成本的特点。 20 H. 248协议规定了媒体网关控制设备(媒体网关控制器/软交换
设备)和相应的媒体处理设备(网关/媒体服务器/IP智能终端等)之 间进行通信时的协议要求。H. 248协议可以通过扩展包的形式进行协 议扩展。
现有技术的智能家居系统的网络示意图如图l所示。现有的智能 25家居系统没有与NGN网络融合，并且在现有的智能家居系统中对家电 控制的协议多采用私有协议，开放性差。最常见的基于网络的远程控 制住宅的信息家电，基本上基于TCP/IP协议,直接实现对各家电设 备的控制，统一性和关联性差。
基于上述问题，本发明提出了一种更开放的智能家居控制的系统和方法，实现关联多个家电设备，相互配合去完成任务的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开放的，并且能够实现多个家电设备 5关联，相互配合完成任务的软交换体系架构下智能家居控制的系统和 方法。
本发明所提出的软交换体系架构下实现智能家居控制的系统，其
包括
用户控制端，用于向软交换单元发送包含控制指令的接入协议消 io 息包；
软交换单元，接收所述用户控制端发送的接入协议消息包，并将 所述控制指令转换为对驻地网关的H. 248协议扩展包或MGCP协议扩 展包；
驻地网关，从所述软交换单元接收转换得到的扩展包，并从中解 15析出控制命令对各家电设备进行控制。
优选地，软交换单元通过H. 248协议或MGCP协议将转换得到的 扩展包发送给驻地网关。
优选地，所述驻地网关为H. 248网关或MGCP网关。
优选地，所述驻地网关根据解析得到的控制命令采用H. 248协议 20或MGCP协议或私有协议实现对各家电设备的控制。
优选地，所述控制端为通信终端或PC机。
本发明还提出了 一种软交换体系架构下实现智能家居控制的方 法，其包括以下步骤
(1) 用户控制端向软交换单元发送包含控制指令的接入协议消
25 息包；
(2) 软交换单元解析接收到的接入协议消息包，并将控制指令 转换为对驻地网关的H. 248协议扩展包或MGCP协议扩展包；
(3) 软交换单元将步骤(2 )中转换得到的扩展包发送给驻地网
关；(4 )所述驻地网关解析接收到的扩展包，并根据从中解析出的 控制命令实现对各家电设备的控制。
优选地，所述步骤(3 )具体为软件换单元通过H. 248协议或MGCP 协议将转换得到的扩展包发送给驻地网关。 5 优选地，所述驻地网关为H. 248网关或MGCP网关。
优选地，所述步骤(4)具体为所述驻地网关根据解析得到的控 制命令采用H. 248协议或MGCP协议或私有协议实现对各家电设备的 控制。
优选地，所述控制端为通信终端或PC机。 io 本发明所述的软交换体系架构下实现智能家居控制的系统和方
法，充分利用NGN网络和H. 248协议的高控制力和良好的拓朴关系描 述能力，实现驻地网关对家电设备的控制和监控，并轻松实现关联多 个家电设备相互配合完成更多任务的功能。
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下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述，其
中
图l是现有技术的智能家居网络示意图； 图2是本发明的实现智能家居的基本网络框架图； 20 图3是本发明的实现智能家居的一优选实施例的网络示意图4是本发明的实现智能家居的又一优选实施例的网络示意图。
具体实施例方式
图2为本发明的实现智能家居控制的基本网络框架图，其主要包 25括用户控制端，如固定电话、手机或PC机；连接因特网和家庭局域 网的驻地网关以及连接因特网的软交换单元；并且在家庭局域网内分 布有与驻地网关连接的智能家电设备，如闹钟、电灯、冰箱和监控摄 像头等。
用户通过用户控制端向软交换单元发送包含控制指令的接入协议消息包；软交换单元解析接收到的接入协议消息包，并将控制指令 转换为对驻地网关的H. 248协议扩展包或MGCP协议扩展包；驻地网 关解析接收到的扩展包，并根据从中解析出的控制命令实现对各智能 家电设备的控制。
5 其中，当用户对某个信息家电进行监控时，系统可以设计包含 Events字段的扩展包，当被监控的信息家电触发了扩展包定义的事 件，通过H248协议的NOTIFY命令上报给控制驻地网关，透传到软交 换侧，到达用户控制端。当对某个信息家电进行控制时，系统可以对 Signals进行定义，同类的控制命令可以对应一个SignalID，同类的
io 控制命令可以通过Parameter ID来进行纟田分，而Parameter Values 可以表现控制力度，例如对于电冰箱，Parameter Values可以表示为 需要调节的温度度数。
图3为本发明的实现智能家居的一优选实施例的网络示意图。在 该网路示意图中包括用户控制端，如手机或PC机；连接因特网和家
15庭局域网的驻地网关以及连接因特网的软交换单元；并且家庭局域网 内分布有与驻地网关连接的智能家电设备，如闹钟、电灯、水箱和监
控摄像头等。
在本实施例中，家庭内的驻地网关为H. 248网关，网关使用H. 248 协议控制家电设备；且假设用户需要对闹钟、电灯及液晶电视进行设
20置，即在闹钟响的同时，电灯自动打开且液晶电视显示需要提醒用户 的信息；则首先，用户可以通过手机或者手机的短信功能或者根据IVR (Interactive Voice Response )进行闹钟、电灯及液晶电视的设置， 即向软交换单元发送包含对应控制指令的接入协，义消息包，例如，如 果用户通过打电话_没置，则接入协议消息包可以是ISUP (综合业务用
25户协议)消息包或SIP (会话发起协议)消息包等，如果用户通过短 信设置，则接入协议消息包可以是A 口的消息包；其次，软交换单元 把控制指令转化成对驻地网关的H. 248协议扩展包的形式并发送到驻 地网关；驻地网关将H. 248扩展包内的控制命令解析出来，通过H. 248 协议实现对智能家电设备的控制。需要说明的是，软交换单元除了采 用H. 248协议对驻地网关进行控制外，还可以采用MGCP协议。同样， 驻地网关除了采用H. 248协议控制各智能家电外，还可以采用MGCP 协议实现对智能家电的控制。并且，驻地网关为支持H. 248协议或 MGCP协议的网关。
5 驻地网关的终端(Termination)对应为各智能家电。例如假设， 电灯对应T1，闹钟对应T2，液晶电视对应T3。如果应用场景需要协 调电灯、闹钟和液晶电视共同完成工作，那么可以把T1、 T2和T3放 在同一上下文(Context )里面，拓朴关系(T2， Tl, Oneway)和(T2， T3, Oneway)分别表示闹钟到电灯的单线连接及闹钟到液晶电视的单
io线连接，即描述了电灯的开关和液晶电视的显示跟闹钟的关联。
H. 248协议可以通过扩展包的形式进行协议扩展，从而达到本发 明的目的。在协议扩展包的设计中，电灯T1、闹钟T2和液晶电视T3 的设置包可以包含在ADD命令和MOD命令里面。首先软交换单元向驻 地网关发起ADD命令，把电灯Tl、闹钟T2、液晶电视T3放在同一
5 Context内，其中对电灯Tl的ADD命令包含时间信息，对闹钟T2的 ADD命令包含提示信息，对液晶电视T3的ADD命令包含提示内容信息。 驻地网关根据电灯Tl、闹钟T2和液晶电视T3的ADD命令，向电灯 Tl、闹钟T2和液晶电视T3分别发送M0D命令，进行设置。例如，闹 钟设置包表示当闹钟检测到到达设定时间这一事件发生的时候，向驻
20地网关发起NOTIFY消息，表示该闹钟事件已经发生。于是驻地网关 根据NOTIFY消息，向同一 Context内的电灯Tl和液晶电一见T3发起 M0D命令，进行设置。其中协议包设计中的信息家电开关控制包可以 包含在MOD命令内，对于向T3液晶电视发起的MOD命令还需要包含 显示内容。
25 进行H. 248协议扩展的相关语句如下所示，所属技术领域的技术
人员应当知道，下述语句并不限定本发明，技术人员可以根据需求对 H. 248协议进行任意的扩展，但其均属于本发明的保护范围 1、闹钟时间^殳置包
Package Name: Alarm Control Package PackageID: alarm clock (0x0010)
Description: This package defines functionality to control alarm clock. Version: 1 5 Extends: none 1.1 Properties
1. 2 Events
1.2.1 Alarm Clock Time Expired Notify ioEvent Name: Alarm Clock Time Expired Notify EventID: acnty (0x0001)
Description: Reports the time expired event when Clock is time to sound a bell or buzzer at a desired time. 1. 2. 1. 1 EventsDescriptor parameters: None 15 1. 2. 1. 2 ObservedEventsDescriptor parameters:
1. 2. 1. 2. 1 Time Expired Parameter Name: Time Expired ParameterID: Expired (0x0001)
Description: Notify Residential GateWay that Clock is time 20 to sound a bell or buzzer. Type: String Optional: No Possible values: "20060719T22501288" (表示时间2006年7月19日22点50分12秒88毫秒) 25 Default: None
2、 信息家电开关控制包
Package Name: Device ON/OFF Package PackageID: device on/off (0x0011)
Description: This package defines functionality to ON/OFF device.
Version: 1 Extends: none 5 2.1 Propert ies
None
2. 2 Events
2.3 Signals io Signals Name: Device ON/OFF
SignalID: dof (0x0010).
Description:.
Signal type Brief.
Duration: N/A. 15 Additional parameters:
-ON/OFF.
- ParameterID: switch (0x0010). —Type: Enumeration.
一 Values: 20- "ON" (0x01): ON.
- "OFF" (0x02): OFF. -Default: "OFF".
很显然，在所有的信息家电中必须有一个通用的软件适配层用于 解析H. 248指令，并且转换成具体的电器指令。 25 简单的说，软交换单元对驻地网关的控制使用的是逻辑上的拓朴
描述。驻地网关对住宅的信息家电使用的是物理性操作。
图4是本发明的实现智能家居的又一优选实施例的网络示意图。 该网络示意图包括用户控制端如手机或PC机；连接因特网和家庭局 域网的驻地网关以及连接因特网的软交换单元；并且家庭局域网内分
布有与驻地网关连接的家电设备，如闹钟、电灯、水箱和监控摄像头等。
在本实施例中，家庭内的驻地网关为H. 248网关，网关使用私有
协议控制家电设备。其中，软交换单元对驻地网关的揭:作控制描述与
5图3中软交换单元对驻地网关的操作相同，在此不再赘述；另外，驻 地网关根据H. 248指令对家居信息家电的控制使用的是私有协议，也 就是说物理操作使用私有协议，由于使用私有协议对家居信息家电进 行控制与现有的智能家居系统的有关控制方法相同，在此也不再赘 述。
io 应当指出，本文以上部分对本发明的具体实施方式
进行了详细的 描述，但其仅为本发明的优选实施例，并非用于限定本发明的保护范 围。对于所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提 下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的 保护范围。
权利要求
1. 一种软交换体系架构下实现智能家居控制的系统，其特征在于，包括用户控制端，用于向软交换单元发送包含控制指令的接入协议消息包；软交换单元，接收所述用户控制端发送的接入协议消息包，并将所述控制指令转换为对驻地网关的H.248协议扩展包或MGCP协议扩展包；驻地网关，从所述软交换单元接收转换得到的扩展包，并从中解析出控制命令对各家电设备进行控制。
2. 才艮据4又利要求1所述的系统，其特征在于，软交换单元通过H. 248协议或MGCP协议将转换得到的扩展包发送给驻地网关。
3. 才艮据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驻地网关为H. 248 网关或MGCP网关。
4. 根据权利要求l所迷的系统，其特征在于，所述驻地网关根据解 析得到的控制命令采用H. 248协议或MGCP协议或私有协议实现对各家电设备的控制。
5. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述控制端为通信终 端或PC才几。
6. —种软交换体系架构下实现智能家居控制的方法，其特征在于， 包括以下步骤( 1 )用户控制端向软交换单元发送包含控制指令的接入协议消息包；(2 )软交换单元解析接收到的接入协议消息包，并将控制指令转换 为对驻地网关的H. 248协议扩展包或MGCP协议扩展包；(3)软交换单元将步骤(2)中转换得到的扩展包发送给驻地网关；( 4 )所述驻地网关解析接收到的扩展包，并根据从中解析出的控制命令实现对各家电设备的控制。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)具体 为软件换单元通过H. 248协议或MGCP协议将转换得到的扩展包发送给驻地网关。
8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述驻地网关为H. 248 网关或MGCP网关。
9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)具体 5为所述驻地网关根据解析得到的控制命令采用H. 248协议或MGCP协议或私有协议实现对各家电设备的控制。
10. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制端为通信 终端或PC机。
全文摘要
本发明提出了一种软交换体系架构下实现智能家居控制的系统和方法，其在传统的智能家居系统的基础上，通过采用软交换单元，充分利用NGN网络和H.248协议的高控制力和良好的拓扑关系描述能力，实现驻地网关对家电设备的控制和监控，并轻松实现关联多个家电设备相互配合完成更多任务的功能。
文档编号H04L29/08GK101207632SQ200610170518
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月21日 优先权日2006年12月21日
发明者何杰成 申请人:北京信威通信技术股份有限公司