一种网络家电与智能设备便捷信息连接装置及方法
【专利摘要】本发明涉及智能家居领域，公开了一种网络家电与智能设备便捷信息连接装置及方法，其特征在于装置由家庭网络连接模块(1)、协议转化模块(2)和网络家电接口模块(3)组成。信息连接包括以下步骤：(A)控制终端加入网络后搜索网络家电设备，发出搜索网络报文；(B)网络家电接到搜索报文后，发出响应报文，包含家电品牌、功能信息的描述头和包括状态数据、控制数据的数据描述；(C)控制终端按照网络家电的响应报文，自动生成网络家电设备的控制界面。应用该装置和方法家庭家电开发工程师可以快速开发出可以和手机等智能终端交互的网络家电。
【专利说明】一种网络家电与智能设备便捷信息连接装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种网络家电与智能设备便捷信息连接装置及方法。具体应用在智能家居的手机、平板电脑和其它智能设备对家电的控制。
【背景技术】
[0002]随着智能手机、平板电脑等智能设备的迅速发展，使用这些智能移动设备控制网络家电已经成为消费电子发展的趋势。
[0003]然而，智能家居和智能家电的概念炒了很多年，发展直接缺少实用的方案。智能家居网络家电是IT企业、家电企业上世纪末提出来的，当时国外IT巨头微软、英特尔、家电巨头成立组织如DLNA，国内如海尔、联想分别主导“E家佳”、“闪联”从国家到省到处争取资源，无论是国外的组织、还是国内的联盟发展到今天“只投入、不产出”。另外，小区弱电设备行业却获益于智能家居的发展、产业逐步成长，以至于国内智能家居产业排名前10名几乎都是小区安防设备商。近几年随着物联网、Android、语音识别、HTML5等新技术的发展，以及人们生活水平的提高，给智能家居给家电行业提供创新的要素。
[0004]与此同时，国内家电行业仍停留在比拼价格和数量的低水平竞争阶段。国产品牌缺乏跨越式、大胆创新是使造成这种局面的重要原因。在家电智能化方面，并不是家电企业不愿意创新，而是创新的门槛太高。家电网络化涉及无线通讯、家庭网络协议等与传统家电有一定距离的技术，同时又要考虑具体的智能家居应用场景，应用模式、用户需求等工业系统设计。因而传统的家电企业根本无法跨越这一 “鸿沟”。
[0005]
本发明使智能家居产品的开发变得异常简单，家电电控工程师根本不需要考虑不同设备间的互联互通互操作问题，也不用设计用户的应用模式。提高国产家电品牌的竞争力，帮助国产家电品牌实现跨越创新的鸿沟。
【发明内容】
[0006]本发明主要实现智能设备对网络家电的发现和控制。本发明装置由家庭网络连接模块(I)、协议转化模块(2)和网络家电接口模块(3)组成，如附图1所示。
[0007]家庭网络连接模块具有3种接口即:通过组播协议接口实现设备发现，通过TCP服务接口实现控制，通过TCP客户接口与家庭服务中心交互，如附图2所示。
[0008]网络家电接口模块实现家电主控板的通讯，一般采用UART串行通讯形式，尽量少的改变当前家电通讯协议的方式下，完成家电的监控。
[0009]协议转化模块主要实现家庭网络接口协议到家电主控板的协议转换，具体讲包括具有以下功能:
1.发现
网络家电和智能终端设备通过TCP/IP协议中通过组播协议通讯，如通讯地址:239.255.255.250:1901,以xml文件为报文交换格式。发现包括智能终端对网络家电的搜索和网络家电的宣告和描述。
[0010]发现流程
STEPl:控制终端设备定时或(人工触发)通过组播发出搜索报文；
STEP2:网络家电通过组播应答搜索报文；
STEP3:控制终端设备按照设备的应答报文自动生成监控界面。
[0011]1.2报文格式 1.2.2搜索报文
搜索报文为xml格式如下:
〈M-SEARCH〉
〈HOST〉239.255.255.250:1901</H0ST>
<MAN>di scover</MAN>
<MX>seconds to delay response〈/MX>
<ST>search target〈/ST>
〈/M-SEARCH〉
报文的各部分意义如下:
M-SEARCH:报文固定的标识；
HOST:组播地址；
MAN:命令标识；
MX:响应时间 ST:搜索目标
1.2 搜索响应报文 〈NOTIFY〉
〈Head〉
〈HOST〉239.255.255.250:1901</H0ST>
<,CACHE-CONTROL> seconds until advertisement expires <,/CACHE-CONTROL>
<LOCATION > URL for UPnP description for root device </ LOCATION >
<NTS > alive </ NTS >
<NT >search target</ NT >
<USN > advertisement UUID(不同服务的统一服务名)USN >
〈/Head〉
<description >
〈spec Versi on}
<ma jor>l</ma jor>
<minor>0</minor>
〈/spec Versi on}
<URLBase>h t tp://192.168.0.4:5431</URLBase>
〈device〉
〈deviceType}urn:schemas~upnp~org:device: tvdevice: 1-(/ieviceType}
〈fr i end IyName >UPnP Television Emula tor</fri endIyName >〈manufac turer>TV Manufac turer Name〈/manufac turer}
〈manufacturerURL>http: //www.manufac turer.com</manufac turerURL}
<modelDescription>UPnP Television Device Emulator 1.0</modelDescrip ti on}
<modelName>TVEmula tor</modelName>
〈mo del Number〉1.0〈/modelNumber>
〈mo de I URL>ht tp: //www.manufac turer.com/TVEmula tor//modelURL>
〈ser ialNumber〉12345678900l〈/serialNumber〉
<UDN>uuid: Upnp-TVEmula tor~l_ 0-1234567890001 </UDN>
<UPC>123456789</UPC>
〈/device〉
</ description >
〈/NOTIFY〉
2.控制
控制主要通过控制终端获取网络家的状态和对网络家电进行操作。通过TCP协议，完成控制信息传递。
[0012]2.1控制流程
控制流程如下:
STEPl:智能设备发现网络家电设备，解析得到网络家电设备的控制URL。智能控制设备以TCP客户端连接网络家电设备，获取控制界面描述报文；
STEP2:控制终端获得控制界面描述报文后，自动生成控制界面，控制界面的元素与家电的控制码绑定；
STEP3:当用户操控控制界面控制元素时，控制终端向网络家电通过TCP协议发送二进制格式控制帧；
STEP4:当网络家电接到控制帧执行控制命令，设置家电运行模式；
流程如附图3所示。
[0013]2.2控制报文与帧
2.2.1监控数据描述报文监控报文如下所示，分为3部分:设备描述、状态数据和控制数据部分。控制数据描述，其特征在于能够描述网络家电主控板的控制帧，控制数据的物理意义，辅助控制界面形成控制码。状态数据能够描述网络家电主控板的返回控制帧，状态数据的物理意义，辅助形成状态界面。
[0014]
< NOTIFY >
〈Head〉
〈HOST〉239.255.255.250:1901</H0ST>
CHE-CONTROL > seconds until advertisement expires <,/CA CHE-CONTROL >
<NTS > MCPage </ NTS >
<NT >search target</ NT >
【权利要求】
1.一种网络家电与智能设备便捷信息连接装置及方法，其特征在于装置由家庭网络连接模块、协议转化模块和网络家电接口模块组成；信息连接包括以下步骤:(A)控制终端加入网络后搜索网络家电设备，发出搜索网络报文；(B)网络家电接到搜索报文后，发出响应报文，包含家电品牌、功能信息的描述头和包括状态数据、控制数据的数据描述；(C)控制终端按照网络家电的响应报文，自动生成网络家电设备的控制界面。
2.根据权利要求1所述的家庭网络连接模块，其特征在于它通过组播协议实现设备发现，通过TCP服务方式实现控制，通过TCP客户方式与家庭服务中心交互。
3.根据权利要求1所述的A步骤，其搜索报文特征在于符合XML规范，由报文标识、命令类型、有效时间、搜索类型等部分组成。
4.根据权利要求1所述的A步骤，其搜索报文特征在于通过组播网络家电和智能设备进行发现报文交互。
5.根据权利要求1所述的B步骤，其搜索响应报文特征在于由设备描述、状态数据和控制数据部分组成。
6.根据权利要求5所述的控制数据描述，其特征在于能够描述网络家电主控板的控制帧，控制数据的物理意义，辅助控制界面形成控制码。
7.根据权利要求5所述的状态数据描述，其特征在于能够描述网络家电主控板的返回控制帧，状态数据的物理意义，辅助形成状态界面。
8.根据权利要求1所述的C步骤，其特征在于能够按照网络家电的监控报文自动生成操作界面，供智能设备用户操作。
【文档编号】H04L29/08GK103533003SQ201210233564
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月7日 优先权日:2012年7月7日
【发明者】王斌, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:王斌, 张永刚, 王刚