一种物联网网关和智能家居系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种物联网网关和智能家居系统，所述物联网网关包括可信板卡，所述可信板卡插在所述物联网网关的主控槽位中，与另一个槽位的主控板卡通过PCI-E总线通信连接，物联网网关中的可信板卡与主控板卡通过PCI-E总线通信连接，当PCI-E总线被主控板卡设置为从动模式时，可信板卡可以对主控板卡进行校验，从而实现主动板卡的可信启动，保证了物联网网关的可信性，进而也保证了智能家居系统的可信性。智能家居系统包括如前所述的物联网网关、集中器、各个房间的无线传感器设备和客户端以及节点通信设备。
【专利说明】一种物联网网关和智能家居系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种物联网网关和智能家居系统。
【背景技术】
[0002]智能家居是物联网很重要的应用组成部分，智能家居系统中的物联网网关与系统中的各类传感器以及客户端通信连接，可以实现家庭的防盗、防劫、防水火、紧急救援等多项信息的感知和信息的实施处置，将技防、物防和人防有机地结合在一起，达到平安家庭的目标，提升了百姓生活的家庭幸福感受。为了更好的保护到人身及财产安全，需要一种更可信的物联网网关。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种物联网网关，包括可信板卡，所述可信板卡插在所述物联网网关的主控槽位中，与另一个槽位的主控板卡通过PC1-E总线通信连接，
[0004]所述主控板卡加电后，所述主控板卡运行启动加载Bootloading程序，初始化存储器接口和RAM接口，将所述PC1-E总线驱动设置为从动模式，
[0005]所述可信板卡对所述主控板卡的装载启动加载程序的存储器、操作系统内核、操作系统以及主要应用程序的完整性进行校验，校验完成后控制所述主控板卡的CPU继续启动，释放PC1-E总线，
[0006]所述主控板卡继续完成后续的内核加载、文件系统加载、应用程序加载，从而完成所述主控板卡的启动。
[0007]本发明还提供一种智能家居系统，包括如前所述的物联网网关、集中器、各个房间的无线传感器设备和客户端，以及节点通信设备。
[0008]在本发明中，物联网网关中的可信板卡与主控板卡通过PC1-E总线通信连接，当PC1-E总线被主控板卡设置为从动模式时，可信板卡可以对主控板卡进行校验，从而实现主动板卡的可信启动，保证了物联网网关的可信性。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例中的一种物联网网关的结构示意图；
[0010]图2为本发明实施例中的另一种物联网网关的流程示意图；
[0011]图3为本发明实施例中的一种智能家居系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]本发明实施例提供一种物联网网关，在本实施例中，物联网网关是智能家居系统的核心设备，具备家居无线物联网设备管理，智能家居控制，传感器信息融合、存储和初步分析处理的功能，并根据分析处理结果通过客户端实现与家庭住户的信息交互。
[0013]参见图1，物联网网关101包括可信板卡1011，可信板卡1011插在物联网网关101的主控槽位中，与另一个槽位的主控板卡1012通过PC1-E总线通信连接，
[0014]主控板卡1012加电后，主控板卡1012运行启动加载(Bootloading)程序，初始化存储器接口和RAM接口，将PC1-E总线驱动设置为从动模式。
[0015]可信板卡1011对主控板卡1012的装载了启动加载程序的存储器、操作系统内核、操作系统以及主要应用程序的完整性进行校验，校验完成后控制主控板卡1012的CPU继续启动，释放PC1-E总线。
[0016]主控板卡1012继续完成后续的内核加载、文件系统加载、应用程序加载，从而完成主控板卡1012的启动。
[0017]在本发明实施例中，物联网网关101中的可信板卡1011与主控板卡1012通过PC1-E总线通信连接，当PC1-E总线被主控板卡1012设置为从动模式时，可信板卡1011可以对主控板卡1012进行校验，从而实现主动板卡1012的可信启动，保证了物联网网关的可信性。
[0018]本发明实施例还提供另一种物联网网关，参见图2，在本实施例中，物联网网关不仅包括如上一实施例中描述的可信板卡1011和主控板卡1012，物联网网关还包括网络通信模块，在本实施例中，将对物联网网关的网络通信流程进行详细描述。
[0019]201、网络通信模块判断物联网网关是否和客户端在同一个局域网内，
[0020]智能家居系统可以通过局域网访问控制，也可以通过广域网访问控制。物联网网关中的网络通信模块判断物联网网关是否和客户端在同一个局域网内，再根据判断结果进行访问控制。
[0021]网络通信模块可以通过用户数据报协议(UDP, User Datagram Protocol)发布局域网的广播，如果客户端收到，网络通信模块则判断物联网网关和客户端在同一个局域网内，UDP 端口为 5000。
[0022]202、若是，客户端和物联网网关通过局域网直接互相通信，
[0023]步骤201的判断结果为物联网网关和客户端在同一个局域网内，则执行步骤202，客户端和物联网网关通过局域网直接互相通信，
[0024]203、若否，客户端和物联网网关通过广域网互相通信。
[0025]步骤201的判断结果为物联网网关和客户端不在同一个局域网内，则执行步骤203，客户端和物联网网关通过广域网互相通信。
[0026]客户端和物联网网关中的网络通信模块通过广域网互相通信，具体为:通信发起方先访问广域网中的云服务器，触发云服务器建立数据通道，通信发起方通过建立的数据通道访问通信接收方。
[0027]或者，客户端和物联网网关中的网络通信模块通过广域网互相通信，具体为:通过可扩展通讯和表不协议(XMPP, Extensible Messaging and Presence Protocol),在通信发起方和云服务器之间建立会话协商通道(Sess1n Negotiat1n Channel),通信发起方通过会话协商通道访问广域网中的云服务器，触发云服务器建立数据通道，通信发起方通过建立的数据通道访问通信接收方。
[0028]会话协商通道(Sess1n Negotiat1n Channel)是为数据连接服务的沟通通道，会话协商通道被用来请求一个连接、交换候选方案和协商会话细节(比如套接字地址、需要的编码、交换的文件、连接改变请求和终止请求等)，这是物联网网关和客户端各自与云服务器建立的第一条链接，只有这条链接建立成功才可以在物联网网关和客户端之间建立数据通道(Data Channel)。数据通道是物联网网关和客户端之间传递实际数据(音频、视频、文件等)的通道，传递的数据被TCP或UDP包封装，具体使用哪种方式跟协商的结果有关，这些数据并没有经过XMPP服务器，当P2P直连方式无法建立时会通过RELAY服务器转发，实时视频码流不转发。
[0029]网络通信模块与HA_Daemon和clientAdmin通信的消息是JSON格式的，与Video_Daemon 5011端口通信的消息也是JSON格式的，与Video_Daemon 5012端口通信的是H264码流。
[0030]网络通信模块连接到HA_Daemon的5002端口接收ZigBee网络中的数据，然后发送给经过广域网连接的客户端。需要说明的是，在本实施例中，智能家居系统中的传感器是基于ZigBee网络节点设置的。
[0031 ] 网络通信模块应该与HA_Daemon保持长连接，每5秒发一个心跳包，如果长连接断开了需要重连到HA_Daemon的5002端口。
[0032]网络通信模块连接到Video_Daemon的5012端口，接收网络摄像机的实时视频码流，然后发送给经过广域网P2P连接的客户端，对于通过RELAY方式连接的客户端不转发实时视频码流。
[0033]网络通信模块连接到clientAdmin_Daemon的5016端口，接收用户登录信息变更的通知信息，然后发给经过广域网连接的客户端。
[0034]网络通信模块需要监听一个TCP的5003端口，接收HA_Daem0n推送的模式、房间、设备列表等消息。
[0035]网络通信模块需要监听一个TCP的5013端口，接收clientAdmin Cgi推送的别名、
密码等消息。
[0036]本实施例中提及的HA_Daemon、Video_Daemon、cI ientAdmin_Daemon、cI ientAdmincgi为本领域的惯用词汇。
[0037]网络通信模块还可以用于解析HTTP协议，提供通用网关接口(CGI，CommonGateway Interface)支持。客户端和网络通信模块通过CGI与HA_Daemon的5001端口通信控制ZigBee传感器终端，通过CGI与Video_Daemon的5011端口通信控制网络摄像机IPC，通过CGI与clientAdmin通信控制用户登录。当客户端发送一个GET请求时，网络通信模块运行相应的CGI程序，并将运行结果通过HTTP响应返回给客户端。
[0038]如图3所示，本发明实施例还提供一种智能家居系统，该智能家居系统包括物联网网关301、集中器302、各个房间的无线传感器设备303和客户端304，以及节点通信设备305。本实施例中的物联网网关301可以采用如图1所示的实施例中的网关，也可以采用如图2所示的实施例的物联网网关。
[0039]以上对本发明实施例所提供的一种物联网网关和智能家居系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种物联网网关，其特征在于，包括可信板卡，所述可信板卡插在所述物联网网关的主控槽位中，与另一个槽位的主控板卡通过PC1-E总线通信连接， 所述主控板卡加电后，所述主控板卡运行启动加载Bootloading程序，初始化存储器接口和RAM接口，将所述PC1-E总线驱动设置为从动模式， 所述可信板卡对所述主控板卡的装载启动加载程序的存储器、操作系统内核、操作系统以及主要应用程序的完整性进行校验，校验完成后控制所述主控板卡的CPU继续启动，释放PC1-E总线， 所述主控板卡继续完成后续的内核加载、文件系统加载、应用程序加载，从而完成所述主控板卡的启动。
2.根据权利要求1所述的物联网网关，所述物联网网关包括网络通信模块，其特征在于， 所述网络通信模块判断所述物联网网关是否和客户端在同一个局域网内，若是，所述客户端和所述物联网网关通过局域网直接互相通信，若否，所述客户端和所述物联网网关通过广域网互相通信。
3.根据权利要求1或2所述的物联网网关，其特征在于，所述网络通信模块判断所述物联网网关是否和所述客户端在同一个局域网内，具体为: 所述网络通信模块通过用户数据报协议UDP发布局域网的广播，如果客户端收到，所述网络通信模块则判断所述物联网网关和所述客户端在同一个局域网内。
4.根据权利要求3所述的物联网网关，其特征在于，所述网络通信模块采用的UDP端口为 5000。
5.根据权利要求4所述的物联网网关，其特征在于，所述客户端和所述物联网网关通过广域网互相通信，具体为: 所述客户端和所述物联网网关中的所述网络通信模块通过广域网互相通信，通信发起方先访问广域网中的云服务器，触发所述云服务器建立数据通道，所述通信发起方通过建立的数据通道访问通信接收方。
6.根据权利要求5所述的物联网网关，其特征在于，所述通信发起方先访问广域网中的云服务器，触发所述云服务器建立数据通道，具体为: 通过可扩展通讯和表示协议XMPP，在所述通信发起方和所述云服务器之间建立会话协商通道，所述通信发起方通过所述会话协商通道访问广域网中的云服务器，触发所述云服务器建立数据通道。
7.根据权利要求6所述的物联网网关，其特征在于，所述网路通信模块连接到HA_Daemon的5002端口接收ZigBee网络中的数据，将所述ZigBee网络中的数据发送给经过广域网连接的所述客户端。
8.根据权利要求7所述的物联网网关，其特征在于，所述网络通信模块连接到Video_Daemon的5012端口，接收网络摄像机的实时视频码流，将所述实时视频码流发送给经过广域网P2P连接的所述客户端，对于通过RELAY方式连接的所述客户端不转发实时视频码流。
9.根据权利要求8所述的物联网网关，其特征在于，所述网络通信模块和所述客户端通过通用网关接口 CGI和HA_Daemon的5001端口通信控制ZigBee传感器终端，通过CGI和Video_Daemon的5011端口通信控制网络摄像机，通过CGI和clientAdmin通信控制用户登录。
10.一种智能家居系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所示的物联网网关、集中器、各个房间的无线传感器设备和客户端，以及节点通信设备。
【文档编号】H04L12/66GK104301211SQ201410505710
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】冯秋朝 申请人:广东广联电子科技有限公司, 广州广联数字家庭产业技术研究院