用于在网关中注册设备的方法和装置与流程

本发明总体上涉及用于在网关中注册设备的方法和装置，并且更具体地涉及用于在多网关环境中的网关中注册设备的方法和装置。

背景技术：

互联网(其是以人类为中心的连接网络，人类在互联网中生成并消费信息)现在已经发展为物联网(IoT)，其中分布的实体(诸如事物)交换并处理信息而无需人工干预。万物互联(IoE)已经出现，其是IoT技术和大数据处理技术通过与云服务器连接的组合。随着技术元件，诸如“传感技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”对IoT实现方式的需求增加，已经研究了传感器网络、机器到机器(M2M)通信、机器类通信(MTC)等。

这种IoT环境可以通过收集并分析在联网事物之间生成的数据来提供为人类生活创造新的价值的智能互联网技术服务。IoT可以应用于多种领域，包括通过现有信息技术(IT)与各种工业应用之间的会聚和组合的智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保险、智能家电和高级医疗服务。

在常规家庭网络系统中，家庭内的设备通常由单个网关管理。随着IoT时代的到来和智能家居市场的增长，在不久的将来将引入支持各种类型的设备并且允许网络覆盖扩大的多网关环境。在多网关环境中，最重要的问题之一涉及设备管理，即，当注册新设备时用于检测最佳网关的过程。然而，常规技术是不利的，因为它们并未提供检测最佳网关的方法。

技术实现要素：

技术问题

通过多网关进行设备管理的常规技术涉及注册家庭网络系统、注册控制器和家庭设备的方法。可以将设备注册在注册控制器中。网关通过将注册控制器的唯一标识号(UID)映射到所述注册控制器所属的区域来执行管理。当存在能够进行注册的多个网关时，常规技术未能确定用于管理设备的最佳网关。

解决方案

根据本发明的一方面，提供一种主网关注册智能家庭网络系统中的设备的方法。所述方法包括：选择与设备有关的通过包括主网关的至少两个网关测量的性能参数；从至少两个网关收集关于针对能够被注册在至少两个网关中的设备进行测量的性能参数的至少一个第一信息项；通过至少两个网关基于至少一个第一信息项产生用来注册设备的第二信息；并且基于第二信息指示至少两个网关之一注册设备。

根据本发明的另一个方面，提供一种主网关注册智能家庭网络系统中的设备的方法。所述方法包括：确定有待注册的设备的服务类别；基于所确定的服务类别搜索网关；并且当搜索到网关时，指示所搜索到的网关注册设备。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于注册智能家庭网络系统中的设备的主网关。所述设备包括：接口单元，其被配置为将信息传输到客户端、其他网关和设备中之至少一者或从其接收信息；以及控制器，其被配置为选择与设备有关的通过包括主网关的至少两个网关测量的性能参数；从至少两个网关收集关于针对能够被注册在至少两个网关中的设备进行测量的性能参数的至少一个第一信息项；通过相应的至少两个网关基于至少一个第一信息项产生用来注册设备的第二信息；并且基于第二信息指示至少两个网关之一注册设备。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于注册智能家庭网络系统中的设备的主网关。所述设备包括：接口单元，其被配置为将信息传输到客户端、其他网关和设备中之至少一者或从其接收信息；以及控制器，其被配置为确定有待注册的设备的服务类别；基于所确定的服务类别搜索网关；并且当搜索到网关时，指示所搜索到的网关注册设备。

有益效果

本发明旨在解决以上所提及的问题，并且提供以下描述的至少一些优点。

因此，本发明的一方面提供基于设备的服务类别和/或性能参数确定最佳网关并进行注册的方法和装置。

根据本发明的实施例，用户可以基于设备的服务类别和/或性能参数有效地选择用于注册设备的网关。设备可以被注册在最佳网关中，从而增强整体系统性能。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的智能家庭网络系统的方框图；

图2A和图2B是根据本发明的实施例的建议用于在多网关环境中注册设备的网关的方法的流程图；

图3是根据本发明的实施例的在图2A的步骤S210中按照设备类型所选择的性能参数和测量单位的列表；

图4示出根据本发明的实施例的在收集了从图2A的步骤S215中的测量值获取的原始数据之后由主网关运行的计算功能的伪码；

图5是根据本发明的实施例的图2A的步骤S210至S220的流程图(具体的，根据设备类型变化的建议方法)；

图6A和图6B是根据本发明的实施例的、基于设备类型的具体的图2A的步骤S210至S220的方框图；

图7A至图7G是根据本发明的实施例的用于对图2A的步骤S235中的性能参数的测量值进行归一化的数学表达式的图；

图8是根据本发明的实施例的用于选择最佳网关的决策树；

图9是根据本发明的实施例的分配给性能参数和设备类型的权重表；

图10A是根据本发明的实施例的图2B的步骤S275的详细流程图；

图10B是根据本发明的实施例的图2B的步骤S275的详细方框图；

图11A和图11B是根据本发明的实施例的建议用于在多网关环境中注册设备的网关的方法的流程图；

图12是根据本发明的实施例的、基于根据服务类别搜索网关的方法的图11的步骤S1115的详细流程图；

图13是根据本发明的实施例的图11的步骤S1115的详细方框图；

图14A和图14B是根据本发明的实施例的图11的步骤S1115的详细方框图；

图15是根据本发明的实施例的建议用于在多网关环境中的网关中注册设备的网关的方法的流程图；

图16是根据本发明的实施例的客户端通过周期性后台任务设定设备注册的自动调整的方法的方框图；

图17是根据本发明的实施例的图16的后台任务的伪码的图示；

图18A是根据本发明的实施例的图15的步骤S1585的详细流程图；

图18B是根据本发明的实施例的图15的步骤S1585的详细方框图；以及

图19是根据本发明的实施例的主网关的方框图。

具体实施方式

在下文中，本发明的实施例通过参考附图进行详细地描述。

可以省略本文并入的公知功能和结构的详细说明以避免使本发明的主题模糊。

附图不必按比例绘制并且可以放大或省略某些特征，以便更好地说明并解释本发明。在全部附图中都使用相同的参考标号来指代相同或相似部件。

根据结合附图进行的以下详细描述，本发明的特征和优点以及实现它们的方法将变得更为显而易见。本领域技术人员将容易理解，各种修改、添加和替换可能来自在以下描述中详细说明和描述的本发明的实施例，并且本发明的范畴不应当限于以下实施例。提供本发明的实施例，以使得本领域技术人员完全理解本发明。应当理解，本发明可以包括本公开的范畴和精神中所包括的所有修改和/或等同物和/或分站。在附图中，相同或相似元件由相同的参考标号指示，即使它们在不同附图中进行描绘。

本说明书和所附权利要求书中描述的术语或词语不应当由一般的含义或词汇本身的含义限制，而应当被分析为这样的含义和构思，发明人通过所述含义和构思尽其最大努力来定义并描述本发明，以符合本发明的范畴和精神。

图1是根据本发明的实施例的智能家庭网络系统的方框图。

参考图1，客户端110可以远程访问家庭内部的网关(主网关140和/或从网关150)。客户端110可以控制设备160的全部操作。一般来说，客户端110可以指代由用户控制的系统。在以下描述中，客户端110和用户可以在相同的意义上使用。

云130可以管理用于客户端110与家庭内部的网关(主网关140和/或从网关150)之间的远程访问的信道。云130可以管理用户账户。云130可以管理从家庭内部的网关收集到的操作数据。

主网关140可以管理配置家庭网络的至少一个从网关150。主网关140可以管理设备160在相应网关中的注册/从相应网关的释放。主网关140可以针对设备160运行算法。

从网关150(作为配置家庭网络的网关)可以服从于主网关140，并且可以根据客户端110的指令来管理注册在相应的网关中的设备160的操作。

设备160可以是注册在配置家庭网络的网关中的物理/功能单元并且执行功能以向用户提供真实服务。

本发明的实施例提供在多网关环境中确定最佳网关以注册设备的方法。为此，主网关140基于设备的服务类别和/或性能参数(例如，负载、信号强度等)向客户端110建议最佳网关。利用以下三种方法执行由主网关140提出的最佳网关的建议。

第一种方法基于性能参数建议用于注册设备的网关。

第二种方法基于设备的服务类别建议用于注册设备的网关。

第三种方法通过周期性后台任务来自动控制用于注册设备的网关。

图2A和图2B是根据本发明的实施例的建议用于在多网关环境中注册设备的网关的方法的流程图。

参考图2A和图2B，图2A和图2B的流程图描述根据以上参考图1所描述的第一种方法的过程，其中主网关基于性能参数建议用于注册设备的最佳网关。

在步骤S210中，主网关选择针对有待注册的设备类型的性能参数。在步骤S215中，主网关从相应的网关收集通过根据性能参数的测量值(称为测得的原始数据)获取的原始数据。原始数据可以被称为第一信息。在步骤S220中，主网关整合由相应的网关收集到的原始数据，并且在步骤S225中确定整合的原始数据是否是可用的。

当主网关在步骤S225中断定整合的原始数据不可用时，所述主网关在步骤S230中去除整合的原始数据并且分配0分给归一化数据。相反，当主网关在步骤S225中断定整合的原始数据可用时，所述主网关在步骤235中对整合的原始数据进行归一化。在步骤S240中，主网关存储在步骤S230和235中归一化的数据。在步骤S245中，主网关基于归一化数据产生决策树。决策树被制成以产生用来建议用于注册设备的网关的全部性能数据。总性能数据最高的网关被选择为有待建议的网关。总性能数据可以被称为第二数据。

决策树如下产生。通过根据所选择的参数反映权重来对归一化数据求和，以便由相应的网关产生总性能数据。权重表示由针对设备类型的性能参数分配的值，并且根据当前已经设定的初始设定值来确定。当设备被注册在网关中并且随后运行时，按照设备类型的性能参数越重要，初始设定值越大。初始设定值可由制造商或基于专家的领域知识或研究来确定。将总性能数据彼此比较并且建议具有最高总性能数据的网关。

在步骤S250中，主网关检测相应的网关的总性能数据，并且在步骤S255中，确定是否存在总性能数据是相同值的网关。当主网关在步骤S255中断定存在总性能数据是相同值的网关时，在步骤S260中根据预设规则重新调整所述值并且更新决策树。当主网关断定存在总性能数据完全相同的网关时，主网关可以去除具有最低权重的参数或可以只考虑具有高权重的预设数目的参数来重新调整总性能数据。在步骤S265中，主网关首先向用户建议基于更新的决策树选择的网关。与其相反，当主网关在步骤S255中断定不存在总性能数据是相同值的网关时，主网关在没有更新决策树的情况下首先建议通过决策树选择的网关。

在步骤S270中，主网关确定用户是否接受所建议的网关。当用户在步骤S270中接受所建议的网关时，在步骤S275中，主网关要求所选择的网关注册设备并且随后结束方法。与其相反，当用户在步骤S270并未接受所建议的网关时，主网关结束方法。

在以下描述中，更详细地描述图2A的步骤S210。

步骤S210是选择针对检测操作中识别出的设备类型有待考虑的性能参数的方法。相应的网关检测设备并识别类型。根据所述类型的特性利用不同的性能参数分别考虑检测到的设备。

图3是根据本发明的实施例的在图2A的步骤S210中针对设备类型的特性所选择的性能参数的列表。诸如故障率等的参数根据设备类型的领域而存在，并且性能参数值的测量单位作为示例在图3中示出。

相应的网关检测表示设备的连接性信息和接收信号强度指示符(RSSI)的参数，并且确定它们是否可以处理设备注册。根据设备类型，另外选择一个或两个性能参数。这些添加的性能参数用来计算设备注册的适用性。主网关要求相应的候选网关来测量所选择的性能参数。

在以下描述中，更详细地描述图2A的步骤S215。

步骤S215是主网关测量并收集根据相应的网关所选择的参数的性能参数的方法。主网关收集作为在预设时间段内相应的候选网关测量性能参数而获取的数据(称为测得数据)。当从相应的候选网关中的某一网关的参数的一部分在预设时间段内未进行测量时，主网关忽略参数的所述部分并且代替地使用从其他参数的测量获取的数据(称为测得数据)。

图4示出在收集了从图2的步骤S215中的测量获取的数据之后由主网关运行的计算功能的伪码。

参考图4，主网关用于从步骤S210至步骤S220建议最佳网关的方法根据有待在网关中注册的设备的类型而变化。这些方法详细描述如下。

第一种方法建议基于性能参数的网关。

当检测设备(所述设备被称为互联网协议设备(IP设备))时，主网关要求候选网关测量对应设备的性能参数并且基于测量结果(例如，ping时间、RSSI等)向用户建议用于注册设备的网关。

第二种方法建议基于性能参数的网关。

当未检测设备(所述设备被称为非IP设备)时，主网关基于性能参数值向候选网关建议用于注册设备的网关，并且能够在不测量设备的情况下收集对应设备的数据(例如，连接性、负载指数等)。

图5是根据本发明的实施例的、基于性能参数建议网关的建议方法的图2A的步骤S210至S220的更详细流程图。

参考图5，在步骤S510中，主网关允许多个网关尝试搜索添加的设备。在步骤S515中，主网关确定是否通过发现协议搜索设备。当主网关在步骤S515中断定通过发现协议搜索设备时，在步骤S525中，主网关识别搜索到的设备的类型。在步骤S530中，主网关基于识别出的搜索到的设备的类型选择性能参数。在步骤S535中，主网关要求各网关测量所选择的性能参数。请求测量的各网关包括所述主网关。在步骤S540中，主网关接收到从各网关的测量获取的数据(称为测得数据)并且通过各网关整合所接收到的数据。

与其相反，当主网关在步骤S515中断定不通过发现协议搜索设备时，在步骤S550中，主网关从客户端接收到搜索最佳网关的请求。在步骤S555中，主网关列出支持添加的设备的连接性的各网关。所列出的网关包括主网关。在步骤S560中，主网关选择性能参数，并且能够在不通过各网关测量设备的性能参数的情况下收集数据。在步骤S565中，主网关确定各网关是否已经搜索到设备。

当主网关在步骤S565中断定各网关已经搜索到设备时，方法进行到步骤S525并且识别搜索到的设备的类型。随后，在步骤S530中，主网关基于识别出的搜索到的设备的类型选择性能参数。在步骤S535中，主网关要求各网关测量所选择的性能参数。请求测量的各网关包括所述主网关。在步骤S540中，主网关从各网关接收通过测量获取的数据(称为测得数据)并且通过各网关整合所接收到的数据。

与其相反，当主网关在操作S565中断定各网关未搜索到设备时，在步骤S570中，所述方法通过各网关整合在步骤S560中所选择的性能参数数据。

图6A和图6B是根据本发明的实施例的图2A的步骤S210至S220的更详细方框图，其基于基于性能参数建议网关的方法。图6A是当有待注册在网关中的设备是互联网协议(IP)设备时的方法的方框图，并且图6B是当有待注册在网关中的设备是非IP设备的方法的方框图。

参考图6A，图6A是根据本发明的实施例的描述了主网关基于性能参数建议用于注册IP设备的最佳网关的方法的方框图。

当添加了新设备650时，客户端610在步骤S660中要求云620搜索设备650或者多个网关630和640在步骤S680中通过发现协议发现添加设备650。主网关630识别设备650的类型并且针对设备650的识别出的类型选择附加参数(例如，RSSI、ping时间、负载指数、可用性等)。相应的网关630和640测量所发现的设备650的性能参数并且获取测得数据。为了增加数据的精确度，测量可以重复若干次并且可以根据测得结果计算出平均值、最大值和最小值。主网关630收集并整合来自网关630和640的测得性能参数值，并且建议最佳网关。

图6B是根据本发明的实施例的主网关基于性能参数建议用于注册非IP设备的最佳网关的方法的方框图。

参考图6B，尽管添加了新设备650，但是在注册之前可能无法发现所述新设备。这与发现协议不存在的情况(例如，非IP设备、Zigbee、ZWave、蓝牙等)对应。在客户端610注册设备650之前，在步骤S690中，客户端通过云620从主网关630请求关于用于注册设备650的最佳网关的信息。主网关630管理网关信息632和642，诸如关于网关630和640的性能参数数据(例如，负载指数、连接性等)。

在以下描述中，详细解释图6B所示的可用的网关列表。

主网关630列出支持设备650的连接性的所有网关。主网关630整合可以在不测量设备650的情况下在步骤S695中收集到的性能参数(诸如连接性和负载指数(例如，被注册在网关中的设备数目))的数据项，将数据项进行比较并且建议用于注册设备650的最佳网关。

当有待注册的设备650是图6B所示的可用网关列表中的Zigbee类型时，主网关和“从2”网关具有Zigbee连接性，假设“从2”网关具有最少的负载。在这种情况下，鉴于两个参数，最佳网关是“从2”网关。

另外，有待考虑的参数的其他实例是网关的停机时间(所述停机时间是在此期间系统不可用的时间；系统被关闭或不可用的状态；在这种情况下，主网关必须通知所有从网关“通电”或“断电”)以及客户端的所请求分组的故障率(这由于网络连接故障或网关故障而发生)。鉴于所述参数，主网关630可以确定并建议最佳网关。在本发明的实施例中，两个参数作为在该方法期间发生的历史数据进行管理。当可以在注册之前搜索设备650时，上述参数可以与其他参数一起测量并且用来确定最佳网关。

在以下描述中，更详细地描述图2A中的步骤S235。

步骤S235是对从性能参数的测量获取的原始数据进行归一化的方法。

归一化用于将相应的性能参数的测得的原始数据转换成0至100范围内的值。鉴于相应的性能参数的特性来执行归一化。在归一化中，根据鉴于相应的性能参数的特性的数学表达式来计算归一化数据。归一化允许单位和范围彼此不同的相应的性能参数的原始数据的容易整合和比较。

图7A至图7G是根据本发明的实施例的用于对图2A的步骤S235中的性能参数的测量值进行归一化的数学表达式的图。

图7A是根据本发明的实施例的故障率的图表。假设故障率的参数测量值作为以百分比(％)为单位的数据获取(例如，网关1的故障率是20％)。因为故障率越低，网关越有益，所以归一化数据必须是相对大的值。从以下方程式(1)推导出如图7A所示的图表的归一化。

归一化分数＝100-故障率(％)…(1)

图7B是停机时间(例如，在此期间系统不可用的时间)的图表。假设停机时间的参数测量值以百分比(％)为单位获取(例如，网关1的停机时间是总时间的30％)。因为停机时间越短，网关越有益，所以归一化数据必须是相对大的值。从以下方程式(2)推导出图7B所示的图表的归一化。

归一化分数＝100-停机时间(％)…(2)

图7C是“ping时间”的图表。假设“ping时间”的参数测量值以毫秒(ms)获取(例如，网关1的ping时间是0.4ms)。因为ping时间越短，网关越有益，所以归一化数据必须是相对大的值。从以下方程式(3)推导出图7C所示的图表的归一化。

归一化分数＝100*(Tmax-ping时间)/Tmax…(3)

Tmax是最大可用的ping时间并且被设定为由制造商设定的初始值。Tmax可以周期性地更新(例如，Tmax一月更新一次，并且如下计算，Tmax＝{最后一个月测得的所有ping时间的平均值}x 2)。根据网络环境校正Tmax。当系统的网络速率被检测到为降低时，Tmax增加。还可以用归一化值反映Tmax的增加。

图7D和图7E是负载指数的图表。负载指数被分成设备负载和服务负载。

图7D是设备负载的图表，其表示已注册的设备数目。假设参数测量值作为整数获取，例如，0≤DevLoadIndex<DevLoadmax，其中DevLoadIndex是设备的负载指数并且DevLoadmax是设备的最大可用的负载指数。这个值被设定成由制造商设定的初始值。

因为设备的负载指数越低，网关越有益，所以归一化数据必须是相对大的值。从以下方程式(4)推导出图7D所示的图表的归一化。

归一化分数＝100*(DevLoadmax-DevLoadIndex)/DevLoadmax…(4)

图7E是服务负载的图表，其表示当前在网关中激活的服务数目。如下根据服务相关的元件的足迹(footprint)来计算这个值：

a.CPU的平均使用率和最大使用率；

b.存储器的平均使用率和最大使用率；

c.每小时的分组接收速率(例如，每小时20个分组)；以及

d.平均分组处理时间。

可以通过类似于硬件规格的方法来计算项“a”和“b”。因为服务负载指数越低，网关越有益，所以归一化数据必须是相对大的值。从以下方程式(5)推导出图7E所示的图表的归一化。

归一化分数＝100*(SvcLoadmax-SvcLoadIndex)/SvcLoadIndex…(5)

SvcLoadIndex是服务负载指数并且SvcLoadmax是最大可用的服务负载指数。这个值被设定成制造商的初始值。

图7F和图7G是硬件规格的图表。通过测量CPU和存储器的速度来获取硬件规格。假设以兆赫(MHz)获取CPU速度的参数测量值并且以兆字节(Mbytes)获取存储器的参数测量值。

当第一网关被设定并且添加到主网关时，主网关收集并存储网关的硬件规格。网关的硬件规格越大，硬件规格的数据量越大。因此，当新网关具有比现有网关大的硬件规格时，新网关的值被设定成100并且现有网关的值将改变。因为硬件规格越大，网关越有益，所以归一化数据必须是相对大的值。从以下方程式(6)和(7)推导出图7F和图7G所示的图表的归一化。

-基于CPU速度的归一化表达式

归一化分数＝0(对于CpuSpeed<Cmin)

＝100*(CpuSpeed-Cmin)/(Cmax-Cmin)…(6)

CpuSpeed是CPU速度并且Cmin是使得网关可以运行的最小容许值。这个值被设定成由制造商设定的初始值。以兆赫兹(MHz)测量CPU速度。

-基于存储器的归一化表达式

归一化分数＝0(对于Memory<Cmin)

＝100*(Memory-Mmin)/(Mmax-Mmin)…(7)

Memory是存储器值并且Mmin是使得网关可以运行的最小容许值。这个值被设定成由制造商设定的初始值。

在以下描述中，更详细地描述步骤S245至S265。

步骤S245至S265是用于产生决策树并计算建议最佳网关的次序的方法。

图8是根据本发明的实施例的用于建议最佳网关的决策树。主网关基于归一化数据产生决策树，所述归一化数据是根据通过相应的网关测得的性能参数的原始数据计算的。决策树被制成以产生用来建议用于注册设备的网关的总性能数据。总性能数据最高的网关被选择为有待建议的网关。

参考图8，如下构建决策树。基于根据所选择的性能参数的权重，对通过上述方程式归一化的数据值求和，从而通过相应的网关产生总性能数据。

图9示出根据本发明的实施例的分配给性能参数和设备类型的权重。

当存在N个所选择的参数1-Pn(n和N是正整数)时，利用权重Wp1-Wpn分别分配参数1-Pn。在一个网关中，所有权重Wpi的总和是一，这由以下方程式(8)表达。

根据当前已经设定的初始设定值来设定权重。当设备被注册在网关中并且随后运行时，设备类型的性能参数越重要，初始设定值越大。初始设定值可由制造商或基于领域知识或经验数据确定。由以下方程式(9)推导出总性能数据。

从相应的网关测量各参数(权重>0)的值。

在以上的方程式(9)中，网关k是第k个网关；Sk是网关k的总性能数据；Pi是网关k的第i个参数；(Sk)(Pi)是Pi的归一化值；以及Wpi是Pi的权重。总性能数据Sk是Wpi乘以(Sk)(Pi)的值的总和。基于总性能数据Sk对相应的网关进行优先排序并且按照降序排列。在这种情况下，具有作为最高优先次序的总性能数据的最高值的网关被确定为最佳网关。

当存在具有相同的总性能数据的网关时，所述网关的总性能数据通过以下两种重新计算方法之一重新计算。这还可以应用于步骤S260，即，多选通的操作。

第一种重新计算方法是去除具有低权重的参数。

第二种重新计算方法是添加具有高权重的参数。第一种重新计算方法是去除具有低权重的参数的方法。从所选择的N个参数中排除具有最低权重的第j个参数(0<j≤N)并且随后通过使用剩余参数来重新计算性能数据。随后，当相同的数据仍然存在时，排除具有下一最低权重的第(j-1)个参数并且随后通过使用剩余参数来重新计算性能数据。这一过程重复直到剩余一个参数。然而，当相同的数据仍然存在时，对应的网关被视为具有相同性能的网关。

第二种重新计算方法是通过使用所选择的N个参数中的具有最高权重的第j个参数(0<j≤N)来重新计算性能数据的方法。当相同的数据仍然存在时，添加具有下一最高权重的第(j-1)个参数并且随后重新计算性能数据。这一过程重复直到剩余第N个参数。然而，当相同的数据仍然存在时，对应的网关被视为具有相同性能的网关。

在以下描述中，详细描述图2的步骤S275，其中根据本发明的实施例的主网关建议用于注册设备的最佳网关并且在最佳网关中注册所述设备。

图10A是图2B的步骤S275的流程图并且图10B是图10A的方法的方框图。

参考图10A，在步骤S1090中，主网关通过总性能数据Sk确定优先次序并且向客户端建议按照优先级的降序排列的候选网关列表。在步骤S1091中，主网关从客户端接收到选择用于注册设备的网关的命令。在步骤S1092中，主网关指示所选择的网关注册设备。

参考图10B，在步骤S1070中，客户端1010从主网关1030请求关于用于注册设备1050的候选网关的信息。在步骤S1075中，主网关1030将候选网关列表传输给客户端1010，所述候选网关的优先次序是基于网关的总性能数据确定的并且按照优先级的降序排列。客户端1010选择网关列表1060上的网关之一，所述网关将注册设备。

以下描述被提供用于以下情况：由客户端1010选择的网关与最佳网关不同。因为由客户端1010选择对应的网关，所以将设备注册在所选择的网关中。随后，根据被设定到客户端1010的周期性后台进程来自动调整设备的注册。以下将参考图15更详细地描述这一过程。

在步骤S1085中，所选择的网关执行1041中的注册并且通过注册协议管理真实设备。根据设备类型，这一操作可进一步包括客户端1010的配对过程，以便按下设备的物理按钮并且使设备与网关配对。

图11A和图11B是根据本发明的实施例的建议用于在多网关环境中注册设备的网关的方法的流程图。

图11A和图11B涉及主网关基于以上参考图1所描述的设备的服务类别建议用于注册设备的最佳网关的第二种方法。

当添加了新设备时，在步骤S1110中，主网关识别所添加的设备的类型并且确定设备的服务类别。在步骤S1115中，主网关搜索具有所确定的服务类别的网关。在步骤S1120中，主网关确定是否搜索网关。

当主网关在步骤S1120中断定还未搜索到网关时，在图11B中的步骤S1125中，主网关根据代用标准搜索网关，并且将指示符设定到第一值。代用标准指代在主网关基于服务类别还未搜索到用于注册设备的最佳网关时用来搜索网关的条件。代用标准的实例是性能、用户偏好、任意选项等。

随后，在步骤S1135中，主网关确定是否基于代用标准搜索网关。当主网关在步骤S1135中断定已经搜索到网关时，在图11A中的步骤S1160中，主网关首先向用户建议用搜索到的网关作为优选网关。在步骤S1165中，主网关确定用户是否接受所建议的网关。当主网关在步骤S1165中断定用户已经接受了所建议的网关时，在步骤S1170中，主网关要求所选择的网关将设备注册在所选择的网关中。随后，在图11B中的步骤S1175中，主网关确定是否将指示符设定到第一值。当主网关在步骤S1175中断定将指示符设定到第一值时，在步骤S1180中，主网关将有待添加的设备的服务类别添加到网关服务类别列表，并且随后结束方法。与其相反，当主网关在步骤S1175中断定不将指示符设定到第一值而是设定到第二值时，主网关结束方法而无需将服务类别添加到网关服务类别列表。

另外，当主网关在步骤S1135中断定没有基于代用标准搜索网关时，主网关结束网关建议方法。此外，当主网关在图11A中的步骤S1165中断定用户仍未接受所建议的网关时，主网关结束网关建议方法。

此外，当主网关在步骤S1120中断定已经搜索网关时，在步骤S1140中，主网关确定搜索的网关是否处于过载状态。当搜索的网关在步骤S1140中处于过载状态时，在步骤S1145中，主网关根据代用标准(例如，性能、用户偏好、任意选项等)选择网关，并且将指示符设定到第二值。在步骤S1160中，主网关首先向用户建议用搜索到的网关作为优选网关。在步骤S1165中，主网关确定用户是否接受所建议的网关。当主网关在步骤S1165中断定用户已经接受了所建议的网关时，在步骤S1170中，主网关要求所选择的网关将设备注册在所选择的网关中。随后，在图11B中的步骤S1175中，主网关确定是否指示符被设定到第一值。因为在图11A中的步骤S1155中已经将指示符设定到第一值，所以主网关推断出，在图11B中的步骤S1175中指示符被设定到第二值，并且结束方法而无需将有待注册的设备的服务类别添加到网关服务类别列表。

也就是说，指示符充当用于确定是否将有待添加的设备的服务类别添加到网关服务类别列表的阈值。当在步骤S1125中根据如上所述的代用标准搜索网关时，将设备的服务类别添加到搜索到的网关。相反，尽管已经搜索到网关，但是当如上所述在步骤S1145中，因为搜索到的网关处于过载状态而根据代用标准搜索到另一个网关时，不将设备的服务类别添加到搜索到的网关，这是因为针对另一个网关的搜索过程是通过使用代用标准执行的，以便避免临时过载。

与其相反，在图11A中的步骤S1140中，当搜索到的网关不处于过载状态时，主网关在步骤S1155中将指示符设定到第二值并且随后进行到步骤S1160和以下步骤。

在以下描述中，更详细地描述步骤S1115。

在步骤S1115中，根据本发明的实施例，通过以下两种方法基于服务类别来搜索用于注册设备的网关。

第一种方法是基于服务类别搜索网关。

在添加设备或与设备配对时，主网关基于设备的服务类别搜索网关。当主网关还未搜索到对应的网关时，主网关根据代用标准(性能、用户偏好或任意选项)来确定网关。

第二种方法是基于服务类别搜索网关。

当网关具有群单元时，主网关在添加设备或与设备配对时将服务设定成以群单元提供，并且搜索网关的对应群。当主网关还未搜索到对应的网关时，主网关根据代用标准(例如，性能、用户偏好或任意选项)来确定网关。

图12是根据本发明的实施例的图11的步骤S1115的详细流程图，其基于根据服务类别搜索网关的方法。

参考图12，在步骤S1210中，主网关确定两个或更多个网关是否以群单元形成。当主网关在步骤S1210中断定两个或更多个网关并未以群单元形成时，在步骤S1215中，其分别搜索具有所确定的设备的服务类别的网关，这与基于服务类别搜索网关的第一种方法对应。

当主网关在步骤S1210中断定两个或更多个网关以群单元形成时，主网关基于服务类别搜索网关，这与上述第二种方法对应。

也就是说，当主网关在步骤S1210中断定两个或更多个网关以群单元形成时，在步骤S1220中，主网关确定各网关是否具有等同结构或层级结构。当主网关在步骤S1220中断定各网关具有层级结构时，在步骤S1225中，主网关搜索具有所确定的设备的服务类别的更低的从属群。在步骤S1230中，主网关指示从属群搜索具有所确定的设备的服务类别的网关。在步骤S1235中，主网关接收到来自从属群的关于搜索到的网关的信息。

当主网关在步骤S1220中断定各网关具有等同结构时，在步骤S1240中，主网关搜索具有服务类别的群。在步骤S1245中，主网关在搜索到的群中基于性能参数搜索用于注册设备的网关。

当主网关在步骤S1210中断定各网关不具有群结构时，主网关搜索用于注册的最佳网关，这在下文参考图13详细描述。

图13是当在图12的步骤S1210中网关不具有群结构时，主网关搜索用于注册设备的最佳网关的方法的方框图，所述方法与基于服务类别搜索网关的第一种方法对应。

参考图13，主网关可基于设备的服务类别建议用于注册设备的最佳网关1310。当添加新设备1320或将其配对时，主网关识别设备的类型并且从图13所示的服务类别列表选择适用于所述设备类型的服务类别1311。服务类别列表包括服务类别，所述服务类别中之每一者包括子服务。子服务分别与对应的设备相关联。为了搜索最佳网关，主网关搜索具有与所添加的或经配对的设备对应的服务类别的网关。

当主网关还未搜索到合适的网关时，主网关可以基于代用标准选择网关。代用标准指代在主网关基于服务类别还未搜索到用于注册设备的最佳网关时用来搜索网关的条件。代用标准的实例是性能、用户偏好、任意选项等。当确定了最佳网关时，首先将其展示给用户。当用户检查网关时，可以将设备注册在网关中。

当在1330中将设备注册在根据代用标准所选择的网关中时，在1312中，主网关可以向该网关分配设备的服务类别。在这种情况下，该网关可以针对设备的所添加的服务类别运行特定的过程。

图14A和图14B是当网关具有群结构时，主网关基于设备的服务类别搜索用于注册设备的最佳网关的方法的方框图。这一方法与基于服务类别搜索网关的第二种方法对应。

图14A是当两个或更多个网关以具有等同结构的群单元形成时，主网关1411搜索用于注册设备的最佳网关的方法的方框图。

当两个或更多个网关以具有等同结构的群单元形成时，群1410、1420和1430分别包括服务类别1413、1423和1433。群1410、1420和1430中的所有网关1411、1421和1431可以包括对应的服务类别1413、1423和1433的子服务。

当添加了新设备1412、1422和1432时，主网关1411识别适合于设备的服务类别并且确定具有所述服务类别的群。主网关基于每个群中的性能参数搜索最佳网关。

当主网关1411已经搜索网关并且还未检测到具有对应的服务类别的群时，主网关基于代用标准选择另一个网关或形成新的群，以便添加设备的服务类别。

图14B是当两个或更多个网关以具有层级结构的群单元形成时，主网关1441搜索用于注册设备的最佳网关的方法的方框图。

当两个或更多个网关以层级结构的群单元形成时，主控制层1480管理更低的从控制层1485中的所有的群1450和1455。群1450和1455分别具有服务类别1452和1457。从控制层1485可以包括多个从属的子控制层1490。在从属的子控制层1490上的从网关1461、1466、1471和1476上分别运行子服务1462、1467、1472和1477。

当添加了新设备1468和1478时，主网关1441识别适合于设备的服务类别并且确定适合于对应的服务类别的从网关群1450和1455。当从属的子控制层1490存在于从控制层1485上时，从属群1450和1455搜索具有设备的子服务的最佳网关。

当主网关1441已经搜索网关并且还未检测到与服务类别对应的群时，主网关基于代用标准选择另一个网关或在从控制层1485中产生新的群，以便添加服务类别。

图15是根据本发明的实施例的建议用于在多网关环境中的网关中注册设备的网关的方法的流程图。

参考图15，图15示出以上参考图1所描述的第三种方法的流程图，其中主网关通过周期性后台任务自动调整用于注册设备的网关。

主网关可以通过周期性后台任务自动调整用于注册设备的网关。在步骤S1505中，主网关搜索到与基于服务类别搜索到的网关不匹配的设备。在步骤S1510中，主网关将不匹配的设备重新定位到另一个网关，并且在步骤S1515中选择针对所述设备类型的性能参数。在步骤S1520中，主网关从相应的网关收集针对在相应的网关中检测到的对设备测量的性能参数的原始数据。在步骤S1525中，主网关整合由相应的网关收集到的原始数据，并且在步骤S1530中确定整合的原始数据是否是可用的。

当主网关在步骤S1530中断定整合的原始数据不可用时，主网关在步骤S1535中确定重传的数目是否大于零。当主网关在步骤S1535中断定重传的数目大于零时，主网关返回之步骤S1520。与其相反，当主网关在步骤S1535中断定重传的数目不大于零时，主网关在步骤S1545中将零分配给归一化数据并且在步骤S1550中存储归一化数据。

当主网关在步骤S1530中断定整合的原始数据可用时，主网关在步骤S1540中对数据进行归一化并且在步骤S1550中存储归一化数据。在步骤S1555中，主网关基于归一化数据产生决策树。决策树被制成以产生用来建议用于注册设备的网关的总性能数据。

总性能数据最高的网关被选择为有待建议的网关。决策树如下产生。通过根据所选择的参数反映权重来对归一化数据求和，以便由相应的网关产生总性能数据。权重表示按照多种类型的设备的性能参数分配的值，并且根据当前已经设定的初始设定值来确定。当设备被注册在网关中并且随后运行时，按照设备类型的性能参数越重要，初始设定值越大。初始设定值可由制造商或基于领域知识或经验数据确定。主网关将总性能数据彼此进行比较并且建议具有最高总性能数据的网关。

在步骤S1560中，主网关检测相应的网关的总性能数据，并且在步骤S1565中，确定是否存在总性能数据是相同值的网关。当主网关在步骤S1565中断定存在总性能数据是相同值的网关时，在步骤S1570中根据预设规则重新调整所述相同值并且更新决策树。在步骤S1575中，主网关基于更新的决策树为相应的设备搜索最合适的网关(例如，最佳网关)。在步骤S1580中，主网关自动确定其是否可以改变将设备注册在其中的网关。当主网关在步骤S1580中断定其可以改变设备注册在其中的网关时，主网关在步骤S1585中改变网关。主网关在步骤S1590中将改变的细节添加在报告中，并且在步骤S1595中将报告传输给用户。

与其相反，当主网关在步骤S1565中断定不存在总性能数据是相同值的网关时，主网关不更新决策树并且进行到步骤S1575。

可以按照排定时间周期性地执行更新的后台任务。基于作为最主要条件的负载数目来排定用于执行后台任务的时间。通常在午夜执行后台任务。

主网关按照预排定时间周期性地执行自动调整任务。主网关检查注册在所有网关中的所有设备。主网关从其他网关收集通过测量获取的所有原始数据，产生上述决策树，将总性能数据进行比较，且确定用于设备的最佳网关。

在执行自动设备调整任务的主网关检查了所有从网关和所有已注册的设备并识别出最佳网关之后，主网关通知用户结果或将设备的所有权自动转移到最佳网关。根据用户的设置来管理这些过程。

提供关于用户的设置的以下描述，所述用户的设置用来在图15的步骤S1580中确定是否可以自动改变网关。

图16是根据本发明的实施例的客户端通过周期性后台任务设定设备注册的自动调整的方法的方框图。

参考图16，用户可设定主网关，使得主网关可以自动调整设备的注册和管理。在图16所示的设置中，粗体值指示缺省值。客户端1610将自动调整设置的细节传送到主网关1630。自动调整设置1650包括选项，诸如允许/禁止客户端1610执行自动调整操作、设定时段、通知客户端等的选项。

图17是根据本发明的实施例的图16的后台任务的伪码的图示。

在以下描述中，更详细地描述图15的步骤S1585中的网关改变。

图18A是根据本发明的实施例的在通过周期性后台任务自动调整设备注册时改变设备注册的方法的流程图。

图18B是根据本发明的实施例的在通过周期性后台任务自动调整设备注册时改变设备注册的方法的方框图。图18B是与图18A对应的方框图。

参考图18A，在步骤S1890中，主网关确定是否改变将设备注册在其中的网关。在步骤S1891中，主网关将用于取消注册设备的取消注册请求传输给将设备注册在其中的网关。在步骤S1892中，主网关请求最新确定为最佳网关的网关执行设备注册。当设备注册改变发生时，主网关可以通知客户端所述改变。

参考图18B，在1831中，主网关1830触发针对所有其他网关1840的自动校正任务并且请求所述网关执行重新检测。所有可用的网关测量设备的性能参数。主网关从其他网关收集从测量获取的所有性能数据并且确定用于设备的最佳网关。主网关确定是否改变设备注册。

在步骤S1860中，主网关将用于取消注册设备的取消注册请求传输给将设备注册在其中的从网关。在步骤S1870中，从网关通过取消注册协议来取消注册设备。在步骤S1880中，主网关请求新的最佳网关执行设备注册并且通过注册协议注册设备。在本发明的实施例中，所述从网关取消注册设备并且所述设备被注册在主网关中。当设备注册改变发生时，主网关可以通知客户端所述改变。

图19是根据本发明的实施例的主网关的方框图。主网关可以包括接口单元1910和控制器1920。

参考图19，接口单元1910可以按照无线模式和有线模式建立通信。接口单元1910可以将信息传输到客户端、其他网关和设备中之至少一者或从其接收信息。接口单元1910可以通过有线/无线信道接收数据或控制信号并且将它们输出到控制器1920。接口单元1910可以通过有线/无线信道传输从控制器1920输出的数据或控制信号。

控制器1920控制根据本发明的实施例的主网关的全部操作。

根据本发明的实施例，控制器1920选择两个或更多个网关将测量的性能参数；收集作为通过测量可以注册在网关中的设备的性能参数来获取的一个或多个值的原始数据；通过相应网关基于原始数据中的至少一个或多个项产生用来注册设备的总性能数据；并且将设备注册在基于总性能数据从两个或更多个网关中选择的一个网关中。

根据本发明的实施例，控制器1920确定有待注册的设备的服务类别；基于所确定的服务类别搜索网关；并且将设备注册在搜索到的网关中。

根据本发明的实施例，控制器1920按照预设时间段(例如，排定时间)周期性地选择用于设备的具有高优先次序的网关。当第一网关(在任意时段选择所述第一网关并且设备已经注册在其中)不同于在下一时段选择的第二网关时，根据本发明的实施例，控制器1920请求第一网关取消注册设备并且请求第二网关注册设备。

根据本发明的实施例，用户可以基于设备的服务类别和/或性能参数有效地选择用于注册设备的网关。设备可以被注册在最佳网关中，从而增强整体系统性能。

尽管以上已经详细描述本发明的实施例，但是应当理解的是，本文所述的本领域技术人员可能明白的本发明的许多变化和修改将仍处于本发明的范畴和精神内，如所附权利要求书和其等同物所定义的。