基于通信终端的家用智能网关构建方法、网关、存储介质与流程

本发明属于智能网关技术领域，尤其涉及一种基于智能通信终端的家用智能网关构建方法、智能网关、存储介质及广泛支持物联网协议设备的智能网关。

背景技术：

目前，最接近的现有技术：目前市面上的家用智能网关是将网关所支持的传感器，智能电器，控制器等硬件设备的数据收集起来，通过tcp/ip协议连接到网关厂家的服务器或者云平台，再把数据转发到用户的手机或者其他控制端；用户需要登录到网关厂家的服务器，才能查看家中的传感器状态或者操作设备。用户不能直接与家中的智能网关建立通讯连接，所有的数据都要经过云平台或者其他服务器，所以存在着很大的隐私泄露问题。

目前的物联网设备主要是基于wifi，蓝牙，zigbee，z-wave，lora，rf433等通讯协议，市面上的大部分智能网关只能支持其中的一小部分，使得使用场景不够灵活，用户选择传感器的范围很小。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前的智能网关使得使用场景不够灵活，用户选择传感器的范围很小。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于智能通信终端的家用智能网关构建方法及智能网关。

本发明是这样实现的，一种基于智能通信终端的家用智能网关构建方法，所述家用智能网关构建方法包括：

将智能通信终端作为服务器端并嵌入内网穿透软件使网关获得一个在外网访问的固定域名；

用户的智能通信终端或者pc直接访问所述网关的固定域名，对家中的各种设备进行查看和管理。

进一步，所述家用智能网关构建方法进一步包括：

对所述家用智能网关的各种协议的传感器分组管理。

进一步，所述家用智能网关构建方法进一步包括：

通过usb透传模块与网关之间保持心跳包传输，用于建立穿透模块与网关间的通信连接，并检测app状态；如果app被系统杀掉，usb设备自动重启，把app重新唤醒。

进一步，所述家用智能网关构建方法进一步包括：

智能网关的wifi连接到无线路由器，通过无线路由器访问外网；wifi设备和智能网关处在同一个局域网，智能网关与wifi设备建立tcp/ip通讯；

进一步，对于网关硬件不支持的传感器设备，使用集成通讯协议的usb透传模块，网关直接驱动透传模块，对通讯协议进行解析转换。

本发明的另一目的在于提供一种实施上述家用智能网关构建方法构建的基于智能通信终端的家用智能网关，所述家用智能网关包括：

所述家用智能网关包括：

无线路由器，用于通过网线接通外网提供无线网络信号；

wifi设备，用于提供wifi信号；

智能手机，用于访问网络并对家中的各种设备进行查看和管理；

蓝牙设备，用于提供蓝牙通信功能；

usb透传模块，用于通过otg连接线连接到网关的usb接口，网关直接驱动此usb透传模块，与之建立usbcdc类协议的通讯，对各种通讯协议进行解析转换；

无线路由器通过无线信号连接wifi设备；智能手机通过无线信号连接wifi设备；蓝牙设备通过无线信号连接智能手机；智能手机通过usbotg5连接usb透传模块。

进一步，所述家用智能网关进一步配置有：

内网穿透模块，用于在网关端生成一个固定的域名；

webserver，用于通过webserver使用手机或者电脑的浏览器直接访问登录这个网关域名，查看或者操作家中的设备，所有的过程无需第三方的服务器和云平台做中转；

设备管理模块，用于对设备的添加、删除、查看、操作；

通讯协议转换模块，用于对wifi、蓝牙、usb透传模块通信协议进行转换；

usb透传模块，用于通过otg连接线连接到网关的usb接口，网关直接驱动此usb透传模块，与之建立usbcdc类协议的通讯，对各种通讯协议进行解析转换；

wifi模块，与通讯协议转换模块无线通信连接，用于提供wifi信号功能；

蓝牙模块，与通讯协议转换模块无线通信连接，用于提供蓝牙信号通信。

进一步，所述家用智能网关进一步配置有：

zigbee模块，与usb透传模块连接，用于提供zigbee通信协议功能；

z-wave模块，与usb透传模块连接，用于提供z-wave通信协议功能；

lora模块，与usb透传模块连接，用于提供lora通信协议功能；

rf433模块，与usb透传模块连接，用于提供rf433通信协议功能。

本发明的另一目的在于提供一种基于智能通信终端的家用智能网关程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行包括下列步骤：将智能通信终端作为服务器端并嵌入内网穿透软件使网关获得一个在外网访问的固定域名；

用户的智能通信终端或者pc直接访问所述网关的固定域名，对家中的各种设备进行查看和管理。

本发明的另一目的在于提供一种实施上述家用智能网关构建方法构建的广泛支持物联网协议设备的智能网关。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明利用智能手机，在智能手机里面安装app作为服务器端，嵌入内网穿透软件使网关获得一个可以在外网访问的固定域名。用户的手机或者pc可以直接访问此网关的域名，对家中的各种设备进行查看和管理。

本发明的智能网关能够充分利用手机自身的硬件资源和接口，实现各种物联网设备协议转换。本发明的智能网关作为一个独立运行的小型服务器，无需接入专用的云平台或者服务器。

本发明的基于智能通信终端的智能网关绿色环保，减少电子垃圾，闲置物品再利用；成本低，手机即可完成大部分工作，无需购买专门的网关；覆盖支持的传感器和设备类型更加全面；安全可靠，用户直接与网关建立通讯，数据不走其他平台，减少隐私泄露；网关具备的移动网络和wifi通讯功能，可以双重保障连接可靠；网关自带电池，在家中停电的情况下可以保持一定时间的自持；用户手机和pc无需安装专用的app，所有操作基于web浏览器。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于智能通信终端的家用智能网关的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的基于智能通信终端的网关软件架构图；

图3是本发明实施例提供的智能网关构建方法的流程图。

图中：1、无线路由器；2、wifi设备；3、智能手机；4、蓝牙设备；5、usbotg；6、usb透传模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于智能通信终端的智能网关、方法、智能网关，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于智能通信终端的网关包括：

无线路由器1通过无线信号连接wifi设备2；智能手机3通过无线信号连接wifi设备2；蓝牙设备4通过无线信号连接智能手机3；智能手机3通过usbotg5连接usb透传模块6。

无线路由器1，用于通过网线接通外网提供无线网络信号；

wifi设备2，用于提供wifi信号；

智能手机3，用于访问网络并对家中的各种设备进行查看和管理；

蓝牙设备4，用于提供蓝牙通信功能；

usb透传模块6，用于通过otg连接线连接到网关的usb接口，网关直接驱动此usb透传模块，与之建立usbcdc类协议的通讯，对各种通讯协议进行解析转换。

本发明实施例提供的网关工作时，首先，无线路由器1通过网线连接外网的网关访问外网；wifi设备2通过无线信号连接无线路由器1，使wifi设备2和外网的网关处在同一个局域网，外网的网关就可以与wifi智能设备建立tcp/ip通讯；智能手机3通过无线信号连接wifi设备2接通局域网进行网络通信；然后，蓝牙设备4通过无线信号连接智能手机3，并由智能手机3接通的局域网与外网网关建立连接，它们之间使用蓝牙通讯协议；最后，通过智能手机3通过usbotg5连接usb透传模块6；usb透传模块6集成zigbee，z-wave，lora，rf433通讯协议的透传模块；usb透传模块6是一个usbcdc设备，使用otg连接线连接到网关的usb接口，网关直接驱动此usb透传模块6，与之建立usbcdc类协议的通讯，对各种通讯协议进行解析转换。usb透传模块6具有外部供电接口，充当网关的电源适配器，为网关充电。

如图2所示，本发明的实施例提供的基于智能通信终端的网关的软件系统，结构如下。

本发明的软件系统主要包括：内网穿透模块、webserver、设备管理模块、通讯协议转换模块、usb透传模块、wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块、z-wave模块、lora模块、rf433模块。

内网穿透模块，用于在网关端生成一个固定的域名；

webserver，用于通过webserver使用手机或者电脑的浏览器直接访问登录这个网关域名，查看或者操作家中的设备，所有的过程无需第三方的服务器和云平台做中转；

设备管理模块，用于对设备的添加、删除、查看、操作；

通讯协议转换模块，用于对wifi、蓝牙、usb透传模块通信协议进行转换；

usb透传模块，用于通过otg连接线连接到网关的usb接口，网关直接驱动此usb透传模块，与之建立usbcdc类协议的通讯，对各种通讯协议进行解析转换；

wifi模块，与通讯协议转换模块连接，用于提供wifi信号功能；

蓝牙模块，与通讯协议转换模块连接，用于提供蓝牙信号通信；

zigbee模块，与usb透传模块连接，用于提供zigbee通信协议功能；

z-wave模块，与usb透传模块连接，用于提供z-wave通信协议功能；

lora模块，与usb透传模块连接，用于提供lora通信协议功能；

rf433模块，与usb透传模块连接，用于提供rf433通信协议功能。

该软件系统具体运行时，步骤如下：

步骤一，网关安装嵌入了花生壳等内网穿透软件的app，在网关端生成一个固定的域名；

步骤二，网关内部建立一个webserver，用户可以使用手机或者电脑的浏览器直接访问登录这个网关域名，查看或者操作家中的设备，所有的过程无需第三方的服务器和云平台做中转；

步骤三，通过设备管理模块对对各种协议的传感器分组管理，负责设备的添加、删除、查看、操作；

步骤四，通过通信协议转换模块对wifi、蓝牙、usb透传模块通信协议进行转换；

步骤五，usb透传模块与网关之间保持心跳，用来检测app是否被系统杀掉。如果app被系统杀掉，usb设备自动重启，可以把app重新唤醒。

如图3所示，本发明实施例提供的基于智能通信终端的网关构建方法包括以下步骤：

s201：在网关安装嵌入内网穿透软件，在网关端生成一个固定的域名；

s202：网关内部建立一个webserver，使用手机或者电脑的浏览器直接访问并登录网关域名，查看或者操作家中的设备；

s203：网关内部对各种协议的传感器分组管理，负责设备的添加、删除、查看、操作；usb透传模块与网关之间保持心跳，用于检测app是否被系统杀掉；如果app被系统杀掉，usb设备自动重启，把app重新唤醒。

本发明实施例提供的步骤s203中如果app被系统杀掉，usb设备自动重启，把app重新唤醒。

本发明实施例提供的基于智能通信终端的网关控制方法还包括：智能网关的wifi连接到家中的无线路由器，通过无线路由器访问外网；安装有wifi类型的智能手机配置在同一个无线路由器下，wifi设备和智能网关处在同一个局域网，智能网关与wifi设备建立tcp/ip通讯。

本发明实施例提供的基于智能通信终端的网关控制方法还包括：对于网关硬件不支持的传感器设备，使用集成通讯协议的透传模块，透传模块使用otg连接线连接到网关的usb接口，网关直接驱动此usb透传模块，建立通讯，对各种通讯协议进行解析转换。

在本发明的优选实施例中，网关本身具有正常的移动网络通讯功能，当家中的宽带网络出现故障的是时候，网关自动切换到数据连接，保证网关的通讯功能正常使用。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、cd或dvd-rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。