智能家居网关及其组网方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及智能家居领域，尤其涉及一种智能家居网关及其组网方法。
【背景技术】
[0002]智能家居网关是智能家居的核心。在智能家居领域的发展过程中，以智能家居网关为中心的解决方案被广泛采用，智能家居网关是用户和终端设备之间的中介，网关内实现各种设备连接协议，网关对外统一提供IP通信方式，从而屏蔽了各种协议的差异，有利于部署和用户使用。
[0003]在智能家居领域，智能家居网关有着重要的作用。图1为现有技术中的一种典型的单网关智能家居结构件示意图。参见图1，现有的智能家居网关的主要功能包括:智能家居网关管理和连接着各种家用设备，例如:冰箱，电视，空调等；网关内可以实现多种通信协议，例如:IP协议、蓝牙、红外、z-wave, zigbee协议等；网关对外提供基于IP的通信方式，客户端通过IP协议连接到网关；以网关为中介，用户通过网关对终端设备进行控制和操作。具体实现操作处理方式是:网关接受用户指令，将用户指令按照与终端设备互通的协议转发给终端设备，进而控制终端设备。
[0004]智能家居网关有如下几个特点:
[0005]A、网关对终端设备的操控方法可以屏蔽终端设备协议细节，延伸用户访问家庭的距离，用户可以使用各种移动设备连接家庭；
[0006]B、除了可以在智能家居网关上实现主要功能外，还可以在网关提供各种增值服务，简化部署等。
[0007]C、现有的智能家居网关的操控方法主要的关注点是给单个家庭提供智能服务。
[0008]虽然智能家居网关的方案被广泛采用，但是由于智能家居领域通信协议众多，设备差异大，参与的厂商多，目前的智能家居网关的具体实现标准与细节并不确定。
[0009]中国专利号CN101163073A，发明名称《智能家居系统的组网方法、数据传输方法及智能家居系统》的专利文献公开了一种智能家居系统的组网方法、数据传输方法及智能家居系统，该智能家居系统包括:交换服务器、网关、无线终端设备和/或有线终端设备，所述的有线终端设备与网关端口直接连接，组网方法包括:设置和所述网关端口连接的无线模块，无线模块与有线终端设备统一编址，所述无线模块与无线终端设备建立绑定；通过所述无线模块转发网关接收到的、由交换服务器下发至与该无线模块绑定的无线终端设备的数据包至所述无线终端设备；且转发与该无线模块绑定的无线终端设备发送至交换服务器的数据包至与其相连的网关。本发明使有线、无线终端设备具有平等的地位，简化了智能家居系统的组网结构，可以实现采用不同的通信协议的终端之间的信息传输。
[0010]上述现有技术中，主要公开的是将终端设备加入单个网关的智能家居系统网络。总体来讲，现有技术存在以下缺点:
[0011]a)单个网关的智能家居方案是给单个家庭提供智能服务。网关只能连接特定范围内的设备:网关集成了红外，蓝牙，z-wave功能时，网关能连接的设备的距离有限制，组网规模较小。
[0012]b)需要一个全功能的网关:如果网关A支持a类设备，但不支持b类型设备；B网关支持b类型设备，但不支持a类型设备。则终端用户此时需要连接两个网关，并且需要分别设置和管理，非常不方便多网关组网。
[0013]c)当拥有多个网关后，不好进行集中化管理:比如要重启某些网关，或对某些网关进行升级时，需要一个网关一个网关的进行操作，操作复杂，管理不方便。
【发明内容】
[0014]有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种智能家居网关组网方法和系统，以提高智能家居网络的组网规模，同时降低操作的复杂度。
[0015]本发明的技术方案是这样实现的:
[0016]一种智能家居网关的组网方法，该方法包括:
[0017]接收客户端的自动发现请求，并返回响应给所述客户端；
[0018]接收客户端的主网关设置指令，将自身模式设置为主网关；或者，接收客户端的从网关设置指令，将自身模式设置为从网关；
[0019]当作为从网关的情况下，向主网关上报自身网关配置信息和自身检测到的所辖设备信息，接收来自主网关的对所辖设备的控制命令并转发给该所辖设备；
[0020]当作为主网关的情况下，记录自身检测到的所辖设备信息，记录从网关上报的从网关配置信息及其所辖设备信息；向客户端展示所记录的设备信息，接收来自客户端的对设备的控制命令，如果是对本主网关所辖设备的控制命令则发送给该所辖设备，如果是对从网关所辖设备的控制命令则发送给从网关。
[0021]优选的，该方法进一步包括:
[0022]接收客户端的中继网关设置指令，将自身模式设置为中继网关，并确定其上一级网关和下一级网关；该中继网关为上一级网关的从网关；
[0023]当作为中继网关的情况下，向上一级网关上报自身网关配置信息和自身检测到的所辖设备信息，将下一级网关上报的网关配置信息和所辖设备信息上报给上一级网关；接收来自上一级网关的对设备的控制命令，如果是对本中继网关所辖设备的控制命令则发送给该所辖设备，如果是对下一级网关所辖设备的控制命令则发送给下一级网关。
[0024]优选的，所述主网关、中继网关、和从网关，依照上下级关系，形成树状结构，其中所述树状结构的最大级数为3。
[0025]优选的，所述从网关向主网关同步的自身信息包括自身网关功能信息和配置信息；当作为主网关的情况下，向客户端展示所记录的设备信息时，进一步展示所述设备的功能信息，如果所述设备属于从网关，则所述设备的功能信息从从网关获取；接受客户端根据该功能信息的引导所发出的针对设备的控制命令。
[0026]优选的，该方法进一步包括:
[0027]在作为从网关的情况下，周期性地向主网关发送可靠性报文；
[0028]在作为主网关的情况下，接收从网关周期发送的可靠性报文，通过解析该可靠性报文判断该从网关是否异常。
[0029]优选的，当作为主网关的情况下，所述向客户端展示所记录的设备信息时，进一步包括:对于至少两个网关所辖的设备标识相同的设备，只向客户端展示一个该设备的信息。
[0030]优选的，当作为主网关的情况下，该方法进一步包括:保存从网关和其所辖设备之间的映射关系，当检测到某个从网关失效时，根据所述映射关系，查找该从网关的所辖设备，再查找所述所辖设备的所属的有效从网关，将所述有效从网关设置为对应所辖设备的有效管理从网关。
[0031]优选的，该方法进一步包括:
[0032]在作为从网关的情况下，接收来自主网关的对本从网关的控制命令，根据该控制命令执行对应的操作；从网关向主网关上报自身网关配置信息、自身检测到的所辖设备信息、所辖设备更新信息。
[0033]优选的，所述网关之间通过IP协议进行通信，通信时将网关唯一标示符映射为目标地址。
[0034]优选的，在将自身模式设置为从网关的情况下，保存主网关的令牌，并将本从网关的令牌通过客户端反馈给主网关；
[0035]主网关与从网关之间交互信息时，携带自身的令牌；
[0036]从网关接收主网关的控制命令时，验证该主网关令牌是否所存储的主网关令牌一致，在令牌一致的情况下，从网关才接受该控制命令；主网关在接收从网关的更新消息时，也验证该从网关的令牌是否与所存储的该从网关的令牌一致，在令牌一致的情况下才接受该更新消息。
[0037]优选的，该方法进一步包括:
[0038]当作为主网关的情况下，发送自动发现请求，在收到从网关的响应后判定该从网关在线；
[0039]当作为从网关的情况下，接收主网关发送的自动发现请求，并返回响应给所述主网关。
[0040]一种智能家居网关，包括:
[0041]自动发现协议模块，用于接收客户端的自动发现请求，并返回响应给所述客户端；
[0042]网关设置模块，用于接收客户端的主网关设置指令，将自身模式设置为主网关；或者，接收客户端的从网关设置指令，将自身模式设置为从网关；
[0043]从网关模块，用于当作为从网关的情况下，向主网关上报自身网关配置信息和自身检测到的所辖设备信息，接收来自主网关的对所辖设备的控制命令并转发给该所辖设备;
[0044]主网关模块，用于当作为主网关的情况下，记录自身检测到的所辖设备信息，记录从网关上报的从网关配置信息及其所辖设备信息；向客户端展示所记录的设备信息，接收来自客户端的对设备的控制命令，如果是对本主网关所辖设备的控制命令则发送给该所辖设备，如果是对从网关所辖设备的控制命令则发送给从网关。
[0045]优选的，所述网关设置模块进一步用于:接收客户端的中继网关设置指令，将自身模式设置为中继网关，并确定其上一级网关和下一级网关；该中继网关为上一级网关的从网关；
[0046]该网关进一步包括中继网关模块，用于当作为中继网关的情况下，向上一级网关上报自身网关配置信息和自身检测到的所辖设备信息，将下一级网关上报的网关配置信息和所辖设备信息上报给上一级网关；接收来自上一级网关的对设备的控制命令，如果是对本中继网关所辖设备的控制命令则发送给该所辖设备，如果是对下一级网关所辖设备的控制命令则发送给下一级网关。
[0047]与现有技术相比，本发明公开了一种智能家居网关及其组网方法，可以针对多个网关进行组网，其中可以选取某一个网关作为主网关(Master网关)，其余网关作为从网关(S