專利名稱：用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)及其軟件框架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)及其軟件框架結(jié) 構(gòu)，更具體地說(shuō)，涉及這樣一種用于分布式家庭詞絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)及其軟 件框架結(jié)構(gòu)，即，提供了一種能夠集成可用于家用自動(dòng)化系統(tǒng)的有線和 無(wú)線協(xié)議的框架結(jié)構(gòu)，并且允許有線協(xié)議和無(wú)線協(xié)議中的每一個(gè)都通過(guò) 利用該框架結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)結(jié)合外部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)工作，從而可以通過(guò)單個(gè)集 成網(wǎng)關(guān)從外部網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制各種家用電器，由此可便于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)家庭網(wǎng) 絡(luò)，并且家用電器與這種網(wǎng)關(guān)之間的兼容性可以得到最大化。
背景技術(shù)：
一般而言，家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是指將家庭中使用的所有電氣和電子產(chǎn)品 連接到單個(gè)有線或無(wú)線系統(tǒng)中并且可以與時(shí)間和場(chǎng)所無(wú)關(guān)地來(lái)控制這些 產(chǎn)品的物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動(dòng)地控制通過(guò)在家用電器之間發(fā) 送和接收數(shù)據(jù)而交換信息、監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)的功能，以及遙控家用電器 的簡(jiǎn)單功能。
家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接至互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)(WAN)并且能夠進(jìn)行外部遙 控。家庭網(wǎng)關(guān)扮演了連接諸如互聯(lián)網(wǎng)或WAN的外部網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)的角 色。
家庭網(wǎng)關(guān)充當(dāng)允許外部網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)彼此結(jié)合地流暢工作的接 口，并且支持獨(dú)立的個(gè)別通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
同時(shí)，家庭自動(dòng)化系統(tǒng)被用于以有線和無(wú)線的方式來(lái)連接家中安裝 的各種家用電器，并且使得能夠?qū)λ鼈冞M(jìn)行更便利的控制和管理，并且 采用諸如電力線通信(PLC)或推薦標(biāo)準(zhǔn)(RS) -485的有線協(xié)議，和諸 如射頻(RF)或ZigBee的無(wú)線協(xié)議。
因此，家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)利用諸如傳輸控制協(xié)議(TCP) /網(wǎng)際協(xié)議(IP)的外部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和該家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的有線或無(wú)線協(xié)議來(lái)進(jìn)行管理，由 此來(lái)遙控并監(jiān)測(cè)該家庭自動(dòng)化系統(tǒng)。
換句話說(shuō)，其中家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和家庭自動(dòng)化技術(shù)彼此結(jié)合工作的對(duì)
家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行遙控和監(jiān)測(cè)的技術(shù)使得能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或WAN從遠(yuǎn) 程位置接入家庭中的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)，并且檢查和控制各種家用電器的 狀態(tài)。
然而，家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的有線和無(wú)線協(xié)議因各自協(xié)議之間的差異而 并不彼此結(jié)合地工作，導(dǎo)致僅提供了基于單個(gè)通信協(xié)議的家庭自動(dòng)化系 統(tǒng)。
因此，出現(xiàn)了這樣的問(wèn)題，必須用使用相同協(xié)議的家用電器來(lái)替換 家中安裝的各種家用電器，或者在家用電器使用不同協(xié)議的情況下必須 安裝并管理不同的網(wǎng)關(guān)。
艮口，上述家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在遙控和監(jiān)測(cè)所有各種家用電器方面存在局 限性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題而提出本發(fā)明，并且本發(fā)明 的目的是提供這樣一種用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)及其軟件框架結(jié) 構(gòu)，即，能夠集成可用于家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的有線和無(wú)線協(xié)議的框架結(jié)構(gòu)， 并且允許有線和無(wú)線協(xié)議中每一個(gè)通過(guò)利用該框架結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)結(jié)合外部 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)工作，由此通過(guò)單個(gè)集成網(wǎng)關(guān)從外部網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制各種家用電 器。
艮P，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供這樣一種用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成 網(wǎng)關(guān)和軟件框架結(jié)構(gòu)，即，其將家庭自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的諸如RF或 ZigBee的無(wú)線協(xié)議和諸如RS-485或PLC的有線協(xié)議集成到單個(gè)平臺(tái)中， 由此使得能夠通過(guò)有線/無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)和公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)從遠(yuǎn)程 位置來(lái)控制家用電器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣一種用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng) 關(guān)和軟件框架結(jié)構(gòu)，即，其改進(jìn)了使用的便利性，由此提高了商業(yè)價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的分布
式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)，該家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用客戶機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和PSTN 連接至家庭網(wǎng)關(guān)，并且利用家庭通信裝置來(lái)控制多臺(tái)家用電器，該集成
網(wǎng)關(guān)包括輸入/輸出接口單元，用于利用該家庭通信裝置的協(xié)議接口與 這些家用電器進(jìn)行通信；互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元，其連接至互聯(lián)網(wǎng)以進(jìn)行數(shù)據(jù) 通信；電話網(wǎng)絡(luò)接口單元，其連接至PSTN以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;微處理器， 用于處理通過(guò)該互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元和電話網(wǎng)絡(luò)接口單元而發(fā)送和接收的數(shù) 據(jù)；控制單元，用于向該微處理器通知由該輸入/輸出接口單元、該互聯(lián) 網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元以及該電話網(wǎng)絡(luò)接口單元生成的中斷，并且根據(jù)這些中斷來(lái) 輸出用于對(duì)該微處理器所處理的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收進(jìn)行控制的控制信 號(hào)；通用異步接收器/發(fā)送器(UART)，用于響應(yīng)于從該控制單元輸出的 控制信號(hào)來(lái)控制數(shù)據(jù)在該微處理器與該輸入/輸出接口單元之間的發(fā)送和 接收；以及存儲(chǔ)器單元，用于存儲(chǔ)與多個(gè)設(shè)備的當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)以及數(shù)據(jù) 的發(fā)送和接收有關(guān)的日志信息。
另外，本發(fā)明提供了一種用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)的軟件框 架結(jié)構(gòu)，該軟件框架結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用代理，用于通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng) 關(guān)單元對(duì)使用以太網(wǎng)的WAN或局域網(wǎng)(LAN)進(jìn)行控制并且對(duì)可以通過(guò) WAN和LAN提供的服務(wù)進(jìn)行管理；電話網(wǎng)絡(luò)使用代理，用于通過(guò)電話 網(wǎng)絡(luò)接口單元來(lái)提供ARS功能，并且按照來(lái)自PSTN的請(qǐng)求來(lái)遙控和管 理多臺(tái)家用電器；狀態(tài)管理代理，用于對(duì)與設(shè)備的當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)以及已 經(jīng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收有關(guān)的日志信息進(jìn)行管理； 控制網(wǎng)絡(luò)提取(abstraction)框架，用于執(zhí)行針對(duì)輸入/輸出接口單元的外 掛功能，并且執(zhí)行針對(duì)上級(jí)應(yīng)用代理的公共服務(wù)接口功能；家庭自動(dòng)化 服務(wù)框架，用于提供與該控制網(wǎng)絡(luò)提取框架之間的接口；以及消息服務(wù) 框架，其充當(dāng)使這些代理和框架組件能夠彼此結(jié)合地有效工作的核心接 Pl。
本發(fā)明提供了這樣一種框架結(jié)構(gòu)，其能夠集成可用于家庭自動(dòng)化系 統(tǒng)的有線和無(wú)線協(xié)議，并且利用基于該框架結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)來(lái)集中地管理由 家中安裝的各種家用電器使用的協(xié)議，從而可以通過(guò)單個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)控制之前已經(jīng)安裝的家用電器而不需要替換這些家用電器，由此可易于實(shí)現(xiàn)和 維護(hù)家庭網(wǎng)絡(luò)，并且可以使這些家用電器與該網(wǎng)關(guān)之間的兼容性最大化。
此外，家庭網(wǎng)絡(luò)軟件開(kāi)發(fā)人可以利用根據(jù)本發(fā)明的軟件框架結(jié)構(gòu)更 加容易地開(kāi)發(fā)軟件。
此外，使用便利行得到了改進(jìn)，從而增加了商業(yè)價(jià)值。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的分布式家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)的構(gòu)造的
框圖3是示出圖2中所示的微處理器的構(gòu)造的框圖； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于操作集成網(wǎng)關(guān)的軟件框架的結(jié)構(gòu)的框 圖；而
圖5是示出圖4中所示的控制網(wǎng)絡(luò)提取框架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的分布式家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。用戶 利用個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC) 210、諸如移動(dòng)電話或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的移 動(dòng)終端220或者普通電話230，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)300和PSTN 400連接至家庭 網(wǎng)關(guān)100，然后利用家庭通信裝置500來(lái)控制家用電器。
在這種情況下，使用無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP) 310來(lái)通過(guò)移動(dòng)終端220 連接至互聯(lián)網(wǎng)300，而使用無(wú)線電話網(wǎng)絡(luò)410來(lái)通過(guò)移動(dòng)終端220連接至 PSTN 400。
此外，互聯(lián)網(wǎng)300通過(guò)調(diào)制解調(diào)器320與網(wǎng)關(guān)100進(jìn)行通信。 此外，家庭通信裝置500包括LAN設(shè)備、TCP/IP設(shè)備、ZigBee設(shè) 備、RF設(shè)備、RS-485設(shè)備、PLC設(shè)備以及家庭電話網(wǎng)絡(luò)，并且可以根據(jù)
本領(lǐng)域技術(shù)人員的意愿進(jìn)行不同的構(gòu)造。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)的構(gòu)造的框圖。該集成網(wǎng)關(guān)包括輸入/輸出接口單元110、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元120、電 話網(wǎng)絡(luò)接口單元130、微處理器140、控制單元150、 UART 160以及存 儲(chǔ)器單元170。
此外，利用家庭通信裝置500進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的家庭設(shè)備包括諸如筆 記本計(jì)算機(jī)或PC的有線家庭終端410和家庭無(wú)線終端420、諸如數(shù)字門(mén) 鎖和傳感器的ZigBee設(shè)備430、諸如RF遙控器和RF開(kāi)關(guān)的RF設(shè)備440、 諸如熱水爐(bioler)和房間控制器的RS-485設(shè)備450、諸如PLC電力 插座和PLC開(kāi)關(guān)的PLC設(shè)備460，以及家庭電話470。
輸入/輸出接口單元110利用家庭通信裝置500的協(xié)議接口與家用電 器進(jìn)行通信，并且包括與RF設(shè)備440相連接的RF接口單元111 、與ZigBee 設(shè)備430相連接的ZigBee接口單元112、與RS-485設(shè)備450相連接的 RS-485接口單元113、與PLC設(shè)備460相連接的PLC接口單元114、與 家庭無(wú)線終端420相連接的控制臺(tái)串行端口 115，以及外設(shè)部件互連 (PCI)接口單元116。
互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元120連接至互聯(lián)網(wǎng)300以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并且包括 與調(diào)制解調(diào)器320相連接的WAN 121，和與有線家庭終端410相連接的 LAN 122。
電話網(wǎng)絡(luò)接口單元130與PSTN400連接以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并且包括 與PSTN 400相連接的外部電話網(wǎng)絡(luò)131，和與家庭電話470相連接的內(nèi) 部電話網(wǎng)絡(luò)132。
微處理器140處理通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元120和電話網(wǎng)絡(luò)接口單元130 發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，并且通過(guò)處理各種協(xié)議而能夠?qū)崿F(xiàn)基于不同協(xié)議的通信。 下面，對(duì)用于彼此不同的上述協(xié)議之間的通信的框架進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 控制單元150向微處理器140通知由輸入/輸出接口單元110、互聯(lián) 網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元120以及電話網(wǎng)絡(luò)接口單元130生成的中斷，根據(jù)這些中斷 來(lái)輸出用于對(duì)微處理器140所處理的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收進(jìn)行控制的控制 信號(hào)，并且包括中斷處理單元151和控制信號(hào)處理單元152。響應(yīng)于中斷 而發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的意愿而作不同修 改。UART 160響應(yīng)于控制單元150所輸出的控制信號(hào)，以異步方式在微 處理器140與輸入/輸出接口單元110之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，在發(fā)送時(shí)將 串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，而在接收時(shí)將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。
存儲(chǔ)器單元170存儲(chǔ)有與各個(gè)設(shè)備的當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)以及數(shù)據(jù)的發(fā)送 和接收有關(guān)的日志信息，并且可以包括諸如主存儲(chǔ)器171和閃速存儲(chǔ)器 172的多種存儲(chǔ)器。
此外，網(wǎng)關(guān)100可以包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元101、重置電路單元102，以 及聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)小組(JTAG)調(diào)試單元103，從而可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù) 人員的意愿來(lái)提供各種附加功能。
圖3是示出微處理器140的內(nèi)部構(gòu)造的框圖。微處理器140包括以 太網(wǎng)交換單元141、電話網(wǎng)絡(luò)控制單元142、接口控制單元143、狀態(tài)管 理單元144、日志管理單元145以及集成控制模塊146。
以太網(wǎng)交換單元141對(duì)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元120進(jìn)行控制，并且包括用 于控制互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元120的以太網(wǎng)交換控制單元141a，和用于根據(jù)以 太網(wǎng)交換控制單元141a的控制而支持針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)服務(wù)的動(dòng)態(tài)主機(jī)配 置協(xié)議(DHCP)、 IP路由以及IP轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)地址變換(NAT)服務(wù)單元 141b。
電話網(wǎng)絡(luò)控制單元142通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)接口單元130來(lái)提供自動(dòng)響應(yīng) 服務(wù)(ARS)，并且包括用于控制與電話網(wǎng)絡(luò)接口單元130之間的通信的 通信控制單元142a、 ARS響應(yīng)單元142b以及ARS語(yǔ)音數(shù)據(jù)管理單元 142c。
當(dāng)通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)接口單元130接收到ARS請(qǐng)求時(shí)，向高速串行 (HSS)接口發(fā)送語(yǔ)音數(shù)據(jù)。此后，當(dāng)用戶按下數(shù)字時(shí)，ARS響應(yīng)單元 142b分析所按下的數(shù)字，并且通過(guò)ARS語(yǔ)音數(shù)據(jù)管理單元142c來(lái)發(fā)送 與分析出的數(shù)字相對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音消息，或者執(zhí)行與分析出的數(shù)字相對(duì)應(yīng)的 指令。
通過(guò)輸入/輸出接口 110來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的接口控制單元143通過(guò) UART160向輸入/輸出接口 IIO發(fā)送數(shù)據(jù)。
將與網(wǎng)關(guān)和設(shè)備的狀態(tài)有關(guān)的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元170中并且管理這些信息的狀態(tài)管理單元144將這些狀態(tài)信息存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器單元151 的臨時(shí)狀態(tài)存儲(chǔ)單元171b中。將與所發(fā)送和接收的消息、以太網(wǎng)交換狀 態(tài)以及ARS的響應(yīng)狀態(tài)有關(guān)的日志信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元170中并且管理 這些信息的日志管理單元145將這些日志信息存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器單元171 的臨時(shí)日志存儲(chǔ)單元171a中。
集成控制模塊146對(duì)以太網(wǎng)交換單元141、電話網(wǎng)絡(luò)控制單元142、 接口控制單元143、狀態(tài)管理單元144和日志管理單元145之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換和處理以及所得數(shù)據(jù)的發(fā)送進(jìn)行控制。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于操作集成網(wǎng)關(guān)的軟件框架結(jié)構(gòu)的框 圖。該軟件框架結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用代理120A、電話網(wǎng)絡(luò)使用代理 130A、狀態(tài)管理代理170A、控制網(wǎng)絡(luò)提取框架FIO、家庭自動(dòng)化服務(wù)框 架F20以及消息服務(wù)框架F30。
數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用代理120A通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元120對(duì)使用以太網(wǎng)的 WAN或LAN進(jìn)行控制，管理可通過(guò)WAN或LAN提供的服務(wù)，并且包 括IP路由代理、DHCP代理、短消息服務(wù)(SMS)代理、WAP服務(wù)代理 以及web服務(wù)代理。
電話網(wǎng)絡(luò)使用代理130A按照來(lái)自PSTN的請(qǐng)求，通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)接口 單元130來(lái)提供ARS功能，并且通過(guò)該功能來(lái)遙控和管理家用電器。
狀態(tài)管理代理170A對(duì)與設(shè)備的當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)以及已經(jīng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器單元170中的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收有關(guān)的日志信息進(jìn)行管理，并且包括 狀態(tài)管理單元和日志管理單元。
控制網(wǎng)絡(luò)提取框架F10執(zhí)行針對(duì)輸入/輸出接口單元110的外掛功 能，并且執(zhí)行針對(duì)上級(jí)應(yīng)用代理的公共服務(wù)接口功能，下面對(duì)其詳細(xì)構(gòu) 造進(jìn)行說(shuō)明。
家庭自動(dòng)化服務(wù)框架F20提供與控制網(wǎng)絡(luò)提取框架F10之間的接口 ， 并且包括RP設(shè)備代理、ZigBee設(shè)備代理、RS-485設(shè)備代理以及PCL設(shè) 備代理。
消息服務(wù)框架F30充當(dāng)使這些代理和框架組件能夠彼此結(jié)合地有效 工作的核心接口，并且包括設(shè)備管理器、消息服務(wù)管理器、狀態(tài)管理管理器、用戶認(rèn)證管理器以及日志管理器，并且使這些管理器能夠控制這 些代理和框架并進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送。
圖5是示出圖4中示出的控制網(wǎng)絡(luò)提取框架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。該 控制網(wǎng)絡(luò)提取框架包括與下級(jí)層相連接的RF設(shè)備驅(qū)動(dòng)器Fll、 ZigBee設(shè) 備驅(qū)動(dòng)器F12、 RS-485設(shè)備驅(qū)動(dòng)器F13以及PLC設(shè)備驅(qū)動(dòng)器F14，和與 上級(jí)代理層相連接的設(shè)備文件系統(tǒng)接口 F15、代理登記和刪除功能F16、 代理信息結(jié)構(gòu)F17以及公共功能接口 F18。
RF設(shè)備驅(qū)動(dòng)器Fll、 ZigBee設(shè)備驅(qū)動(dòng)器F12、 RS-485設(shè)備驅(qū)動(dòng)器 F13以及PLC設(shè)備驅(qū)動(dòng)器F14分別與RF接口 111、ZigBee接口 112、RS-485 接口以及PLC接口 114相連接，并且每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都具有用于控制數(shù)據(jù)的 輸入/輸出的READ功能、WRITE功能以及CTRL功能，和用于進(jìn)行代 理登記的OPEN功能，以及用于進(jìn)行代理刪除的CLOSE功能。
標(biāo)識(shí)獲得通過(guò)設(shè)備文件系統(tǒng)接口 F15而接入的代理并且登記與該代 理相對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的代理登記和刪除功能F16利用OPEN功能和 CLOSE功能來(lái)登記和刪除相應(yīng)驅(qū)動(dòng)器。
代理信息結(jié)構(gòu)F17登記與代理登記和刪除功能F16所選定的代理有 關(guān)的信息。當(dāng)代理登記和刪除功能F16執(zhí)行相應(yīng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的OPEN功 能時(shí)，代理信息結(jié)構(gòu)F17獲取與通過(guò)所執(zhí)行的OPEN功能而登記的相應(yīng) 代理有關(guān)的信息。
此后，由所登記的代理來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
在想要使用另一設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的情況下，代理登記和刪除功能F16執(zhí) 行CLOSE功能，刪除在代理信息結(jié)構(gòu)F17中登記的信息，并執(zhí)行想要使 用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的OPEN功能，由此可以將與相應(yīng)代理的登記有關(guān)的信 息登記在代理信息結(jié)構(gòu)F17中。
因此，可以通過(guò)外掛功能來(lái)添加或刪除想要添加或刪除的設(shè)備。
公共功能接口 F18根據(jù)與己經(jīng)登記在代理信息結(jié)構(gòu)F17中的與代理 有關(guān)的信息，利用READ、 WRITE以及CTRL功能來(lái)控制連接至相應(yīng)接 口的設(shè)備。
艮卩，可以由公共功能接口 F18來(lái)控制被代理登記和刪除功能F16登記過(guò)的設(shè)備，并且代理登記和刪除功能F16可以按照用戶的請(qǐng)求來(lái)選擇
性地刪除想要?jiǎng)h除的設(shè)備。
如上所述，本發(fā)明提供了這樣一種框架結(jié)構(gòu)，其能夠集成可用于家 庭自動(dòng)化系統(tǒng)的有線和無(wú)線協(xié)議，并且利用基于該框架結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)來(lái)集 中地管理家中安裝的各種家用電器所使用的協(xié)議，從而可以通過(guò)單個(gè)網(wǎng) 關(guān)來(lái)控制之前安裝的家用電器而不需要替換這些家用電器，由此可易于 實(shí)現(xiàn)和維護(hù)家庭網(wǎng)絡(luò)，并且可以使家用電器與網(wǎng)關(guān)之間的兼容性最大化。
此外，家庭網(wǎng)絡(luò)軟件開(kāi)發(fā)人員可以利用根據(jù)本發(fā)明的軟件框架結(jié)構(gòu) 來(lái)更加容易地開(kāi)發(fā)軟件。
因此，本發(fā)明是非常有用的，因?yàn)槭褂玫谋憷械玫搅烁倪M(jìn)，從而 增加了商業(yè)價(jià)值。
盡管出于例示的目的公幵了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不脫離所附權(quán)利要求中公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和主旨的 情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改、增加以及替換。
權(quán)利要求
1、一種用于家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)，該家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用客戶機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)連接至家庭網(wǎng)關(guān)，并且利用家庭通信裝置來(lái)控制多臺(tái)家用電器，該集成網(wǎng)關(guān)包括輸入/輸出接口單元，用于利用該家庭通信裝置的協(xié)議接口與這些家用電器進(jìn)行通信；互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元，其連接至互聯(lián)網(wǎng)以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；電話網(wǎng)絡(luò)接口單元，其連接至PSTN以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；微處理器，用于處理通過(guò)該互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元和電話網(wǎng)絡(luò)接口單元而發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)；控制單元，用于向該微處理器通知由該輸入/輸出接口單元、該互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元以及該電話網(wǎng)絡(luò)接口單元生成的中斷，并且根據(jù)這些中斷來(lái)輸出用于對(duì)該微處理器所處理的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收進(jìn)行控制的控制信號(hào)；通用異步接收器/發(fā)送器(UART)，用于響應(yīng)于從該控制單元輸出的控制信號(hào)來(lái)控制數(shù)據(jù)在該微處理器與該輸入/輸出接口單元之間的發(fā)送和接收；以及存儲(chǔ)器單元，用于存儲(chǔ)與多個(gè)設(shè)備的當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)以及數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收有關(guān)的日志信息。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成網(wǎng)關(guān)，其中該微處理器包括以太網(wǎng)交換單元，用于控制該互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元；電話網(wǎng)絡(luò)控制單元，用于通過(guò)該電話網(wǎng)絡(luò)接口單元來(lái)提供自動(dòng)響應(yīng) 服務(wù)(ARS);接口控制單元，用于通過(guò)該輸入/輸出接口來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；狀態(tài)管理單元，用于將與該網(wǎng)關(guān)和這些設(shè)備的狀態(tài)有關(guān)的信息存儲(chǔ) 在該存儲(chǔ)器單元中并進(jìn)行管理；日志管理，用于將與所發(fā)送和接收的消息、以太網(wǎng)交換狀態(tài)以及ARS 的響應(yīng)狀態(tài)有關(guān)的日志信息存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器單元中并進(jìn)行管理；以及集成控制模塊，用于對(duì)該以太網(wǎng)交換單元、該電話網(wǎng)絡(luò)控制單元、該接口控制單元、該狀態(tài)管理單元以及該日志管理單元之間的數(shù)據(jù)發(fā)送 進(jìn)行管理。
3、 一種用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)的軟件框架結(jié)構(gòu)，該軟件框架結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用代理，用于通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元對(duì)使用以太網(wǎng)的廣域網(wǎng)(WAN)或局域網(wǎng)(LAN)進(jìn)行控制，并且對(duì)可以通過(guò)該WAN和該 LAN提供的服務(wù)進(jìn)行管理；電話網(wǎng)絡(luò)使用代理，用于通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)接口單元來(lái)提供ARS功能， 并且按照來(lái)自PSTN的請(qǐng)求來(lái)遙控和管理多臺(tái)家用電器；狀態(tài)管理代理，用于對(duì)與多個(gè)設(shè)備的當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)以及己經(jīng)存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收有關(guān)的日志信息進(jìn)行管理；控制網(wǎng)絡(luò)提取框架，用于執(zhí)行針對(duì)輸入/輸出接口單元的外掛功能， 并且執(zhí)行針對(duì)上級(jí)應(yīng)用代理的公共服務(wù)接口功能；家庭自動(dòng)化服務(wù)框架，用于提供與該控制網(wǎng)絡(luò)提取框架之間的接口 ；以及消息服務(wù)框架，其充當(dāng)使這些代理和框架組件能夠彼此結(jié)合地有效 工作的核心接口。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟件框架結(jié)構(gòu)，其中該控制網(wǎng)絡(luò)提取框架 包括與射頻(RF)接口相連接的RF設(shè)備驅(qū)動(dòng)器； 與ZigBee接口層相連接的ZigBee設(shè)備驅(qū)動(dòng)器; 與推薦標(biāo)準(zhǔn)(RS) 485接口層相連接的RS-485設(shè)備驅(qū)動(dòng)器； 與電力線通信(PLC)接口層相連接的PLC設(shè)備驅(qū)動(dòng)器； 與上級(jí)代理層相連接的設(shè)備文件系統(tǒng)接口 ；代理登記和刪除功能，用于標(biāo)識(shí)獲得了通過(guò)該設(shè)備文件系統(tǒng)接口而 接入的代理，并且登記與該代理相對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)器；代理信息結(jié)構(gòu)，用于登記與該代理登記和刪除功能代理所選定的代 理有關(guān)的信息；以及公共功能接口，用于根據(jù)登記在該代理信息結(jié)構(gòu)中的與代理有關(guān)的 信息來(lái)控制連接至相應(yīng)接口的設(shè)備。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于分布式家庭網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)關(guān)及其軟件框架結(jié)構(gòu)，該集成網(wǎng)關(guān)包括輸入/輸出接口單元、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元、電話網(wǎng)絡(luò)接口單元、微處理器、控制單元、通用異步接收器/發(fā)送器(UART)以及存儲(chǔ)器單元。輸入/輸出接口單元與家用電器進(jìn)行通信?；ヂ?lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元連接至互聯(lián)網(wǎng)。電話網(wǎng)絡(luò)接口單元連接至PSTN。微處理器處理通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)單元和電話網(wǎng)絡(luò)接口單元而發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)?？刂茊卧蛭⑻幚砥魍ㄖ袛?，并根據(jù)這些中斷來(lái)輸出用于控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收的控制信號(hào)。UART響應(yīng)于這些控制信號(hào)來(lái)控制微處理器與輸入/輸出接口單元之間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。存儲(chǔ)器單元存儲(chǔ)有與設(shè)備的當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)以及數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收有關(guān)的日志信息。
文檔編號(hào)H04L12/66GK101310491SQ200680042968
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者崔鉉佑, 樸玳佑, 李黃義, 田浩寧 申請(qǐng)人:樂(lè)你韓國(guó)株式會(huì)社