專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的路由方法及路由器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到物聯(lián)網(wǎng)的控制領(lǐng)域，特指一種用于物聯(lián)網(wǎng)的路由方法及其路由
器O
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“The Internet of things”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。隨著電子信息和計(jì)算機(jī)的興起，各種芯片廠家(因特爾，飛利浦，西門子)都紛紛制定了自己的應(yīng)用總線標(biāo)準(zhǔn)，如早期的112總線，PCI總線等。但功能和應(yīng)用都是基于各個(gè)廠家的應(yīng)用需要而設(shè)計(jì)的，總線的控制速度和廣度，還有靈活性都有一定的局限性，隨著時(shí)代的發(fā)展，各種總線不能被同時(shí)兼容的缺陷越發(fā)明顯。隨著電子信息和計(jì)算機(jī)制興起，智能家居生活逐漸代替古老生活方式并成為主流。各種生活電器也都趨于智能控制，利用中控進(jìn)行控制。如智能燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，智能安防系統(tǒng)，智能視聽系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)可歸稱為物聯(lián)網(wǎng)控制。在這些系統(tǒng)中，總線起著重要作用，總線將各個(gè)單個(gè)終端控制設(shè)備與中控連接起來，進(jìn)行控制?，F(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)基本上采用總線控制方式，但是，由于各個(gè)終端控制設(shè)備的產(chǎn)家不同，所以采用的總線標(biāo)準(zhǔn)也不同，一旦將各個(gè)設(shè)備聯(lián)合起來進(jìn)行統(tǒng)一控制，則面臨總線標(biāo)準(zhǔn)不一樣，各個(gè)協(xié)議不兼容的現(xiàn)象。當(dāng)然這有解決的方法，一些常用的總線之間市場上流通各種轉(zhuǎn)接模塊，如USB和串口 RS232的轉(zhuǎn)接模塊，USB和CAN總線的轉(zhuǎn)接模塊，RS232和RS485 的轉(zhuǎn)接模塊等等，但一些總線之間市場上還沒有通用的轉(zhuǎn)接頭，如CAN和RS485，CAN和以太網(wǎng)等等，這些在市場上流通的轉(zhuǎn)接模塊可以在兩種不同的總線之間進(jìn)行轉(zhuǎn)接，但對(duì)于智能家居生活所控制的終端控制設(shè)備，有兩個(gè)方面要突破，第一是大量性，各種終端控制設(shè)備數(shù)量眾多；第二是多樣性，各個(gè)終端控制設(shè)備來自各個(gè)產(chǎn)家，所應(yīng)用總線標(biāo)準(zhǔn)都有不同。如果這些設(shè)備都采用轉(zhuǎn)接模塊來進(jìn)行轉(zhuǎn)接之后，再進(jìn)行統(tǒng)一控制。一個(gè)是轉(zhuǎn)接頭多，占用空間和影響接線美觀；二個(gè)是成本高，一個(gè)轉(zhuǎn)接頭的成本并不算高，但數(shù)量多，由此產(chǎn)生的成本就高；三個(gè)是傳輸安全穩(wěn)定性得不到保證，單個(gè)轉(zhuǎn)接頭通信誤碼率也許很低，但經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)接之后，難免發(fā)生丟包現(xiàn)象，從面對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、布局靈活、適用范圍廣的基于物聯(lián)網(wǎng)的路由方法及路由器。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 一種基于物聯(lián)網(wǎng)的路由方法，其特征在于步驟為
①所有終端控制設(shè)備通過各自所支持的總線連接到物聯(lián)網(wǎng)路由器，物聯(lián)網(wǎng)路由器與中控設(shè)備相連；
②將連接到物聯(lián)網(wǎng)路由器各個(gè)終端控制設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，所述編號(hào)包括終端控制設(shè)備的類型和終端控制設(shè)備的ID地址；
③當(dāng)終端控制設(shè)備發(fā)送信息時(shí)，先通過所支持的總線網(wǎng)絡(luò)送至物聯(lián)網(wǎng)路由器；物聯(lián)網(wǎng)路由器根據(jù)所述編號(hào)判斷終端控制設(shè)備的類型和終端控制設(shè)備的ID地址，判斷出終端控制設(shè)備的來源后，物聯(lián)網(wǎng)路由器將終端控制設(shè)備所發(fā)送信息轉(zhuǎn)換為中控設(shè)備能識(shí)別的信號(hào)廣播出去；
④中控設(shè)備接收到廣播信號(hào)后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理分析，再將處理信息發(fā)給物聯(lián)網(wǎng)路由器；
⑤物聯(lián)網(wǎng)路由器接收到中控設(shè)備的處理信息，開始對(duì)信息進(jìn)行分析，分析作為信息接收者的終端控制設(shè)備類型、總線網(wǎng)絡(luò)類型、ID地址；然后，選定目標(biāo)終端控制設(shè)備以及合適的總線網(wǎng)絡(luò)類型，發(fā)送來自中控設(shè)備的處理信息；
⑥作為信息接收者的終端控制設(shè)備接收到信息后，判斷處理信息中包含的ID地址與自身的ID地址是否相同，如果不相同，放棄命令；如果相同，則執(zhí)行命令；執(zhí)行命令成功后， 作為信息接收者的終端控制設(shè)備發(fā)送確認(rèn)已執(zhí)行信息至物聯(lián)網(wǎng)路由器，經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)路由器發(fā)送給中控設(shè)備。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種物聯(lián)網(wǎng)路由器，其特征在于它包括 中央處理模塊，用來進(jìn)行各種計(jì)算和協(xié)議轉(zhuǎn)換作業(yè)，主要將接收到的信號(hào)處理之后通過外圍電路再發(fā)送出去；
存儲(chǔ)模塊，主要存儲(chǔ)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的類型和ID ； 時(shí)鐘模塊，進(jìn)行精確的計(jì)時(shí)； 接口模塊，包括了兩種以上的總線接口 ；
數(shù)模信號(hào)輸入輸出模塊，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)模信號(hào)的識(shí)別和處理，提供多個(gè)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的入口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用了本發(fā)明的路由方法和路由器后，大大降低了成本、節(jié)省了布局空間、接口豐富，滿足各個(gè)設(shè)備總線的接入，且接口的擴(kuò)展性好，靈活性強(qiáng)。本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)路由器，具有高精度的分析處理能力，能精確識(shí)別各種總線的輸入信號(hào)，在處理時(shí)不會(huì)因?yàn)檎`識(shí)別而造成誤處理。


圖1是本發(fā)明路由方法的流程示意圖； 圖2是本發(fā)明中協(xié)議轉(zhuǎn)換的示意圖3是本發(fā)明路由器的框架結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明路由器中接口模塊的框架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明路由器在應(yīng)用實(shí)例中的框架結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的路由方法，其步驟為
①所有終端控制設(shè)備通過各自所支持的總線連接到物聯(lián)網(wǎng)路由器，物聯(lián)網(wǎng)路由器與中控設(shè)備相連；
②將連接到物聯(lián)網(wǎng)路由器各個(gè)終端控制設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，所述編號(hào)包括終端控制設(shè)備的類型和終端控制設(shè)備的ID地址；
③當(dāng)終端控制設(shè)備發(fā)送信息時(shí)，先通過所支持的總線網(wǎng)絡(luò)送至物聯(lián)網(wǎng)路由器；物聯(lián)網(wǎng)路由器根據(jù)所述編號(hào)判斷終端控制設(shè)備的類型和終端控制設(shè)備的ID地址，判斷出終端控制設(shè)備的來源后，物聯(lián)網(wǎng)路由器將終端控制設(shè)備所發(fā)送信息轉(zhuǎn)換為中控設(shè)備能識(shí)別的信號(hào)廣播出去；
④中控設(shè)備接收到廣播信號(hào)后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理分析，再將處理信息發(fā)給物聯(lián)網(wǎng)路由
器；
⑤物聯(lián)網(wǎng)路由器接收到中控設(shè)備的處理信息，開始對(duì)信息進(jìn)行分析，分析作為信息接收者的終端控制設(shè)備類型、總線網(wǎng)絡(luò)類型、ID地址；然后，選定目標(biāo)終端控制設(shè)備以及合適的總線網(wǎng)絡(luò)類型，發(fā)送來自中控設(shè)備的處理信息；
⑥作為信息接收者的終端控制設(shè)備接收到信息后，判斷處理信息中包含的ID地址與自身的ID地址是否相同，如果不相同，放棄命令；如果相同，則執(zhí)行命令；執(zhí)行命令成功后， 作為信息接收者的終端控制設(shè)備發(fā)送確認(rèn)已執(zhí)行信息至物聯(lián)網(wǎng)路由器，經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)路由器發(fā)送給中控設(shè)備。協(xié)議轉(zhuǎn)換過程如圖2所示
總線A命令和總線B命令分別控制在總線C和總線D上的設(shè)備，總線A命令通過總線A 傳輸給路由器的信號(hào)，經(jīng)過總線A在路由器中對(duì)應(yīng)的算法處理，轉(zhuǎn)換成協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)幀，再通過中控的分析處理，發(fā)出一條將通過總線C和總線D發(fā)送的協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)幀命令至路由器，路由器由標(biāo)準(zhǔn)幀中提取要發(fā)送命令的網(wǎng)絡(luò)類型及ID號(hào)，確定要從總線C和總線D發(fā)送命令， 路由器在確定網(wǎng)絡(luò)類型后，通過總線C及總線D在路由器中對(duì)應(yīng)的算法，將標(biāo)準(zhǔn)幀命令分別轉(zhuǎn)換成總線C命令和總線D命令，再通過總線C及總線D發(fā)送出去。結(jié)合圖4，以一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例來說明本發(fā)明的詳細(xì)流程。例如一個(gè)終端控制設(shè)備，如調(diào)光設(shè)備，支持Can總線；另一個(gè)終端控制設(shè)備，如觸摸面板，支持RS232總線；中控設(shè)備支持以太網(wǎng)協(xié)議。這三個(gè)部件都通過各自支持的總線連接至于聯(lián)網(wǎng)路由器。以一個(gè)操作為例，用戶要通過觸摸面板將調(diào)光設(shè)備控制的燈的亮度從30調(diào)至70。首先，對(duì)兩個(gè)終端控制設(shè)備(調(diào)光設(shè)備和觸摸面板)進(jìn)行設(shè)備類型編號(hào)。例如，調(diào)光設(shè)備類型為01，觸摸面板類型為03 ；兩個(gè)終端控制設(shè)備各有一個(gè)唯一的ID，假如調(diào)光設(shè)備的ID為11，觸摸面板的ID為32。當(dāng)用戶在ID為32的觸摸面板上將調(diào)光設(shè)備控制的燈的亮度從30調(diào)至70時(shí)，觸摸面板將命令通過RS232總線發(fā)出。RS232總線將命令傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)路由器中，物聯(lián)網(wǎng)路由器對(duì)其進(jìn)行分析，判定消息來自RS232總線、ID為32的觸摸面板，于是，將其解析成中控設(shè)備可以理解的以太網(wǎng)協(xié)議廣播出去。中控設(shè)備從以太網(wǎng)接收到這條解析后的命令，經(jīng)過分析后，再通過以太網(wǎng)發(fā)出將調(diào)光設(shè)備把燈光從30調(diào)至70的命令。物聯(lián)網(wǎng)路由器接收到這條命令后，進(jìn)行分析，這條命令是要通過Can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到ID為11的調(diào)光設(shè)備上。物聯(lián)網(wǎng)路由器將消息進(jìn)行轉(zhuǎn)換成Can 總線能識(shí)別的信息通過can總線發(fā)送出去。當(dāng)ID為11的調(diào)光設(shè)備接收到消息時(shí)，進(jìn)行ID判定，判定這條消息是對(duì)自己發(fā)送， 于是接收，執(zhí)行。當(dāng)ID為11的調(diào)光設(shè)備執(zhí)行完命令后再發(fā)出一條已執(zhí)行完的確認(rèn)命令，再同樣的經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)路由器到達(dá)中控設(shè)備，中控設(shè)備再通過物聯(lián)網(wǎng)路由器發(fā)送給觸摸面板， 以達(dá)到確認(rèn)。最終完成整個(gè)操作過程。從上述過程可知，參見圖4，為了使物聯(lián)網(wǎng)路由器在各個(gè)不同的總線網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議中進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過程，在物聯(lián)網(wǎng)路由器中，集成了各個(gè)總線協(xié)議。每種總線的協(xié)議幀完全不同， 物聯(lián)網(wǎng)路由器將從不同種線接收來的數(shù)據(jù)，按照對(duì)應(yīng)的總線協(xié)議提出ID、通道、控制類數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成一種協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)幀，再將標(biāo)準(zhǔn)幀命令有選擇性的通過對(duì)應(yīng)的總線協(xié)議轉(zhuǎn)換成各種對(duì)應(yīng)的總線命令。如何在不同總線中找出各個(gè)設(shè)備，為了解決這一問題，物聯(lián)網(wǎng)路由器采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，所有的總線命令都將通過這個(gè)協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換。下面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)路由器采用的協(xié)議進(jìn)行描述。協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)幀該協(xié)議兼容目前市場上通用的大部分總線網(wǎng)絡(luò)，如AS_I總線、Lin 總線、can總線、SCS總線、Modbus總線及Zigbee無線通信協(xié)議、IO數(shù)模信號(hào)等各種信號(hào)輸入，物聯(lián)網(wǎng)路由器在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層拓展加入了“協(xié)議轉(zhuǎn)換算法”、“路由算法”，從而保證了收發(fā)數(shù)據(jù)能正確的達(dá)到相應(yīng)的受控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點(diǎn)并根據(jù)路由器最小路徑到達(dá)。路由算法每一個(gè)總線命令，都包含了自身的網(wǎng)絡(luò)類型，及設(shè)備唯一的ID號(hào)，及讀寫命令等，物聯(lián)網(wǎng)路由器通過總線傳來的命令提取網(wǎng)絡(luò)類型以及ID號(hào)進(jìn)行分析，如果是單純的讀寫命令，如can總線設(shè)備，包含某一通道的讀寫，則在標(biāo)準(zhǔn)幀的CMD項(xiàng)上賦上讀 (0x02)及寫(0x01)以及修改ID (0x03)，并將所要控制設(shè)備的通道賦給DataAdr項(xiàng)，將所要控制設(shè)備通道的值賦與Data項(xiàng)，加上協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)幀獨(dú)特的驗(yàn)證碼，從而發(fā)送給中央控制系統(tǒng)。同樣的中央控制系統(tǒng)發(fā)送的命令，物聯(lián)網(wǎng)路由器通過提取網(wǎng)絡(luò)類型及設(shè)備ID，再通過轉(zhuǎn)換命令選擇網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。如果命令不是讀寫命令，而是一串字符或一串?dāng)?shù)組，沒有讀寫及通道數(shù)值等數(shù)據(jù)，當(dāng)此種命令發(fā)送過來，物聯(lián)網(wǎng)路由器通過讀取這串?dāng)?shù)據(jù)的長度n，將η賦給Dataleg，在Dataleg后面，將數(shù)組或字符原樣粘貼，加上標(biāo)準(zhǔn)幀獨(dú)特的驗(yàn)證碼，發(fā)送給中央控制系統(tǒng)，當(dāng)中央控制系統(tǒng)發(fā)送此類命令時(shí)，將以上過程相反執(zhí)行。上述特殊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)幀如下表1. 1 _
[
權(quán)利要求
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的路由方法，其特征在于步驟為①所有終端控制設(shè)備通過各自所支持的總線連接到物聯(lián)網(wǎng)路由器，物聯(lián)網(wǎng)路由器與中控設(shè)備相連；②將連接到物聯(lián)網(wǎng)路由器各個(gè)終端控制設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，所述編號(hào)包括終端控制設(shè)備的類型和終端控制設(shè)備的ID地址；③當(dāng)終端控制設(shè)備發(fā)送信息時(shí)，先通過所支持的總線網(wǎng)絡(luò)送至物聯(lián)網(wǎng)路由器；物聯(lián)網(wǎng)路由器根據(jù)所述編號(hào)判斷終端控制設(shè)備的類型和終端控制設(shè)備的ID地址，判斷出終端控制設(shè)備的來源后，物聯(lián)網(wǎng)路由器將終端控制設(shè)備所發(fā)送信息轉(zhuǎn)換為中控設(shè)備能識(shí)別的信號(hào)廣播出去；④中控設(shè)備接收到廣播信號(hào)后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理分析，再將處理信息發(fā)給物聯(lián)網(wǎng)路由器；⑤物聯(lián)網(wǎng)路由器接收到中控設(shè)備的處理信息，開始對(duì)信息進(jìn)行分析，分析作為信息接收者的終端控制設(shè)備類型、總線網(wǎng)絡(luò)類型、ID地址；然后，選定目標(biāo)終端控制設(shè)備以及合適的總線網(wǎng)絡(luò)類型，發(fā)送來自中控設(shè)備的處理信息；⑥作為信息接收者的終端控制設(shè)備接收到信息后，判斷處理信息中包含的ID地址與自身的ID地址是否相同，如果不相同，放棄命令；如果相同，則執(zhí)行命令；執(zhí)行命令成功后， 作為信息接收者的終端控制設(shè)備發(fā)送確認(rèn)已執(zhí)行信息至物聯(lián)網(wǎng)路由器，經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)路由器發(fā)送給中控設(shè)備。
2.一種物聯(lián)網(wǎng)路由器，其特征在于它包括中央處理模塊，用來進(jìn)行各種計(jì)算和協(xié)議轉(zhuǎn)換作業(yè)，主要將接收到的信號(hào)處理之后通過外圍電路再發(fā)送出去；存儲(chǔ)模塊，主要存儲(chǔ)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的類型和ID ；時(shí)鐘模塊，進(jìn)行精確的計(jì)時(shí)；接口模塊，包括了兩種以上的總線接口 ；數(shù)模信號(hào)輸入輸出模塊，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)模信號(hào)的識(shí)別和處理，提供多個(gè)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的入口。
全文摘要
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的路由方法及路由器，該方法為①所有有唯一編號(hào)ID的終端控制設(shè)備通過各自所支持的總線連接到物聯(lián)網(wǎng)路由器；②當(dāng)終端控制設(shè)備發(fā)送信息時(shí)，先通過各自總線網(wǎng)絡(luò)送至物聯(lián)網(wǎng)路由器，后者根據(jù)命令提取終端控制設(shè)備的類型及ID地址，并將信息轉(zhuǎn)換為中控設(shè)備能識(shí)別的信號(hào)廣播出去；③中控設(shè)備接收到信號(hào)后，進(jìn)行處理分析后發(fā)給物聯(lián)網(wǎng)路由器；④物聯(lián)網(wǎng)路由器接收到處理信息，經(jīng)過提取轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)總線命令選擇網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；⑤終端控制設(shè)備接收到信息后，執(zhí)行命令并發(fā)送確認(rèn)至中控設(shè)備。該路由器包括中央處理模塊、存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、接口模塊、數(shù)模信號(hào)輸入輸出模塊。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、布局靈活、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102255810SQ201110196309
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者李葉坤, 艾志軍, 陳云中, 隆雪開, 黃啟明, 黎穎 申請(qǐng)人:湖南艾特美電子科技有限公司