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一种基于阿里IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法

阅读:107发布:2020-05-14

专利汇可以提供一种基于阿里IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及智能家居技术领域,公开了一种基于阿里 云 IoT Hub平台的智能家居 物联网 通信方法,即一方面由于采用MQTT通信协议在阿里云IoT Hub平台上实现网络 服务器 与家庭网关之间的订阅消息传送,可利用MQTT通信协议的通信特点保障信息传送的及时性,使用户终端在发出控制 请求 后,目标家居设备可最快地执行且响应,并最大限度地缩短了收到 回执 的时间,可快速更新家居设备的使用状态,满足用户的及时性需求;另一方面由于家庭网关只需订阅1条发布主题和1条订阅主题既可以完成操作室内多个设备,可做到经济实用,实现易于推广的目的。此外还具有网关激活自动化、添加设备方便和易于多房屋管理等特点,并可提供简约的操作界面,方便操作。,下面是一种基于阿里IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法专利的具体信息内容。

1.一种基于阿里IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于,包括如下步骤:
S101.用户终端在访问网络服务器并经人机交互操作生成家居设备控制请求消息后,将所述家居设备控制请求消息上传至网络服务器,其中,所述家居设备控制请求消息包含有控制请求唯一编号、用户终端唯一标识、目标家庭ID、目标设备ID和控制请求内容,所述控制请求内容包含有目标设备属性ID和请求更新的设备属性值;
S102.网络服务器在收到所述家居设备控制请求消息后,将所述家居设备控制请求消息转化为控制指令,然后按照MQTT通信协议,将所述控制指令作为第一Payload消息发布到阿里云IoT Hub平台的第一Topic主题上,使订阅该第一Topic主题的且在线的目标家庭网关即时收到所述控制指令,其中,所述目标家庭网关与所述目标家庭ID一一对应;
S103.目标家庭网关在收到所述控制指令后,解析所述控制指令,然后根据解析获取的目标设备属性ID和设备属性值控制目标家居设备执行相应的设备属性更新动作,其中,所述目标家居设备根据解析获取的目标设备ID唯一确定;
S104.目标家居设备在执行完毕后,向与其长连接的目标家庭网关反馈控制回执信息;
S105.目标家庭网关在收到所述控制回执信息后,按照MQTT通信协议将所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号作为第二Payload消息发布到阿里云IoT Hub平台的第二Topic主题上,使订阅该第二Topic主题的且在线的网络服务器即时收到所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号;
S106.网络服务器在收到所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号后,根据所述控制回执信息更新在数据库中与该控制请求唯一编号相应的信息,并通过静默推送技术通知与该控制请求唯一编号对应的用户终端刷新显示与所述目标设备ID对应的家居设备状态。
2.如权利要求1所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于:所述用户终端运行有基于安卓系统或iOS系统的客户端APP程序,所述客户端APP程序提供有可对在家居设备显示界面中各个家居设备进行虚拟按键操作、语音输入操作和/或详情页操作的功能。
3.如权利要求2所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于:在所述家居设备显示界面上采用Table View技术展示联网的各个家居设备。
4.如权利要求2所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于:当在所述客户端APP程序上创建有多个分别与不同房屋一一对应的家居设备显示界面时,根据用户终端与对应房屋的地理位置远近程度对各个家居设备显示界面进行由近及远的排序展示或进行由远及近的排序展示。
5.如权利要求2所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于:所述客户端APP程序通过调用HTTP/HTTPS接口访问网络服务器。
6.如权利要求2所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于,在所述步骤S101之前,还包括有如下步骤:
S201.在用户终端采用蓝牙通信技术关联待激活家庭网关后,所述客户端APP程序通过建立的蓝牙D2D网络将本地保存的家庭WiFi账号及密码和从阿里云IoT Hub平台获取的网关三元组信息传送给该待激活家庭网关,其中,所述网关三元组信息包含有唯一网关名、网关密钥和网关密文;
S202.待激活家庭网关在收到所述家庭WiFi账号及密码和所述网关三元组信息后,启动并完成激活程序。
7.如权利要求2所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于,在所述步骤S101之前,还包括有如下步骤:
S301.家庭网关在成功完成与待联网家居设备的D2D配对后,按照MQTT通信协议,将生成的设备添加信息作为第三Payload消息发布到阿里云IoT Hub平台的第三Topic主题上,使订阅该第三Topic主题的且在线的网络服务器即时收到所述设备添加信息,其中,所述设备添加信息包含家庭ID和待联网家居设备的设备ID;
S302.网络服务器在收到所述设备添加信息后,根据本地绑定的家庭ID与用户终端唯一标识的关联关系和所述设备添加信息中的家庭ID,确定对应的用户终端,然后绑定该用户终端与所述设备添加信息中设备ID的关联关系,并通过静默推送技术通知该用户终端刷新显示与所述设备ID对应的家居设备状态。
8.如权利要求1所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于:在所述步骤S102中,将所述家居设备控制请求消息转化为控制指令的步骤包括:
通过<16进制转json/json转16进制>脚本函数将所述家居设备控制请求消息转化为16进制控制指令。
9.如权利要求1所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于:所述用户终端为智能手机或平板电脑,所述网络服务器为APP服务器或Web服务器,所述家庭网关为基于ZigBee通信技术和/或WiFi通信技术的智能无线网关。
10.如权利要求1所述的一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,其特征在于:所述目标家居设备为控制开关空调、电视机、、燃气、室内摄像头的云台、可视对讲门铃或燃气报警器。

说明书全文

一种基于阿里IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法

技术领域

[0001] 本发明属于智能家居技术领域,具体涉及一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法。

背景技术

[0002] 智能家居系统由家庭网关和家居设备组成,其中,家居设备包括多种类型的设备,例如智能空气净化器、智能空调、智能箱和智能洗衣机等,而家庭网关是智能家居系统中内外通信的核心,用于在智能家居系统内与该系统内的各种家居设备进行连接,从而实现对该系统进行管理、控制以及信息交互等目的。智能家居系统还通过家庭网关与互联网(Internet)上的客户端进行远程通信连接,从而构成智能家居管理系统,通过客户端对智能家居系统内的家居设备进行远程控制、远程监控、多媒体通信等。
[0003] 在当前智能家居管理系统中,客户端普遍以手机APP程序或网页终端为主,但是普遍缺少家居管理的及时性,即客户端在发出控制指令后,收到回执的时间有时候较长,最长时大约5秒钟,导致家居设备的使用状态更新较慢,无法满足用户的及时性需求。

发明内容

[0004] 为了解决在当前智能家居管理系统中所存在的家居管理响应不够及时的问题,本发明目的在于提供一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法。
[0005] 本发明所采用的技术方案为:
[0006] 一种基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,包括如下步骤:
[0007] S101.用户终端在访问网络服务器并经人机交互操作生成家居设备控制请求消息后,将所述家居设备控制请求消息上传至网络服务器,其中,所述家居设备控制请求消息包含有控制请求唯一编号、用户终端唯一标识、目标家庭ID、目标设备ID和控制请求内容,所述控制请求内容包含有目标设备属性ID和请求更新的设备属性值;
[0008] S102.网络服务器在收到所述家居设备控制请求消息后,将所述家居设备控制请求消息转化为控制指令,然后按照MQTT通信协议,将所述控制指令作为第一Payload消息发布到阿里云IoT Hub平台的第一Topic主题上,使订阅该第一Topic主题的且在线的目标家庭网关即时收到所述控制指令,其中,所述目标家庭网关与所述目标家庭ID一一对应;
[0009] S103.目标家庭网关在收到所述控制指令后,解析所述控制指令,然后根据解析获取的目标设备属性ID和设备属性值控制目标家居设备执行相应的设备属性更新动作,其中,所述目标家居设备根据解析获取的目标设备ID唯一确定;
[0010] S104.目标家居设备在执行完毕后,向与其长连接的目标家庭网关反馈控制回执信息;
[0011] S105.目标家庭网关在收到所述控制回执信息后,按照MQTT通信协议将所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号作为第二Pay load消息发布到阿里云IoT Hub平台的第二Topic主题上,使订阅该第二Topic主题的且在线的网络服务器即时收到所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号;
[0012] S106.网络服务器在收到所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号后,根据所述控制回执信息更新在数据库中与该控制请求唯一编号相应的信息,并通过静默推送技术通知与该控制请求唯一编号对应的用户终端刷新显示与所述目标设备ID对应的家居设备状态。
[0013] 优化的,所述用户终端运行有基于安卓系统或iOS系统的客户端APP程序,所述客户端APP程序提供有可对在家居设备显示界面中各个家居设备进行虚拟按键操作、语音输入操作和/或详情页操作的功能。
[0014] 进一步优化的,在所述家居设备显示界面上采用Table View技术展示联网的各个家居设备。
[0015] 进一步优化的,当在所述客户端APP程序上创建有多个分别与不同房屋一一对应的家居设备显示界面时,根据用户终端与对应房屋的地理位置远近程度对各个家居设备显示界面进行由近及远的排序展示或进行由远及近的排序展示。
[0016] 具体的,所述客户端APP程序通过调用HTTP/HTTPS接口访问网络服务器。
[0017] 进一步优化的,在所述步骤S101之前,还包括有如下步骤:
[0018] S201.在用户终端采用蓝牙通信技术关联待激活家庭网关后,所述客户端APP程序通过建立的蓝牙D2D网络将本地保存的家庭WiFi账号及密码和从阿里云IoT Hub平台获取的网关三元组信息传送给该待激活家庭网关,其中,所述网关三元组信息包含有唯一网关名、网关密钥和网关密文;
[0019] S202.待激活家庭网关在收到所述家庭WiFi账号及密码和所述网关三元组信息后,启动并完成激活程序。
[0020] 进一步优化的,在所述步骤S101之前,还包括有如下步骤:
[0021] S301.家庭网关在成功完成与待联网家居设备的D2D配对后,按照MQTT通信协议,将生成的设备添加信息作为第三Payload消息发布到阿里云IoT Hub平台的第三Topic主题上,使订阅该第三Topic主题的且在线的网络服务器即时收到所述设备添加信息,其中,所述设备添加信息包含家庭ID和待联网家居设备的设备ID;
[0022] S302.网络服务器在收到所述设备添加信息后,根据本地绑定的家庭ID与用户终端唯一标识的关联关系和所述设备添加信息中的家庭ID,确定对应的用户终端,然后绑定该用户终端与所述设备添加信息中设备ID的关联关系,并通过静默推送技术通知该用户终端刷新显示与所述设备ID对应的家居设备状态。
[0023] 具体的,在所述步骤S102中,将所述家居设备控制请求消息转化为控制指令的步骤包括:
[0024] 通过<16进制转json/json转16进制>脚本函数将所述家居设备控制请求消息转化为16进制控制指令。
[0025] 具体的,所述用户终端为智能手机或平板电脑,所述网络服务器为APP服务器或Web服务器,所述家庭网关为基于ZigBee通信技术和/或WiFi通信技术的智能无线网关。
[0026] 具体的,所述目标家居设备为控制开关、空调、电视机、、燃气、室内摄像头的云台、可视对讲门铃或燃气报警器。
[0027] 本发明的有益效果为:
[0028] (1)本发明创造提供了一种可满足用户控制反馈及时性需求的新型智能家居物联网通信方法,即一方面由于采用MQTT通信协议在阿里云IoT Hub平台上实现网络服务器与家庭网关之间的订阅消息传送(即控制指令以及控制回执的传送),可利用MQTT通信协议的通信特点保障信息传送的及时性,使用户终端在发出控制请求后,目标家居设备可最快地执行且响应,并最大限度地缩短了收到回执的时间,可快速更新家居设备的使用状态,满足用户的及时性需求;另一方面由于家庭网关只需订阅1条发布(publish)主题和1条订阅(subscribe)主题既可以完成操作室内多个设备,可做到经济实用,实现易于推广的目的;
[0029] (2)所述智能家居物联网通信方法还具有网关激活自动化、添加设备方便和易于多房屋管理等特点,并可提供简约的操作界面,方便操作,特别适合老年人用户通过APP控制家里的设备;
[0030] (3)本实施例还提升了远程控制的安全性,可采用阿里云IoT Hub平台在设备入云鉴权上,安全性比较高;在用户终端,关键信息(如网关三元组信息)也采用了AES加密技术(一种一万年才能破解出密钥的高级加密标准),确保信息足够安全;家庭网关在向门锁发送开锁指令时,可采用不重复的加密指令,即使黑客通过某些装置和技术截获了某处开锁的指令,但复制该指令再次向门锁发送时,门锁不会被开启,因为该指令用过一次后会被抛弃;
[0031] (4)通过采用ZigBee通信技术的家庭网关,可实现100米的传输距离和上万台子设备的连接性能,可应用于别墅、养老院等占地面积大且设备多的场所;
[0032] (5)由于是采用阿里云IoT Hub平台,不用自己搭建代理服务器,技术简单,开发周期短,使用稳定不掉线、不宕机,故障率很低。附图说明
[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034] 图1是本发明提供的基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法流程示意图。
[0035] 图2是本发明提供的智能家居物联网通信系统的工作逻辑示例图。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而,可用很多备选的形式来体现本发明,并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
[0037] 应当理解,尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元,但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元,同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
[0038] 应当理解,对于本文中可能出现的术语“和/或”,其仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况;对于本文中可能出现的术语“/和”,其是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况;另外,对于本文中可能出现的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
[0039] 应当理解,在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时,它可以与另一个单元直相连接或耦合,或中间单元可以存在。相対地,在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时,表示不存在中间单元。另外,应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如,“在……之间”对“直接在……之间”“, 相邻”对“直接相邻”等等)。
[0040] 应当理解,本文使用的术语仅用于描述特定实施例,并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的,单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式,除非上下文明确指示相反意思。还应当理解,若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
[0041] 应当理解,还应当注意到在一些备选实施例中,所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
[0042] 应当理解,在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。
例如可以在框图中示出系统,以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中,可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术,以避免使得示例实施例不清楚。
[0043] 实施例一
[0044] 如图1~2所示,本实施例提供的所述基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,可以但不限于包括如下步骤S101~S106。
[0045] S101.用户终端在访问网络服务器并经人机交互操作生成家居设备控制请求消息后,将所述家居设备控制请求消息上传至网络服务器,其中,所述家居设备控制请求消息可以但不限于包含有控制请求唯一编号、用户终端唯一标识、目标家庭ID、目标设备ID和控制请求内容等,所述控制请求内容可以但不限于包含有目标设备属性ID和请求更新的设备属性值等。
[0046] 在所述步骤S101中,所述用户终端为由住户所持有的电子设备,以便住户对联网的家居设备进行远程控制、远程监控、多媒体通信等;具体的,所述用户终端可以但不限于为智能手机或平板电脑等。所述家居设备控制请求消息用于促使网络服务器生成对应的控制指令,以便传送至目标家庭网关,控制目标家居设备执行与所述控制请求内容相应的动作,例如关灯、开灯、温度调节或工作模式设定等操作。所述家居设备控制请求消息可以但不限于通过在用户终端上运行的客户端APP程序进行人机交互操作生成,即优化的,所述用户终端运行有基于安卓系统或iOS系统的客户端APP程序,所述客户端APP程序提供有可对在家居设备显示界面中各个家居设备进行虚拟按键操作、语音输入操作和/或详情页操作等的功能,例如在iPhone手机端通过点击开关虚拟按钮或语音输入的方式远程控制室内诸如灯控开关、推窗器和窗帘设备等控制开关类的家居设备;另外还可以在设备详情页上操作启动空调、电视机、门锁、燃气阀、室内摄像头的转动云台、通过可视对讲门铃与屋外人员对话等。此外,具体的,所述客户端APP程序通过调用HTTP/HTTPS接口访问网络服务器,以便实现用户终端与网络服务器的通信连接。
[0047] 在所述步骤S101中,优化的,可在所述家居设备显示界面上采用Table View技术展示联网的各个家居设备。所述Table View技术即为现有的表格视图技术,可以将家居设备尽可能多的列举在一个页面上,使界面简洁明了,操作简单,例如只需点击单元格即可完成开灯关灯操作。
[0048] 在所述步骤S101中,优化的,当在所述客户端APP程序上创建有多个分别与不同房屋一一对应的家居设备显示界面时,根据用户终端与对应房屋的地理位置远近程度对各个家居设备显示界面进行由近及远的排序展示或进行由远及近的排序展示。由此可适用于住户拥有多套房产的情况,不但可以便捷地创建多个家居设备显示界面,还可以方便对不同房屋的家居设备进行集中式控制,利于用户管理和操作。
[0049] 在所述步骤S101之前,需要激活作为目标家庭网关的网关设备,即完成往网关写入WiFi账号及密码的操作,称之为“设备上云”,只有网关上云了,与所述家居设备控制请求消息对应的控制指令才能被目标家庭网关收到,由此优化的,还包括有如下步骤:S201.在用户终端采用蓝牙通信技术关联待激活家庭网关后,所述客户端APP程序通过建立的蓝牙D2D网络(Device-to-Device,终端直通)将本地保存的家庭WiFi账号及密码和从阿里云IoT Hub平台获取的网关三元组信息传送给该待激活家庭网关,其中,所述网关三元组信息包含有唯一网关名、网关密钥和网关密文;S202.待激活家庭网关在收到所述家庭WiFi账号及密码和所述网关三元组信息后,启动并完成激活程序。在前述步骤S201中,所述唯一网关名是家庭网关所订阅主题中的一个字段,叫deviceName,每个家庭网关都是一个设备,都要拥有唯一不同的deviceName,所述阿里云IoT Hub平台除了给每个家庭网关分配deviceName外,还分配网关密钥——productKey和网关密文——productSecret,这三个组合在一起被称为三元组信息,它们可在加密等处理后用于登录阿里云时进行鉴权等操作,以达到安全的目的。此外,家庭和家庭网关的绑定是一一对应关系,一个家庭对应一个家庭网关,用户终端在上传所述家居设备控制请求消息时,可只传目标家庭ID,网络服务器可根据数据库里存储的绑定关系信息将目标家庭ID转化成目标家庭网关的唯一网关名,以达到远程控制家居设备的目的。相比较于目前市场上主流的激活网关方式(即手机连接上网关在AP模式时发出的Wi-Fi信号,使手机与网关实现组网,然后往网关手动写入家用WiFi的SSID和密码;并在此过程中,手机、网关与家用Wi-Fi路由器这三者间的距离要互相保持1.5米内,且写入数据所用时间较长,大约15-30秒甚至更长,期间还容易出现激活失败,需重复多次才能激活成功,影响用户体验),可简化激活步骤,使激活只需3秒钟,且成功率大,用户体验好。
[0050] 在所述步骤S101之前,还需要在家居设备显示界面中添加作为目标家居设备的家居设备,即优化的,还包括有如下步骤:S301.家庭网关在成功完成与待联网家居设备的D2D配对后,按照MQTT通信协议,将生成的设备添加信息作为第三Payload消息发布到阿里云IoT Hub平台的第三Topic主题上,使订阅该第三Topic主题的且在线的网络服务器即时收到所述设备添加信息,其中,所述设备添加信息包含家庭ID和待联网家居设备的设备ID;S302.网络服务器在收到所述设备添加信息后,根据本地绑定的家庭ID与用户终端唯一标识的关联关系和所述设备添加信息中的家庭ID,确定对应的用户终端,然后绑定该用户终端与所述设备添加信息中设备ID的关联关系,并通过静默推送技术通知该用户终端刷新显示与所述设备ID对应的家居设备状态。在所述步骤S302中,家庭ID与用户终端唯一标识的关联关系可在家庭网关激活后且在创建家居设备显示界面进行手动绑定,使一个用户终端唯一标识可对应多个不同的家庭网关(家庭网关一般与家居设备显示界面一一对应),由此通过前述步骤S301~S302,可使添加设备特别方便,只需要一手长按住家庭网关配对键,另一手长按住家居设备的配对键就可以实现配对,并在配对成功后,只要客户端APP程序一刷新,就可以看到新加入的家居设备,而且可保证一次性配对成功率大,优化了用户体验,并且无需扫码配对,省去了不少操作步骤。
[0051] S102.网络服务器在收到所述家居设备控制请求消息后,将所述家居设备控制请求消息转化为控制指令,然后按照MQTT通信协议,将所述控制指令作为第一Payload消息发布到阿里云IoT Hub平台的第一Topic主题上,使订阅该第一Topic主题的且在线的目标家庭网关即时收到所述控制指令,其中,所述目标家庭网关与所述目标家庭ID一一对应。
[0052] 在所述步骤S102中,所述网络服务器为服务商所持有的电子设备,用于转化所述家居设备控制请求消息,生成和发布对应的控制指令及接收控制回执等信息,以及云存储与管理相关的数据;具体的,所述网络服务器可以但不限于为APP服务器或Web服务器。为了确保控制指令能够被家庭网关所识别,具体的,将所述家居设备控制请求消息转化为控制指令的步骤包括:通过<16进制转json/json转16进制>脚本函数将所述家居设备控制请求消息转化为16进制控制指令,其中,所述<16进制转json/json转16进制>脚本函数为实现16进制与json文本互转的现有脚本函数。所述阿里云IoT Hub平台是现有提供安全可靠的设备连接通信能,支持设备数据采集上云,规则引擎流转数据和云端数据下发设备端的云平台,其采用的通信协议主要为现有的MQTT协议。
[0053] 所述MQTT协议(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输)是ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议,它工作在TCP/IP协议族上,是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议,也即为基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议,具有轻量、简单、开放和易于实现的特点,这些特点使它适用范围非常广泛;在很多情况下,包括受限的环境中,如:机器与机器(M2M)通信和物联网(IoT);其在通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。在MQTT协议通讯过程中有三种身份:发布者(Publish)、代理(Broker,即平台服务器)、订阅者(Subscribe);其中,消息的发布者和订阅者都是客户端,消息代理是服务器,消息发布者可以同时是订阅者;MQTT传输的消息分为:主题(Topic)和负载(Payload)两部分;Topic,可以理解为消息的类型,订阅者订阅(Subscribe)后,就会收到该主题的消息内容(Payload);Payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容。由此本实施例中,网络服务器即可作为发布者向目标家庭网关(此时作为订阅者)传送所述控制指令;还可以作为订阅者接收来自目标家庭网关(此时作为发布者)的控制回执信息等,以及接收来自且正在添加设备的家庭网关(此时也作为发布者)的设备添加信息。另外,所述目标家庭网关可以但不限于为基于ZigBee通信技术和/或WiFi通信技术等的智能无线网关。
[0054] S103.目标家庭网关在收到所述控制指令后,解析所述控制指令,然后根据解析获取的目标设备属性ID和设备属性值控制目标家居设备执行相应的设备属性更新动作,其中,所述目标家居设备根据解析获取的目标设备ID唯一确定。
[0055] 在所述步骤S103中,所述目标家居设备可以但不限于为控制开关、空调、电视机、门锁、燃气阀、室内摄像头的云台、可视对讲门铃或燃气报警器等。另外,通过控制目标家居设备执行相应的设备属性更新动作,即可完成所请求的控制行为,例如更新设置某盏灯的设备属性值为打开状态,即可实现开启灯的控制;或者更新设置某盏灯的设备属性值为关闭状态,即可实现关闭灯的控制。
[0056] S104.目标家居设备在执行完毕后,向与其长连接的目标家庭网关反馈控制回执信息。
[0057] S105.目标家庭网关在收到所述控制回执信息后,按照MQTT通信协议将所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号作为第二Payload消息发布到阿里云IoT Hub平台的第二Topic主题上,使订阅该第二Topic主题的且在线的网络服务器即时收到所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号。
[0058] 在所述步骤S105中,所述目标家庭网关即作为所述控制回执信息的发布者,而所述网络服务器作为所述控制回执信息的订阅者。
[0059] S106.网络服务器在收到所述控制回执信息及对应的控制请求唯一编号后,根据所述控制回执信息更新在数据库中与该控制请求唯一编号相应的信息,并通过静默推送技术通知与该控制请求唯一编号对应的用户终端刷新显示与所述目标设备ID对应的家居设备状态。
[0060] 在所述步骤S106中,所述静默推送技术是一种在iOS7系统之后推出的现有消息推送方式,它与其他推送的区别在于允许应用收到通知后在后台(background)状态下运行一段代码,可用于客户端APP程序从网络服务器获取更新内容。
[0061] 通过前述步骤S101~S106,一方面由于采用MQTT通信协议在阿里云IoT Hub平台上实现网络服务器与家庭网关之间的订阅消息传送(即控制指令以及控制回执的传送),可利用MQTT通信协议的通信特点保障信息传送的及时性,使用户终端在发出控制请求后,目标家居设备可最快地执行且响应,并最大限度地缩短了收到回执的时间,可快速更新家居设备的使用状态,满足用户的及时性需求;另一方面由于家庭网关只需订阅1条发布(publish)主题和1条订阅(subscribe)主题既可以完成操作室内多个设备,可做到经济实用,实现易于推广的目的。此外,还可提供简约的操作界面,方便操作,特别适合老年人用户通过APP控制家里的设备。
[0062] 综上,采用本实施例所提供的基于阿里云IoT Hub平台的智能家居物联网通信方法,具有如下技术效果:
[0063] (1)本实施例提供了一种可满足用户控制反馈及时性需求的新型智能家居物联网通信方法,即一方面由于采用MQTT通信协议在阿里云IoT Hub平台上实现网络服务器与家庭网关之间的订阅消息传送(即控制指令以及控制回执的传送),可利用MQTT通信协议的通信特点保障信息传送的及时性,使用户终端在发出控制请求后,目标家居设备可最快地执行且响应,并最大限度地缩短了收到回执的时间,可快速更新家居设备的使用状态,满足用户的及时性需求;另一方面由于家庭网关只需订阅1条发布(publish)主题和1条订阅(subscribe)主题既可以完成操作室内多个设备,可做到经济实用,实现易于推广的目的;
[0064] (2)所述智能家居物联网通信方法还具有网关激活自动化、添加设备方便和易于多房屋管理等特点,并可提供简约的操作界面,方便操作,特别适合老年人用户通过APP控制家里的设备;
[0065] (3)本实施例还提升了远程控制的安全性,可采用阿里云IoT Hub平台在设备入云鉴权上,安全性比较高;在用户终端,关键信息(如网关三元组信息)也采用了AES加密技术(一种一万年才能破解出密钥的高级加密标准),确保信息足够安全;家庭网关在向门锁发送开锁指令时,可采用不重复的加密指令,即使黑客通过某些装置和技术截获了某处开锁的指令,但复制该指令再次向门锁发送时,门锁不会被开启,因为该指令用过一次后会被抛弃;
[0066] (4)通过采用ZigBee通信技术的家庭网关,可实现100米的传输距离和上万台子设备的连接性能,可应用于别墅、养老院等占地面积大且设备多的场所;
[0067] (5)由于是采用阿里云IoT Hub平台,不用自己搭建代理服务器,技术简单,开发周期短,使用稳定不掉线、不宕机,故障率很低。
[0068] 以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的,若涉及到作为分离部件说明的单元,其可以是或者也可以不是物理上分开的;若涉及到作为单元显示的部件,其可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0069] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
[0070] 最后应说明的是,本发明不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。
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