CN105306319A - 一种基于互联网的智能家居中控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于互联网的智能家居中控系统，包括互联网服务器、家居中控模块、智能移动终端和各类智能电器，互联网服务器与家居中控模块通过UDP用户数据报协议连接，智能移动终端连接互联网服务器，并且与家居中控模块通过P2P点对点连接，家居中控模块连接并且控制各类智能电器。本系统克服了传统智能家居控制的缺陷，释放了互联网服务器的工作压力，确保了智能移动终端与智能电器的连接，降低了系统成本，可靠实现智能电器的控制。

Description

一种基于互联网的智能家居中控系统

技术领域

本发明涉及互联网领域，具体是一种基于互联网的智能家居中控系统。

背景技术

智能家居系统通常由基于互联网服务器、家居中控模块、智能移动终端以及各类智能电器构成，服务器管理用户信息，家居中控模块获取设备的IP地址，智能移动终端包括接入互联网的PC机、手机以及PAD等，各类智能电器包括电视机、空调机、路由器、照明灯、门禁设备、冰箱、电风扇、摄像机、电脑、入侵检测设备、对讲设备、电饭锅、油烟机、消防设备、音响设备、电话等；用户家居中控模块与服务器通过TCP传输控制协议连接，智能移动终端通过互联网连接服务器，并且由安装的APP发送智能电器的控制指令，服务器将控制指令传输至家居中控模块，由家居中控模块实现智能电器的控制。该系统中，由于家居中控模块与服务器的连接是通过TCP的长连接，一旦断线，智能移动终端无法连接智能电器，不能对其进行控制，从而给用户带来一定的损失，同时智能移动终端要控制智能电器必须连接互联网服务器，所有控制指令全都要通过服务器转发，这样对动辄就有几千万用户的互联网智能家居系统来说，互联网服务器的建设费用就是一个天文数字，因此目前的智能家居系统存在较大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、可靠智能的基于互联网的智能家居中控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于互联网的智能家居中控系统，包括互联网服务器、家居中控模块、智能移动终端和各类智能电器，所述互联网服务器与家居中控模块通过UDP用户数据报协议连接，所述智能移动终端连接互联网服务器，互联网服务器分别向智能移动终端、家居中控模块传输各自的IP地址和端口号，所述智能移动终端与家居中控模块通过P2P点对点连接，所述家居中控模块连接并且控制各类智能电器。

作为本发明进一步的方案：所述家居中控模块是支持openwrt的路由器。

作为本发明进一步的方案：所述路由器通过局域网、RS232端口、I2C总线、SPI总线、红外端口、蓝牙端口或GPIO端口连接各类智能电器。

作为本发明进一步的方案：所述家居中控模块向互联网服务器发送该模块当前的IP地址、端口号、MAC地址、用户名、密码信息，并且在该模块的租约时间到期前重发。

作为本发明进一步的方案：所述租约时间为120秒并且心跳保持。

作为本发明再进一步的方案：所述P2P点对点连接是UDP用户数据报协议连接或TCP传输控制协议连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明系统克服传统智能家居控制的缺陷，释放并减轻互联网服务器的工作压力，从而确保智能移动终端与智能电器的有效稳定连接，降低系统成本，从而实现智能电器的稳定可靠控制。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明系统中互联网服务器的程序流程框图；

图3为本发明系统中家居中控模块的程序流程框图；

图4为本发明系统中智能移动终端的程序流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种基于互联网的智能家居中控系统，包括互联网服务器1、家居中控模块3、智能移动终端2和各类智能电器4，互联网服务器1与家居中控模块3通过UDP用户数据报协议连接，家居中控模块3是支持openwrt的路由器，路由器通过局域网、RS232端口、I2C总线、SPI总线、红外端口、蓝牙端口、GPIO端口连接各类智能电器4，通常路由器是家庭中网络最基本的设备，使用它来作为智能家居的中控核心，成本可以忽略不计。

家居中控模块3向互联网服务器1发送该模块当前的IP地址、端口号、MAC地址、用户名、密码信息，并且在该模块的租约时间到期前重发，租约时间为120秒并且心跳保持。

智能移动终端2连接互联网服务器1并且与家居中控模块3通过P2P点对点连接，P2P点对点连接是UDP用户数据报协议连接或TCP传输控制协议连接，家居中控模块3连接并且控制各类智能电器4。

智能移动终端2连接互联网服务器1后，互联网服务器1向智能移动终端2和家居中控模块3分别传输各自的IP地址和端口号。

如图2、图3和图4所示，本系统中，家居中控模块会每120秒与互联网服务器发送UDP数据包，包含家居中控模块当前IP地址、端口号、用户名、密码、MAC地址等。用户使用智能移动终端连接互联网服务器并发送要求连接相应家居中控模块的用户名、密码、MAC地址，互联网服务器将获得的双方IP地址和端口号发送给连接双方；双方获得对方IP地址和端口号后，不停向对方发送P2P连接请求，直到收到连接成功的信号，完成智能移动终端与家居中控模块的直接连接；以后的所有动作与互联网服务器无关。一旦智能移动终端与家居中控模块连接成功，家居中控模块就会将得到的智能移动终端发出的控制信号传送给智能电器，从而实现远程智能电器的控制功能。

本系统使用UDP传输协议及计算机网络的P2P技术，释放了互联网服务器的工作压力，使得原本智能移动终端与家居中控模块之间的所有信息全都要通过互联网服务器转发的工作方式，转化为互联网服务器仅提供双方IP地址等的单一工作方式，使得智能家居系统建立成为可能。而P2P技术的实现必须依靠修改智能移动终端、PC机、路由器的socketSAPI，使得TCPserver和UDPserver能共用同一个端口，从而完成P2P连接，而利用路由器改造成为智能家居中控模块，也使得所有智能移动终端与家居中控模块之间的P2P连接都能成功。

由于互联网IP地址的稀缺，导致家庭用户拥有固定IP地址成为凤毛麟角，目前用户的IP地址绝大部分都是动态变化的，因此，互联网P2P的实现技术复杂，不修改Socket底层和路由器底层程序是无法实现的。本系统中由于P2P的应用，使得同样性能的互联网服务器的用户数可以提高数千倍，也使互联网服务器实时管理几千万在线用户成为可能，经济效益极大。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种基于互联网的智能家居中控系统，包括互联网服务器、家居中控模块、智能移动终端和各类智能电器，其特征在于，所述互联网服务器与家居中控模块通过UDP用户数据报协议连接，所述智能移动终端连接互联网服务器，互联网服务器分别向智能移动终端、家居中控模块传输各自的IP地址和端口号，所述智能移动终端与家居中控模块通过P2P点对点连接，所述家居中控模块连接并且控制各类智能电器。

2.根据权利要求1所述的基于互联网的智能家居中控系统，其特征在于，所述家居中控模块是支持openwrt的路由器。

3.根据权利要求2所述的基于互联网的智能家居中控系统，其特征在于，所述路由器通过局域网、RS232端口、I2C总线、SPI总线、红外端口、蓝牙端口或GPIO端口连接各类智能电器。

4.根据权利要求1或2所述的基于互联网的智能家居中控系统，其特征在于，所述家居中控模块向互联网服务器发送该模块当前的IP地址、端口号、MAC地址、用户名、密码信息，并且在该模块的租约时间到期前重发。

5.根据权利要求4所述的基于互联网的智能家居中控系统，其特征在于，所述租约时间为120秒并且心跳保持。

6.根据权利要求1所述的基于互联网的智能家居中控系统，其特征在于，所述P2P点对点连接是UDP用户数据报协议连接或TCP传输控制协议连接。