專利名稱：基于設備自定義的設備互操作方法
技術領域：
本發明涉及一種基于設備自定義的設備互操作方法，屬于物聯網、機器互動( to )技術令頁域。
背景技術：
設備傳感控制網絡一般都有一個電腦控制中心，這個控制中心管理、控制各種傳感設備和執行機構，成為一個設備網關，物聯網的核心問題是將各類設備控制網關在廣域網上互聯。 由于傳感設備、執行機構的種類、局部傳感網絡技術千差萬別，目前存在的廣域網上的設備互聯方法都依賴、局限于具體的設備種類、傳感網絡技術，因而在應用中僅僅適用于某個行業、某些種類的具體設備，物聯網系統本身也局限于具體項目，并且系統配置繁瑣，擴展困難。構建一種適用于各種設備，配置過程簡單的統一的物聯網平臺成為物聯網領域的一個重要課題，目前在已有文獻和實際應用中，還未查詢到這樣的平臺。
發明內容
本發明的目的是為了解決已有廣域網上設備互聯方法存在的系統配置繁瑣、擴展困難等問題，提出一種基于設備自定義的設備互操作方法。本發明提出一種統一的設備互聯、互操作方法，使得設備能夠即插即用。本發明適用于智能家居、汽車遙控、個人遠程醫療護理等物聯網應用領域。本發明是通過下述技術方案實現的。—種基于設備自定義的設備互操作方法，用于廣域網中的設備之間的互操作，具體包括(I)設備描述語言。設備描述語言提供了一種描述設備的方法。設備描述語言通過“功能簇集”對設備進行描述。所述功能簇集是高內聚、低耦合的設備的最小功能單元；功能簇集是由控制設備和被控設備協同完成的一個功能，涉及到控制設備和被控設備的狀態改變以及控制設備與被控設備之間的交互命令。所述功能簇集是{功能簇集標識，服務器端屬性，客戶端屬性，控制命令集合}的四元結構。所述功能簇集標識是功能簇集的唯一標識符號。所述服務器端屬性是被控設備或被操作設備的與功能簇集所定義的功能有關的狀態的描述。所述客戶端用于對服務器端進行控制，客戶端屬性就是與功能簇集所定義的功能有關的客戶端狀態的描述；穩定狀態下，客戶端屬性與服務器端屬性一致。所述控制命令集合是客戶端與服務器端交互命令的
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口 ο設備定義是通過設備描述語言對設備的一種描述。設備定義是{設備標識，功能簇集集合，子設備集合}的三元結構。所述設備標識是設備的唯一標識符號。所述功能簇集集合是I個以上“功能簇集”的集合；所述子設備集合是O個或I個以上“子設備”的集合。設備與它的子設備的關系用以處理設備傳感控制網絡中網關與該網關所管理的具體設備的關系。子設備的描述方法與設備的描述方法相同。設備傳感控制網絡包括網絡、Can-bus網絡、Z-wave網絡。(2)設備自定義協議。設備自定義協議提供了廣域網中的某一設備向該廣域網中的另一設備提供其自身設備定義的方法，或者廣域網中的某一設備向該廣域網中的另一設備索取其設備定義的方法。廣域網中的某一設備(稱為設備a)向該廣域網中的另一設備(稱為設備b)提供其自身設備定義的具體步驟為
第I. I步設備a向設備b發送設備a的設備定義。第I. 2步設備b可以放棄設備a的定義，或者設備b接受并存儲設備a的設備定義。經過上述步驟的操作，如果設備b接受并存儲設備a的設備定義，設備b就持有了設備a的設備定義。廣域網中的某一設備(稱為設備c)向該廣域網中的另一設備(稱為設備d)索取設備d的設備定義的具體步驟為第2. I步設備c向設備d發送對設備d的設備定義請求。第2. 2步如果設備d拒絕請求，則停止操作；如果設備d同意請求，則執行第2. 3步的操作。第2. 3步設備d向設備c發送設備d的設備定義。第2. 4步設備c接受并存儲設備d的設備定義。經過上述步驟的操作，設備c持有設備d的設備定義。(3)設備互操作元協議。設備互操作元協議提供了廣域網中的某一設備對該廣域網中的另一設備進行操作和控制的方法。設備互操作協議以設備描述語言和設備自定義協議為基礎，從時間上，設備互操作發生在客戶端已經持有了服務器端的設備定義以后；從互操作對象上，控制設備的控制對象不是一個設備，而是一個設備的功能簇集。廣域網中的某一設備(稱為設備e)對該廣域網中的另一設備(稱為設備f)進行操作和控制的具體方法為第3. I步設備e根據其持有的設備f的設備定義中的功能簇集，從設備f處獲取這些功能簇集中客戶端屬性的當前狀態。
第3. 2步設備e對設備f的某一功能簇集進行操作。所述設備e根據其持有的設備f的設備定義中的功能簇集，從設備f處獲取這些功能簇集中客戶端屬性的當前狀態是通過功能簇集屬性操作命令實現的。功能簇集屬性操作命令的結構為{發送端標識，接受端標識，功能簇集標識，讀命令，接受端屬性};或者為{發送端標識，接受端標識，功能簇集標識，寫命令，接受端屬性，寫參數}。如接受端為客戶端，接受端屬性即為客戶端屬性；如接受端為服務器端，接受端屬性即為服務器端屬性。讀命令是發送端從接受端讀取接受端屬性的當前狀態。寫命令是發送端按照寫參數的內容變更接受端的接受端屬性的當前狀態。寫參數為接受端屬性的可控狀態集合的子集，也就是接受端屬性的取值范圍的子集。所述設備e對設備f的某一功能簇集進行操作是通過互操作命令實現的。 互操作命令的結構為{發送端標識,接受端標識,功能簇集標識，操作命令，擴展參數，互操作參數}。所述操作命令是發送端對接受端的操作指令，包括但不限于讀操作、寫操作。所述擴展參數為可選項，一個互操作命令中可以有O個或I個以上擴展參數。所述互操作參數為可選項,一個互操作命令中可以有O個或I個以上互操作參數。通常互操作參數為接受端屬性的可控狀態集合的子集。
廣域網中的某一設備e對該廣域網中的另一設備f進行操作和控制的具體方法還可以是設備e在持有設備f的設備定義以后，當設備f中的某一個或某一些功能簇集中服務器屬性的當前狀態值發生變化時，設備f主動向設備e更新其持有的設備f的對應功能簇集中客戶端屬性的當前狀態。因此設備e在持有設備f的設備定義以后，設備e設備即可隨時對設備f的某一功能簇進行操作。有益效果本發明提出的基于設備自定義的設備互操作方法與已有已有廣域網上設備互聯方法相比較，具有以下優點①適用于各種設備在廣域網上互聯；②配置過程簡單，能夠做到設備即插即用。
具體實施例方式下面結合具體實施例，對本發明技術方案做進一步的詳細描述。實施例I :在一個廣域網上，連接了很多的設備終端，其中有一部手機和一個可調節亮度的燈。手機的標識為SI，手機通過3G接入廣域網中；燈的標識為S2，燈在另一個Can-bus設備傳感控制網絡中，并通過轉換器接入電腦網關，網關接入互聯網。燈的亮度用(0,255]表示，(0，255]是一個連續范圍，表示燈的亮度連續可調，數值越大，亮度越高。用要實現手機對燈的開關以及亮度調節兩個功能的控制。手機對燈的遠程開關與亮度控制是兩個功能簇集，所以首先定義功能簇集開關功能簇集的定義是{cl, {onoff}, {onoff}, {onoff讀寫命令}}；亮度功能簇集的定義是{c2, {level}, {level}, {level讀寫命令}}；燈的設備定義為{S2，{cl，c2}，{}}。其中，S2為燈的標識，Cl、c2是功能簇集標識，燈的子設備集合為空。
手機SI和燈S2連入廣域網以后，手機SI向燈S2請求燈S2的設備定義，過程如下第2. I步手機SI向燈S2發送對燈S2的設備定義請求。第2. 2步燈S2同意請求，執行第2. 3步的操作。第2. 3步燈S2向手機SI發送燈S2的設備定義。第2. 4步手機SI接受并存儲燈S2的設備定義。
經過上述步驟的操作，手機SI持有燈S2的設備定義。下面是手機對燈的控制如果此時，燈S2的狀態為開，亮度為119，手機SI要實現遠程關閉燈S2的操作，其過程為手機初始化過程第3. I步手機SI根據其持有的燈S2的設備定義中的功能簇集，通過功能簇集屬性操作命令從燈S2處獲取這些功能簇集中客戶端屬性的當前狀態。具體為第3. I. I步手機SI向燈32發送以下2條讀命令出1，52，(31，讀命令，011(^打和{SI，S2，C2，讀命令，level}命令；第3. I. 2步燈S2接收到2條命令后，向手機SI發送以下2條寫命令{S2自定義設備后請選擇，SI，Cl，寫命令，onoff, on}和{S2, SI, c2,寫命令，level, 119}命令；第3. I. 3步手機SI接收到2條命令后，即獲取了燈S2的2個功能簇集中客戶端屬性的當前狀態。手機SI關閉燈S2的操作第3. 2步手機SI對燈S2的開關功能簇集進行操作，將其更改為off。具體為手機SI向燈S2發送以下寫命令{SI，S2，Cl，寫命令，onoff, off}。通過上述步驟，即可實現手機SI遠程關閉等S2的開關功能。實施例2 實施例I中，手機SI持有燈S2的設備定義以后，當燈S2中的某一個或某ー些功能簇集中服務器屬性的當前狀態值發生變化時，燈S2主動向手機SI更新其持有的燈S2的對應功能簇集中客戶端屬性的當前狀態。例如，當燈S2的開關狀態由off變到on時，燈S2及時向手機S I發送寫命令{S2，SI，Cl，寫命令，onoff，on};當燈的亮度由119變為10時，燈S2及時向手機SI發送寫命令{S2，SI，c2，寫命令，level, 10}。此時，如果手機SI要關閉燈S2，可直接向燈S2發送寫命令{SI，S2，cl自定義設備后請選擇，寫命令，onoff, off}。以上所述的具體描述，是對發明的目的、技術方案和有益效果進行了進ー步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.ー種基于設備自定義的設備互操作方法，用于廣域網中的設備之間的互操作，其特征在于其包括 (1)設備描述語言； 設備描述語言通過“功能簇集”對設備進行描述；所述功能簇集是高內聚、低耦合的設備的最小功能單元；功能簇集是由控制設備和被控設備協同完成的ー個功能，涉及到控制設備和被控設備的狀態改變以及控制設備與被控設備之間的交互命令； 所述功能簇集是{功能簇集標識，服務器端屬性，客戶端屬性，控制命令集合}的四元結構；所述功能簇集標識是功能簇集的唯一標識符號；所述服務器端屬性是被控設備或被操作設備的與功能簇集所定義的功能有關的狀態的描述；所述客戶端用于對服務器端進行控制，客戶端屬性就是與功能簇集所定義的功能有關的客戶端狀態的描述；所述控制命令集合是客戶端與服務器端交互命令的集合； 設備定義是通過設備描述語言對設備的一種描述；設備定義是{設備標識，功能簇集集合，子設備集合}的三元結構；所述設備標識是設備的唯一標識符號；所述功能簇集集合是I個以上“功能簇集”的集合；所述子設備集合是O個或I個以上“子設備”的集合；設備與它的子設備的關系用以處理設備傳感控制網絡中網關與該網關所管理的具體設備的關系；子設備的描述方法與設備的描述方法相同； (2)設備自定義協議； 設備自定義協議提供了廣域網中的某ー設備向該廣域網中的另ー設備提供其自身設備定義的方法，或者廣域網中的某一設備向該廣域網中的另ー設備索取其設備定義的方法; 廣域網中的某ー設備a向該廣域網中的另ー設備b提供其自身設備定義的具體步驟為 第I. I步設備a向設備b發送設備a的設備定義； 第I. 2步設備b可以放棄設備a的定義，或者設備b接受并存儲設備a的設備定義；經過上述步驟的操作，如果設備b接受并存儲設備a的設備定義，設備b就持有了設備a的設備定義； 廣域網中的某ー設備c向該廣域網中的另ー設備d索取設備d的設備定義的具體步驟為 第2. I步設備c向設備d發送對設備d的設備定義請求； 第2. 2步如果設備d拒絕請求，則停止操作；如果設備d同意請求，則執行第2. 3步的操作； 第2. 3步設備d向設備c發送設備d的設備定義； 第2. 4步設備c接受并存儲設備d的設備定義； 經過上述步驟的操作，設備c持有設備d的設備定義； (3)設備互操作元協議； 設備互操作元協議提供了廣域網中的某一設備對該廣域網中的另ー設備進行操作和控制的方法； 設備互操作協議以設備描述語言和設備自定義協議為基礎，從時間上，設備互操作發生在客戶端已經持有了服務器端的設備定義以后；從互操作對象上，控制設備的控制對象不是一個設備，而是一個設備的功能簇集； 廣域網中的某一設備e對該廣域網中的另一設備f進行操作和控制的具體方法為 第3. I步設備e根據其持有的設備f的設備定義中的功能簇集，從設備f處獲取這些功能簇集中客戶端屬性的當前狀態； 第3. 2步設備e對設備f的某一功能簇集進行操作。
2.如權利要求I所述的一種基于設備自定義的設備互操作方法，其特征在于所述設備傳感控制網絡包括網絡、Can-bus網絡、Z-wave網絡。
3.如權利要求I或2所述的一種基于設備自定義的設備互操作方法，其特征在于第3.I步中所述設備e根據其持有的設備f的設備定義中的功能簇集，從設備f處獲取這些功能簇集中客戶端屬性的當前狀態是通過功能簇集屬性操作命令實現的； 功能簇集屬性操作命令的結構為{發送端標識，接受端標識，功能簇集標識，讀命令，接受:端屬性}; 或者為{發送端標識，接受端標識，功能簇集標識，寫命令，接受端屬性，寫參數}；如接受端為客戶端，接受端屬性即為客戶端屬性；如接受端為服務器端，接受端屬性即為服務器端屬性； 讀命令是發送端從接受端讀取接受端屬性的當前狀態； 寫命令是發送端按照寫參數的內容變更接受端的接受端屬性的當前狀態； 寫參數為接受端屬性的可控狀態集合的子集，也就是接受端屬性的取值范圍的子集。
4.如權利要求I至3之一所述的一種基于設備自定義的設備互操作方法，其特征在于第3. I步中所述設備e對設備f的某一功能簇集進行操作是通過互操作命令實現的； 互操作命令的結構為{發送端標識，接受端標識，功能簇集標識，操作命令，擴展參數，互操作參數}; 所述操作命令是發送端對接受端的操作指令，包括但不限于讀操作、寫操作； 所述擴展參數為可選項，一個互操作命令中可以有O個或I個以上擴展參數； 所述互操作參數為可選項，一個互操作命令中可以有O個或I個以上互操作參數；通常互操作參數為接受端屬性的可控狀態集合的子集。
5.如權利要求I所述的一種基于設備自定義的設備互操作方法，其特征在于設備互操作元協議中所述廣域網中的某一設備e對該廣域網中的另一設備f進行操作和控制的具體方法還可以是設備e在持有設備f的設備定義以后，當設備f中的某一個或某一些功能簇集中服務器屬性的當前狀態值發生變化時，設備f主動向設備e更新其持有的設備f的對應功能簇集中客戶端屬性的當前狀態；因此設備e在持有設備f的設備定義以后，設備e設備即可隨時對設備f的某一功能簇進行操作。
全文摘要
本發明涉及一種基于設備自定義的設備互操作方法，用于廣域網中的設備之間的互操作，具體包括①設備描述語言。設備描述語言通過“功能簇集”對設備進行描述。功能簇集是{功能簇集標識，服務器端屬性，客戶端屬性，控制命令集合}的四元結構。②設備自定義協議。其提供了廣域網中的某一設備向該廣域網中的另一設備提供其自身設備定義的方法，或者廣域網中的某一設備向該廣域網中的另一設備索取其設備定義的方法。③設備互操作元協議。其提供了廣域網中的某一設備對該廣域網中的另一設備進行操作和控制的方法。本發明提出的基于設備自定義的設備互操作方法具有以下優點①適用于各種設備在廣域網上互聯；②配置過程簡單，能夠做到設備即插即用。
文檔編號/
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者白玉琪 申請人:白玉琪