微域無線網數字設備遙控接口通訊協議的製作方法

2023-09-22 07:07:35

專利名稱：微域無線網數字設備遙控接口通訊協議的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種網絡通訊協議。特別是涉及一種具有統一的控制流程和控制消息集，對多個設備實現統一遙控，且具有嵌入式功能的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議。
背景技術：
目前許多數字設備如數字家電，辦公室用的投影儀，可自動升降的屏幕等都具有自己的控制系統，並通過遙控器進行控制。隨著這種數字設備的增多，難免出現一個問題，在家裡每個電器就要使用一個遙控器，從而給使用者帶來了不少的麻煩。
由一個遙控器對所有設備進行遙控，目前市場上已經出現了類似產品。主要實現機理是把可以用紅外線遙控的家電的控制信息都存儲在一個遙控器裡面，由一個遙控器控制多個家電設備。但是對於新出現的家電就很難處理了。
隨著網絡和嵌入式技術的不斷發展，越來越多的設備支持IP網絡協議，擁有自己的網絡地址，如家庭中使用的數位電視、IP電話、安防設備、數控開關。網絡已經成為遠程控制各種設備的媒介。在實際應用中，用戶可以在PC機上通過IE網頁配置自己家裡空調的溫度。目前市場上已經出現了基於網絡的家庭控制中心。
如果使用統一的遙控通訊協議就可以大大提高遙控設備的兼容性，進而實現統一的遙控器方便人們的生活。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種具有統一的控制流程和控制消息集，對多個設備實現統一遙控，且具有嵌入式功能的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議。
本發明所採用的技術方案是一種微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，包括有一個用於遙控端的手持設備和一個或一個以上的被遙控端的數字設備，在用於遙控端的手持設備中，具有無線網絡通訊結構，操作結構和顯示結構，並設置有建立在上層TCP/IP網絡協議、底層無線傳輸協議基礎上的接口通訊協議程序，及具有嵌入一個菜單顯示程序；在一個或一個以上的被遙控端的數字設備中，具有無線網絡通訊結構，並設置有建立在上層TCP/IP網絡協議、底層無線傳輸協議基礎上的接口通訊協議程序，及供遙控端下載的菜單文本，所述的接口通訊協議包括有控制流程、數據基本格式、基本命令消息集。
所述的控制流程包括有建立遙控關係、發送命令、遙控關係的拆除三個部分。
所述的接口通訊協議中的建立遙控關係，包括有遙控端的手持設備尋呼被遙控的設備的階段；被遙控端的數字設備應答的階段；遙控端的手持設備請求遙控認證的階段；被遙控端的數字設備允許遙控的階段；遙控端的手持設備請求下載菜單信息的階段；被遙控端的數字設備允許下載菜單信息的階段；遙控端的手持設備下載菜單和快捷鍵信息的階段；被遙控端的數字設備回應可以被遙控的階段。
所述的接口通訊協議中的發送命令，包括有遙控端的手持設備發送設備識別信號和遙控命令的階段；被遙控端的數字設備解析收到的命令，並執行命令的階段。
所述的接口通訊協議中的遙控關係的拆除，包括有遙控端的手持設備發送設備識別信號和拆除連接的階段；被遙控端的數字設備回復遙控關係已拆除的階段；遙控端的手持設備釋放資源的階段。
所述的數據基本格式包括有遙控者標識；遙控設備類型；遙控設備標識；控制協議信息標題；控制協議信息內容。
所述的基本命令消息集包括有設備尋呼；設備應答；遙控認證請求；允許遙控；請求下載菜單信息；允許下載；菜單下載完畢；可以被遙控；遙控命令；拆除連接；遙控關係已拆除。
所述的用於遙控端的手持設備和被遙控端的數字設備具有相同的菜單操作面板。所述的操作面板包括有確認、取消、上移、下移按鍵，以及F1～F9的快捷功能鍵。
本發明的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，建立了一個統一的控制流程和控制消息集，提供了一個接口設計參考，只要數字設備滿足接口的要求就可以被遙控，從而在一定的範圍的無線網內統一實現遙控器的功能，也減少設備廠商在這方面投資。


圖1是本發明遙控器端的控制結構示意圖；圖2是本發明遙控器端的遙控過程；圖3是本發明被遙控端的控制結構示意圖；圖4是本發明被遙控端的接收和執行命令的過程；圖5是本發明的遙控接口通訊協議所建立的遙控關係流程圖；圖6是本發明標準菜單操作面板示意圖；圖7是本發明遙控指令的發送過程示意圖；圖8是本發明遙控關係拆除過程示意圖；圖9是本發明遙控接口通訊協議信息格式；圖10是本發明實施例中的協議棧結構示意圖；圖11是本發明實施例中空調的控制菜單；圖12是本發明實施例的空調遙控接口通訊協議建立過程；圖13是本發明實施例利用遙控接口通訊協議使空調升溫的過程示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議做出詳細說明。
本發明的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，包括有一個用於遙控端的手持設備和一個或一個以上的被遙控端的數字設備。其中，在用於遙控端的手持設備中，具有無線網絡通訊結構，操作結構和顯示結構。如圖1所示，還要設置有建立在上層TCP/IP網絡協議、底層無線傳輸協議基礎上的程序，及具有嵌入一個菜單顯示程序。並採用如圖2所示的方式發送命令，即，在菜單顯示程序中選擇菜單，然後封裝命令，通過遙控接口通訊協議程序及遙控器的通訊程序發送命令。
在一個或一個以上的被遙控端的數字設備中，具有無線網絡通訊結構，並如圖3所示，設置有建立在上層TCP/IP網絡協議、底層無線傳輸協議基礎上的接口通訊協議程序，及供遙控端下載的菜單文本。並採用如圖4所示的方式接收和執行命令，即，通過接口通訊協議程序監聽通訊接口，收到遙控命令，解釋命令執行系統功能，並通過設備中系統程序執行命令。
由此以達到手持設備對一個或一個以上的被遙控的數字設備進行控制的目的。
上述的接口通訊協議包括有控制流程、數據基本格式、基本命令消息集。
其中，所述的控制流程包括有建立遙控關係、發送命令、遙控關係的拆除三個部分。
如圖5所示，所述的接口通訊協議中的建立遙控關係，包括有遙控端的手持設備尋呼被遙控的設備的階段，在承接口通訊載協議的基礎上在域內廣播尋呼信息，尋找可以遙控的設備；被遙控端的數字設備應答的階段，支持該遙控接口通訊協議的數字設備給遙控器端一個應答信息；遙控端的手持設備請求遙控認證的階段，遙控者發出授權請求，請求遙控數字設備；被遙控端的數字設備允許遙控的階段，經過被遙控者認證後，給要求遙控者一個應答，表示許可遙控；遙控端的手持設備請求下載菜單信息的階段，遙控者發出下載菜單的請求；被遙控端的數字設備允許下載菜單信息的階段，被遙控者回復同意下載菜單，並開始傳輸數據；遙控端的手持設備下載菜單和快捷鍵信息的階段，菜單下載完畢後遙控者通知被遙控者菜單下載完畢；被遙控端的數字設備回應可以被遙控的階段，被遙控者回復遙控關係建立確認信息。
經由以上的步驟，遙控者和被遙控者建立了遙控信息通訊。遙控終端會顯示下載到終端的控制菜單和標準的操作面板，這樣就利用遙控接口通訊協議建立了對數字設備的遙控關係。
這裡要求用於遙控端的手持設備和被遙控端的數字設備應具有相同的菜單操作面板。其標準的操作面板如圖6所示，包括有確認、取消、上移、下移按鍵，以及F1～F9的快捷功能鍵。也就是能夠用如圖6所示的相同的操作面板控制本身的功能菜單。
如圖7所示，所述的接口通訊協議中的發送命令，包括有遙控端的手持設備發送設備識別信號和遙控命令的階段；被遙控端的數字設備解析收到的命令，並執行命令的階段。
如圖8所示，所述的接口通訊協議中的遙控關係的拆除，包括有遙控端的手持設備發送設備識別信號和拆除連接的階段；被遙控端的數字設備回復遙控關係已拆除的階段；遙控端的手持設備釋放資源的階段。
如圖9所示，所述的數據基本格式包括有遙控者標識；遙控設備類型；遙控設備標識；控制協議信息標題；控制協議信息內容。其中遙控者標識(controler-id)指手持設備的標識，主要用於身份和權限的認證。
遙控設備類型(device-type)被遙控的數字設備的類型。
遙控設備標識(device-id)在遙控多臺設備時，此標識用於區分不同的數字設備。
遙控信息的標題(message-title)當前發送信息的標題，用於協議處理自動機區分不同的消息，以便自動處理，也可以算作一個命令。
遙控信息內容(content)標題或命令需要的攜帶的數據或參數遙控接口通訊協議屬於應用層協議，使用文本字符作為信息表述形式，信息欄位之間用「換行」分開，欄位與欄位內容之間用英文「」+空格分開，欄位中的內容完全開放，由設備製造商自行定義。一個典型的信息格式如下協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control interface protocol)遙控者標識藍牙手機(controler-idblutooth cell phone[LF])遙控設備類型家用電器(device-typehomehold appliance[LF])遙控設備標識空調(device-idair conditioner[LF])遙控信息的標題控制命令(message-tilteCTL_COMMAND[LF])遙控信息內容開機(contentopen[LF])所述的基本命令消息集包括有1、設備尋呼；2、設備應答；3、遙控認證請求；4、允許遙控；5、請求下載菜單信息；6、允許下載；7、菜單下載完畢；8、可以被遙控；9、遙控命令；10、拆除連接；11、遙控關係已拆除。其中1、設備尋呼(INQUIRE)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}
(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題尋呼設備(message-tilteINQUIRE[LF])遙控信息內容{遙控尋呼碼}(content{inquire code}[LF])注釋遙控尋呼碼是用於識別遙控器端自己發出的尋呼信息。
2、設備應答(ACK)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題設備應答(message-tilteACK[LF])遙控信息內容{遙控尋呼碼}(content{inquire code}[LF])注釋{遙控尋呼碼}用於告知遙控器端，本機回應了尋呼信息3、遙控認證請求(AUTHORIZE_REQUIRE)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題遙控認證請求(message-tilteAUTHORIZE_REQUIRE[LF])
遙控信息內容{授權碼}(content{authrize code}[LF])注釋{授權碼}用於被遙控設備，認證是否是自己承認的遙控器。
4、允許遙控(AUTHORIZE_PASSED)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題允許遙控(message-tilteAUTHORIZE_PASSED[LF])遙控信息內容(content[LF])5、請求下載菜單信息(REQUEST_MENU)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題請求下載菜單信息(message-tilteREQUEST_MENU[LF])遙控信息內容(content[LF])6、允許下載(READY_DL)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)
遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題允許下載(message-tilteREADY_DL[LF])遙控信息內容{菜單條目}(content{menu items}[LF])注釋本協議建議如果允許下載菜單，就在允許命令後把菜單項目附加進去菜單條目{Menu items}的是格式是索引號[菜單級別][同級那索引號]；菜單文本(Index[level][index]；text；)索引號(Index)欄位是指菜單在整個菜單樹中的位置；菜單文本(Text)欄位是菜單的文本內容。
7、菜單下載完畢(DOWNLOAD_COMP)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題菜單下載完畢(message-tilteDOWNLOAD_COMP[LF])遙控信息內容(content[LF])8、可以被遙控(REMOTECON_READY)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)
遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題可以被遙控(message-tilteREMOTECON_READY[LF])遙控信息內容(content[LF])9、遙控命令(CTL_COMMAND)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題控制命令(message-tilteCTL_COMMAND[LF])遙控信息內容{命令}(content{command}[LF])注釋{命令}是具體要執行的命令，由設備廠商自行定義。
10、拆除連接(END_CONTROL)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])
遙控信息的標題拆除連接(message-tilteEND_CONTROL[LF])遙控信息內容{遙控尋呼碼}(content{inquire code}[LF])注釋遙控尋呼碼是前面建立通訊連接時用的編號11、遙控關係已拆除(CONTROL_ENDED)格式協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control protocol)遙控者標識{遙控者}(controler-id{controler}[LF])遙控設備類型{設備類型}(device-type{device type}[LF])遙控設備標識{設備標識符}(device-id{device ID}[LF])遙控信息的標題遙控關係已拆除(message-tilteCONTROL_ENDED[LF])遙控信息內容{遙控尋呼碼}(content{inquire code}[LF])注釋遙控尋呼碼是前面建立通訊連接時用的編號下面以具有藍牙功能的手機和具有藍牙通訊功能的空調為例，說明本微域無線網數字設備遙控接口通訊協議的工作過程。
如圖10所示，具體的協議棧包括有遙控接口通訊協議、TCP/IP網絡協議、藍牙通訊協議。
數據包格式採用如圖9所示的信息格式，包括有遙控者標識；遙控設備類型；遙控設備標識；控制協議信息標題；控制協議信息內容。
在空調端要準備一個如圖11所示的控制菜單(這裡沒有把空調的完全功能都列出來只是用於說明過程)，可以是存儲在空調控制系統的記憶體的一段文字或其他數據結構。
具體的信息頭如下協議名稱通用遙控接口通訊協議(Protocol nameuniversal remote control interface protocol)遙控者標識藍牙手機(controler-idblutooth cell phone[LF])遙控設備類型家用電器(device-typehomehold appliance[LF])
遙控設備標識空調(device-idair conditioner[LF])遙控信息的標題控制命令(message-tilteCTL_COMMAND[LF])遙控信息內容升溫(contenthigher-temperature[LF])通訊建立過程圖12所示，藍牙手機尋呼被遙控的設備的階段；被遙控端的數字空調應答的階段；藍牙手機請求遙控認證的階段；被遙控端的數字空調允許遙控的階段；藍牙手機請求下載菜單信息的階段；被遙控端的數字空調允許下載菜單信息的階段；藍牙手機下載菜單和快捷鍵信息並通知被遙控者菜單下載完畢的階段；被遙控端的數字空調回應可以被遙控的階段。
其中下載菜單就是下載如圖11所示的菜單文本包括有關閉、打開、自動、風量、升溫、降溫。
遙控通訊建立以後，就在藍牙手機上顯示出如圖11所示的菜單和如圖6所示的操作面板，並利用如圖6所示的標準操作就可以對空調下命令，實現遙控。
例如用藍牙手機使空調升溫，其應用過程如圖13所示1)在藍牙手機端利用如圖6所示的標準控制面板，控制菜單選擇升溫命令；2)遙控接口通訊程序從菜單顯示程序得到升溫命令後就按照如圖7所示的消息格式來封裝升溫消息；3)遙控協議通訊程序把封裝好的信息發送到底層協議，這裡就是請TCP/IP及藍牙通訊協議程序把這個消息發送出去；4)在空調端遙控協議通訊程序監控自己的通訊埠獲取到來自底層通訊協議的消息；5)得到消息後，按照遙控接口通訊協議的格式解釋消息，從中得到升溫命令並通知空調的應用程式；6)空調本身的應用程式得到升溫命令後控制硬體升溫。
權利要求
1.一種微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，包括有一個用於遙控端的手持設備和一個或一個以上的被遙控端的數字設備，其特徵在於，在用於遙控端的手持設備中，具有無線網絡通訊結構，操作結構和顯示結構，並設置有建立在上層TCP/IP網絡協議、底層無線傳輸協議基礎上的接口通訊協議程序，及具有嵌入一個菜單顯示程序；在一個或一個以上的被遙控端的數字設備中，具有無線網絡通訊結構，並設置有建立在上層TCP/IP網絡協議、底層無線傳輸協議基礎上的接口通訊協議程序，及供遙控端下載的菜單文本，所述的接口通訊協議包括有控制流程、數據基本格式、基本命令消息集。
2.根據權利要求1所述的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，其特徵在於，所述的控制流程包括有建立遙控關係、發送命令、遙控關係的拆除三個部分。
3.根據權利要求2所述的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，其特徵在於，所述的接口通訊協議中的建立遙控關係，包括有遙控端的手持設備尋呼被遙控的設備的階段；被遙控端的數字設備應答的階段；遙控端的手持設備請求遙控認證的階段；被遙控端的數字設備允許遙控的階段；遙控端的手持設備請求下載菜單信息的階段；被遙控端的數字設備允許下載菜單信息的階段；遙控端的手持設備下載菜單和快捷鍵信息的階段；被遙控端的數字設備回應可以被遙控的階段。
4.根據權利要求2所述的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，其特徵在於，所述的接口通訊協議中的發送命令，包括有遙控端的手持設備發送設備識別信號和遙控命令的階段；被遙控端的數字設備解析收到的命令，並執行命令的階段。
5.根據權利要求2所述的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，其特徵在於，所述的接口通訊協議中的遙控關係的拆除，包括有遙控端的手持設備發送設備識別信號和拆除連接的階段；被遙控端的數字設備回復遙控關係已拆除的階段；遙控端的手持設備釋放資源的階段。
6.根據權利要求1所述的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，其特徵在於，所述的數據基本格式包括有遙控者標識；遙控設備類型；遙控設備標識；控制協議信息標題；控制協議信息內容。
7.根據權利要求1所述的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，其特徵在於，所述的基本命令消息集包括有設備尋呼；設備應答；遙控認證請求；允許遙控；請求下載菜單信息；允許下載；菜單下載完畢；可以被遙控；遙控命令；拆除連接；遙控關係已拆除。
8.根據權利要求1所述的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，其特徵在於，所述的用於遙控端的手持設備和被遙控端的數字設備具有相同的菜單操作面板。
9.根據權利要求8所述的微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，其特徵在於，所述的操作面板包括有確認、取消、上移、下移按鍵，以及F1～F9的快捷功能鍵。
全文摘要
一種微域無線網數字設備遙控接口通訊協議，有一個用於遙控端的手持設備，其具有無線網絡通訊結構，操作結構和顯示結構，設置有建立在上層TCP/IP網絡協議、底層無線傳輸協議基礎上的接口通訊協議程序，及具有嵌入一個菜單顯示程序；還有一個或一個以上具有無線網絡通訊結構，並設置有建立在上層TCP/IP網絡協議、底層無線傳輸協議基礎上的接口通訊協議程序，及供遙控端下載的菜單文本的被遙控端的數字設備上的程序，接口通訊協議包括有控制流程、數據基本格式、基本命令消息集。本發明建立了一個統一的控制流程和控制消息集，提供了一個接口設計參考，只要數字設備滿足接口的要求就可以被遙控，從而在一定的範圍的無線網內統一實現遙控器的功能，也減少設備廠商在這方面投資。
文檔編號H04L29/06GK1988538SQ200610129708
公開日2007年6月27日 申請日期2006年11月29日 優先權日2006年11月29日
發明者何洋 申請人:英保達資訊(天津)有限公司