在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法
2023-05-22 01:56:46 2
專利名稱：在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法
技術領域：
本發明涉及一種控制方法，特別是一種在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法。
利用信息化了的電器設備構建的家庭控制網(又稱家庭控制系統)，例如用配置了有單片機的電視機，電冰箱，微波爐，個人計算機，由單片機集中監控的電燈、插座、電爐等設備構建的家庭控制網。由於網內各電器設備具有CPU處理功能(即被信息化了)的特點，因此，通過一個網關設備使網際網路用戶可以對網內各電器設備進行控制成為可能。但一種既能滿足網際網路用戶對家庭控制網內各電器設備進行控制的要求，又不需要增加現有網際網路用戶所擁有的資源或改變用戶操作習慣的控制方案，也不需要改變家庭控制網內電器設備構造的控制方法，目前還未見報導。
本發明的目的在於，提供一種在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法。採用該控制方法，既能滿足網際網路用戶對家庭控制網內各電器設備進行控制的要求，又不需要增加現有網際網路用戶所擁有的資源或改變用戶操作習慣，也不需要改變家庭控制網內電器設備的構造。
本發明是這樣實現的在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法，其特徵在於它是將每個信息化了的電器設備的各種信息代碼寫入每個設備自身的只讀存儲器中，由網關設備將家庭控制網中每個處於聯網狀態的電器設備的各種信息代碼讀入網關設備中，經網關設備的鑑別後，將信息代碼中的設備特徵代碼存入為其建立的設備狀態信息表中，將信息代碼中的控制信息代碼存入為其建立的控制單元信息表中；擁有瀏覽器的網際網路用戶訪問網關設備時，網關設備首先將設備狀態信息表中的設備特徵代碼轉換為標準的網頁代碼，為用戶的瀏覽器提供一個含有家庭控制網中每個處於聯網狀態的電器設備的設備特徵信息的主頁面；用戶在瀏覽器的主頁面上選定明確的電器設備後，網關設備將控制單元信息表中該電器設備控制信息代碼轉換為標準的網頁代碼，為用戶的瀏覽器提供一個含有選定電器設備的控制特徵信息的控制頁面；用戶在瀏覽器的控制頁面上選定明確的控制操作後，網關設備將用戶的控制代碼經鑑別、轉換後，向選定電器設備提供其可執行的控制代碼，並將反映所選定電器設備的執行結果的控制信息代碼轉換為標準的網頁代碼提供給用戶的瀏覽器。
上述的在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法中，所述的家庭控制網是採用異步串行總線通信的家庭控制網，它是為網內每臺電器設備配置一個串行接口總線通信控制器，使系統中的各電器設備經串行異步通信口進行異步串行總線通信。
前述的在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法中，所述的串行接口總線通信控制器的構成包括接口部分，總線部分和通信邏輯控制部分；接口部分的構成包括接口端串行異步收發單元和與其相接的數據緩衝處理單元1；總線部分的構成包括總線端串行異步收發單元和與其相接的數據緩衝處理單元2；通信邏輯控制部分包括通信控制單元、錯誤計數和錯誤處理電路，載波偵聽多址訪問衝突監測電路。
前述的在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法中，所述的接口端串行異步收發單元的構成包括接口端串行異步收發器，與收發器相接的串—並轉換電路和並—串轉換電路；所述的數據緩衝處理單元1的構成包括接口接收數據緩衝區和接口發送數據緩衝區；所述的總線端串行異步收發單元的構成包括總線端串行異步收發器，與其相接的並—串轉換電路和串—並轉換電路；所述的數據緩衝處理單元2的構成包括總線發送數據緩衝區和總線接收數據緩衝區；所述的通信控制單元包括，發送控制寄存器堆，累加和校驗電路，循環冗餘碼生成電路，接收控制寄存器堆，累加和生成電路，地址檢查電路，循環冗餘碼校驗電路，超時檢查電路。
本發明根據家庭控制網的特點，提供了一種在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法，這種控制方法既能滿足網際網路用戶對家庭控制網內各電器設備進行控制的要求，又不需要增加現有網際網路用戶所擁有的資源或改變用戶操作習慣，也不需要改變家庭控制網內電器設備的構造。應用這種控制方法，現有的網際網路用戶可以不改變已有的資源配置和操作習慣，在瀏覽器上對家庭控制網內的電器設備進行直觀的控制操作；當家庭控制網內增添新型電器設備和增加或減少電器設備時，不需要重新配置網關的資源，網際網路用戶即可從其瀏覽器上獲得家庭控制網的最新設備網頁和對應的控制頁面，並仍可進行控制操作。應用這種控制方法，已經信息化了的電器設備可以不改變構造直接聯網使用，也不影響生產廠家對現有各種電器設備的生產。本發明用最低成本為網際網路用戶對家庭控制網進行控制操作提供了一個非常好的人機界面，即滿足了控制要求，充分利用了各種現有資源。本發明具有資源佔用少，對現有設備適應性強，實施成本低，易於實施，實施效果好的特點，可廣泛應用於家庭控制網或類似的控制系統中。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。
附
圖1是實施本發明的網絡構成示意圖；附圖2是圖1中串行接口總線通信控制器的電路結構框圖；附圖3是串行接口總線通信控制器細化了的電路結構框圖；附圖4是本發明中電器設備的信息代碼構成示意圖；附圖5是對象類型表的構成示意圖；附圖6是設備狀態信息表的構成示意圖；附圖7是設備特徵代碼與標準網頁代碼映射表的構成示意圖；附圖8是控制單元信息表的構成示意圖；附圖9是電器設備控制信息代碼與標準網頁代碼映射表的構成示意圖；附圖10是實施本發明的程序流程框圖；附圖11是用戶控制網頁代碼的構成示意圖；附圖12是用戶的控制代碼與電器設備可執行控制代碼映射表的構成示意圖。
實施例在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法。它是將每個信息化了的電器設備的各種信息代碼寫入每個設備自身的只讀存儲器中，由網關設備將家庭控制網中每個處於聯網狀態的電器設備的各種信息代碼讀入網關設備中，經網關設備的鑑別後，將信息代碼中的設備特徵代碼存入為其建立的設備狀態信息表中，將信息代碼中的控制信息代碼存入為其建立的控制單元信息表中；擁有瀏覽器的網際網路用戶訪問網關設備時，網關設備首先將設備狀態信息表中的設備特徵代碼轉換為標準的網頁代碼，為用戶的瀏覽器提供一個含有家庭控制網中每個處於聯網狀態的電器設備的設備特徵信息的主頁面；用戶在瀏覽器的主頁面上選定明確的電器設備後，網關設備將控制單元信息表中該電器設備控制信息代碼轉換為標準的網頁代碼，為用戶的瀏覽器提供一個含有選定電器設備的控制特徵信息的控制頁面；用戶在瀏覽器的控制頁面上選定明確的控制操作後，網關設備將用戶的控制代碼經鑑別、轉換後，向選定電器設備提供其可執行的控制代碼，並將反映所選定電器設備的執行結果的控制信息代碼轉換為標準的網頁代碼提供給用戶的瀏覽器。
由家庭控制網和網際網路構成的整個控制網絡如圖1所示，在家庭控制網中採用的是異步串行總線通信，它是為網內每臺電器設備配置一個串行接口總線通信控制器，使家庭控制網中的各電器設備經串行異步通信口通過串行接口總線通信控制器進行異步串行總線通信，這種通信結構和方式具有對現有資源佔用少，易於實施，實施成本低的特點。當然，也可採用其它的通信結構和通信方式。串行接口總線通信控制器的結構如圖2所示，串行接口總線通信控制器的構成包括接口部分，總線部分和通信邏輯控制部分；接口部分的構成包括接口端串行異步收發單元和與其相接的數據緩衝處理單元1；總線部分的構成包括總線端串行異步收發單元和與其相接的數據緩衝處理單元2；通信邏輯控制部分包括通信控制單元、錯誤計數和錯誤處理電路，載波偵聽多址訪問衝突監測電路。如圖3所示，所述的接口端串行異步收發單元的構成包括接口端串行異步收發器，與收發器相接的串—並轉換電路和並—串轉換電路；所述的數據緩衝處理單元1的構成包括接口接收數據緩衝區和接口發送數據緩衝區；所述的總線端串行異步收發單元的構成包括總線端串行異步收發器，與其相接的並—串轉換電路和串—並轉換電路；所述的數據緩衝處理單元2的構成包括總線發送數據緩衝區和總線接收數據緩衝區；所述的通信控制單元包括，發送控制寄存器堆，累加和校驗電路，循環冗餘碼生成電路，接收控制寄存器堆，累加和生成電路，地址檢查電路，循環冗餘碼校驗電路，超時檢查電路。
由於現有家庭控制系統中，各控制對象的單片機中都有一個可編程的具有UART(通用異步收發器)功能的全雙工串行通信接口閒置未用，因此將串行接口總線通信控制器與此通信接口相接，既不用改造現有控制對象，又利用了控制對象閒置的資源，並且採用串行接口通信方式，連線只有幾根，而並行接口通信方式則需要十幾根。
實現在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的具體步驟如下A、寫入電器設備的各種信息代碼寫入設備只讀存儲器的信息代碼的構成如圖4-1所示，它包括一個設備特徵代碼段和若干個控制信息代碼段。設備特徵代碼段的構成如圖4-2所示，包含設備類型(如電視機、冰箱、計算機等)代碼、產品型號代碼，還可包含有文件版本代碼和廠商代碼等；控制信息代碼段的構成如圖4-3所示，包含控制對象(如溫度、開關、音量等)代碼、控制對象類型代碼、控制對象屬性(如只讀、只寫、可讀寫)代碼、控制參數代碼、控制(讀或寫)代碼和備用代碼。其中，控制對象類型按國際上通行的標準分為18種，如圖5所示；控制參數代碼的長度和內容可變，由控制對象類型確定，同一控制對象類型的控制參數代碼的長度和內容相同，如圖4-4所示，溫度和風量同屬AV類型，其控制參數代碼的總長度相同，內容均包括最小值、最大值、初始值、控制步長；如圖4-5所示，電源和開門同屬BV類型，其控制參數代碼長度相同，內容均為初始值。備用代碼主要為文件版本升級所用。信息代碼可採用屏幕問答方式或其他方式填寫後寫入設備的ROM中，可以由設備生產廠家寫入，也可由家庭控制網的安裝者寫入。
B、網關設備的初始化如圖10-1所示，家庭控制網上電後，先初始化網關設備的網際網路伺服器功能，網關設備收到網內電器設備發送來的上電入網信號後，對所有進網電器設備的串行接口總線通信控制器進行地址登記，然後對每臺設備只讀存儲器進行讀取操作，將每臺設備的設備特徵代碼段的代碼存入網關的設備狀態信息表，設備狀態信息表的構成和存儲格式如圖6所示，它在原有的設備特徵代碼段上增加了地址代碼，當前狀態代碼，還可增加其他反映設備狀態的代碼。再將各控制信息代碼段逐條做如下處理先根據控制對象類型代碼，將控制對象按圖5所示的控制對象類型進行分類；然後按分類存儲於控制單元信息表中，控制單元信息表的構成和存儲格式如圖8所示，在原來的控制信息代碼段上增加了地址代碼。控制單元信息表由18個子存儲區構成，每個子存儲區對應一種控制對象類型。網關設備的初始化完成。
C、頁面的形成如圖10-2所示，當網際網路上的用戶通過瀏覽器訪問家庭控制網的網關設備時，網關設備先對訪問指令進行鑑別。如果是主頁面訪問指令，網關設備則逐條讀取設備狀態信息表中的數據，並由轉換程序將設備特徵代碼段的代碼轉換成HTML(超文本標記語言)格式的網頁代碼，如圖7所示。也可以轉換成SGML格式或其他格式的標記語言。由傳送程序按HTTP協議提供給瀏覽器，在瀏覽器上顯示出，主頁面顯示的方式可以是設備清單、設備的圖象等。
D、控制頁面的形成如圖10-3所示，當網際網路上的用戶對瀏覽器的主頁面進行操作時，例如，點擊空調器時，向家庭控制網的網關設備發出訪問指令，網關設備先對訪問指令進行鑑別，確定是設備選取指令後，再根據指令中的參數，如「地址」，將該空調器的所有控制信息代碼從控制單元信息表中讀取出，並由轉換程序將控制信息代碼段的代碼轉換成HTML格式的網頁代碼，如圖9所示。由傳送程序按HTTP協議提供給瀏覽器，控制頁面顯示的方式可以是操作鍵盤、遙控器或操作表等。
E、聯網用戶對家庭控制網內的電器設備進行控制操作如圖10-4所示，網際網路用戶在瀏覽器上對控制頁面進行操作，例如，點擊溫度並輸入新的溫度值時，瀏覽器向家庭控制網的網關設備發出由用戶控制網頁代碼構成的訪問指令，用戶控制網頁代碼的構成如圖11所示。這是一種直接請求方式，也可用FORM提交表單方式或其他方式。網關設備先對指令進行識別，確定是控制操作指令後，將由指令中的「地址」、「控制對象」、「控制代碼」、「控制值」等參數構成的用戶控制代碼，通過轉換程序轉換成設備可執行控制代碼，如圖12所示。由網關設備通過家庭控制網的總線向網內設備發出可執行控制代碼。空調器讀取識別後，完成控制代碼制定的操作，並將反映操作結果的控制對象溫度的當前值發回給網關，網關與所發出的執行代碼核准後，由轉換程序把該代碼再轉換成HTML格式的網頁代碼，由傳送程序按HTTP協議向瀏覽器發出，確定新的瀏覽器顯示控制頁面。
權利要求
1.在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法，其特徵在於它是將每個信息化了的電器設備的各種信息代碼寫入每個設備自身的只讀存儲器中，由網關設備將家庭控制網中每個處於聯網狀態的電器設備的各種信息代碼讀入網關設備中，經網關設備的鑑別後，將信息代碼中的設備特徵代碼存入為其建立的設備狀態信息表中，將信息代碼中的控制信息代碼存入為其建立的控制單元信息表中；擁有瀏覽器的網際網路用戶訪問網關設備時，網關設備首先將設備狀態信息表中的設備特徵代碼轉換為標準的網頁代碼，為用戶的瀏覽器提供一個含有家庭控制網中每個處於聯網狀態的電器設備的設備特徵信息的主頁面；用戶在瀏覽器的主頁面上選定明確的電器設備後，網關設備將控制單元信息表中該電器設備控制信息代碼轉換為標準的網頁代碼，為用戶的瀏覽器提供一個含有選定電器設備的控制特徵信息的控制頁面；用戶在瀏覽器的控制頁面上選定明確的控制操作後，網關設備將用戶的控制代碼經鑑別、轉換後，向選定電器設備提供其可執行的控制代碼，並將反映所選定電器設備執行結果的控制信息代碼轉換為標準的網頁代碼提供給用戶的瀏覽器。
2.根據權利要求1所述的在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法，其特徵在於所述的家庭控制網是採用異步串行總線通信的家庭控制網，它是為網內每臺電器設備配置一個串行接口總線通信控制器，使系統中的各電器設備經串行異步通信口進行總線通信。
3.根據權利要求2所述的在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法，其特徵在於所述的串行接口總線通信控制器的構成包括接口部分，總線部分和通信邏輯控制部分；接口部分的構成包括接口端串行異步收發單元和與其相接的數據緩衝處理單元1；總線部分的構成包括總線端串行異步收發單元和與其相接的數據緩衝處理單元2；通信邏輯控制部分包括通信控制單元、錯誤計數和錯誤處理電路，載波偵聽多址訪問衝突監測電路。
4.根據權利要求3所述的在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法，其特徵在於所述的接口端串行異步收發單元的構成包括接口端串行異步收發器，與收發器相接的串—並轉換電路和並—串轉換電路；所述的數據緩衝處理單元1的構成包括接口接收數據緩衝區和接口發送數據緩衝區；所述的總線端串行異步收發單元的構成包括總線端串行異步收發器，與其相接的並—串轉換電路和串—並轉換電路；所述的數據緩衝處理單元2的構成包括總線發送數據緩衝區和總線接收數據緩衝區；所述的通信控制單元包括，發送控制寄存器堆，累加和校驗電路，循環冗餘碼生成電路，接收控制寄存器堆，累加和生成電路，地址檢查電路，循環冗餘碼校驗電路，超時檢查電路。
全文摘要
在網際網路上對家庭控制網中的電器設備進行控制的方法。它是將電器設備的各種信息代碼寫入每個設備的只讀存儲器中，由網關將各種信息代碼讀入網關中，經網關的鑑別、存儲後，擁有瀏覽器的網際網路用戶訪問網關時，網關首先為瀏覽器提供一個含有網內電器設備的主頁面；再為瀏覽器提供一個選定電器設備的控制頁面；用戶在選定明確的控制操作後，網關將用戶的控制代碼經鑑別、轉換後，向選定電器設備提供其可執行的控制代碼，並將反映所選定電器設備的執行結果提供給用戶的瀏覽器。本發明具有資源佔用少，對現有設備適應性強，實施成本低，易於實施，實施效果好的特點。
文檔編號H04L12/28GK1440160SQ0211338
公開日2003年9月3日 申請日期2002年2月20日 優先權日2002年2月20日
發明者李築, 陳鴻翔, 曾潤濤 申請人:貴州以太科技信息產業有限責任公司