智能家居系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)交互方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能家居領(lǐng)域，特別涉及一種智能家居系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)交互方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)智能終端的快速發(fā)展，家居設(shè)備也越來越智能化。智能家居系統(tǒng)是以住宅空間為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)等將與家居生活有關(guān)的設(shè)備進(jìn)行集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施和家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居設(shè)備安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
[0003]目前，對于智能家居系統(tǒng)中的智能家居節(jié)點(diǎn)的控制均是采用中央控制器進(jìn)行集中式控制的方式，所有數(shù)據(jù)需要經(jīng)過中央控制器進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)發(fā)，即用戶智能終端通過與中央控制器通信實(shí)現(xiàn)對智能家居系統(tǒng)中的智能家居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制。這種集中式控制方式容易在中央控制器中形成數(shù)據(jù)傳輸瓶頸，而且也不利于系統(tǒng)的拓展。因此需要構(gòu)造一種數(shù)據(jù)交互更加靈活，穩(wěn)定性更好的控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種智能家居系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)交互方法，通過構(gòu)建網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的傳輸方式，提高了智能家居系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性、有效性和抗干擾性。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種智能家居系統(tǒng)，該智能家居系統(tǒng)包含:若干個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)；終端通過一個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)訪問智能家居系統(tǒng)；
[0006]每一個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)有廣播監(jiān)聽狀態(tài)和連接狀態(tài)；其中，智能家居節(jié)點(diǎn)在廣播監(jiān)聽狀態(tài)用于向其他智能家居節(jié)點(diǎn)或終端發(fā)送廣播包，監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息；智能家居節(jié)點(diǎn)在連接狀態(tài)，還用于接收和轉(zhuǎn)發(fā)終端的數(shù)據(jù)包。
[0007]本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種數(shù)據(jù)交互方法，包含以下步驟:
[0008]若智能家居節(jié)點(diǎn)與終端建立連接，則智能家居節(jié)點(diǎn)從廣播監(jiān)聽狀態(tài)切換到連接狀態(tài)；
[0009]若智能家居節(jié)點(diǎn)與終端斷開連接，則從連接狀態(tài)切換到廣播監(jiān)聽狀態(tài)；
[0010]其中，在廣播監(jiān)聽狀態(tài)下，智能家居節(jié)點(diǎn)向其他智能家居節(jié)點(diǎn)或終端發(fā)送廣播包，并監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息；在連接狀態(tài)下，智能家居節(jié)點(diǎn)還接收和轉(zhuǎn)發(fā)終端的數(shù)據(jù)包。
[0011]本發(fā)明實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，提供了一種能提高數(shù)據(jù)傳輸靈活性、有效性和抗干擾性的智能家居系統(tǒng)。智能家居系統(tǒng)包含若干個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)，終端通過一個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)訪問智能家居系統(tǒng)，每一個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)有廣播監(jiān)聽狀態(tài)和連接狀態(tài)。相比于現(xiàn)有技術(shù)中利用中央控制器的集中式控制智能家居系統(tǒng)，本發(fā)明通過各智能家居節(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的智能家居系統(tǒng)，用戶可以利用終端通過不同的傳輸路徑直接對該智能家居系統(tǒng)中的各智能家居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，避免了中央控制器因?yàn)橥ㄐ艙砣鴮?dǎo)致的性能下降，提高了智能家居系統(tǒng)的靈活性和有效性，各智能家居節(jié)點(diǎn)通過廣播監(jiān)聽功能提高了智能家居系統(tǒng)的抗干擾性；另外，由于該智能家居系統(tǒng)中的各智能家居節(jié)點(diǎn)均具有廣播收發(fā)功能，可以方便對該智能家居系統(tǒng)的規(guī)模進(jìn)行拓展，進(jìn)一步地增加了智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)靈活性。
[0012]通過利用本發(fā)明實(shí)施的方式，可以更便捷的建立智能家居系統(tǒng)，用戶不需要對現(xiàn)有的智能設(shè)備例如智能手機(jī)，平板電腦做任何硬件修改就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)智能設(shè)備控制智能家居系統(tǒng)；而在智能家居新建節(jié)點(diǎn)之間，則可以通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)前述的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。
[0013]另外，所述智能家居節(jié)點(diǎn)在廣播時(shí)隙收到終端請求，與終端建立連接時(shí)，從所述廣播監(jiān)聽狀態(tài)切換到所述連接狀態(tài)；
[0014]所述智能家居節(jié)點(diǎn)在與終端斷開連接時(shí)，從所述連接狀態(tài)切換到所述廣播監(jiān)聽狀
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[0015]另外，所述智能家居節(jié)點(diǎn)在至少一個(gè)廣播信道上發(fā)送廣播包，在至少一個(gè)數(shù)據(jù)信道上監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
[0016]另外，所述智能家居節(jié)點(diǎn)在廣播監(jiān)聽狀態(tài)下，按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)隙，發(fā)送廣播包和監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。
[0017]另外，所述智能家居節(jié)點(diǎn)在監(jiān)聽到其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息時(shí)，在至少一個(gè)數(shù)據(jù)信道上利用固定的時(shí)隙關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)聽到的信息，轉(zhuǎn)發(fā)完成后所述智能家居節(jié)點(diǎn)重新切換到廣播監(jiān)聽狀態(tài)。
[0018]另外，所述智能家居節(jié)點(diǎn)在連接狀態(tài)，每隔固定時(shí)間接收所述終端的數(shù)據(jù)包；在接收的間隙，在至少一個(gè)數(shù)據(jù)信道上利用固定的時(shí)隙關(guān)系，轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包或者監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。
[0019]另外，所述智能家居節(jié)點(diǎn)在需要自主發(fā)出信息時(shí)，直接在至少一個(gè)數(shù)據(jù)信道上按照轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)隙轉(zhuǎn)發(fā)需發(fā)出的信息，轉(zhuǎn)發(fā)完成后所述智能家居節(jié)點(diǎn)重新切換到廣播監(jiān)聽狀態(tài)或連接狀態(tài)。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的智能家居系統(tǒng)與終端交互的原理框圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的智能家居節(jié)點(diǎn)的一種廣播監(jiān)聽時(shí)隙示意圖；
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的智能家居節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)隙示意圖；
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的智能家居節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意圖；
[0024]圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的智能家居節(jié)點(diǎn)接收時(shí)隙示意圖；
[0025]圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的智能家居節(jié)點(diǎn)接收、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)隙示意圖；
[0026]圖7是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的智能家居系統(tǒng)示意圖；
[0027]圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的智能家居節(jié)點(diǎn)的廣播監(jiān)聽狀態(tài)的工作流程圖；
[0028]圖9是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的智能家居節(jié)點(diǎn)的連接狀態(tài)的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0030]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種智能家居系統(tǒng)。該智能家居系統(tǒng)與終端交互的框圖如圖1所示。其中，該智能家居系統(tǒng)包含N個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)，與該智能家居系統(tǒng)交互的終端共有F個(gè)，M、N、E、F為不小于I的自然數(shù)，且M不大于N，E不大于F。終端通過與一個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)對整個(gè)智能家居系統(tǒng)的訪問，智能家居節(jié)點(diǎn)之間通過網(wǎng)狀網(wǎng)快速穩(wěn)定地進(jìn)行信息交互。智能家居節(jié)點(diǎn)可以為遙控器、開關(guān)、燈、傳感器、電視、空調(diào)、洗衣機(jī)、監(jiān)控設(shè)備、冰箱等；終端可以為手機(jī)、平板等，智能家居節(jié)點(diǎn)和終端并不限于以上所述舉例，這里不再一一列舉。
[0031]于本實(shí)施方式中，每個(gè)智能家居節(jié)點(diǎn)有廣播監(jiān)聽狀態(tài)和連接狀態(tài)，智能家居節(jié)點(diǎn)在廣播監(jiān)聽狀態(tài)時(shí)用于發(fā)送廣播包，以及監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息；智能家居節(jié)點(diǎn)在連接狀態(tài)時(shí)，還用于接收和轉(zhuǎn)發(fā)終端的數(shù)據(jù)包以及監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。在兩種狀態(tài)下，智能家居節(jié)點(diǎn)都可以以廣播方式轉(zhuǎn)發(fā)收到的信息或者本節(jié)點(diǎn)狀態(tài)變化引起的需要發(fā)送的信息。智能家居節(jié)點(diǎn)以及終端采用藍(lán)牙低功耗(BLE)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，具體通信方式并不限定以上所述，這里不再一一贅述。
[0032]藍(lán)牙低功耗(BLE)協(xié)議在進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)采用兩種通信信道:廣播信道和數(shù)據(jù)信道；在藍(lán)牙低功耗(BLE)協(xié)議4.0以上版本中，有3個(gè)廣播信道和37個(gè)數(shù)據(jù)信道，智能家居節(jié)點(diǎn)可以在3個(gè)廣播信道進(jìn)行廣播，在3個(gè)廣播信道或者37個(gè)數(shù)據(jù)信道或者這些信道的子集上進(jìn)行監(jiān)聽以及轉(zhuǎn)發(fā)。智能家居節(jié)點(diǎn)可以在至少一個(gè)廣播信道上發(fā)送廣播包，在至少一個(gè)廣播或數(shù)據(jù)信道上監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。在本實(shí)施方式中，以3個(gè)廣播信道和4個(gè)數(shù)據(jù)信道為例進(jìn)行說明，但通信信道的數(shù)目不應(yīng)以此為限，可根據(jù)實(shí)際需要自由進(jìn)行選擇。
[0033]具體地說，廣播包包含特定的廣播數(shù)據(jù)，其中該廣播數(shù)據(jù)包含用于說明該智能家居節(jié)點(diǎn)是否僅對指定的設(shè)備發(fā)送的信息，還包含用于確定該智能家居節(jié)點(diǎn)是否是可連接的信息。數(shù)據(jù)包包含各種控制命令、目標(biāo)智能家居節(jié)點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)號以及密文等信息。廣播包和數(shù)據(jù)包的具體內(nèi)容并不限于以上所述，可根據(jù)實(shí)際需要自行設(shè)定。
[0034]當(dāng)智能家居節(jié)點(diǎn)處于廣播監(jiān)聽狀態(tài)時(shí)，按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)隙，發(fā)送廣播包和監(jiān)聽其他智能家居節(jié)點(diǎn)和終端發(fā)送的信息。比如說，如圖2所示，A1、A2、A3為3個(gè)廣播信道時(shí)隙，D1、D2、D3、D4為4個(gè)數(shù)據(jù)信道時(shí)隙，在每個(gè)周期的前3個(gè)時(shí)隙發(fā)送廣播包，此處的廣播信息便于智能設(shè)備接收后對智能家居節(jié)點(diǎn)發(fā)起連接請求，例如遵循藍(lán)牙低功耗(BLE)協(xié)議的廣播包格式(Advertising