專利名稱：一種智能家居設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能家居設(shè)備監(jiān)控技術(shù)，特別是涉及一種智能家居設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置和技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，在充足的物質(zhì)基礎(chǔ)之上，人們開始關(guān)注一種更為舒適、便捷和智能的生活方式和態(tài)度。近些年來，“物聯(lián)網(wǎng)”概念已經(jīng)廣為人知，并使人們努力去追隨和實(shí)現(xiàn)她。在此大趨勢下，“智能家居”概念應(yīng)運(yùn)而生，她體現(xiàn)人們對智能化的舒適生活的追求，同時，人們對安全性的要求也在不斷提升。但是就目前已有的“智能家居控制系統(tǒng)”來看，要么缺少遠(yuǎn)程控制功能，受空間時間的制約；要么缺乏高安全性、高實(shí)時性；要么需要申請動態(tài)域名，配置路由器端口轉(zhuǎn)發(fā)或者配置VPN，成本和實(shí)施復(fù)雜度很高。鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明著重提出了一種移動終端與家居控制主機(jī)建立P2P連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控家居設(shè)備的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明有高安全性、高實(shí)時性、高可靠性、 高效率的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種智能家居設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置和方法，用以解決的問題包括
1、遠(yuǎn)程監(jiān)控的移動終端空間限制問題；
2、遠(yuǎn)程監(jiān)控的安全性、實(shí)時性、可靠性和效率問題；
3、不同受控家居設(shè)備的協(xié)議適配問題；
4、遠(yuǎn)程監(jiān)控的使用方便問題。
為解決上述問題，本發(fā)明的具體方案如下
一種智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控方法的裝置，包括移動終端，遠(yuǎn)程服務(wù)器，家居控制主機(jī)和受控家居設(shè)備；移動終端，遠(yuǎn)程服務(wù)器，家居控制主機(jī)和受控家居設(shè)備都包含通信裝置；移動終端，家居控制主機(jī)和遠(yuǎn)程服務(wù)器通過通信裝置與公共網(wǎng)絡(luò)相互相連；受控家居設(shè)備通過通信裝置和所述家居控制主機(jī)相連。所述受控家居設(shè)備包括控制裝置，用于將受控家居設(shè)備的狀態(tài)信息和操作結(jié)果信息發(fā)送到家居控制主機(jī)和接收來自家居控制主機(jī)的操作指令并控制受控家居設(shè)備作出相應(yīng)的操作。所述家居控制主機(jī)包括控制裝置，用于將來自受控家居設(shè)備的狀態(tài)信息和操作結(jié)果信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動終端和接收并解析來自移動終端發(fā)出的操作指令后向受控家居設(shè)備發(fā)出操作指令。所述移動終端包括人機(jī)交互裝置，用于顯示受控家居設(shè)備狀態(tài)信息和操作結(jié)果信息或者使用者發(fā)起操作指令。所述移動終端可以是手機(jī)、PDA、PC或平板電腦。進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器包括連接輔助裝置，用于建立家居控制主機(jī)和移動終端
5的連接。移動終端和家居控制主機(jī)之間的連接有兩種方式一種是通過P2P方式連接，一種是通過遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置連接。其中P2P方式的連接優(yōu)先使用NAT穿越技術(shù)。進(jìn)一步，所述家居控制主機(jī)包括鑒權(quán)裝置，用于認(rèn)證所述移動終端與所述家居控制主機(jī)之間的交互的合法性。進(jìn)一步，所述家居控制主機(jī)包括存儲裝置，協(xié)議裝置；所述的存儲裝置，用于存儲信息，所述信息包括用戶賬號信息，受控家居設(shè)備信息，連接記錄信息，操作記錄信息以及協(xié)議信息；所述的協(xié)議裝置，用于封裝受控家居設(shè)備的通信協(xié)議，用于控制裝置和受控家居設(shè)備之間數(shù)據(jù)交互和操作指令的協(xié)議支持；所述的家居控制主機(jī)的控制裝置，在接收并解析來自移動終端發(fā)出的操作指令后，向受控家居設(shè)備發(fā)出操作指令之前，還經(jīng)過鑒權(quán)裝置授權(quán)。進(jìn)一步，所述移動終端，遠(yuǎn)程服務(wù)器，家居控制主機(jī)包括數(shù)據(jù)傳輸加密裝置，用于對公共網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密。進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器包括配置裝置，用于設(shè)置和保存用戶資料信息；所述的用戶資料信息包括用戶賬號信息，用戶登錄信息。進(jìn)一步，所述的遠(yuǎn)程服務(wù)器包括下載服務(wù)裝置，所述移動終端人機(jī)交互裝置包括下載裝置，所述的用戶資料信息還包括受控家居設(shè)備信息，所述的下載裝置用于從遠(yuǎn)程服務(wù)器通過所述的下載服務(wù)裝置下載受控家居設(shè)備信息，下載裝置下載受控家居設(shè)備信息完成后，人機(jī)交互裝置對下載的受控家居設(shè)備信息進(jìn)行初始化。上述的配置裝置是網(wǎng)頁也可以是配置上傳保存裝置，所述的移動終端包括配置裝置；所述配置上傳保存裝置，用來上傳所述移動終端配置裝置的受控家居設(shè)備配置信息，并保存。進(jìn)一步，所述家居控制主機(jī)還包括家居設(shè)備自動搜索裝置或家居設(shè)備配置裝置； 家居設(shè)備自動搜索裝置可以自動識別連接在家居控制主機(jī)上的家居設(shè)備，并從家居設(shè)備中載入家居設(shè)備配置信息；所述的家居設(shè)備配置裝置用于手工配置連接在家居控制主機(jī)上的家居設(shè)備配置信息。進(jìn)一步，所述的家居控制主機(jī)包括存儲裝置和下載服務(wù)裝置；所述的存儲裝置用來保存家居設(shè)備配置信息；所述的下載服務(wù)裝置用于為移動終端提供保存在所述存儲裝置中的家居設(shè)備配置信息的下載服務(wù)。一種實(shí)現(xiàn)上述智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的方法，包括移動終端，遠(yuǎn)程服務(wù)器，家居控制主機(jī)和受控家居設(shè)備，其方法包括以下步驟
步驟151 用戶以及受控家居設(shè)備信息在遠(yuǎn)程服務(wù)器上進(jìn)行配置；
步驟152 移動終端和家居控制主機(jī)連接并登錄遠(yuǎn)程服務(wù)器；
步驟153 將步驟151設(shè)置的受控家居設(shè)備信息下載到移動終端上；
步驟154 移動終端向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)出請求，建立移動終端和家居控制主機(jī)之間的連
接；
步驟155 移動終端人機(jī)交互裝置根據(jù)步驟153下載的受控家居設(shè)備信息，經(jīng)家居控制主機(jī)，對受控家居設(shè)備實(shí)行監(jiān)控。進(jìn)一步，所述步驟152的所述家居控制主機(jī)成功登錄所述遠(yuǎn)程服務(wù)器后，進(jìn)一步包括所述家居控制主機(jī)將用于P2P連接的本機(jī)網(wǎng)絡(luò)地址和端口號發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器的步驟；所述步驟巧4進(jìn)一步包括
步驟161 所述移動終端向所述遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送與目標(biāo)家居控制主機(jī)建立P2P連接請
求；
步驟162 所述遠(yuǎn)程服務(wù)器收到步驟161所述的P2P連接請求后，遠(yuǎn)程服務(wù)器將事先獲得的目標(biāo)家居控制主機(jī)的用于P2P連接的地址和端口發(fā)送至移動終端；
步驟163 所述移動終端根據(jù)步驟162得到的目標(biāo)家居控制主機(jī)的P2P連接地址和端口，向目標(biāo)家居控制主機(jī)請求建立連接，如果連接失敗則轉(zhuǎn)步驟164 ；
步驟164 所述移動終端主動向所述遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送與目標(biāo)家居控制主機(jī)建立由服務(wù)器中轉(zhuǎn)消息的連接請求；
步驟165 所述遠(yuǎn)程服務(wù)器為所述移動終端與目標(biāo)家居控制主機(jī)之間建立中轉(zhuǎn)消息的連接。 進(jìn)一步，上述的P2P連接采用NAT穿越技術(shù)；所述步驟152的所述移動終端成功登錄所述遠(yuǎn)程服務(wù)器后，進(jìn)一步包括所述移動終端將用于P2P連接的本機(jī)網(wǎng)絡(luò)地址和端口號發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器的過程；所述步驟162還包括遠(yuǎn)程服務(wù)器將事先獲得的移動終端的用于 P2P連接的地址和端口發(fā)送至目標(biāo)家居控制主機(jī)的過程；所述步驟163還包括目標(biāo)家居控制主機(jī)獲得移動終端的用于P2P連接的地址和端口后向移動終端請求建立連接的過程。本發(fā)明獲得的有益效果包括
1、移動終端突破空間和時間的限制隨時隨地可以監(jiān)控家居設(shè)備。2、移動終端和家居控制主機(jī)之間建立的連接是P2P連接，使得監(jiān)控具有高安全性、高實(shí)時性和高效率。3、家居控制主機(jī)具有可配置、可擴(kuò)展以及可定制的功能，使得受監(jiān)控的設(shè)備不受生產(chǎn)廠家的限制。4、使用方便，經(jīng)遠(yuǎn)程服務(wù)器的一次配置后，在任何移動終端上都可以使用，只要下載相應(yīng)的軟件和上述配置就可以了。5、移動終端和家居控制主機(jī)之間存在兩種連接方式，保證監(jiān)控的可靠性。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的通信模型圖。圖3是本發(fā)明的方法流程圖。圖3中作如下術(shù)語約定
智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)；遠(yuǎn)程服務(wù)器，簡稱服務(wù)器；移動終端，簡稱終端；家居控制主機(jī)，簡稱主機(jī)；受控家居設(shè)備，簡稱設(shè)備。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。展示了本發(fā)明所包括的受控家居設(shè)備，家居控制主機(jī)，遠(yuǎn)程服務(wù)器以及移動終端，以及他們之間的連接關(guān)系，圖2是本發(fā)明的通信模型圖，更為形象地展示本發(fā)明的各個裝置之間的連接關(guān)系。對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以及連接關(guān)系描述如下
受控的家居設(shè)備可以是各種家用設(shè)備，包括不限于電冰箱、熱水器、電飯煲、洗衣機(jī)、 空調(diào)、視頻攝像頭、窗戶、窗簾、安防設(shè)備、各種開關(guān)裝置、插座、調(diào)節(jié)裝置等等。受控的家居設(shè)備不同于普通的家居設(shè)備在于，所述的家居設(shè)備還包括連接裝置和控制裝置。家居電腦可以通過連接裝置連接家居設(shè)備并通過控制裝置操作受控的家居設(shè)備。家居設(shè)備的連接裝置可以通過各種不同的方式例如有線，無線，紅外的方式連接到家居控制主機(jī)上。家居設(shè)備的控制裝置能夠?qū)νㄟ^連接裝置的接收操作指令，并根據(jù)操作指令作出響應(yīng)并作出處理， 比如關(guān)閉窗戶，打開電飯煲，洗衣機(jī)，空調(diào)，熱水器等等，并將操作指令的結(jié)果或者家居設(shè)備的各種狀態(tài)信息經(jīng)連接裝置發(fā)送到家居控制主機(jī)。家居控制主機(jī)通過連接裝置連接上述的各種家居設(shè)備。其中還包括一個可自定義、可擴(kuò)展的協(xié)議裝置，用來定義各種不同類型和不同廠家生產(chǎn)的家居設(shè)備的交互協(xié)議。家居控制主機(jī)的控制器根據(jù)協(xié)議裝置定義的協(xié)議解析操作指令和狀態(tài)結(jié)果信息，實(shí)現(xiàn)和家居設(shè)備的交互。各種不同協(xié)議的定義保存在家居控制主機(jī)的存儲裝置中。由此家居控制主機(jī)可以控制不同類型和不同廠家的各種家居設(shè)備。家居控制主機(jī)還包括網(wǎng)絡(luò)通信裝置，比如以太網(wǎng)網(wǎng)卡。家居控制主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)通信裝置接入互聯(lián)網(wǎng)。移動終端可以是PC、手機(jī)、PDA、平板電腦等設(shè)備，可以通過有線，無線等各種方式接入互聯(lián)網(wǎng)。由此，移動終端可以經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)再經(jīng)家居控制主機(jī)實(shí)現(xiàn)對上述家居設(shè)備的監(jiān)控。移動終端經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控家居設(shè)備，最為重要的是安全性問題。為保證安全性，家居控制主機(jī)上可以安置一個鑒權(quán)裝置。鑒權(quán)裝置對來自移動終端的操作指令進(jìn)行合法性檢查，以確保對家居設(shè)備的操作是經(jīng)過授權(quán)的。鑒權(quán)可以通過對來自移動終端的操作指令用私有密匙加密解密，或者數(shù)字證書等方式實(shí)現(xiàn)，私有密匙或數(shù)字證書事先保存在家居控制主機(jī)的存儲裝置中。對應(yīng)地，移動終端發(fā)出的操作指令需要經(jīng)過根據(jù)私有密匙或數(shù)字證書進(jìn)行加密。移動終端通過家居控制主機(jī)監(jiān)控家居設(shè)備，需要在雙方之間建立連接。為建立這樣的連接，移動終端或家居控制主機(jī)需要相互知道對方的IP地址和端口號，或者至少一方知道另外一方的IP地址和端口號。圖2給出了兩種情形局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。對于局域網(wǎng)， 也就是，所述的移動終端是家用電腦，家用電腦和家用控制主機(jī)之間通過局域網(wǎng)連接，則作為監(jiān)控使用的家用電腦可以直接和家用控制主機(jī)之間建立連接。而對于一般的廣域互聯(lián)網(wǎng)情形，移動終端或者家居控制主機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)的IP地址通常由接入主機(jī)動態(tài)分配，也就是其IP地址經(jīng)常發(fā)生變化。因此，移動終端無法直接根據(jù)IP地址和家居控制主機(jī)建立連接。為移動終端和家居控制主機(jī)建立連接，本發(fā)明采用一個網(wǎng)絡(luò)地址相對固定的遠(yuǎn)程服務(wù)器輔助建立連接。在移動終端和家居控制主機(jī)建立連接之前，首先，移動終端和家居控制主機(jī)連接遠(yuǎn)程服務(wù)器并將其用于監(jiān)控連接的地址和端口發(fā)給遠(yuǎn)程服務(wù)器，然后遠(yuǎn)程服務(wù)器將移動終端的地址和端口號發(fā)送家居控制主機(jī)或者將家居控制主機(jī)的地址和端口號發(fā)給移動終端，或者移動終端的地址和端口號發(fā)給家居控制主機(jī)的同時也將家居控制主機(jī)的地址和端口號發(fā)給移動終端。根據(jù)上述獲得的地址和端口號，移動終端和家居控制主機(jī)就可以建立P2P的連接，比如TCP連接、UDP連接或其他方式的連接。上述P2P連接，本發(fā)明優(yōu)選NAT穿越技術(shù)，即通常稱為“打洞(Hole Punching)”技術(shù)。該技術(shù)具有很高的可靠性。
遠(yuǎn)程服務(wù)器為移動終端和家居控制主機(jī)建立的連接也可以通過服務(wù)器本身實(shí)現(xiàn)。 這種情形下，遠(yuǎn)程服務(wù)器起到了代理服務(wù)器或者VPN服務(wù)器的作用。移動終端發(fā)送給家居控制主機(jī)的操作指令需要經(jīng)過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)后到達(dá)目標(biāo)家居控制主機(jī)；家居設(shè)備的操作結(jié)果和狀態(tài)信息由家居控制主機(jī)發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器，經(jīng)遠(yuǎn)程服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)后到達(dá)移動終端。由此， 遠(yuǎn)程服務(wù)器需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置完成上述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。上述兩種方式的連接，相對而言，P2P連接具有較高的實(shí)時性和效率。因?yàn)榻?jīng)過遠(yuǎn)程服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)裝置轉(zhuǎn)發(fā)的過程多了一個處理過程，額外增加了傳輸時間。另外該方式還受到遠(yuǎn)程服務(wù)器的負(fù)載限制。假如遠(yuǎn)程服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠或者服務(wù)器處理負(fù)擔(dān)過重時，對實(shí)時性和效率的影響更大。因此本發(fā)明同時采用了上述兩種方式當(dāng)雙方無法建立P2P連接時，或者建立P2P連接失敗時，遠(yuǎn)程服務(wù)器建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)連接。這樣就能在保證可靠性的同時兼顧實(shí)時性和效率。所述的遠(yuǎn)程服務(wù)器可以是專用于家居設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的服務(wù)器，也可以是非專用的服務(wù)器。本發(fā)明采用的是專用于家居設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的服務(wù)器。該服務(wù)器可以同時為眾多用戶同時提供遠(yuǎn)程監(jiān)控的連接服務(wù)器。為此該服務(wù)器還提供了用戶管理模塊。移動終端和家用控制主機(jī)接入服務(wù)器時，還需要根據(jù)事先設(shè)定的賬號和密碼登錄服務(wù)器。只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才能使用該服務(wù)器提供的連接服務(wù)。同一用戶接入上述遠(yuǎn)程服務(wù)器的家居控制主機(jī)可以是一個或者多個，接入的移動終端也可以是一個或者多個。遠(yuǎn)程服務(wù)器為用戶維護(hù)著家居控制主機(jī)列表、接入的移動終端列表。移動終端或者家居控制主機(jī)連接遠(yuǎn)程服務(wù)器時，還需要發(fā)送一個表明自己是移動終端還是家居控制主機(jī)的識別碼，以便遠(yuǎn)程服務(wù)器把所述的連接歸入家居控制主機(jī)列表還是移動終端列表。通常情形下，家居控制主機(jī)處于無人值守的狀態(tài)，也正是因?yàn)闊o人值守才需要遠(yuǎn)程監(jiān)控。因此家居控制主機(jī)向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)起的連接是自動的。發(fā)生斷網(wǎng)后或者斷電重啟后，能夠斷線重新連接并登錄遠(yuǎn)程服務(wù)器。家居控制主機(jī)登錄遠(yuǎn)程服務(wù)器的賬號和密碼是事先設(shè)定并保存于家居控制主機(jī)。這樣可以保證遠(yuǎn)程監(jiān)控的可靠性。移動終端遠(yuǎn)程監(jiān)控家居設(shè)備需要事先知道家居控制主機(jī)連接了哪些家居設(shè)備以及什么家居設(shè)備。也就是，移動終端遠(yuǎn)程監(jiān)控需要對家居設(shè)備初始化，載入家居設(shè)備信息的過程。該過程可以由移動終端在與家居控制主機(jī)建立連接后直接在家居控制主機(jī)中下載實(shí)現(xiàn)，也可以事先手工配置實(shí)現(xiàn)。家居控制主機(jī)可以進(jìn)一步包括家居設(shè)備搜索裝置，該裝置可以通過事先定義的協(xié)議查找并發(fā)現(xiàn)可以受控制的家居設(shè)備。搜索發(fā)現(xiàn)的家居設(shè)備保存在家居控制主機(jī)中，或者上傳至遠(yuǎn)程服務(wù)器。移動終端和家居控制主機(jī)建立連接后可以下載家居設(shè)備信息，或者和遠(yuǎn)程服務(wù)器建立連接時從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載。由于現(xiàn)有的很多家居設(shè)備不支持上述的搜索功能，本發(fā)明采用的是手工配置的方式。配置可以在移動終端，家居控制主機(jī)或者遠(yuǎn)程服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)。在移動終端實(shí)現(xiàn)上述配置功能時，移動終端還包括家居設(shè)備信息配置裝置。該裝置可以是獨(dú)立的軟件。移動終端監(jiān)控裝置初始化時，載入上述配置信息。該配置信息還可以上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器并保存。一次配置完成上傳后，其他的移動終端需要使用時下載即可。 由此，遠(yuǎn)程服務(wù)器還包括一個配置上傳下載裝置。
上述的配置信息也可以在遠(yuǎn)程服務(wù)器上通過網(wǎng)頁瀏覽器直接配置，并保存在遠(yuǎn)程服務(wù)器中，使用時將其下載即可。這種情形下，所述的遠(yuǎn)程服務(wù)器還包括家居設(shè)備信息配置
直ο上述的配置信息在家居控制主機(jī)中實(shí)現(xiàn)時，家居控制主機(jī)需要包括家居設(shè)備配置裝置。移動終端連接家居控制主機(jī)下載該信息即可。移動終端通過連接遠(yuǎn)程服務(wù)器或家居控制主機(jī)下載家居設(shè)備配置信息時，下載完成后，可以在移動終端本地保存，保存的時候可以加配置信息的更新時間。移動終端連接遠(yuǎn)程服務(wù)器或家居控制主機(jī)時，假如遠(yuǎn)程服務(wù)器或家居控制主機(jī)的家居設(shè)備配置信息更新時間和本地保存的不一致，移動終端就會從遠(yuǎn)程服務(wù)器或家居控制主機(jī)重新下載配置信息。上述的家居設(shè)備配置信息處理可以做如下概括，包括三個過程
1、家居設(shè)備配置信息的生成過程。家居設(shè)備配置信息的生成，可以在移動終端手工配置中實(shí)現(xiàn)，也可以在遠(yuǎn)程服務(wù)器中手工配置實(shí)現(xiàn)，也可以在家居控制主機(jī)自動搜索獲得，也可以在家居控制主機(jī)中手工配置實(shí)現(xiàn)。2、家居設(shè)備配置信息的保存過程。家居設(shè)備配置信息的保存，可以保存在家居控制主機(jī)上，也可以保存在遠(yuǎn)程服務(wù)器中。假如配置信息保存在遠(yuǎn)程服務(wù)器中，而配置信息不是在遠(yuǎn)程服務(wù)器中生成的，則遠(yuǎn)程服務(wù)器相應(yīng)的需要提供配置上傳服務(wù)功能。3、家居設(shè)備配置信息的使用過程。家居設(shè)備配置信息需要在移動終端上使用。無論上述配置信息保存在哪里，移動終端都能方便獲得并使用，也就是，相應(yīng)的家居控制主機(jī)或者遠(yuǎn)程服務(wù)器應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的配置下載服務(wù)功能。移動終端上使用的上述配置信息，進(jìn)一步可以在本地保存?zhèn)浞?。?dāng)遠(yuǎn)程服務(wù)器或家居控制主機(jī)的原始配置信息發(fā)生變更時，移動終端還可以進(jìn)一步具有自動更新下載配置信息的功能。本發(fā)明主要涉及兩個過程。除了上述的家居設(shè)備配置信息生成、保存以及使用過程之外，還包括家居控制主機(jī)和移動終端建立連接并監(jiān)控的過程。圖3是本發(fā)明的方法流程圖，該流程圖建立在所述的P2P連接采用NAT穿越技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立NAT連接時，連接雙方都需要對方的地址和端口。結(jié)合圖1、圖2和圖3對建立連接并監(jiān)控的過程做進(jìn)一步的描述，該過程主要包括三個步驟
1、監(jiān)控的初始化；
2、移動終端和家居控制主機(jī)之間建立連接；
3、移動終端對家居設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。其中上述的第一個步驟，和前述的家居設(shè)備配置信息使用過程緊密銜接。包括以下內(nèi)容
11.移動終端的人機(jī)交互界面裝置需要載入家居設(shè)備配置信息，并對其初始化。12.家居控制主機(jī)和移動終端分別連接遠(yuǎn)程服務(wù)器，并根據(jù)賬戶密碼登錄遠(yuǎn)程服務(wù)器。13.家居控制主機(jī)和移動終端分別將其用于P2P連接的地址和端口號發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。第二個步驟是本發(fā)明是至關(guān)重要的步驟，對于局域網(wǎng)而言，安全性，實(shí)時性，可靠性以及效率都不是問題。但對于廣域的互聯(lián)網(wǎng)而言，其建立的連接直接決定了監(jiān)控的安全性、實(shí)時性、可靠性和效率的問題。本發(fā)明在移動終端和家居控制主機(jī)之間建立連接的方案主要包括
1.采用兩種連接方式。P2P連接加轉(zhuǎn)發(fā)連接。假如P2P無法建立連接或者建立P2P連接失敗時，由服務(wù)器建立轉(zhuǎn)發(fā)連接。保證可靠性的同時兼顧實(shí)時性和效率性。2. P2P連接采用NAT穿越技術(shù)。NAT穿越技術(shù)本身具有相當(dāng)高的可靠性和安全性。該建立連接方案概括的包括以下步驟
21.移動終端向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送P2P連接請求；
22.遠(yuǎn)程服務(wù)器向移動終端發(fā)送家居控制主機(jī)P2P連接的地址端口信息，向家居控制主機(jī)發(fā)送移動終端P2P連接的地址端口信息，并指令雙方發(fā)起NAT連接；
23.移動終端和家居控制主機(jī)向獲得的地址發(fā)起P2P連接。如果連接成功，則開始監(jiān)控過程；否則移動終端向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送與目標(biāo)家居控制主機(jī)建立由服務(wù)器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的連接請求；
24.如果遠(yuǎn)程服務(wù)器成功建立遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)連接，則開始監(jiān)控過程。圖3的方法流程圖分解了上述家居控制主機(jī)和移動終端連接并監(jiān)控的過程，給出了一個具體實(shí)施例，其家居設(shè)備配置信息保存在遠(yuǎn)程服務(wù)器中，P2P連接采用NAT穿越技術(shù)，具體包括以下步驟
步驟1，移動終端和家居控制主機(jī)分別登錄遠(yuǎn)程服務(wù)器；
步驟2，移動終端登錄遠(yuǎn)程服務(wù)器后，檢查是否有最新的家居配置信息，若有，則下載， 等待終端監(jiān)控軟件初始化監(jiān)控界面；
步驟3，移動終端向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)起與目標(biāo)家居控制主機(jī)建立P2P連接的請求； 步驟4，遠(yuǎn)程服務(wù)器步驟3的請求后，判斷目標(biāo)家居控制主機(jī)是否聯(lián)機(jī)，若未聯(lián)機(jī)，則結(jié)束；否則，遠(yuǎn)程服務(wù)器向發(fā)送請求的移動終端回復(fù)目標(biāo)家居控制主機(jī)在遠(yuǎn)程服務(wù)器中的地址端口信息、同時向目標(biāo)家居控制主機(jī)發(fā)送移動終端在遠(yuǎn)程服務(wù)器中的地址端口信息；
步驟5，移動終端和家居控制主機(jī)向獲得的地址發(fā)起P2P連接，若成功，則轉(zhuǎn)步驟7，否則轉(zhuǎn)步驟6 ；
步驟6，移動終端發(fā)出建立由服務(wù)器中轉(zhuǎn)的連接請求，若失敗，則結(jié)束；否則轉(zhuǎn)步驟7 ； 步驟7，家居控制主機(jī)等待移動終端發(fā)送監(jiān)控指令，若步驟5已成功，則指令直接發(fā)送至家居控制主機(jī)，若步驟6已成功，則指令由遠(yuǎn)程服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)至家居控制主機(jī)；
步驟8，家居控制主機(jī)解析指令，若解析后得知指令合法有效，則轉(zhuǎn)步驟10，否則轉(zhuǎn)步驟9;
步驟9，舍棄本次監(jiān)控指令，流程轉(zhuǎn)至步驟7 ；
步驟10，根據(jù)解析后的指令，家居控制主機(jī)向指定受控家居設(shè)備發(fā)送相應(yīng)控制命令； 步驟11，家居控制主機(jī)向移動終端返回控制結(jié)果，若步驟5已成功，則消息直接發(fā)送至移動終端，若步驟6已成功，則指令由遠(yuǎn)程服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)至移動終端； 步驟12，若用戶選擇繼續(xù)此次遠(yuǎn)程監(jiān)控，流程轉(zhuǎn)至步驟7。上述過程中，假如家居設(shè)備配置信息保存在家居控制主機(jī)，則步驟2的操作應(yīng)該在移動終端和家居控制主機(jī)建立連接實(shí)現(xiàn)，也就是上述步驟7之前。
權(quán)利要求
1.一種智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于包括移動終端，遠(yuǎn)程服務(wù)器，家居控制主機(jī)和受控家居設(shè)備；所述移動終端，遠(yuǎn)程服務(wù)器，家居控制主機(jī)和受控家居設(shè)備都包含通信裝置；所述移動終端，家居控制主機(jī)和遠(yuǎn)程服務(wù)器通過通信裝置與公共網(wǎng)絡(luò)相互相連；所述受控家居設(shè)備通過通信裝置和所述家居控制主機(jī)相連；所述受控家居設(shè)備包括控制裝置，用于將受控家居設(shè)備的狀態(tài)信息和操作結(jié)果信息發(fā)送到家居控制主機(jī)和接收來自家居控制主機(jī)的操作指令并控制受控家居設(shè)備作出相應(yīng)的操作；所述家居控制主機(jī)包括控制裝置，用于將來自受控家居設(shè)備的狀態(tài)信息和操作結(jié)果信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動終端和接收并解析來自移動終端發(fā)出的操作指令后向受控家居設(shè)備發(fā)出操作指令；所述移動終端包括人機(jī)交互裝置，用于顯示受控家居設(shè)備狀態(tài)信息和操作結(jié)果信息或者使用者發(fā)起操作指令；所述遠(yuǎn)程服務(wù)器包括連接輔助裝置，用于建立家居控制主機(jī)和移動終端的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于所述的移動終端和家居控制主機(jī)通過P2P方式相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于所述的遠(yuǎn)程服務(wù)器包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置，所述的移動終端和家居控制主機(jī)經(jīng)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置，其特征在于所述家居控制主機(jī)包括鑒權(quán)裝置，用于認(rèn)證所述移動終端與所述家居控制主機(jī)之間的交互的合法性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置，其特征在于所述家居控制主機(jī)包括存儲裝置，協(xié)議裝置；所述的存儲裝置，用于存儲信息，所述信息包括用戶賬號信息，受控家居設(shè)備信息，連接記錄信息，操作記錄信息以及協(xié)議信息；所述的協(xié)議裝置，用于封裝受控家居設(shè)備的通信協(xié)議，用于控制裝置和受控家居設(shè)備之間數(shù)據(jù)交互和操作指令的協(xié)議支持；所述的家居控制主機(jī)的控制裝置，在接收并解析來自移動終端發(fā)出的操作指令后，向受控家居設(shè)備發(fā)出操作指令之前，還經(jīng)過根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑒權(quán)裝置授權(quán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置，其特征在于所述移動終端是手機(jī)、PDA、PC或平板電腦。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置，其特征在于所述移動終端，遠(yuǎn)程服務(wù)器，家居控制主機(jī)包括數(shù)據(jù)傳輸加密裝置，用于對公共網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)程服務(wù)器包括配置裝置，用于設(shè)置和保存用戶資料信息；所述的用戶資料信息包括用戶賬號信息，用戶登錄信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于所述的遠(yuǎn)程服務(wù)器包括下載服務(wù)裝置，所述移動終端人機(jī)交互裝置包括下載裝置，所述的用戶資料信息還包括受控家居設(shè)備信息，所述的下載裝置用于從遠(yuǎn)程服務(wù)器通過所述的下載服務(wù)裝置下載受控家居設(shè)備信息，下載裝置下載受控家居設(shè)備信息完成后，人機(jī)交互裝置對下載的受控家居設(shè)備信息進(jìn)行初始化。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)程服務(wù)器的配置裝置是網(wǎng)頁。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)程服務(wù)器的配置裝置是配置上傳保存裝置，所述的移動終端包括配置裝置；所述配置上傳保存裝置，用來上傳所述移動終端配置裝置的受控家居設(shè)備信息，并保存。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置，其特征在于所述家居控制主機(jī)還包括家居設(shè)備自動搜索裝置；家居設(shè)備自動搜索裝置可以自動識別連接在家居控制主機(jī)上的家居設(shè)備，并從家居設(shè)備中載入家居設(shè)備配置信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置，其特征在于所述家居控制主機(jī)還包括家居設(shè)備配置裝置；所述的家居設(shè)備配置裝置用于手工配置連接在家居控制主機(jī)上的家居設(shè)備配置信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置，其特征在于所述的家居控制主機(jī)包括存儲裝置和下載服務(wù)裝置；所述的存儲裝置用來保存家居設(shè)備配置信息；所述的下載服務(wù)裝置用于為移動終端提供保存在所述存儲裝置中的家居設(shè)備配置信息的下載服務(wù)。
15.一種智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的方法，其特征在于包括移動終端，遠(yuǎn)程服務(wù)器，家居控制主機(jī)和受控家居設(shè)備，其方法以下步驟步驟151 用戶以及受控家居設(shè)備信息在遠(yuǎn)程服務(wù)器上進(jìn)行配置；步驟152 移動終端和家居控制主機(jī)連接并登錄遠(yuǎn)程服務(wù)器；步驟153 將步驟151設(shè)置的受控家居設(shè)備信息下載到移動終端上；步驟154 移動終端向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)出請求，建立移動終端和家居控制主機(jī)之間的連接；步驟155 移動終端人機(jī)交互裝置根據(jù)步驟153下載的受控家居設(shè)備信息，經(jīng)家居控制主機(jī)，對受控家居設(shè)備實(shí)行監(jiān)控。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的方法，其特征在于所述步驟152的所述家居控制主機(jī)成功登錄所述遠(yuǎn)程服務(wù)器后，進(jìn)一步包括所述家居控制主機(jī)將用于P2P 連接的本機(jī)網(wǎng)絡(luò)地址和端口號發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器的步驟；所述步驟1 進(jìn)一步包括步驟161 所述移動終端向所述遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送與目標(biāo)家居控制主機(jī)建立P2P連接請求；步驟162 所述遠(yuǎn)程服務(wù)器收到步驟161所述的P2P連接請求后，遠(yuǎn)程服務(wù)器將事先獲得的目標(biāo)家居控制主機(jī)的用于P2P連接的地址和端口發(fā)送至移動終端；步驟163 所述移動終端根據(jù)步驟162得到的目標(biāo)家居控制主機(jī)的P2P連接地址和端口，向目標(biāo)家居控制主機(jī)請求建立連接，如果連接失敗則轉(zhuǎn)步驟164 ；步驟164 所述移動終端主動向所述遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送與目標(biāo)家居控制主機(jī)建立由服務(wù)器中轉(zhuǎn)消息的連接請求；步驟165 所述遠(yuǎn)程服務(wù)器為所述移動終端與目標(biāo)家居控制主機(jī)之間建立中轉(zhuǎn)消息的連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的方法，其特征在于，所述的P2P連接采用NAT穿越技術(shù)；所述步驟152的所述移動終端成功登錄所述遠(yuǎn)程服務(wù)器后，進(jìn)一步包括所述移動終端將用于P2P連接的本機(jī)網(wǎng)絡(luò)地址和端口號發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器的過程；所述步驟162還包括遠(yuǎn)程服務(wù)器將事先獲得的移動終端的用于P2P連接的地址和端口發(fā)送至目標(biāo)家居控制主機(jī)的過程；所述步驟163還包括目標(biāo)家居控制主機(jī)獲得移動終端的用于P2P連接的地址和端口后向移動終端請求建立連接的過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)裝置和方法。用以解決遠(yuǎn)程監(jiān)控的移動終端的空間限制問題和遠(yuǎn)程監(jiān)控的安全、實(shí)時和效率問題，以及家居設(shè)備的適配問題。智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置包括家居控制主機(jī)、移動終端、遠(yuǎn)程服務(wù)器和受控家居設(shè)備。移動終端上的監(jiān)控裝置經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)在遠(yuǎn)程服務(wù)器協(xié)助下以P2P的連接方式和家居控制主機(jī)相連。家居控制主機(jī)連接家居設(shè)備。家居控制主機(jī)安裝有可配置、可擴(kuò)展和可定制的協(xié)議裝置用于和家居設(shè)備的適配。本發(fā)明的遠(yuǎn)程監(jiān)控適用范圍廣，具有高安全性、高實(shí)時性和高效率。
文檔編號H04L12/28GK102413182SQ20111036584
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者孫智強(qiáng), 耿樺 申請人:南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司