一种融合通用协议的家电设备用户界面动态生成模型的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能家居领域，特别涉及多平台智能家居控制系统控制界面的用户定 制以及动态生成模型与技术方法。
【背景技术】
[0002] 智能家居（Smart Home，SH)或称智能住宅，是无处不在的计算机信息处理技术或 住宅。一般来说，智能家居是以住宅为平台，利用先进的计算机技术、网络通讯技术和综合 布线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，并将与家庭生活有关的设 备进行集成，以构建高效、舒适、安全的生活环境。
[0003] 智能家居发展状况，智能家居是一个新生的产业，随着物联网技术、云技术、无线 通信技术以及其他像RFID技术的发展，智能家居得到了很大的发展和拓展。按照智能家居 现在的发展速度来看，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的产业前景光明。虽然智能家 居系统在国内发展迅速，但是也存在一定的问题。主要体现在如下几个方面：
[0004] 1)标准缺失，是制约行业发展的瓶颈；
[0005] 2)产品通讯协议不统一，各厂商按照不同的接口标准和协议进行生产，使得各家 产品之间不能实现互联、互通和互操作；
[0006] 3)产品功能过于繁杂花哨，忽视产品的稳定性，是当前行业存在的通病；
[0007] 4)产品功能华而不实，没有找到用户的真正诉求；
[0008] 5)智能家居系统的信息安全性。
[0009] 因此，有必要做进一步改进。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、智能化、稳定性高、协调性强、实用、信 息安全的融合通用协议的家电设备用户界面动态生成模型，以克服现有技术中的不足之 处。
[0011] 按此目的设计的一种融合通用协议的家电设备用户界面动态生成模型，其特征在 于包括功能模型层、数据抽象层、模型层和表示层。
[0012] 所述的功能模型层是家电设备的功能集合；所述的数据抽象层包括：简单通用协 议、数据抽象与数据分析；所述的模型层包括数学建模与对象模型；所述的表示层包括界 面模板库、界面模板、用户界面。
[0013] 所述的简单通用协议是智能家居系统对家电设备进行控制的底层协议，该协议是 对一般家电控制协议的简化优化。
[0014] 所述的数据抽象是功能模型层基于简单通用协议抽象化的一组数据集的过程与 结果。
[0015] 所述的数学建模是数据抽象进行数据分析，结合用户期望的家电控制用户界面类 型，通过对抽象数据进行分类、组合、拆分，构建系统模型；所述的对象模型是指用户界面的 内在模型，表示界面元素之间的逻辑关系。
[0016] 所述的界面模板库根据建立的系统模型，设计出若干界面模板，所有界面模板构 成界面模板库；用户界面是根据设备功能集与该模型开发出来的界面。
[0017] 所述家电设备用户界面动态生成模型是基于MVC设计模式与FMP模型所设计的模 型。
[0018] 所述家电设备用户界面动态生成该模型是基于所有家电设备与底层控制协议的 融合，自动生成的用户界面带有家电设备的控制功能。
[0019] 用户界面是数据驱动的，可根据用户的需要定制，而数据则来自家电设备的功能 抽象化。
[0020] 本发明的融合通用协议的家电设备用户界面动态生成模型通过整理包括功能模 型层、数据抽象层、模型层和表示层。其中，功能模型层用于将家电设备抽象成功能集实例， 为转化成为数据提供中间节点；数据抽象层用于将功能集抽象成为数据记录，并进行数据 分析；模型层用于对抽象数据进行分类、拆分、组合，建立系统模型和对象模型；表示层通 过对模型进行数据输入所得到的界面输出或者显示。其具有结构简单合理、智能化、稳定性 高、协调性强、实用、信息安全的特点。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明一实施例用户界面动态生成基本结构示意图。
[0022] 图2为本发明一实施例模型建立过程示意图。
[0023] 图3为本发明一实施例用户界面动态生成过程示意图。
[0024] 图4为本发明一实施例中六种设备用户界面组件示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
[0026] 参见图1，本融合通用协议的家电设备用户界面动态生成模型，包括功能模型层、 数据抽象层、模型层和表示层。
[0027] 所述功能模型层是由产品（即家电设备）与用户参与的部分，表示的是家电设备 的功能集合，用于将每一个智能家电设备抽象成一个独立的功能集实例，为将智能家电设 备转化成为数据提供中间节点。
[0028] 所述数据抽象层用于将功能模型层中的功能集进一步抽象化成为基于简单通用 协议的具有特定格式的一组数据记录，并对这些数据与用户期望的用户界面进行数据分 析；其包括：简单通用协议、数据抽象与数据分析。简单通用协议是智能家居系统对家电设 备进行控制的底层协议，该协议是对一般家电控制协议的简化优化；智能家居通用控制协 议，正是因为智能家居底层通讯协议不统一，极大地制约了智能家居行业的发展，因此，有 了通用控制协议的出现；通用控制协议是对现在控制协议的整合分析后，得到的简单优化 的控制协议。数据抽象是指功能模型层基于简单通用协议抽象化的一组数据集的过程与结 果。
[0029] 所述模型层用于对抽象数据进行分类、拆分、组合，建立系统模型，并根据界面之 间的逻辑关系，建立对象模型，建模过程如图2所示；其包括数学建模与对象模型；其包括 数学建模与对象模型。数学建模是将数据抽象进行数据分析，结合用户期望的家电控制用 户界面类型，通过对抽象数据进行分类、组合、拆分，构建系统模型。对象模型是指用户界面 的内在模型，表示界面元素之间的逻辑关系。
[0030] 所述表示层，即模型的显示部分，通过对所述模型进行数据输入所得到的界面输 出或者显示，如图3所示；其包括界面模板库、界面模板、用户界面。界面模板库是根据建立 的系统模型，设计若干基本的控件组件，这些基本的控件组件便是界面模板，所有界面模板 共同构成界面模板库。根据设备功能集与该模型，系统开发人员最终开发出来的界面成为 用户界面，用户界面是数据驱动的，是可以根据用户的需要而定制的，而数据则来自家电产 品的功能抽象化。
[0031] 本融合通用协议的家电设备用户界面动态生成模型是基于MVC设计模式与FMP模 型所设计的模型。此外本模型是基于所有的家电设备与底层控制协议的融合，即使用该模 型自动生成的用户界面也带有家电设备的控制功能。
[0032] MVC框架：其全名为Model View Controller，一种软件设计典范，用一种业务逻 辑、数据、界面显示三者分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和 个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于 映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。
[0033] FMP模型：面向软件工程的用户界面设计和自动生成的FMP模型由三部分组成：功 能模型、内部模型、表示模型。功能模型部分处理的是由用户参与的功能部分，表示的是界 面的功能构成。通过功能的分析，可以明确界面要完成的功能，并确定对数据信息的需求。 内部模型体现了界面的内在模型，表达了界面元素之间的逻辑关系。表示模型是模型的显 示部分，也即用户界面部分。
[0034] 智能家电设备功能包括电源开、电源关、空调温度设置、空调模式设置等等，将所 有智能家电的功能组成的集合成为设备功能集，将所有家电的所有功能集合成为设备完备 功能集，所述的数学建模是基于设备完备功能集的。
[0035] 简单通用协议如表1所示：
[0036] 表1 :简单通用协议
[0037]
[0038] 其中，MAC_ADDRESS :智能家电设备的物理地址，对于每一个设备，其地址是唯一 的；0P_C0DE和0P_VALUE :功能码和控制值，组合起来表示控制设备为某种状态；0P_DESC : 表示该条记录将智能家电设备的状态改变为〇P_DESC的值。控制指令为控制终端向家电设 备发出的控制命令，状态指令为家电设备向控制终端返回的状态信息。需要注意的是，控制 指令与状态指令都是相同的，其格式为：MAC_ADDRESS、0P_C0DE和0P_VALUE。
[0039] 因为当前智能家居行业的一个极大瓶颈在于协议的不统一，要使得该模型能得到 广泛的使用，必须将协议简化优化成为一个通用协议，即所述的简单通用协议。
[0040] 抽象数据，即将每个智能家电设备的每一个功能抽象化为一个或多个数据记录。 而这些记录是基于所述简单通用协议的。抽象数据表示如下：
[0041] 表2 :设备表
[0042]
[0043] 表3:功能表
[0044]
[0045] 对于设备表（表2)中的MAC_ADDRESS与简单通用协议中的MAC_ADDRESS -样，都 是表示智能家电设备物理地址；D_TYPE则表示智能家电设备的类型，智能家电的设备类型 包括灯光类（0x40)、厨卫类（OxAO)等等；D_NAME则表示智能家电设备的名称。
[0046] 对于功能表（表3)中的0P_ID表示功能ID，是一条记录的标识，具有唯一性；设备 表中的D_TYPE与功能表中的D_TYPE -样，表示设备类型；功能表中的0P_C0DE和0P_VALUE 与简单通用协议中的0P_C0DE和0P_VALUE表示的意义一样，表示功能码和控制值；功能表 中的0P_DESC与简单通用协议中的意义一样。
[0047] 用户期望/用户界面，即对于每一智能家电设备，用户参与到用户界面设计中得 到的家电控制界面。对于每一种类型的家电设备，其用户界面是不相同，而总的智能家居控 制系统用户界面是由若干个不同的用户界面构成的。将每一个家电设备的控制界面拆分， 可以发现，其实，这些控制界面都由有限的子部件组成。这些子部件包括按钮、数字条、时间 条（数字条的一种特殊情况）、单选按钮、文本框等组成。
[0048] 数据分析是结合用户期望/用户界面，对所述的抽象数据进行分析处理的一个过 程。数据分析过程如下：
[0049] 1)协议界面相结合：因为是结合智能家电控制协议的用户界面，所