专利名称：一种基于数字家庭网络中的设备注册的方法
技术领域：
本发明涉及家庭网络技术领域，具体涉及一种基于数字家庭网络中的设备注册的方法。
背景技术：
家庭网络是把家庭范畴里的信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、水电气暖计量表、照明系统和安全系统等连接在一起组成的一种局域网。通过家庭网络，信息设备、电器及子系统实现网络化，完成各种网络化的管理和服务，达成资源和服务的共享。家庭网络通过家庭网关服务实现家庭内部网络和外部网络的连接，将家庭网络系统扩展至社区和互联网等外部网络，使网络化家庭成为智能住宅小区和智能社会的基本单
J Li ο作为家庭网络中不可缺少的终端设备，它们是逻辑命令的执行者。目前各种终端产品和控制设备产品之间自动识别的条件和流程没有明确、合理的规定，大部分终端产品没有自动识别功能，只能进行人工的设备对码才能进行控制和管理；而部分具有识别功能的终端设备却不能被其他厂家生产的控制设备所识别，造成数字家庭终端设备与控制设备之间互操作性比较困难，降低了数字家庭互联互通的可行性。故在本专利中规范了家庭网络系统中终端设备自动识别的相关功能及实现流程，为终端设备的实现和认证提供技术依据及规范。
发明内容
本发明一种基于数字家庭网络中的设备注册的方法，实现设备间的互联互通。本发明实施例提供了一种基于数字家庭网络中的设备注册的方法，包括:家庭网关或者控制终端广播新设备查询数据包，要求所在网络内的未注册终端设备对其注册；终端设备接收到新设备查询数据包，发送响应消息，同时回送设备ID与设备名称、设备相关的物理性信息如楼层号、房间号注册确认数据包；家庭网关或控制终端接收终端设备响应消息后，进行确认成功后为新设备分配统一设备网络地址UDA，组成数据包发送，并将该设备添加至设备注册表中；终端设备对收到的UDA进行确认，同时回送确认报文，完成注册。通过实施本发明提供的系统，提出了数字家庭智能家居终端设备进行自动识别的必要条件和实现流程，为各个智能终端设备厂家和控制设备厂家实现互联互通建立前提，适用于智能家居或类似场所使用的终端设备。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本发明实施例中的家庭网络系统结构示意图；图2是本发明实施例中的终端设备功能结构示意图；图3是本发明实施例中的家庭网关或者控制终端功能结构示意图；图4是本发明实施例中的家庭网关或者控制终端请求注册的实现方法流程图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。家庭网络在产品形态上由家庭网关、控制终端和终端设备组成。本发明中定义的家庭网络在拓扑形式上由主网络和子网络两级网络构成。家庭网关根据它所处的网络的不同分为子网关和主网关。主网通过家庭主网关与外部网络相连接，主网上挂载多个子网，每个子网通过唯一子网关与主网相连接。在主网和子网分别有终端设备和控制终端。终端设备应能够被家庭网关和控制终端识别。由图1可知，终端设备通过相应网络的家庭网关进行信息交互，实现终端设备的自动识别与功能应用。同时控制终端既可直接与终端设备交互通信，又可通过相应网络的家庭网关实现控制终端设备，从而更加有效实现控制终端对所在子网的终端设备实现资源管理、配置、更新等服务功能。终端设备能够主动向处于同一子网的家庭网关/控制终端报告自身的状态，并通过家庭网关、上一级家庭主网关将状态信息通知远程的用户，同时远程用户可通过家庭主网关与家庭子网关交互，从而实现对该子网的设备远程控制与管理服务。终端设备应当具有的功能属性:具有与所处网络通信的通讯接口 ；具有唯一且可识别的设备ID ;具有区别该设备所属网络的编码；具有主动申请注册、注销、响应其网内的控制命令、查询命令、设置命令等的功能；具有向同一网络的家庭网关或控制终端汇报当前的网络连接及工作状态。控制终端为家庭网络终端设备的配置、管理、设备间资源共享等功能提供友好的人机交互，其必须至少具有以下功能之一:与所在网络的终端设备交互，实现所在子网终端设备的配置、管理、设备间资源共 倉泛；与所在网络的家庭网关交互，实现所在子网终端设备的配置、管理、设备间资源共 倉泛。家庭网关应当具备有连接家庭外网、控制终端等通信接口，实现相关数据通信转换与传送功能；连接家庭主网、控制终端等通信接口，实现相关数据通信转换与传送功能；对该网络内的终端设备具有实时控制、操作、查询及管理、配置的功能。家庭网络终端设备自动识别的实现主要通过家庭网络ID绑定、设备注册/注销服务及设备维护管理服务完成。家庭网络的所有终端设备在进行注册之前必须首先绑定到待加入的家庭网络，以保证设备隶属网络的唯一性。通过设备注册/注销完成终端设备的加入/离开家庭网络并被家庭网关/控制终端识别的功能，同时通过设备维护管理服务实现家庭网络的QoS要求。本发明实施例中的的自动识别功能基于家庭网络的应用层，不考虑物理层与链路层的具体实现。控制终端/家庭网关的功能框图如下图3中所示，这里讨论的网络模型涉及两种:I)家庭网络层次只有一级。此时网络中的终端设备向家庭网关/控制终端注册。2)存在家庭主网和子网两级网络。首先须进行主网设备注册，家庭子网关作为主网终端设备向家庭主网关注册，注册流程与子网相同；然后进行子网设备注册。设备ID:设备ID长度为64bits,具有唯一'丨生,用于区分不同的设备。由厂家标识(20bits)、设备类型(8bits)、设备属性(4bits)及序列号(32bits)构成。其数据格式如下表:表I设备ID号结构表
63…4 |43…36~丨35…32~丨31…O厂家标识I设备类型I设备属性I序列号
厂家标识取值范围从0x00001 - OxFFFFF,由相关认可的单位统一分配。表2序列号的取值`
0x00000001 - OxFFFFFFFE |有效的设备序列号0x00000000和OxFFFFFFFF |保留做特殊用途统一设备网络地址:统一设备网络地址UDA长度为64bits,其结构如下(长度:位):表3UDA结构表
63...60 59...56 55...4847...40 39...0
L 0家庭网关编控制终端编设备编
版本号保留口σ口
__|_τ_|_τ_|_τ_其中:I)版本号域，4bits，为家庭网络协议版本号。目前为0001b。版本号域值为Illlb保留。2)家庭网关编号域包含8bits，家庭主网关的编号为0x01，家庭子网关的编号为0x02 - OxFE,由家庭主网关分配，若网络不存在家庭主网关，则查询分配。3)控制终端编号域包含8bits，其中bit7_bit4定义主网控制终端，取值范围1-14 ;bit3-bit0定义子网控制终端，取值范围1-14，若网络不存在家庭主/子网关，则查询分配。4)设备编号域包含40bits，由家庭网关/控制终端在设备注册时分配。
5)未注册设备的默认的UDA为0xFFFF000000000000。6)UDA中设备编号域全I (即OxXXXXXXFFFFFFFFFF)表示对网络中所有终端设备广播发送，UDA中家庭网关编号域全I (即OxXXXXXFFxxxxxxxxxx)表示对主网中所有家庭子网关广播发送，UDA中控制终端编号域为OxFX表示对主网所有控制终端广播，OxXF表示对子网所有终端设备广播，OxFF表示对所有控制终端广播。示例:UDA为0x8002000000000000的家庭子网关广播其下所有控制终端和终端设备 0x8002FFFFFFFFFFFF家庭网络ID绑定家庭网络ID 定义为 16bits，范围:0x0001—OxFFFE。家庭网络的所有终端设备在进行注册之前必须首先绑定到待加入的家庭网络。对于网络中存在家居主网和子网两级网络，家庭网络ID由家庭主网关确定，对于家庭网络层次为一级网络的情况，家庭网络ID由家庭网关/控制终端确定。家庭网络ID必须确保区别于其他家庭网络。家庭网络ID绑定的过程描述如下:I)终端设备广播发起家庭网络ID绑定请求消息。2)家庭网关/控制终端收到绑定请求后，判断该终端设备是否应该隶属于该家庭网络，通过确认后为其分配家庭网络ID，组成数据包发送。3)终端设备存储收到的家庭网络ID，同时回送确认报文，完成绑定过程。设备注册服务终端设备在家庭网关/控制终端处登记，使得网络中的其他设备可以访问该设备。对于子网络中存在家庭子网关的情况，控制终端作为特殊终端设备需注册到家庭子网关；对于网络中不存在家庭子网关，只存在控制终端与终端设备的情况，则终端设备需注册到控制终端。如果存在多个控制终端，则对已注册并分配唯一 UDA的终端设备，控制终端只能查询读取终端设备的UDA，并注册到自身，不能重新为其分配UDA。必须至少实现以下两种方式中的一种。图4示出了本发明实施例中的家庭网关/控制终端请求注册实现流程图，家庭网关/控制终端主动申请注册，注册的过程描述如下:家庭网关/控制终端广播新设备查询数据包，要求所在网络内的未注册终端设备对其注册。终端设备接收到新设备查询数据包，发送响应消息，同时回送设备ID与设备名称、设备相关的物理性信息如楼层号、房间号等注册确认数据包。家庭网关或控制终端接收终端设备响应消息后，进行确认成功后为新设备分配UDA,组成数据包发送，并将该设备添加至设备注册表中。终端设备对收到的UDA进行确认，同时回送确认报文，完成注册。综上，通过实施本发明提供的系统，提出了数字家庭智能家居终端设备进行自动识别的必要条件和实现流程，为各个智能终端设备厂家和控制设备厂家实现互联互通建立前提，适用于智能家居或类似场所所使用的终端设备。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括:只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。以上对本发明实施例所提供的一种基于数字家庭网络中的设备注册的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种基于数字家庭网络中的设备注册的方法，其特征在于，包括: 家庭网关或者控制终端广播新设备查询数据包，要求所在网络内的未注册终端设备对其注册； 终端设备接收到新设备查询数据包，发送响应消息，同时回送设备ID与设备名称、设备相关的物理性信息如楼层号、房间号注册确认数据包； 家庭网关或控制终端接收终端设备响应消息后，进行确认成功后为新设备分配统一设备网络地址UDA，组成数据包发送，并将该设备添加至设备注册表中； 终端设备对收到的UDA进行确认，同时回送确认报文，完成注册。
全文摘要
本发明公开了一种基于数字家庭网络中的基于数字家庭网络中的设备注册的方法，包括家庭网关或者控制终端广播新设备查询数据包，要求所在网络内的未注册终端设备对其注册；终端设备接收到新设备查询数据包，发送响应消息，同时回送设备ID与设备名称、设备相关的物理性信息如楼层号、房间号注册确认数据包；家庭网关或控制终端接收终端设备响应消息后，进行确认成功后为新设备分配统一设备网络地址UDA，组成数据包发送，并将该设备添加至设备注册表中；终端设备对收到的UDA进行确认，同时回送确认报文，完成注册。通过实施本发明，实现家庭网络设备间的互联互通。
文档编号H04L12/28GK103209183SQ201310098219
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者林格, 罗笑南, 彭晓翠 申请人:中山大学