专利名称：：一种不同射频设备间的射频通信与控制装置的制作方法
技术领域：
：本发明属于网络通信
技术领域：
，具体涉及一种利用射频设备硬件无关的射频控制技术，实现不同射频设备间的射频通信与控制。
背景技术：
：随着无线射频控制技术的发展，射频设备的应用越来越广泛，种类日益增加，这种现象带来的好处是使得家庭设备与控制更加智能化、便捷化以及设备成本的降低，但由于生产射频设备及相应的射频控制设备厂商较多，所生产设备所采用的射频控制电路及射频通信与控制协议不同，因此不同厂商生产的同类设备如何相互控制与通信则成为目前亟待解决的问题之一。
发明内容本发明主要针对现有的不同厂商所生产的射频设备及射频控制设备种类繁多，因此本发明的目的在于为用户解决不同厂商所生产的射频设备及射频控制设备间相互控制与通信提供了一种有效的技术手段和解决方案，使得无线射频控制可独立于具体的射频设备硬件结构、通讯与控制协议。其主要手段是通过在射频设备及射频控制设备上增加一个无线射频通信与控制接口装置，通过该装置事先约定好的通信与控制指令，实现不同射频设备及射频控制设备间相互控制与通信。本发明在易用性方面具有一定的特色，不但可以简化用户的操作及使用，也可以使不同射频设备及射频控制设备在遵循统一的通信与控制指令的同时实现设备间的相互控制与通信。为了实现本发明目的，采用的技术方案如下一种不同射频设备间的射频通信与控制装置，其特征在于，它包括射频信息收发硬件设备、射频信息接收与发送模块、射频控制协议模块、射频指令验证模块以及射频信息缓冲区射频信息收发硬件设备接收外部射频设备发送过来射频消息，然后将信息放于射频消息接收缓冲区中等待处理。射频信息收发硬件设备采用CC1000芯片，无线射频通讯网络的射频信号为ISM频段的433.92MHZ,通讯数据传输率为曼彻斯特编码2400bps。射频信息接收与发送模块负责射频信息的发送与接收处理，射频装置通过调用射频信息接收与发送子模块实现射频信息的发送与接收的功能，它主要由射频信息接收子模块和射频信息发送子模块构成，射频信息接收子模块负责调用射频设备的射频收发芯片装置的软件功能接口，将其它设备发送来的射频信息接收至射频控制协议模块进行处理；射频信息发送子模块负责调用射频设备的射频收发芯片装置的软件功能接口，将射频信息或射频控制信息等发送至目的设备。射频控制协议模块负责射频协议的控制，由一套完整的射频通讯协议控制射频通信流程，该模块主要由协议格式验证子模块、信息协议解析传输子模块与指令翻译子模块组成。射频控制协议模块的信息协议解析传输子模块主要包含一套射频通讯协议，该协议所采用的技术是使射频信息由高级协议子层传输至低级协议子层，高级协议子层具有统一的通讯接口，不同射频设备间进行射频通讯必须遵循该结构及消息格式等规定；所述协议格式验证子模块负责对消息格式及通信接口调用等的规范性进行验证；所述指令翻译子模块负责将外部发送过来的射频控制信息进行翻译，使该控制信息能够被自身识别并进行相应操作。射频指令验证模块负责对射频指令的合法性及合理性进行验证，如果合法或合理，则由交射频控制协议模块的指令翻译子模块进行处理，否则对不合法与不合理的射频指令采取报错处理，避免异常操作发生。射频指令验证模块实现验证功能的前提是指令调用方式与消息格式必须首先遵循射频控制协议模块中射频传输协议的应用层协议子层对通讯功能接口与消息格式的规范，其消息数据结构包括设备ID、命令属性和命令参数。射频指令验证模块验证功能包括对两类消息的验证射频控制指令验证和普通射频消息验证，其中，对射频控制指令的验证，包括如对设备ID号的验证，设备ID号是用来表征该设备的类型(8bits)、属性(4bits)及全球唯一的ID号(20bits)，其数据格式包括设备类型、设备属性和ID号。射频信息缓冲区设置在射频信息接收与发送模块与射频信息收发硬件设备之间，主要负责射频信息接受与发送的缓冲，以提高设备处理效率，采用队列的数据结构。本发明的优点在于1)不同射频设备间通信与控制过程对用户保持透明所述发明的具体实现过程不需要用户进行额外操作，全部由嵌入的无线射频通信与控制接口装置自动完成。2)扩展性强所述发明可根据射频设备种类的增加及控制指令种类的增加进行动态调整，指令字典内容可以任意扩充，以适应日后的需要。3)在易用性这方面具有一定的特色所述发明是建立在原有的射频设备通信与控制功能之上的，它只会通过嵌入的射频通信与控制装置来实现不同射频设备间的通信与控制，不会影响原有设备的功能。图1是射频通信与控制装置系统结构图；图2是射频消息协议控制流程图；图3是射频指令翻译流程图。具体实施方式下面结合附图对本发明进行进一步阐述。如图1所示，一种不同射频设备间的射频通信与控制装置，其特征在于，它包括射频信息收发硬件设备、射频信息接收与发送模块、射频控制协议模块、射频指令验证模块以及射频信息缓冲区。各模块的功能描述如下1)射频信息收发硬件设备接收外部射频设备发送过来射频消息，然后将信息放于射频消息接收缓冲区中等待处理。2)射频信息接收与发送模块该模块主要负责射频信息的发送与接收，通过射频装置或内部射频通信与控制装置内部调用射频信息接收与发送子模块的功能接口实现射频信息的发送与接收功能。主要由射频信息接收子模块和射频信息发送子模块构成。其中，射频信号接收子模块主要负责通过调用射频设备的射频收发芯片装置的软件功能接口将其它设备发送来的射频信息接收至射频控制协议模块进行处理；射频信息发送子模块主要负责通过调用射频设备的射频收发芯片装置的软件功能接口将射频信息或射频控制信息等发送至目的设备。射频信息接收子模块以及射频信息发送子模块均具有信息缓冲区3)射频控制协议模块该模块主要负责射频协议的控制，由一套完整的射频通讯协议控制射频通信流程。该模块主要由协议格式验证子模块、信息协议解析传输子模块与指令翻译子模块组成。其中，协议解析传输模块主要包含一套射频通讯协议，该协议与普通网络通讯协议有所不同，所采用的技术是使射频信息由高级协议子层传输至低级协议子层，高级协议子层具有统一的通讯接口，不同射频设备间进行射频通讯必须遵循该结构及消息格式等规定；协议格式验证子模块主要负责对消息格式及通信接口调用等的规范性进行验证；指令翻译子模块主要负责将外部发送过来的射频控制信息进行翻译，使该控制信息能够被自身识别并进行相应操作；4)射频指令验证模块主要负责对射频指令的合法性及合理性进行验证，如果合法或合理，则由交射频控制协议模块的指令翻译子模块进行处理，否则对不合法与不合理的射频指令采取报错处理，避免异常操作发生；5)射频信息缓冲区设置在射频信息接收与发送模块的射频信息接收子模块与射频信息发送子模块外，主要负责射频信息接受与发送的缓冲，以提高设备处理效率。采用队列的数据结构。为了实现上述发明目的，采用的技术具体措施是通过在射频设备及射频控制设备上增加一个无线射频通信与控制接口装置，通过该装置对射频信息的中间处理，使得无线射频控制不必依赖于射频设备本身硬件与控制协议，可独立于具体的硬件结构、通讯与控制协议，扩展性、兼容性、易操作性等更强。主要技术方案为通过将其它设备发送过来的射频信息经由无线射频通信与控制接口装置进行中间处理进而实现通信与控制。所述的发明中的射频消息接收与发送功能主要由其中的射频信息接收与发送模块负责。当外部射频设备发送过来射频消息时，经由射频信息收发硬件设备接收后首先将信息放于射频消息接收缓冲区中等待处理，射频控制协议模块可通过调用该模块的接收消息接口方法从缓冲区队列中取消息进行处理；当设备对射频信息进行处理后发送反馈消息或者主动向其它设备发送消息或控制信息，则通过调用该模块的射频消息发送接口方法将消息发送至射频消息发送缓冲区，等待射频信息收发硬件设备读取该消息并发送至目的设备。该消息可存储于射频设备的一块内存中，缓冲区队列可存储该消息在内存中的地址指针。具体的射频信息收发硬件可以采用TDA5101芯片，无线射频通讯网络的射频信号可为ISM频段的433.92MHZ，通讯数据传输率可为曼彻斯特编码2400bps;所述的发明中的无线射频信号的协议控制功能，主要由射频控制协议模块与射频指令验证模块共同完成。射频控制协议模块包含一套射频传输协议，该协议的消息传输方向由高级子协议层至低级子协议层。消息由射频信息收发硬件接收后，直接发送至应用层协议子层，再经由应用层逐层传输，经过会话层、网络层、链路层最后至物理层。应用层具有统一的通讯功能接口与消息格式规范。该消息内容不必针对具体硬件条件进行指令或信息格式的预先设置，通过射频指令验证模块对该消息内容进行验证，如果合法或合理，则由交射频控制协议模块的指令翻译子模块进行处理，否则对不合法与不合理的射频指令采取报错处理，避免异常操作发生；所述的发明中的射频指令验证功能，主要由射频指令验证模块实现。该验证功能的前提是指令调用方式与消息格式必须首先遵循射频控制协议模块中射频传输协议的应用层协议子层对通讯功能接口与消息格式的规范。消息数据结构可如下所示应用层消息数据结构设备ID命令属性命令参数4Bytes1Bytes2Bytes该验证功能主要分为对两类消息的验证射频控制指令验证以及普通射频消息验证。其中，对射频控制指令的验证，包括如对设备ID号的验证，设备ID号是用来表征该设备的类型(8bits)、属性(4bits)及全球唯一的ID号(20bits)。发送数据时，该字段为目标设备ID，接收数据时，为源设备ID。其数据格式如下图3123190)设备类型设备属性ID号设备ID号结构图其中，ID号的取值范围如下0x00001—OxFFFFE有效的设备ID号0x00000和OxFFFFF保留做特殊用途设备类型和设备属性取值见下表(部分)-<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>命令参数为控制设备时所需要的参数。对该参数的验证主要处理内存越界问题，内存指针是否合法等；对普通射频消息验证，只需验证消息格式是否合法。如果在对两种消息的验证过程中出现验证失败的问题，则由应用层将错误详细信息返回至射频信息接收与发送模块发送至源设备，如果合法，则执行指令。所述的发明中的射频指令翻译功能，主要由射频控制协议模块的指令翻译子模块实现。该模块通过预先设定在内存的指令字典进行指令映射翻译，将发送过来的射频控制指令根据字典中的对应关系翻译成自身所能识别的指令，翻译完成后将该指令发送至其它协议层进行处理或执行。本发明的射频通信与控制装置的功能使用过程如图1，该装置的射频通信与控制功能随所嵌入的射频设备启动而启动，其中该装置的功能执行对用户保持透明，用户可不必关心具体工作情况，也不用进行任何设置。该装置的射频控制协议软件部分可通过内存写入方式驻留于装置中。假设射频设备接收到来自其它设备发送的射频信息，该信息通过射频接收硬件装置将信息转发至射频信息缓冲区暂存。该缓冲区以队列的数据结构进行储存。当射频控制协议模块需要读取射频信息时，通过调用射频信息接收与发送模块的功能接口，由射频消息接收子模块由射频信息缓冲区读入一条射频信息，传送至射频控制协议模块，将该信息由信息协议解析传输子模块进行消息传输与处理。但该消息必须先通过协议格式验证子模块对消息的格式及通信接口调用等的规范性进行验证，如果不符合验证要求，则抛弃该消息；如果符合验证条件，则进一步将该消息发送至射频指令验证模块，对射频指令的合法性及合理性进行验证，如果合法或合理，则由交射频控制协议模块的指令翻译子模块进行处理，否则对不合法与不合理的射频指令采取报错处理，避免异常操作发生。操作结束后，射频控制协议模块调用射频信息接收与发送模块的功能接口，将该消息存储于射频信息缓冲区等待射频信息发送子模块将其发送至目的设备。具体流程如图2所示。指令翻译模块的指令翻译功能主要是实现指令本地化的功能，使得通过事先存储的指令字典将外界不同于本机的射频指令翻译为本机可以识别的指令加以执行。翻译过程为指令翻译模块接收到射频控制指令时，将该射频控制指令与指令字典中的相应字段进行对照，如本机指令内容中设备状态广播为"F"，但所接收的射频信息中该字段内容为"T"，在指令字典中，有T——F这样的对应关系，于是指令翻译模块将"T"作为设备状态广播"F"进行理解与执行。指令字典的内容可任意修改与扩充，以适应更多的射频控制指令，具体流程如图3所示。权利要求1、一种不同射频设备间的射频通信与控制装置，其特征在于，它包括射频信息收发硬件设备、射频信息接收与发送模块、射频控制协议模块、射频指令验证模块以及射频信息缓冲区射频信息收发硬件设备接收外部射频设备发送过来射频消息，然后将信息放于射频消息接收缓冲区中等待处理；射频信息接收与发送模块负责射频信息的发送与接收，通过射频装置或其内部射频通信与控制装置调用射频信息接收与发送子模块的功能接口实现射频信息的发送与接收功能，它主要由射频信息接收子模块和射频信息发送子模块构成，射频信号接收子模块负责通过调用射频设备的射频收发芯片装置的软件功能接口将其它设备发送来的射频信息接收至射频控制协议模块进行处理；射频信息发送子模块负责通过调用射频设备的射频收发芯片装置的软件功能接口将射频信息或射频控制信息等发送至目的设备；射频控制协议模块负责射频协议的控制，由一套完整的射频通讯协议控制射频通信流程，该模块主要由协议格式验证子模块、信息协议解析传输子模块与指令翻译子模块组成；射频指令验证模块负责对射频指令的合法性及合理性进行验证，如果合法或合理，则由交射频控制协议模块的指令翻译子模块进行处理，否则对不合法与不合理的射频指令采取报错处理，避免异常操作发生；射频信息缓冲区设置在射频信息接收与发送模块与射频信息收发硬件设备之间，主要负责射频信息接受与发送的缓冲，以提高设备处理效率，采用队列的数据结构。2、根据权利要求1所述的不同射频设备间的射频通信与控制装置，其特征在于，所述射频信息收发硬件设备采用TDA5101芯片，无线射频通讯网络的射频信号为ISM频段的433.92MHZ，通讯数据传输率为曼彻斯特编码2400bps。3、根据权利要求1所述的不同射频设备间的射频通信与控制装置，其特征在于，所述射频控制协议模块的信息协议解析传输子模块主要包含一套射频通讯协议，该协议所采用的技术是使射频信息由高级协议子层传输至低级协议子层，高级协议子层具有统一的通讯接口，不同射频设备间进行射频通讯必须遵循该结构及消息格式等规定；所述协议格式验证子模块负责对消息格式及通信接口调用等的规范性进行验证；所述指令翻译子模块负责将外部发送过来的射频控制信息进行翻译，使该控制信息能够被自身识别并进行相应操作。4、根据权利要求1所述的不同射频设备间的射频通信与控制装置，其特征在于，所述射频指令验证模块实现验证功能的前提是指令调用方式与消息格式必须首先遵循射频控制协议模块中射频传输协议的应用层协议子层对通讯功能接口与消息格式的规范，其消息数据结构包括设备ID、命令属性和命令参数。5、根据权利要求1或4所述的不同射频设备间的射频通信与控制装置，其特征在于，所述射频指令验证模块验证功能包括对两类消息的验证射频控制指令验证和普通射频消息验证，其中，对射频控制指令的验证，包括如对设备ID号的验证，设备ID号是用来表征该设备的类型(8bits)、属性(4bits)及全球唯一的ID号(20bits)，其数据格式包括设备类型、设备属性和ID号。全文摘要本发明公开了一种不同射频设备间的射频通信与控制装置，属于网络通信
技术领域：
。它包括射频信息收发硬件设备、射频信息接收与发送模块、射频控制协议模块、射频指令验证模块以及射频信息缓冲区，首先由射频信息收发硬件设备接收到其它射频设备的射频信息和射频控制信号，并存放于射频信息缓冲区中；再由射频信息接收子模块发送给射频控制协议模块，并经由射频指令验证莫窥阿验证完成后，由射频信息发送子模块放入射频信息缓冲器，最后由频信息收发硬件设备发送到射频设备，完成信息传输。通过本发明使得无线射频控制可独立于具体的射频设备硬件结构、通讯与控制协议，实现不同射频设备及射频控制设备间相互控制与通信。文档编号H04B1/40GK101247151SQ20081002591公开日2008年8月20日申请日期2008年1月21日优先权日2008年1月21日发明者周建辉,炅王,王建民,罗笑南申请人:广州市聚晖电子科技有限公司;中山大学