專利名稱：一種多功能物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種支持物聯(lián)網(wǎng)應用、路由、遠程文件存儲與共享等多功能的智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、關(guān)于智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)
智能家庭網(wǎng)絡是信息時代帶給人們的又一個高科技產(chǎn)物。它借助現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡技術(shù)，將家庭內(nèi)各種家電和設備連網(wǎng)，通過網(wǎng)絡為人們提供各種豐富、多樣化、個性化、方便、 舒適、安全和高效的服務。家庭網(wǎng)絡化也是整個社會信息化的一個重要的部分。實現(xiàn)家庭內(nèi)部信息與家庭外部信息的交換，無疑是家庭連網(wǎng)的目的所在。它的實現(xiàn)需要設計一個理想的家庭網(wǎng)關(guān)。由于研究家庭網(wǎng)關(guān)的公司眾多，家庭網(wǎng)關(guān)的定義還不統(tǒng)一。目前許多生產(chǎn)廠商在應用中逐漸完善家庭網(wǎng)關(guān)的概念和功能，2007年后國內(nèi)家庭網(wǎng)關(guān)的發(fā)展和現(xiàn)場應用開始加速，華為、中興、烽火等公司都推出了可商用的家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。如華為的一塊家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品HG813e，采用EPON上聯(lián)接口，可以實現(xiàn)光纖到戶(FTTH)， 支持H.沈4格式的VoIP語音，可以直接接模擬電話或者SIP電話機。中興公司的ZXAlO 421 主要用于FTTH/FTT0應用，提供大客戶、專線用戶以及多用戶的接入，提供以太網(wǎng)和無線業(yè)務接入。2、關(guān)于網(wǎng)絡自動下載存儲技術(shù)
隨著網(wǎng)絡里大量的音/視頻資源涌現(xiàn)，用戶對網(wǎng)絡下載的需求日益強烈，該網(wǎng)絡自動下載技術(shù)通過在硬件設備中內(nèi)置下載工具(如迅雷)等，可以通過網(wǎng)絡管理設備中的下載任務，從而達到在不開啟PC的前提下也能夠?qū)崿F(xiàn)文件下載。本技術(shù)的代表產(chǎn)品有聯(lián)想的風行者網(wǎng)絡下載盒，內(nèi)置下載引擎，支持BT、FTP、HTTP資源下載，下載任務遠程添加管理，免開電腦，脫機下載體驗，提高帶寬使用率，該設備最高支持ITB容量外接USB移動存儲設備，即插即用同時具備網(wǎng)絡硬盤功能，局域網(wǎng)文件快捷共享傳輸?shù)?。智能網(wǎng)關(guān)作為家庭、辦公場所的一個硬件網(wǎng)絡設備，在生活和工作中起著非常重要的地位，其涉及到的應用如圖1所示，一個應用型智能網(wǎng)關(guān)未來至少必須滿足三個方面的用戶需求家庭通訊(最基本應用)、家庭娛樂(進階應用)以及家電控制(未來應用)。目前許多生產(chǎn)廠商正在應用中逐漸完善家庭網(wǎng)關(guān)的概念和功能，通常，為了實現(xiàn)某一項功能， 在其設備上必須添加相應功能的硬件支持接口，要支持的應用越多，所需要的硬件接口也越多，這一方面將導致設備價格昂貴，另一方面，基于這些技術(shù)的設備由于不具有通用性而容易被市場淘汰。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠支持多協(xié)議、多接口的多功能物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。技術(shù)方案本發(fā)明所述的多功能物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，包括設置在網(wǎng)關(guān)上的多個
3標準接口和控制所述標準接口的處理單元；所述標準接口為動態(tài)配置端口，包括WAN系列接口、LAN系列接口和USB接口，同一接口可以連接同一系列不同的外接設備以實現(xiàn)不同的功能，例如，當LAN系列接口接上ZIGBee模塊時，本裝置便可通過該模塊向帶有ZIGBee 模塊的智能家電發(fā)送行為指令，當接上Wifi模塊時，本裝置便可向帶有Wifi模塊的智能家電發(fā)送指令了。所述處理單元中設置有用于支持外接設備的驅(qū)動模塊、自動識別模塊和下載模塊；所述自動識別模塊用于對外接設備進行識別，并將所述外接設備與系統(tǒng)中預置的信號列表對比判斷是否安裝了對應驅(qū)動，若安裝了對應驅(qū)動則調(diào)用驅(qū)動模塊；若沒有安裝對應驅(qū)動則調(diào)用下載模塊，從云端搜索對應驅(qū)動并安裝到系統(tǒng)中。在硬件構(gòu)成上，本發(fā)明所述處理單元包括兩個以太網(wǎng)收發(fā)器和一個USB2.0總線控制器作為數(shù)據(jù)輸入輸出端口，一個1( NAND Flash和一個1( DDR2 SDRAM作為多媒體網(wǎng)絡處理器單元的配套元件，用來負責裝置中所有程序的邏輯運算；其中一個以太網(wǎng)收發(fā)器用來處理WAN系列接口的數(shù)據(jù)輸入輸出，另一個以太網(wǎng)收發(fā)器用于處理LAN系列接口的數(shù)據(jù)輸入輸出，USB2. 0總線控制器主要用于處理USB接口外接設備的數(shù)據(jù)請求。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是1、本發(fā)明通過這種動態(tài)支持接口的方法， 解決了網(wǎng)關(guān)、文件下載、家電控制等功能在整合上的難題，并使用一個控制單元來處理來自于網(wǎng)關(guān)應用、下載應用等不同應用的需求計算，從而最大程度的整合了智能網(wǎng)關(guān)、文件下載、家電控制等多種用戶急需的功能，通過對不同無線接口的外接支持，本裝置也為更多更豐富的物聯(lián)網(wǎng)應用提供了可能。2、本裝置具有極高的擴展性，通過選配初始組件，能夠支持目前主流的無線接入方式。3、本發(fā)明裝置可以支持遠程管理文件下載、上傳、分享等功能， 實現(xiàn)脫機下載。4、本發(fā)明具有廣泛的應用，包括智能家居、智慧家庭SNS網(wǎng)絡、P2P資源共享平臺、智慧酒店、智慧農(nóng)業(yè)等物聯(lián)網(wǎng)垂直應用領(lǐng)域。5、解決了無線路由技術(shù)、無線自組網(wǎng)技術(shù)、M2M物聯(lián)網(wǎng)設備通訊及控制、基于云計算的存儲及訪問、多媒體播放以及跨網(wǎng)絡統(tǒng)一安全認證和管理技術(shù)的整合應用。


圖1為智能網(wǎng)關(guān)的應用示意圖。圖2為本發(fā)明智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明處理單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為多媒體網(wǎng)絡處理器單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為設備加電以后的運行示意圖。圖6為本發(fā)明智能網(wǎng)關(guān)外接設備的識別過程示意圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。實施例1 本發(fā)明所述多種功能的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，如圖2所示，包括設置在網(wǎng)關(guān)上的WAN接口、LAN接口、以及USB接口等多個標準接口和控制所述標準接口的處理單元；所述標準接口為動態(tài)配置端口，用于連接不同的外接設備以實現(xiàn)不同的功能；例如，當 LAN接上ZIGBee模塊時，本裝置便可通過該模塊向帶有ZIGBee模塊的智能家電發(fā)送行為
4指令。當接上Wifi模塊時，本裝置便可向帶有Wifi模塊的智能家電發(fā)送指令了。所述處理單元中設置有用于支持外接設備的驅(qū)動模塊、自動識別模塊和下載模塊；所述自動識別模塊用于對外接設備進行識別，并將所述外接設備與系統(tǒng)中預置的信號列表對比判斷是否安裝了對應驅(qū)動，若安裝了對應驅(qū)動則調(diào)用驅(qū)動模塊；若沒有安裝對應驅(qū)動則調(diào)用下載模塊，從云端搜索對應驅(qū)動并安裝到系統(tǒng)中。通過嵌入在本裝置處理單元中的微型軟件操作系統(tǒng)，我們能夠及時的對插入各個端口的設備進行自動識別，并自動從網(wǎng)絡上下載、安裝支持該設備所需要的最新驅(qū)動程序，以最大程度的支持各類外接設備的最新應用。同時，本裝置可以支持將下載內(nèi)容直接通過USB2.0接口存儲到用戶的外接設備中，操作系統(tǒng)已經(jīng)嵌入了目前流行的下載工具，能夠支持包括HTTP、FTP、BT等多種方式在內(nèi)的資源下載。本裝置上的USB以及SATA數(shù)據(jù)接口還支持脫機下載，可以在不開啟計算機的情況下，對實現(xiàn)設置的下載資源進行自動下載，同時可以根據(jù)用戶需要實現(xiàn)基于云的共享。如圖3所示，為了支持本裝置擴展應用的需要，本設備的處理單元設計了兩個以太網(wǎng)收發(fā)器以及一個USB2.0的總線控制器作為數(shù)據(jù)輸入輸出端口。并采用HY27U1G8和 K4T1G164QF 作為核心處理器(多媒體網(wǎng)絡處理單元)的配套元件，用來負責裝置中所有程序的邏輯運算；其中一個以太網(wǎng)收發(fā)器用來處理WAN系列接口的數(shù)據(jù)輸入輸出，另一個以太網(wǎng)收發(fā)器用于處理LAN系列接口的數(shù)據(jù)輸入輸出，USB2.0總線控制器主要用于處理 USB接口外接設備的數(shù)據(jù)請求。本裝置通過支持動態(tài)外接設備的協(xié)議，使用目前標準的硬件接口解決了智能網(wǎng)關(guān)應用的擴展問題。在本裝置中，多媒體網(wǎng)絡處理器單元的硬件模塊設計如圖4所示，該結(jié)構(gòu)采用 ARMll 雙核 750MHz CPU，千兆網(wǎng)卡，PCIE 接口，USB(HOST/DEVICE) 2. 0 接口，具備極強性能和拓展性。傳輸速度能高度70M每秒，利用千兆網(wǎng)卡能夠流暢播放80M碼流高清電影， 運算能力極佳。 如圖5所示，本設備加電后，會首先進行系統(tǒng)自檢，然后初始化各類I/O端口，并通過相應的指示燈將初始化結(jié)果反饋給用戶，待各類接口初始化完畢，系統(tǒng)將通過可使用的有線或無線連接獲取設備IP，(在局域網(wǎng)內(nèi)可通過訪問本設備對相關(guān)模塊進行配置)，如果設備正確獲取了 IP，則開始檢測外接設備，然后設備會啟動不同的監(jiān)聽來實現(xiàn)三種不同的應用。首先是為實現(xiàn)下載而監(jiān)聽下載任務，如果設備中有未完成的下載任務，在連接到互聯(lián)網(wǎng)之后，設備會自動按照用戶之前的下載設置對任務進行下載，待所有任務下載完畢后，設備會有指示燈的提示。其次就是設備的路由模塊會時時監(jiān)聽連接到本設備的局域網(wǎng)組件， 如個人PC，并動態(tài)分配IP給這些設備同時維護這些設備所發(fā)送、接受的數(shù)據(jù)包業(yè)務。最后還有網(wǎng)絡監(jiān)聽，當用戶從遠程發(fā)送指令給設備(如從辦公地點發(fā)送任務至家里)，則設備將根據(jù)用戶指令執(zhí)行相關(guān)的動作，如是下載任務則傳遞至下載模塊，如是WIFI操作命令則設備將該指令發(fā)送至WIFI模塊，并由該模塊進行相應處理。 圖6是當本發(fā)明裝置處于監(jiān)聽端口狀態(tài)時，識別外接設備的邏輯示意圖。本設備在操作系統(tǒng)中內(nèi)嵌了最新的支持各類設備的驅(qū)動，這些驅(qū)動在相關(guān)的外接設備插入時會被系統(tǒng)檢測到。其識別的邏輯如圖6所示，當設備各項初始化完成后，便開始對每個開放端口進行監(jiān)聽。當外接設備接入本裝置時，首先會被本裝置提供的電路通電，然后，外接設備傳回信號，本裝置將檢測該信號的合法性(判斷是否為一個電路設備)，如果不是則報警，如果是則與系統(tǒng)中預置的信號列表對比并判斷是否為該信號的裝置安裝了正確的驅(qū)動。如果沒有則從云端搜索驅(qū)動，成功后，安裝驅(qū)動到系統(tǒng)中，加載協(xié)議并進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，最后刷新路由表，使外接設備正式工作。 如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種多功能物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于包括設置在網(wǎng)關(guān)上的多個標準接口和控制所述標準接口的處理單元；所述標準接口為動態(tài)配置端口，用于連接不同的外接設備以實現(xiàn)不同的功能；所述處理單元中設置有用于支持外接設備的驅(qū)動模塊、自動識別模塊和下載模塊；所述自動識別模塊用于對外接設備進行識別，并將所述外接設備與系統(tǒng)中預置的信號列表對比判斷是否安裝了對應驅(qū)動，若安裝了對應驅(qū)動則調(diào)用驅(qū)動模塊；若沒有安裝對應驅(qū)動則調(diào)用下載模塊，從云端搜索對應驅(qū)動并安裝到系統(tǒng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于所述多個標準接口包括WAN系列接口、LAN系列接口和USB接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于所述處理單元包括兩個以太網(wǎng)收發(fā)器和一個USB2. 0總線控制器作為數(shù)據(jù)輸入輸出端口，一個1( NAND Flash和一個IGb DDR2 SDRAM作為多媒體網(wǎng)絡處理器單元的配套元件，用來負責裝置中所有程序的邏輯運算；其中一個以太網(wǎng)收發(fā)器用來處理WAN系列接口的數(shù)據(jù)輸入輸出，另一個以太網(wǎng)收發(fā)器用于處理LAN系列接口的數(shù)據(jù)輸入輸出，USB2.0總線控制器主要用于處理USB接口外接設備的數(shù)據(jù)請求。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多功能物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，包括設置在網(wǎng)關(guān)上的多個標準接口和控制所述標準接口的處理單元；所述標準接口為動態(tài)配置端口，用于連接不同的外接設備以實現(xiàn)不同的功能；所述處理單元中設置有用于支持外接設備的驅(qū)動模塊、自動識別模塊和下載模塊。本發(fā)明通過這種動態(tài)支持接口的方法，解決了網(wǎng)關(guān)、文件下載、家電控制等功能在整合上的難題，并使用一個控制單元來處理來自于網(wǎng)關(guān)應用、下載應用等不同應用的需求計算，從而最大程度的整合了智能網(wǎng)關(guān)、文件下載、家電控制等多種用戶急需的功能。
文檔編號H04L12/28GK102223321SQ20111016894
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者李濱, 楊明哲, 林云鵬, 林輝, 陳勇, 陳小民 申請人:江蘇物泰信息科技有限公司