一種基于IPv4/IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換及智能終端控制功能的家庭智慧網(wǎng)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種家庭網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，尤其涉及一種基于IPv4/IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換及智能終端控制功能的家庭智慧網(wǎng)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]在智慧家居系統(tǒng)中，家庭智慧網(wǎng)關(guān)是家庭局域網(wǎng)的核心組成部分，主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，以IPv4與IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換為主。同時智慧網(wǎng)關(guān)完成與外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互功能，以及對家庭智能設(shè)備的管理和控制。目前市面上的網(wǎng)關(guān)設(shè)備普遍僅具備路由功能，尚未具備協(xié)議轉(zhuǎn)換功能及智能終端控制功能。就通信技術(shù)而言，IPv6通信協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸速率、IP地址容量及數(shù)據(jù)保密性上遠超過IPv4協(xié)議。國內(nèi)家庭智慧網(wǎng)關(guān)研發(fā)起步晚，使用的操作系統(tǒng)普遍仍然都是Linux系統(tǒng)或者是WINCE系統(tǒng)，能夠訪問網(wǎng)關(guān)的設(shè)備類型有限，網(wǎng)關(guān)設(shè)備的兼容性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決目前家庭網(wǎng)關(guān)功能單一，同時無法實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換及智能終端控制的問題，設(shè)計了一種基于IPv4/IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換及智能終端控制功能的家庭智慧網(wǎng)關(guān)。該智慧網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)之前的IPv4/IPv6的協(xié)議轉(zhuǎn)換，同時為用戶提供對家庭智能終端設(shè)備的遠程控制功能。
[0004]本發(fā)明的設(shè)計方案如下:一種基于IPv4/IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換及智能終端控制功能的家庭智慧網(wǎng)關(guān)，所述的智慧網(wǎng)關(guān)以ARM處理器作為主控制器，具備網(wǎng)絡(luò)控制、電話語音引導(dǎo)、代碼控制、短信控制、無線遙控控制等多種控制方式，實現(xiàn)對包括空調(diào)、燈光、窗簾、電視等智能終端設(shè)備的控制。所述的智慧網(wǎng)關(guān)還包括以下模塊。
[0005]協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，與ARM處理器連接，該模塊由雙向IPv4、IPv6數(shù)據(jù)緩存區(qū)，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換區(qū)組成，實現(xiàn)IPv4協(xié)議數(shù)據(jù)和IPv6協(xié)議數(shù)據(jù)的雙向轉(zhuǎn)換。
[0006]路由模塊，與ARM處理器連接，設(shè)置有I路ADSL接口和6路以太網(wǎng)接口，通過該模塊使智慧網(wǎng)關(guān)能夠支持PPPOE、動態(tài)IP，靜態(tài)IP，PPTP和L2TP五種寬帶接入方式。
[0007]RFID射頻模塊，與ARM處理器連接，外部連接兩根全向天線。
[0008]通信模塊，與ARM處理器連接，設(shè)置無線和有線通信模塊，所述的無線通信模塊，包括有WIFI通信模塊、GPRS通信模塊，所述的有線通信模塊，包括CAN通信模塊，RS485通信模塊，Zigbee通信模塊和以太網(wǎng)通信模塊，各通信模塊獨立與ARM處理器連接，實現(xiàn)通信功能。
[0009]觸屏控制模塊，與ARM處理器連接，采樣外接的觸摸屏輸入信號，并轉(zhuǎn)換為ARM處理器可識別的輸入信號。
[0010]液晶顯示器模塊，與MCU處理器連接，用于顯示控制狀態(tài)信息。
[0011]SD卡模塊，與ARM處理器連接，外部連接Micro SD卡插槽，連接存儲卡。
[0012]語音輸出模塊，通過SPI接口與ARM處理器連接，實現(xiàn)語音輸出。
[0013]所述的CAN通信模塊，通過CAN總線與外設(shè)傳感器或終端節(jié)點進行通信連接。
[0014]所述的Zigbee通信模塊，通過Zigbee總線與外設(shè)傳感器或終端節(jié)點進行無線通信連接。
[0015]所述的RS485通信模塊，通過RS485總線與外設(shè)傳感器或終端節(jié)點進行通信連接。
[0016]所述的智慧網(wǎng)關(guān)通過無線和有線方式與設(shè)置有無線或有線通信模塊的家用電器建立互聯(lián)，其中有線網(wǎng)絡(luò)采用IPv6、CAN總線、RS485總線通信方式互聯(lián)，無線網(wǎng)絡(luò)采用WIF1、Zigbee, GPRS通信方式互聯(lián)。家庭智慧終端數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過智慧網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，與運營商網(wǎng)絡(luò)和智慧小區(qū)局域網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換。同時具備無線網(wǎng)絡(luò)交換功能，能夠通過3G或4G網(wǎng)絡(luò)使數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)。
[0017]智慧網(wǎng)關(guān)作為核心接入設(shè)備，支持多種總線接口，如電力載波、無線技術(shù)、RS-485、以太網(wǎng)、LonWorks等現(xiàn)場總線；支持Zigbee、WIFI和IrDA等無線通信方式。同時可滿足網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備通過智慧主機用有線或無線的方式訪問Internet網(wǎng)絡(luò)，使家庭中智慧終端基于IPv6協(xié)議的數(shù)據(jù)能夠以IPv4協(xié)議接入網(wǎng)絡(luò)中，同時為用戶提供對家庭智能終端設(shè)備的遠程控制功能。
【附圖說明】
[0018]圖1為智慧網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為智慧網(wǎng)關(guān)與電器終端的組網(wǎng)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本發(fā)明作進一步說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]實施例:一種家庭智慧網(wǎng)關(guān)，如圖1所示，所述的智慧網(wǎng)關(guān)，由ARM處理器作為主控制器，ARM處理器分別連接有路由模塊，IPv4/IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，SD卡模塊，語音提示模塊，RFID射頻模塊、觸屏控制模塊，液晶顯示器模塊，和多種無線和有線通信模塊。
[0022]路由模塊，上聯(lián)端口包括I個ADSL接口，下聯(lián)端口包括6個10/100Mbps端口，包括2個USB2.0接口。具備I個互聯(lián)網(wǎng)響應(yīng)指示燈，各個下聯(lián)端口具備一個相應(yīng)的連接指示燈，當鏈接建立時指示燈亮起。
[0023]IPv4/IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，本模塊由雙向IPv4、IPv6數(shù)據(jù)緩存區(qū)，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換區(qū)組成。來自互聯(lián)網(wǎng)的基于IPv4協(xié)議的數(shù)據(jù)與來自智慧小區(qū)內(nèi)部的基于IPv6協(xié)議的數(shù)據(jù)，首先分別存儲在IPv4/IPv6數(shù)據(jù)緩存區(qū)中，隨后經(jīng)過DNS攔截、報頭添加/刪除、幀格式轉(zhuǎn)換等步驟后發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)。
[0024]RFID射頻模塊，外部連接有兩根全向天線，傳輸速率不低于800Mbps，頻率范圍為雙頻 2.4GHz ?5GHz。
[0025]觸屏控制模塊，連接有觸摸屏，用戶通過觸摸屏實時查看當前連接智慧網(wǎng)關(guān)的設(shè)備及其連接情況，能夠?qū)W(wǎng)關(guān)進行基本的操作設(shè)置，如端口限速、端口開關(guān)、智能終端開關(guān)、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置等。其構(gòu)成觸摸屏的這塊玻璃平板只是一塊純粹的強化玻璃，區(qū)別于其它觸摸屏技術(shù)是沒有任何貼膜和覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發(fā)射