智能家庭网关及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能的智能家庭网关及其控制方法，属于智能家庭网络系统技术领域。包括一个具备5G和2G无线网络接口的无线路由器，其特征是在主控芯片的SPI口上连接了BLE/THREAD网络的射频通讯模块，所述的主控芯片与BLE/THREAD网络的射频通讯模块之间，构成自主双向控制回路。功能全适应性强，除了具备WIFI路由功能之外，同时集成了SUB 1G,BLE，THREAD网络功能；可以连接SUB 1G,BLE,Thread智能结点，把整个智能家居所涉及的结点连成一个有机整体；可以作为不同制式网络的网络协议转换器，将不同网络协议的结点不通过外网直接进行互联。

Intelligent Home Gateway and Its Control Method

The invention discloses a multifunctional intelligent home gateway and its control method, belonging to the technical field of intelligent home network system. A wireless router with 5G and 2G wireless network interface is included, which is characterized by connecting the radio frequency communication module of BLE/THREAD network on the SPI port of the main control chip. The main control chip and the radio frequency communication module of BLE/THREAD network constitute an autonomous bidirectional control loop. Besides WIFI routing function, it also integrates SUB 1G, BLE and THREAD network functions; it can connect SUB 1G, BLE and Thread intelligent nodes to form an organic whole; it can be used as network protocol converter of different network formats, and connect nodes of different network protocols directly without external network.

【技术实现步骤摘要】
智能家庭网关及其控制方法
本专利技术公开了一种多功能的智能家庭网关及其控制方法，属于智能家庭网络系统

技术介绍
智能家庭网络是信息时代带给人们的又一个高科技产物。它借助现有的计算机网络技术，将家庭内各种家电和设备连网，通过网络为人们提供各种丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的服务。家庭网络化也是整个社会信息化的一个重要的部分。智能家庭网络系统的基本功能是实现家庭内部信息与家庭外部信息的交换，无疑是家庭连网的目的所在。它的实现需要设计一个理想的家庭网关。家庭网关(ResidentialGatewayGorup)的定义是一个在1995年建立的正式的工业论坛组织，它率先采用家庭网关来代表一个集中式智能接口，将家庭外部的接入网络和家庭内部网络联系起来。它对家庭网关的定义是一种简单的、智能的、标准化的、灵活的整个家庭网络接口单元，可以从不同的外部网络接收通讯信号，通过家庭网络传递信号给某个智能设备。借助引入家庭网关的概念，希望能够为集成不同的外部网络和丰富新的应用提供一个有效的途径。由于研究家庭网关的公司众多，家庭网关的定义还不统一。目前许多生产厂商在应用中逐渐完善家庭网关的概念和功能，2007年后国内家庭网关的发展和现场应用开始加速，华为、中兴、烽火等公司都推出了可商用的家庭网关产品。如华为的家庭网关产品，采用EPON上联接口，可以实现光纤到户(FTTH)，支持H.264格式的VoIP语音，可以直接连接模拟电话或者SIP电话机。目前家庭所用网关主要针对WIFI，功能比较单一，无法满足智能家具对网关的要求。因为智能家居所涉及的智能结点比较多，比如智能电表，智能窗帘，智能家电，智能灯具等等，有一些有组网要求，有一些有低功耗要求，有一些有穿多面墙要求，这些WIFI网络都无法满足。迫切需要用智能家庭网关替代现在家庭用的普通WIFI路由器，在不改变用户习惯的前提下进行升级。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供适合与多种制式的数据传输设备相连的智能家庭网关及其控制方法。本专利技术的技术特征是在一个具备5G,2G网络支持的无线路由器基础上：1）在总线上扩展了RF模块，不改变系统对原有5G,2G网络的支持；2）任务调动算法中加入对RF模块的调度，并加入自研RF模块的驱动程序。具体改进如下：RF模块支持BLE/THREAD网络，并且增加了中断信号，一旦检测到相应网络通讯，就发中断信号给主控芯片；BLE/THREAD网络数据量不大，实时要求高，一旦有中断产生，由主控芯片采用轮询方式进行，2G网络与BLE/THREAD网络的通讯；如无高优先级的任务，PCIe软件收发数据过程中，将SPI口的片选信号一直拉高，意味着主控芯片对2G,BLE/THREAD网络不进行操作；BLE/THREAD模块与主控芯片之间，采用自主双向控制协议，当有信号请求发生，主控芯片如果允许，就拉低许可信号，否则拉高。一种智能家庭网关，包括一个具备5G和2G无线网络接口的无线路由器，其特征是在主控芯片的SPI口上连接了BLE/THREAD网络的射频通讯模块，所述的主控芯片与BLE/THREAD网络的射频通讯模块之间，构成自主双向控制回路。本专利技术工作时，RF模块支持BLE/THREAD网络，并且增加了中断信号，一旦检测到相应网络通讯，就发中断信号给主控芯片；BLE/THREAD网络数据量不大，实时要求高，一旦有中断产生，由主控芯片采用轮询方式进行，2G网络与BLE/THREAD网络的通讯；如无高优先级的任务，PCIe软件收发数据过程中，将SPI口的片选信号一直拉高，意味着主控芯片对2G,BLE/THREAD网络不进行操作；BLE/THREAD模块与主控芯片之间，采用自主双向控制协议，当有信号请求发生，主控芯片如果允许，就拉低许可信号，否则拉高。本专利技术的优点是：1)功能全适应性强，除了具备WIFI路由功能之外，同时集成了SUB1G,BLE，THREAD网络功能；2)不仅仅可以连WIFI智能结点，还可以连接SUB1G,BLE,Thread智能结点，把整个智能家居所涉及的结点连成一个有机整体；3)可以作为不同制式网络的网络协议转换器，将不同网络协议的结点不通过外网直接进行互联。附图说明以下借助说明书附图，对本专利技术的实施例做进一步说明，披露本专利技术的具体构成和技术特征：附图1是本专利技术的电原理框图；附图2是本专利技术的控制流程图；附图3是本专利技术的电路图。具体实施方式实施例参见说明书附图1-3，一种智能家庭网关，包括具备5G和2G无线网络接口的无线路由器，其特征是在主控芯片的SPI口上连接了BLE/THREAD网络的射频通讯模块，所述的主控芯片与BLE/THREAD网络的射频通讯模块之间，构成自主双向控制回路。所述的主控芯片采用QCA9558。所述的射频通讯模块的型号分别为基于KW41的蓝牙及THREAD双模模块、基于SI4463的433模块。RF模块支持BLE/THREAD网络，并且增加了中断信号，一旦检测到相应网络通讯，就发中断信号给QCA9558；BLE/THREAD网络数据量不大，实时要求高，一旦有中断产生，由QCA9558采用轮询方式进行，2G网络与BLE/THREAD网络的通讯；如无高优先级的任务，PCIe软件收发数据过程中，将SPI口的片选信号一直拉高，意味着QCA9558对2G,BLE/THREAD网络不进行操作；BLE/THREAD模块与主芯片之间，采用自主双向控制协议，当有信号请求发生，QCA9558如果允许，就拉低许可信号，否则拉高。据此，一种智能家庭网关的控制方法，包括具备5G和2G无线网络接口的无线路由器，在主控芯片的SPI口上连接了BLE/THREAD网络的射频通讯模块，其特征是射频模块支持BLE/THREAD网络，并且增加了中断信号，一旦检测到相应网络通讯，就发中断信号给主控芯片；一旦有中断产生，由主控芯片采用轮询方式进行，2G网络与BLE/THREAD网络的通讯；如无高优先级的任务，PCIe软件收发数据过程中，将SPI口的片选信号一直拉高，意味着主控芯片对2G,BLE/THREAD网络不进行操作；BLE/THREAD模块与主芯片之间，采用自主双向控制协议，当有信号请求发生，主控芯片如果允许，就拉低许可信号，否则拉高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能家庭网关，包括具备5G和2G无线网络接口的无线路由器，其特征是在主控芯片的SPI口上连接了BLE/THREAD网络的射频通讯模块，所述的主控芯片与BLE/THREAD网络的射频通讯模块之间，构成自主双向控制回路。

【技术特征摘要】
1.一种智能家庭网关，包括具备5G和2G无线网络接口的无线路由器，其特征是在主控芯片的SPI口上连接了BLE/THREAD网络的射频通讯模块，所述的主控芯片与BLE/THREAD网络的射频通讯模块之间，构成自主双向控制回路。2.根据权利要求1所述的智能家庭网关，其特征是所述的主控芯片采用QCA9558。3.根据权利要求1所述的智能家庭网关，其特征是所述的射频通讯模块的型号分别为基于KW41的蓝牙及THREAD双模模块、基于SI4463的433模块。4.一种智能家庭网关的控制方法，包括具备5G和2G无线网络接口的无线路由器...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭芳，廖祥兵，沈侃，冯培燕，何玲，丁海波，
申请(专利权)人：苏州工业园区职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32