智能网关系统架构技术方案

本发明专利技术公开一种智能网关系统架构以及任务调度方法，包括任务调度模块、数据处理模块、WIFI网络模块、TCP/IP通信模块、储存模块以及显示信息模块，任务调度模块分别与数据处理模块、WIFI网络模块、TCP/IP通信模块、储存模块以及显示信息模块交互连接；显示信息模块内设置有终端节点设备信息表，该表包含智能家居系统中的每个终端节点的设备信息及网络信息，且每个终端节点的设备信息及网络信息储存在储存模块内；在硬件启动后，首先要进行一系列的初始化，然后创建服务任务，启动任务后在操作系统任务调度模块的作用下，各个任务开始执行。本发明专利技术具备TCP/TP通讯功能，可以对终端节点上传的信息进行处理和显示，还可以通过网关对终端节点进行控制。

【技术实现步骤摘要】
智能网关系统架构
本专利技术涉及智能家居
，尤其涉及一种智能网关系统架构。
技术介绍
近年来，智能家居蓬勃发展起来，家用电器正向智能化、人性化和节能化方面加速发展。然而，现有的智能家居中，智能网关系统架构产品的稳定性不强，兼容性还十分不成熟，因此实际效果有很大的不同，不能达到人们所期望的效果。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种既可以对终端节点上传的信息进行处理和显示，还可以通过网关对终端节点进行控制的智能网关系统架构。为了达到上述目的，本专利技术一种智能网关系统架构，包括任务调度模块、数据处理模块、WIFI网络模块、TCP/IP通信模块、储存模块以及显示信息模块，所述任务调度模块分别与数据处理模块、WIFI网络模块、TCP/IP通信模块、储存模块以及显示信息模块交互连接；所述显示信息模块内设置有终端节点设备信息表，该表包含智能家居系统中的每个终端节点的设备信息及网络信息，且每个终端节点的设备信息及网络信息储存在储存模块内；在硬件启动后，首先要进行一系列的初始化，然后创建服务任务，启动任务后在操作系统任务调度模块的作用下，各个任务开始执行。其中，所述终端节点设备信息表包括节点ID、父节点、节点指针、节点类型、请求状态、最后信息上传时间、数据长度、数据指针以及下一表项指针。其中，所述节点ID使用节点的64位IEEE地址标识；父节点的地址用来绘制WIFI网络的拓扑结构；节点的名字用于用户识别节点在家庭内所处的位置；节点类型标识节点所带传感器或控制器的数量及种类；请求状态用于避免客户端过于频繁的请求；最后上传消息时间可用于判断节点是否脱网；数据长度可用于解析数据字段；下一表项指针指向下一个节点信息结构。其中，所述节点指针还包括字符串，所述数据指针包括第一数据和第二数据，所述第一数据包括第一数据类型和第一数据长度，所述第二数据包括第二数据类型和第二数据长度。为实现上述目的，本专利技术还提供一种智能网关系统的任务调度方法，包括以下步骤：步骤1：初始化设置；步骤2：启动操作系统；步骤3：创建多个任务；步骤4：启动调度环节；步骤5：任务调度；步骤6：调度完成多个任务。其中，所述步骤1中初始化设置首先设置网络参数，包括：本地IP地址、本地MAC地址、远程IP地址、远程MAC地址和网关地址，然后进行TX/RX缓冲区的设置，TX/RX缓冲区可以设置为1KB、2KB、4KB或8KB。其中，所述步骤1具体包括硬件初始化、WIFI协议初始化、TCP/IP协议初始化以及FreeRTOS初始化。其中，所述步骤3具体包括创建显示任务、创建WIFI通信任务、创建TCP/IP通信任务、创建控制任务以及创建数据处理储存任务。其中，所述步骤6具体包括显示任务、控制任务、WIFI通信任务、WIFI通信任务、Socket服务器任务、通信处理任务以及数据处理储存任务，各个任务间的通信是通过消息队列实现的。其中，Socket客户端任务负责建立Socket、连接远程服务器和接收远程服务器传来的数据；当Socket客户端接收到远程服务器的数据后，会将这些数据发送到Socket客户端队列；Socket服务器任务负责接受终端上的Socket客户端的连接，由于accept的阻塞操作，必须为每个已连接的socket客户端创建处理任务，该任务接收Socket客户端发来的数据，然后将这些数据发送到Socket服务器队列。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术的智能网关系统架构，摆脱了对PC的严重依赖，李彤架构简单，灵活性及成本低，并且存有扩展接口，在系统实现其他功能的升级及维护方面也比传统智能家居控制系统方便，本专利技术的智能网关系统的任务调度方法，网关系统是智能家居系统的核心，其既要有WIFI网络的协调器的功能，还需具备TCP/IP通讯功能，在这两种通信的基础上，还要对终端节点上传的信息进行处理和显示，必要时还要通过网关对终端节点进行控制。智能网关作为信息收集中心和命令下传枢纽，各个功能间要相互协调才能维持智能家居整个系统的运行。附图说明图1为本专利技术智能网关系统架构的方框示意图；图2为本专利技术智能网关系统的任务调度方法的方框图。主要元件符号说明如下：1、任务调度模块2、数据处理模块3、WIFI网络模块4、TCP/IP通信模块5、储存模块6、显示信息模块。具体实施方式为了更清楚地表述本专利技术，下面结合附图对本专利技术作进一步地描述。参阅图1，本专利技术一种智能网关系统架构，包括任务调度模块1、数据处理模块2、WIFI网络模块3、TCP/IP通信模块4、储存模块5以及显示信息模块6，任务调度模块1分别与数据处理模块2、WIFI网络模块3、TCP/IP通信模块4、储存模块5以及显示信息模块6交互连接；显示信息模块6内设置有终端节点设备信息表，该表包含智能家居系统中的每个终端节点的设备信息及网络信息，且每个终端节点的设备信息及网络信息储存在储存模块5内；在硬件启动后，首先要进行一系列的初始化，然后创建服务任务，启动任务后在操作系统任务调度模块的作用下，各个任务开始执行。与现有技术相比，本专利技术的智能网关系统架构，摆脱了对PC的严重依赖，李彤架构简单，灵活性及成本低，并且存有扩展接口，在系统实现其他功能的升级及维护方面也比传统智能家居控制系统方便，本专利技术的智能网关系统的任务调度方法，网关系统是智能家居系统的核心，其既要有WIFI网络的协调器的功能，还需具备TCP/IP通讯功能，在这两种通信的基础上，还要对终端节点上传的信息进行处理和显示，必要时还要通过网关对终端节点进行控制。智能网关作为信息收集中心和命令下传枢纽，各个功能间要相互协调才能维持智能家居整个系统的运行。本实施例中，终端节点设备信息表包括节点ID、父节点、节点指针、节点类型、请求状态、最后信息上传时间、数据长度、数据指针以及下一表项指针。节点ID使用节点的64位IEEE地址标识；父节点的地址用来绘制WIFI网络的拓扑结构；节点的名字用于用户识别节点在家庭内所处的位置；节点类型标识节点所带传感器或控制器的数量及种类；请求状态用于避免客户端过于频繁的请求；最后上传消息时间可用于判断节点是否脱网；数据长度可用于解析数据字段；下一表项指针指向下一个节点信息结构。节点指针还包括字符串，数据指针包括第一数据和第二数据，第一数据包括第一数据类型和第一数据长度，第二数据包括第二数据类型和第二数据长度。参阅图2，本专利技术还提供一种智能网关系统的任务调度方法，包括以下步骤：S1：初始化设置；S2：启动操作系统；S3：创建多个任务；S4：启动调度环节；S5：任务调度；S6：调度完成多个任务。本实施例中，S1中初始化设置首先设置网络参数，包括：本地IP地址、本地MAC地址、远程IP地址、远程MAC地址和网关地址，然后进行TX/RX缓冲区的设置，TX/RX缓冲区可以设置为1KB、2KB、4KB或8KB。而本系统只使用了一个端口，因此，可以为将TX缓冲区和RX缓冲区都分配为8KB。本实施例中，S1具体包括硬件初始化、WIFI协议初始化、TCP/IP协议初始化以及FreeRTOS初始化。本实施例中，S3具体包括创建显示任务、创建WIFI通信任务、创建TCP/IP通信任务、创建控制任务以及创建数据处理储存任务。本实施例中，S6具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能网关系统架构，其特征在于，包括任务调度模块、数据处理模块、WIFI网络模块、TCP/IP通信模块、储存模块以及显示信息模块，所述任务调度模块分别与数据处理模块、WIFI网络模块、TCP/IP通信模块、储存模块以及显示信息模块交互连接；所述显示信息模块内设置有终端节点设备信息表，该表包含智能家居系统中的每个终端节点的设备信息及网络信息，且每个终端节点的设备信息及网络信息储存在储存模块内；在硬件启动后，首先要进行一系列的初始化，然后创建服务任务，启动任务后在操作系统任务调度模块的作用下，各个任务开始执行。

【技术特征摘要】
1.一种智能网关系统架构，其特征在于，包括任务调度模块、数据处理模块、WIFI网络模块、TCP/IP通信模块、储存模块以及显示信息模块，所述任务调度模块分别与数据处理模块、WIFI网络模块、TCP/IP通信模块、储存模块以及显示信息模块交互连接；所述显示信息模块内设置有终端节点设备信息表，该表包含智能家居系统中的每个终端节点的设备信息及网络信息，且每个终端节点的设备信息及网络信息储存在储存模块内；在硬件启动后，首先要进行一系列的初始化，然后创建服务任务，启动任务后在操作系统任务调度模块的作用下，各个任务开始执行。2.根据权利要求1所述的智能网关系统架构，其特征在于，所述终端节点设备信息表包括节点ID、父节点、节点指针、节点类型、请求状态、最后信息上传时间、数据长度、数据指针以及下一表项指针。3.根据权利要求2所述的智能网关系统架构，其特征在于，所述节点ID使用节点的64位IEEE地址标识；父节点的地址用来绘制WIFI网络的拓扑结构；节点的名字用于用户识别节点在家庭内所处的位置；节点类型标识节点所带传感器或控制器的数量及种类；请求状态用于避免客户端过于频繁的请求；最后上传消息时间可用于判断节点是否脱网；数据长度可用于解析数据字段；下一表项指针指向下一个节点信息结构。4.根据权利要求2所述的智能网关系统架构，其特征在于，所述节点指针还包括字符串，所述数据指针包括第一数据和第二数据，所述第一数据包括第一数据类型和第一数据长度，所述第二数据包括第二数据类型和第二数据长度。5.一种智能网关系统的任务调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：初始化设置；步骤2：启动操作系统；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢锋，
申请(专利权)人：深圳市丰巨泰科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44