智能家居通讯协议.doc

智能家居通讯协议一、 前言随着手机智能化的提高，基于手机的APP越来越多。我一直在思考，如果有一款应用能让我控制我家里的所有电器设备，而且能根据家里的电器布局自定义控制界面，该有多好啊。我这么思考是有理由的，家里遥控器一大堆，说明书一大堆，要经常换电池，经常找遥控器，说明书倒是难得找，但要找时往往是找不到的。当然大的互联网公司正在联合大的家电厂家推出智能云家居计划，但我发现大家各自为政，并没有行成一个联盟首先制定一个统一的协议标准。也许有人会问，外国人不是制定了吗？但我觉得我们是有能力做这件事的，就看大家愿不愿意做了。智能手机的核心是外国人的，难道智能家居的核心协议也要是外国人的。国产空调，国产洗衣机，国产照明，国产电视机，国产电饭锅等在世界上已经占据了很多的市场份额，我想在智能家居这一块，我们如果不能做到引领世界，但也不能让外国人先入为主。二、 网络七层协议 OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型，他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是 7应用层6表示层5 会话层 4传输层3网络层2数据链路层1物理层其中高层，即7、6、5、4层定义了应用程序的功能，下面3层，即3、2、1层主要面向通过网络的端到端的数据流。三、 物理层物理层包括有线（网线）、WIFI、电力猫。这三种我觉得各有利弊。有线我个人认为是最可靠的，但前提是你是新装修房子或着是舍得花大代价重新装修房子，对于像移动家电就不太实用，你得买一个至少24口的交换机。WIFI比较方便，移动性比较强，但就目前我没买到过在每个房间都有三格信号的无线路由器，当然我不舍得花钱。电力猫可以利用现有电源线，这是一个不错的选择。因此我觉得物理层可以是这三种互相弥补。 采用有线和电力猫时，用户无需配置，家电设为默认DHCP。采用WIFI时，该家电WIFI需支持热点模式和客户端模式，初始状态为热点模式，用户登录后可配置成客户端模式并设置所连接的热点。四、 数据链路层、网络层这两层硬件已经实现了，这里就不讨论了。五、传输层TCP，UDP属于这一层。UDP不是面向连接的协议，会丢包，用在控制不合适，因此首选TCP。六、会话层HTTP协议是这一层比较核心和重要的协议，与大家的互联网生活息息相关。而xml协议则是走在http大道上的宝马。Xml可以是报文的重要组成格式，xml还用于作为界面的描述，Android、QT等都用它来描述界面。因此这一层理所当然要选择http+xml。 Xml可以用来描述界面，遥控器可以由硬的变成软的，甚至变成自己喜欢的风格，展示在你的手机上，当然风格可以变，LOGO最好还是用厂商的，不然光自己喜欢了，厂家会有意见的，你忘记了它的品牌，这就是你的过失。 接下来描述一下http+xml的报文格式，http头和xml头请参考相关文档。1、 获取能力集请求：http:/192.168.1.x/cgi-home/getcapability正确回应： BUTTON STATIC 便于协议的扩展，先支持按钮和静态显示面板功能。2、 请求遥控请求：http:/192.168.1.x/cgi-home/login?username=xxx,password=xxx(MD5加密)正确回应：ok3、 退出遥控请求：http:/192.168.1.x/cgi-home/loginout正确回应：ok4、 获取厂商logo获取图片的功能http自带，需要定义的是该图片的位置,暂定/home/factorylog.jpg5、 获取厂商遥控面板图片获取图片的功能http自带，需要定义的是该图片的位置,暂定/ home/controlpanel.jpg6、 获取遥控面板描述请求：http:/192.168.1.x/cgi-home/getpaneldescribe正确回应： 1 + /对应按钮在厂商遥控面板图片的位置,以像素为单位 /控制码 123 /显示区域 1 温度 /对应按钮在厂商遥控面板图片的位置,以像素为单位 度 N 7、 发送控制码请求：http:/192.168.1.x/cgi-home/sendctrlcode?ID=1,ctrlcode=123正确回应：ok8、 获取显示数据请求：http:/192.168.1.x/cgi-home/getshowdata正确回应： /显示区域 1 23 9、说明书页面 http:/192.168.1.x/home/ instructions.xml简单服务发现协议（SSDP，Simple Service Discovery Protocol）是一种应用层协议，是构成通用即插即用(UPnP)技术的核心协议之一。家电的搜索采用该协议。协议的具体的实现可以查找相关资源。为了区别网络上的其它(UPNP)应用，我们这里做如下限定，家电工作在多播地址239.255.255.250和UDP端口号1901上侦听，等待APP的发现请求。我这里主要强调的是ssdp:alive响应中content的xml定义： 某某公司 空调 型号 设备标识，为了避免标识的冲突，该标识可设 192.168.1.x 摄像头的应用也可以归纳到智能家居的范围内。音视频的传输可以采用成熟的RTSP协议和RTP OVER HTTP协议，而视频的编解码协议可以采用H.264。对于这些协议这里不做过多描述。但不得不提我国的宽带现状，光纤入户，嘘头很足，但真真的网速大家心知肚明，其实我的要求也不是很高，啥时上传的带宽能达到4M，或许才能勉强说好。4M才能传输2路高清实时视频而已。七、应用层、表示层 各家电厂商可以基于标准协议设计出智能家电，智能手机软件可以基于标准协议开发出各具特色的APP控制家电，互联网公司可以基于标准协议开发盒子进行远程控制。 应用举例：1、 取代传统的遥控器，一个手机在家里可以控制所有的智能家电；当然还可以实现一些遥控器不支持的功能。2、 大家都曾住过宾馆，如果宾馆里的智能房间让你可以用手机控制所有的灯，空调，电视，不知道会不会让你在外的孤独感少几分呢。3、 大热天在外，如果在回家前的几分钟可以通过手机把空调打开，回到家后，你会不会更爽呢。4、 孩子做作业的时间，你正好在外，如果能看到书房里的高清视频，你就可以远程监督孩子学习，甚至还能看看孩子的题做的对不对。八、总结国人擅长打价格战，真正的好的东西很少。标准很多，但衡量标准的工具很少。就智能家居而言，当标准协议制定后，信息产业部可以公布一个标准的检测APP，当我们去超市选购家电时，我们可以用这个APP去验证这个家电协议是否合格。要得富，先修路，啥时咱的网络之路能超过发达国家。本文纯粹有感而发，如有雷同，纯属巧合。 王冬林 2015.4.2 QQ: 214201590