黨梓杰++賀鳴升

摘要：在物聯(lián)網(wǎng)的影響下， 目前的智能家居可以說(shuō)是物聯(lián)化的體現(xiàn)， 智能家居通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備連接在一起，提供從家電控制、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、家庭成員健康狀況監(jiān)測(cè)等多種功能和手段[1]。但是目前存在的智能家居設(shè)備與移動(dòng)端之間的初始化連接卻存在著用戶體驗(yàn)差，周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。本文提出了用多播的形式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒?，傳輸效率高，用戶體驗(yàn)好。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 設(shè)備連接

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）12-0164-01

1 智能硬件與上位機(jī)交互系統(tǒng)存在的問(wèn)題

目前的智能家居的設(shè)計(jì)當(dāng)中，家居網(wǎng)絡(luò)與外界的通信大多以路由器為媒介加入到互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，略微傳統(tǒng)的交互方式中，由智能硬件開啟AP，手機(jī)客戶端連入家居網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中進(jìn)行通信，或者使用比較傳統(tǒng)的WPS快速方式使得移動(dòng)設(shè)備加入到路由器的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。目前，這些交互方式均存在著用戶體驗(yàn)差，周期長(zhǎng)，后期維護(hù)難等一系列的困難，不利于用戶的使用和整個(gè)的市場(chǎng)的推廣。

2 智能硬件與上位機(jī)的交互設(shè)計(jì)

2.1 交互思路

智能家居系統(tǒng)中，家居的硬件需要與移動(dòng)端進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)交互[2]，而路由器是兩者連接的媒介，還負(fù)責(zé)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接。但是智能硬件在初始化的過(guò)程中需要得到路由器的連接信息才能加入路由器網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的PC或者移動(dòng)端相比，智能硬件無(wú)法進(jìn)行輸入，因此連入路由器的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)巨大的問(wèn)題。

利用嵌入式設(shè)備和移動(dòng)端交互中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在組播網(wǎng)絡(luò)幀頭中，有一部分是保留的，我們可以把有效信息放置于802.11幀頭中我們可以利用這部分來(lái)保存路由器信息和控制信息，然后不斷的進(jìn)行廣播，嵌入式設(shè)備收取廣播幀得到需要的信息，連接路由器，然后根據(jù)其中的控制信息可以來(lái)進(jìn)行硬件控制。

802.11幀中Address1或Address3是目的MAC地址，可以使用MAC地址的后1個(gè)或2個(gè)字節(jié)進(jìn)行有效信息的傳遞。例如傳輸“AP_NAME”需要4個(gè)802.11幀，幀的編號(hào)可以通過(guò)報(bào)文長(zhǎng)度來(lái)確定，如圖1所示。

本文創(chuàng)新性的提出了一種利用多播方式來(lái)實(shí)現(xiàn)嵌入式硬件與移動(dòng)端進(jìn)行交互的設(shè)計(jì)方法。主要思想是基于802.11幀頭的信息嵌入機(jī)制，具有很強(qiáng)的靈活性以及可移植性。通過(guò)將路由器信息嵌入到多播幀當(dāng)中，嵌入式智能設(shè)備能夠快速的得到路由器信息并加入其中。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸

報(bào)文采用UDP的多播，傳遞到智能硬件上的信息包括SSID長(zhǎng)度，SSID，密碼和密碼的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度的傳輸和內(nèi)容的傳輸應(yīng)該分開。首先向固定的IP地址發(fā)送多播報(bào)文，IP地址當(dāng)中嵌入SSID和密碼的長(zhǎng)度。然后向另外一個(gè)IP地址中發(fā)送多播報(bào)文，IP地址內(nèi)嵌SSID和密碼?？紤]到SSID的長(zhǎng)度，需要修改IP地址，在其中加入一個(gè)順序位。智能硬件收到報(bào)文后，根據(jù)順序位組裝收到的內(nèi)容，然后根據(jù)SSID和密碼長(zhǎng)度切分，最后就得到完整的SSID和密碼。根據(jù)SSID和密碼就可以去連接路由器。

例如SSID為test，密碼為12345678，前兩位設(shè)置為224和88，則配置過(guò)程中手機(jī)APP應(yīng)當(dāng)循環(huán)向下列地址發(fā)送多播報(bào)文。建議頻率為1秒發(fā)送100個(gè)包。報(bào)文格式如表1所示。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著智能家居的發(fā)展，智能硬件如何通過(guò)與移動(dòng)端的交互成為了急需解決的重要問(wèn)題。通過(guò)利用嵌入式設(shè)備和移動(dòng)端交互的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在幀信息中進(jìn)行有效的存儲(chǔ)連接信息，可以達(dá)到智能硬件的快速配置和交互。

參考文獻(xiàn)

[1]蒲海濤.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于上下文感知的智能交互關(guān)鍵技術(shù)研究[D].青島：山東科技大學(xué)，2011.

[2]朱璟，李世國(guó).物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的新型智能家電之設(shè)計(jì)思考[J].包裝工程，2010，31（16）：70-73.