一種融合通用協(xié)議的家電設(shè)備用戶界面動(dòng)態(tài)生成模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能家居領(lǐng)域，特別涉及多平臺(tái)智能家居控制系統(tǒng)控制界面的用戶定 制以及動(dòng)態(tài)生成模型與技術(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能家居（Smart Home，SH)或稱智能住宅，是無(wú)處不在的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)或 住宅。一般來(lái)說(shuō)，智能家居是以住宅為平臺(tái)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和綜合 布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，并將與家庭生活有關(guān)的設(shè) 備進(jìn)行集成，以構(gòu)建高效、舒適、安全的生活環(huán)境。
[0003] 智能家居發(fā)展?fàn)顩r，智能家居是一個(gè)新生的產(chǎn)業(yè)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)、無(wú)線 通信技術(shù)以及其他像RFID技術(shù)的發(fā)展，智能家居得到了很大的發(fā)展和拓展。按照智能家居 現(xiàn)在的發(fā)展速度來(lái)看，智能家居市場(chǎng)的消費(fèi)潛力必然是巨大的產(chǎn)業(yè)前景光明。雖然智能家 居系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速，但是也存在一定的問(wèn)題。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
[0004] 1)標(biāo)準(zhǔn)缺失，是制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸；
[0005] 2)產(chǎn)品通訊協(xié)議不統(tǒng)一，各廠商按照不同的接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議進(jìn)行生產(chǎn)，使得各家 產(chǎn)品之間不能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通和互操作；
[0006] 3)產(chǎn)品功能過(guò)于繁雜花哨，忽視產(chǎn)品的穩(wěn)定性，是當(dāng)前行業(yè)存在的通?。?br>[0007] 4)產(chǎn)品功能華而不實(shí)，沒(méi)有找到用戶的真正訴求；
[0008] 5)智能家居系統(tǒng)的信息安全性。
[0009] 因此，有必要做進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、智能化、穩(wěn)定性高、協(xié)調(diào)性強(qiáng)、實(shí)用、信 息安全的融合通用協(xié)議的家電設(shè)備用戶界面動(dòng)態(tài)生成模型，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之 處。
[0011] 按此目的設(shè)計(jì)的一種融合通用協(xié)議的家電設(shè)備用戶界面動(dòng)態(tài)生成模型，其特征在 于包括功能模型層、數(shù)據(jù)抽象層、模型層和表示層。
[0012] 所述的功能模型層是家電設(shè)備的功能集合；所述的數(shù)據(jù)抽象層包括：簡(jiǎn)單通用協(xié) 議、數(shù)據(jù)抽象與數(shù)據(jù)分析；所述的模型層包括數(shù)學(xué)建模與對(duì)象模型；所述的表示層包括界 面模板庫(kù)、界面模板、用戶界面。
[0013] 所述的簡(jiǎn)單通用協(xié)議是智能家居系統(tǒng)對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行控制的底層協(xié)議，該協(xié)議是 對(duì)一般家電控制協(xié)議的簡(jiǎn)化優(yōu)化。
[0014] 所述的數(shù)據(jù)抽象是功能模型層基于簡(jiǎn)單通用協(xié)議抽象化的一組數(shù)據(jù)集的過(guò)程與 結(jié)果。
[0015] 所述的數(shù)學(xué)建模是數(shù)據(jù)抽象進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)合用戶期望的家電控制用戶界面類 型，通過(guò)對(duì)抽象數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組合、拆分，構(gòu)建系統(tǒng)模型；所述的對(duì)象模型是指用戶界面的 內(nèi)在模型，表示界面元素之間的邏輯關(guān)系。
[0016] 所述的界面模板庫(kù)根據(jù)建立的系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)出若干界面模板，所有界面模板構(gòu) 成界面模板庫(kù)；用戶界面是根據(jù)設(shè)備功能集與該模型開(kāi)發(fā)出來(lái)的界面。
[0017] 所述家電設(shè)備用戶界面動(dòng)態(tài)生成模型是基于MVC設(shè)計(jì)模式與FMP模型所設(shè)計(jì)的模 型。
[0018] 所述家電設(shè)備用戶界面動(dòng)態(tài)生成該模型是基于所有家電設(shè)備與底層控制協(xié)議的 融合，自動(dòng)生成的用戶界面帶有家電設(shè)備的控制功能。
[0019] 用戶界面是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，可根據(jù)用戶的需要定制，而數(shù)據(jù)則來(lái)自家電設(shè)備的功能 抽象化。
[0020] 本發(fā)明的融合通用協(xié)議的家電設(shè)備用戶界面動(dòng)態(tài)生成模型通過(guò)整理包括功能模 型層、數(shù)據(jù)抽象層、模型層和表示層。其中，功能模型層用于將家電設(shè)備抽象成功能集實(shí)例， 為轉(zhuǎn)化成為數(shù)據(jù)提供中間節(jié)點(diǎn)；數(shù)據(jù)抽象層用于將功能集抽象成為數(shù)據(jù)記錄，并進(jìn)行數(shù)據(jù) 分析；模型層用于對(duì)抽象數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、拆分、組合，建立系統(tǒng)模型和對(duì)象模型；表示層通 過(guò)對(duì)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入所得到的界面輸出或者顯示。其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、智能化、穩(wěn)定性 高、協(xié)調(diào)性強(qiáng)、實(shí)用、信息安全的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例用戶界面動(dòng)態(tài)生成基本結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例模型建立過(guò)程示意圖。
[0023] 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例用戶界面動(dòng)態(tài)生成過(guò)程示意圖。
[0024] 圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中六種設(shè)備用戶界面組件示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0026] 參見(jiàn)圖1，本融合通用協(xié)議的家電設(shè)備用戶界面動(dòng)態(tài)生成模型，包括功能模型層、 數(shù)據(jù)抽象層、模型層和表示層。
[0027] 所述功能模型層是由產(chǎn)品（即家電設(shè)備）與用戶參與的部分，表示的是家電設(shè)備 的功能集合，用于將每一個(gè)智能家電設(shè)備抽象成一個(gè)獨(dú)立的功能集實(shí)例，為將智能家電設(shè) 備轉(zhuǎn)化成為數(shù)據(jù)提供中間節(jié)點(diǎn)。
[0028] 所述數(shù)據(jù)抽象層用于將功能模型層中的功能集進(jìn)一步抽象化成為基于簡(jiǎn)單通用 協(xié)議的具有特定格式的一組數(shù)據(jù)記錄，并對(duì)這些數(shù)據(jù)與用戶期望的用戶界面進(jìn)行數(shù)據(jù)分 析；其包括：簡(jiǎn)單通用協(xié)議、數(shù)據(jù)抽象與數(shù)據(jù)分析。簡(jiǎn)單通用協(xié)議是智能家居系統(tǒng)對(duì)家電設(shè) 備進(jìn)行控制的底層協(xié)議，該協(xié)議是對(duì)一般家電控制協(xié)議的簡(jiǎn)化優(yōu)化；智能家居通用控制協(xié) 議，正是因?yàn)橹悄芗揖拥讓油ㄓ崊f(xié)議不統(tǒng)一，極大地制約了智能家居行業(yè)的發(fā)展，因此，有 了通用控制協(xié)議的出現(xiàn)；通用控制協(xié)議是對(duì)現(xiàn)在控制協(xié)議的整合分析后，得到的簡(jiǎn)單優(yōu)化 的控制協(xié)議。數(shù)據(jù)抽象是指功能模型層基于簡(jiǎn)單通用協(xié)議抽象化的一組數(shù)據(jù)集的過(guò)程與結(jié) 果。
[0029] 所述模型層用于對(duì)抽象數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、拆分、組合，建立系統(tǒng)模型，并根據(jù)界面之 間的邏輯關(guān)系，建立對(duì)象模型，建模過(guò)程如圖2所示；其包括數(shù)學(xué)建模與對(duì)象模型；其包括 數(shù)學(xué)建模與對(duì)象模型。數(shù)學(xué)建模是將數(shù)據(jù)抽象進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)合用戶期望的家電控制用 戶界面類型，通過(guò)對(duì)抽象數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組合、拆分，構(gòu)建系統(tǒng)模型。對(duì)象模型是指用戶界面 的內(nèi)在模型，表示界面元素之間的邏輯關(guān)系。
[0030] 所述表示層，即模型的顯示部分，通過(guò)對(duì)所述模型進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入所得到的界面輸 出或者顯示，如圖3所示；其包括界面模板庫(kù)、界面模板、用戶界面。界面模板庫(kù)是根據(jù)建立 的系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)若干基本的控件組件，這些基本的控件組件便是界面模板，所有界面模板 共同構(gòu)成界面模板庫(kù)。根據(jù)設(shè)備功能集與該模型，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員最終開(kāi)發(fā)出來(lái)的界面成為 用戶界面，用戶界面是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，是可以根據(jù)用戶的需要而定制的，而數(shù)據(jù)則來(lái)自家電產(chǎn) 品的功能抽象化。
[0031] 本融合通用協(xié)議的家電設(shè)備用戶界面動(dòng)態(tài)生成模型是基于MVC設(shè)計(jì)模式與FMP模 型所設(shè)計(jì)的模型。此外本模型是基于所有的家電設(shè)備與底層控制協(xié)議的融合，即使用該模 型自動(dòng)生成的用戶界面也帶有家電設(shè)備的控制功能。
[0032] MVC框架：其全名為Model View Controller，一種軟件設(shè)計(jì)典范，用一種業(yè)務(wù)邏 輯、數(shù)據(jù)、界面顯示三者分離的方法組織代碼，將業(yè)務(wù)邏輯聚集到一個(gè)部件里面，在改進(jìn)和 個(gè)性化定制界面及用戶交互的同時(shí)，不需要重新編寫(xiě)業(yè)務(wù)邏輯。MVC被獨(dú)特的發(fā)展起來(lái)用于 映射傳統(tǒng)的輸入、處理和輸出功能在一個(gè)邏輯的圖形化用戶界面的結(jié)構(gòu)中。
[0033] FMP模型：面向軟件工程的用戶界面設(shè)計(jì)和自動(dòng)生成的FMP模型由三部分組成：功 能模型、內(nèi)部模型、表示模型。功能模型部分處理的是由用戶參與的功能部分，表示的是界 面的功能構(gòu)成。通過(guò)功能的分析，可以明確界面要完成的功能，并確定對(duì)數(shù)據(jù)信息的需求。 內(nèi)部模型體現(xiàn)了界面的內(nèi)在模型，表達(dá)了界面元素之間的邏輯關(guān)系。表示模型是模型的顯 示部分，也即用戶界面部分。
[0034] 智能家電設(shè)備功能包括電源開(kāi)、電源關(guān)、空調(diào)溫度設(shè)置、空調(diào)模式設(shè)置等等，將所 有智能家電的功能組成的集合成為設(shè)備功能集，將所有家電的所有功能集合成為設(shè)備完備 功能集，所述的數(shù)學(xué)建模是基于設(shè)備完備功能集的。
[0035] 簡(jiǎn)單通用協(xié)議如表1所示：
[0036] 表1 :簡(jiǎn)單通用協(xié)議
[0037]
[0038] 其中，MAC_ADDRESS :智能家電設(shè)備的物理地址，對(duì)于每一個(gè)設(shè)備，其地址是唯一 的；0P_C0DE和0P_VALUE :功能碼和控制值，組合起來(lái)表示控制設(shè)備為某種狀態(tài)；0P_DESC : 表示該條記錄將智能家電設(shè)備的狀態(tài)改變?yōu)椹朠_DESC的值?？刂浦噶顬榭刂平K端向家電設(shè) 備發(fā)出的控制命令，狀態(tài)指令為家電設(shè)備向控制終端返回的狀態(tài)信息。需要注意的是，控制 指令與狀態(tài)指令都是相同的，其格式為：MAC_ADDRESS、0P_C0DE和0P_VALUE。
[0039] 因?yàn)楫?dāng)前智能家居行業(yè)的一個(gè)極大瓶頸在于協(xié)議的不統(tǒng)一，要使得該模型能得到 廣泛的使用，必須將協(xié)議簡(jiǎn)化優(yōu)化成為一個(gè)通用協(xié)議，即所述的簡(jiǎn)單通用協(xié)議。
[0040] 抽象數(shù)據(jù)，即將每個(gè)智能家電設(shè)備的每一個(gè)功能抽象化為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)記錄。 而這些記錄是基于所述簡(jiǎn)單通用協(xié)議的。抽象數(shù)據(jù)表示如下：
[0041] 表2 :設(shè)備表
[0042]
[0043] 表3:功能表
[0044]
[0045] 對(duì)于設(shè)備表（表2)中的MAC_ADDRESS與簡(jiǎn)單通用協(xié)議中的MAC_ADDRESS -樣，都 是表示智能家電設(shè)備物理地址；D_TYPE則表示智能家電設(shè)備的類型，智能家電的設(shè)備類型 包括燈光類（0x40)、廚衛(wèi)類（OxAO)等等；D_NAME則表示智能家電設(shè)備的名稱。
[0046] 對(duì)于功能表（表3)中的0P_ID表示功能ID，是一條記錄的標(biāo)識(shí)，具有唯一性；設(shè)備 表中的D_TYPE與功能表中的D_TYPE -樣，表示設(shè)備類型；功能表中的0P_C0DE和0P_VALUE 與簡(jiǎn)單通用協(xié)議中的0P_C0DE和0P_VALUE表示的意義一樣，表示功能碼和控制值；功能表 中的0P_DESC與簡(jiǎn)單通用協(xié)議中的意義一樣。
[0047] 用戶期望/用戶界面，即對(duì)于每一智能家電設(shè)備，用戶參與到用戶界面設(shè)計(jì)中得 到的家電控制界面。對(duì)于每一種類型的家電設(shè)備，其用戶界面是不相同，而總的智能家居控 制系統(tǒng)用戶界面是由若干個(gè)不同的用戶界面構(gòu)成的。將每一個(gè)家電設(shè)備的控制界面拆分， 可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)，這些控制界面都由有限的子部件組成。這些子部件包括按鈕、數(shù)字條、時(shí)間 條（數(shù)字條的一種特殊情況）、單選按鈕、文本框等組成。
[0048] 數(shù)據(jù)分析是結(jié)合用戶期望/用戶界面，對(duì)所述的抽象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的一個(gè)過(guò) 程。數(shù)據(jù)分析過(guò)程如下：
[0049] 1)協(xié)議界面相結(jié)合：因?yàn)槭墙Y(jié)合智能家電控制協(xié)議的用戶界面，所