基于小区分层模型的编码寻址方法及其通信系统的制作方法
专利名称：基于小区分层模型的编码寻址方法及其通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数码小区网络管理方法及通讯系统，特别涉及一种基于小区分层模型的编码寻址方法及其通讯系统。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，数码小区概念日益流行，人们的日常生活与网络技术、数字技术密不可分。智能小区为住户提供了一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化生活空间，提高人民的生活品质和工作效率，是21世纪人类住宅的必然和主要形式，具有巨大的经济和社会效益。当前国内智能小区系统普遍存在数据传输量较小，不能实时地传输大数据量的视频、音频等信息。并且在安装设备时，必须为每一新增设备作一系列地设置，设备线路不能重复利用，不能有效利用小区综合布线，从而安装过程繁琐、费时。而且现有的小区管理系统的终端设备往往有限，不易扩充。
发明内容
本发明所要解决地技术问题在于，避免在安装终端设备时的繁琐工作，以及解决终端不易扩充的缺点。
本发明的技术方案是，提供一种基于小区分层模型的通讯系统，包括小区管理机、单元终端和住宅终端，所述住宅终端与所述单元终端、单元终端与小区管理机分别通过TCP/IP协议通讯连接，每一所述住宅终端设置有唯一的包括门牌号的标志号，所述单元终端包括记录住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的单元标志号解析模块，所述小区管理机包括记录小区内所有住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的小区标志号解析模块。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，该通讯系统分为以下七层住宅终端层、一个或多个在同一住户的住宅终端组成的住户层、同一层的住宅终端组成的层管理层、单元终端及同一单元内住宅终端组成的单元层、由同一楼宇内的单元终端及住宅终端构成的楼宇层、由同一区内单元终端及住宅终端组成的区层、以及包括小区管理机的小区管理层，所述住宅终端的标志号包括区号、楼宇号、单元号、层号、门牌号及终端设备号。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，所述单元终端还包括为单元内的住宅终端动态分配IP地址的单元网络配置模块，所述小区管理机包括为单元终端分配IP地址的小区网络配置模块。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，所述住宅终端为安装于住宅内部的室内机和安装于住宅外部并可与对应室内机通话的门前机或仅包含室内机。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，所述小区管理机包括可修改和配置单元终端配置的楼宇管理模块，所述小区管理机还与设置于小区门口的围墙机通讯连接，所述围墙机可与小区内的住宅终端、单元终端及小区管理机建立通讯连接。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，所述单元终端还包括监控模块，所述监控模块实时检测每一住宅终端的状态并删除冲突设备。
本发明还提供一种基于小区分层模型的编码寻址方法，包括以下步骤源住宅终端的根据目标终端的标志号判断是否要求向同一单元的目标住宅终端建立通讯连接；若向同一单元的目标住宅终端请求建立通讯连接，源住宅终端从单元终端的标志号解析模块处获取目标住宅终端的IP地址，并根据获取的IP地址向目标终端发送通讯请求，若目标终端空闲则响应请求并与源住宅终端建立通讯连接；若向不同单元的目标住宅终端请求建立通讯连接，源住宅终端从小区管理机的标志号解析模块获取目标住宅终端的IP地址，并根据获取的IP地址向目标终端发送通讯请求，若目标终端空闲则响应请求并与源住宅终端建立通讯连接。
上述基于小区分层模型的编码寻址方法中，还包括以下步骤住宅终端将包括与住宅门牌号对应的唯一标志号的数据包以广播方式发送到与其通过TCP/IP协议通讯连接的设备；单元终端的网络配置模块接收到广播信息后为所述住宅终端分配一个空闲的IP地址，并以广播方式将包括住宅终端标志号、分配的IP地址及完整的网络配置的数据包发送到住宅终端；单元终端的标志号解析模块根据标志号和IP地址记录住宅门牌号和IP地址的映射关系；住宅终端检查接收的数据包是否包含该住宅终端的标志号，若包含该住宅终端的标志号，则根据数据包中的配置数据配置该住宅终端；单元终端的标志号解析模块根据住宅门牌号和IP地址的映射关系将单元终端接收的数据包中的住宅终端标志号转换为对应的IP地址。
上述基于小区分层模型的编码寻址方法中，还包括以下步骤单元终端将设置的IP地址及位置号发送到小区管理机，小区管理机完全配置所述单元终端；小区管理机修改和重新配置与其通过TCP/IP协议通讯连接的单元终端的配置，然后单元终端根据修改的配置重新配置与该单元终端通讯连接的住宅终端。
上述基于小区分层模型的编码寻址方法中，每一住宅终端设置有唯一的标志号，所述标志号包括小区内的区编号、楼宇编号、单元编号、层编号、住户编号或者包括层编号、住户编号。
本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法及其通讯系统，可实现小区终端设备的快速安装，不仅安装过程简便，且设备容易扩充。
图1为本发明的基于小区分层模型的通讯系统的硬件结构示意图。
图2为本发明的基于小区分层模型的通讯系统的单元终端的结构以及其与住宅终端连接的示意图。
图3为本发明的基于小区分层模型的通讯系统的分层结构示意图。
图4为本发明住宅终端的编码示意图。
图5为本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法的配置终端的流程图。
图6为本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法的配置终端的另一实施例的流程图。
图7为本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法的建立通讯连接的流程图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的基于小区分层模型的通讯系统包括以下三类设备小区管理机11、单元终端12、住宅终端14。小区管理机11其具体可以包括小区管理员机、小区服务器等。
小区管理机11中的小区服务器一般放置于小区管理处的机房，其安装有小区内各设备的配置参数数据库，具体包括小区管理员机、各单元终端12、各住宅终端14和各围墙机13的IP、位置等信息。小区管理员机可放置于小区内的任意位置，其通过TCP/IP协议与下层的各单元终端12以及围墙机13通讯连接，并可根据自身的网络设置为楼宇主机12及围墙机13配置网络参数，如网关、楼宇主机12的可分配IP地址范围等。小区管理员机还可以广播方式向下层的各终端发送信息，如小区公告信息等。当然，小区管理员机和小区服务器可为同一物理设备。
单元终端12安装于小区内每一单元门口，带有摄像头、显示器、键盘、开锁控制器等设备。单元终端12通过TCP/IP协议与多个住宅终端14通讯连接。单元终端12可为与其连接的多个住宅终端14进行网络配置，包括分配IP及设置其他网络配置。所述单元终端12可包括一个或多个从机，分别安装于楼宇的不同入口，并与单元终端12通讯连接。该单元终端12的详细结构将在图2中详细描述。单元终端12还可连接一个或多个设置于不同单元门口的从单元终端(图中未示出)。
围墙机13可安装于小区门口、楼宇门口或者单元门口等，其通过TCP/IP协议与小区管理机11通讯连接。围墙机13的构成与单元终端12的构成类似，可用作为小区内不同层的管理机。单元终端12、从单元终端及围墙机13都具有唯一的标志号，该标志号的编制方法将在图4详细描述。
住宅终端14设有一个与住宅门牌号对应的唯一的标志号，其可包括安装于住户室内的室内机和安装于住户门口的门前机。同一住户的不同住宅终端具有不同的标志号，该标志号的具体编制方式将在图4中详细描述。门前机包括摄像头、显示器和键盘，而室内机则包括显示器键盘，也可连接一个摄像头。门前机和室内机还可连接门上的电子锁，并可开启所述电子锁，其中门前机必须根据密码或刷卡开启。围墙机13安装于小区门口。从单元终端与围墙机13的功能与住宅终端14类似，可执行例如对讲等操作。
小区管理器11、单元终端12、住宅终端14、从单元终端以及围墙机13都包括可相互建立TCP/IP通讯连接的应用单元，从而实现小区内各设备间的对讲功能。
在住宅较少的小区，也可采用无小区管理机11，仅有一个单元终端12，或一个单元终端12及一个或多个从机。
如图2所示，每一单元终端12包括网络配置模块21、标志号解析模块22、以及通讯模块24。网络配置模块21可在与其连接的住宅终端14上电时，根据住宅终端14的标志号为住宅终端14分配一个IP地址。然后单元终端14的通讯模块24将住宅终端14的标志号、IP地址以及其他网络配置信息打包成TCP/IP数据包，以广播方式发送到各住宅终端14，住宅终端14检查标志号，若匹配则配置网络参数。上述的其他网络配置包括子网掩码、网关、单元终端IP地址、服务器地址以及单元终端12控制的密码锁的密码等。
标志号解析模块22根据标志号和网络配置模块分配的IP地址记录住宅门牌号与IP地址的映射关系，并可根据该映射关系将单元终端12接收的数据包中的住宅门牌号转换为对应的IP地址，从而通讯模块24可将转换IP后的数据包发送到具有对应IP的设备。
网络配置模块21可根据标志号解析模块22记录的标志号和IP地址的映射，监控与该单元终端连接的多个住宅终端间的冲突。在住宅终端14请求地址分配时，网络配置模块21首先根据请求中的标志号，检索标志号解析模块22记录的标志号和IP地址的映射。若该住宅终端14已存在于映射中，则网络配置模块21根据对应的IP地址侦测映射中的设备是否在线。若不在线，则删除原有映射，并为当前设备重新分配IP地址；若在线，则以广播方式返回错误消息，要求住宅终端重新设定标志号。
当然，也可以不包含网络配置模块，而采用人工分配网络参数。而该单元终端12还可包括不同的应用模块，如视频或语音通讯等，在此不作赘述。
如图3所示，本发明的基于小区分层模型的通讯系统包括七层结构，具体包括小区管理层、区层、楼宇层、单元层、层管理层、住户层、住宅终端层。其中区层包括第一区321、第二区322至第N区323。每一区包括多个楼宇，如第一区321包括第一楼宇331至第N楼宇332。每一楼宇包括多个单元，如第一楼宇331包括第一单元341至第N单元342。每一单元包括多个层，如第一单元341包括第一层351至第N层352。每一层包括多个住户，如第一层351包括第一住户361至第N住户362。每一住户包括多个住宅终端，如第一住户361包括第一住宅终端371，第N住户362包括第N1住宅终端374。
住户层为单元终端12内用于管理一个或多个在同一住户的住宅终14端逻辑层。层管理层为由同一层的住宅终端14组成的逻辑层。单元层为由单元终端12以及同一单元内的住宅终端14构成的逻辑层。楼宇层为同一楼宇内单元终端以及住宅终端14构成的逻辑层。区层为同一区内的多个单元终端12以及住宅终端14构成的逻辑层。小区管理层用于管理小区内所有单元终端12以及住宅终端14。单元层还可包括一个或多个从单元终端(图中未示出)，从单元终端与住宅终端类似，也由单元终端的网络配置模块21分配网络参数，只是其设置于单元的不同出入口。
单元层的单元终端12包括网络配置模块21、标志号解析模块22、以及通讯模块24，其具体结构科参考图2。小区管理层的小区管理机11也可包括标志号解析模块。小区管理机11的标志号解析模块包括所有单元终端12内的住宅终端编号与IP的映射。
如图4所示为本发明对应的住宅终端13的编号，每一住宅终端分别包括唯一的标号，从而小区内的任一住宅终端都可与其他任一终端通讯或其他服务。住宅终端13的标志号包括区号41、楼宇号42、单元号43、层号44、门牌号45及住宅终端号46。相同类型的住宅终端具有相同的住宅终端号46。在规模较小的小区中，整个小区可仅分为楼宇、层及住户，相应地，其住宅终端14的标志号也可仅包括楼宇号42、层号44、门牌号45及住宅终端号46。而在每户仅有一个住宅终端的情况下，住宅终端14的标志号也可不包括住宅终端号。
而单元终端、从单元终端及围墙机的标志号与住宅终端的标志号类似，包括区号41、楼宇号42、单元号43、层号44、门牌号45及住宅终端号46，或仅包括楼宇号42、层号44、门牌号45及终端号46。但其包括某些号采用特别数字标识，如围墙机的楼宇号42及层号44、门牌号45都为零，而终端号46则采用顺序编号；单元终端及从单元终端的层号、门牌号为零，而终端号46则采用顺序编号。当然，单元终端、从单元终端及围墙机的标志号也可采用其他数字标志，只要可与住宅终端相区别即可。
当呼叫同一层内的住宅终端时，假设第一住宅终端371需要联系第N1住宅终端374，只需要输入第N1住宅终端374所在的门牌号即可，本例中为编号0105(假设N为5)，单元终端12可根据第一住宅终端371的住宅终端号46判断第一终端类型，并查找相同类型的终端。其工作流程如下第一住宅终端371接收输入目标地址后，判断为缩位编码寻址模式呼叫，便自动向单元终端的标志号解析模块22发出请求，标志号解析模块22收到请求，查询相应的编号对应的IP地址，然后返回给第一住宅终端371，第一住宅终端371接收到返回信息，获得第N1住宅终端374的IP地址，向终端设备B发送通讯请求信息包，第N1住宅终端374收到请求，如果第N1住宅终端374空闲，则发送回应包给第一住宅终端371，双方建立通讯连接，进行相应的事务处理。当任何一方中止事务或事务处理最大时限到期时，第一住宅终端371和第N1住宅终端374便中止通讯。
当呼叫不在同一层内的住宅终端时，第一住宅终端371需要联系第三住宅终端373，需要输入0201010505编号(第二区第一楼宇第一单元第五层第五住户第三终端373)即可。第一住宅终端371接收输入目标地址后，根据住宅终端的标志号判断是否与第一住宅终端371在同一单元，若是，则自动向小区管理机11的标志号解析模块发出请求，标志号解析模块收到请求，查询相应的编号对应的IP地址，然后返回给第一住宅终端371，第一住宅终端371接收到返回信息包，获得第三住宅终端373的IP地址，向第三住宅终端373发送通讯请求信息包，第三住宅终端373收到请求，如果第三住宅终端373空闲，则发送回应包给第一住宅终端371，双方建立通讯连接，进行相应的事务处理。当任何一方中止事务或事务处理最大时限到期时，第一住宅终端371和第三住宅终端373便中止通讯。
如图5所示，为多楼宇小区中配置各设备网络参数的流程图。首先，设置单元终端12，即设置单元终端12的IP地址以及位置，并接入网络(步骤S51)。小区管理机11根据其自身的网络设置配置单元终端12的子网掩码、网关以及配置的IP地址范围，(不是必须的)而单元终端12的上述配置参数都保存于小区管理机11的数据库中(步骤S52)。
在单元终端12完成设置后，设置住宅终端14的唯一标志号，标志号包括与住宅门牌号对应的部分以及与设备对应部分，并将该住宅终端14接入网络(步骤S53)。然后住宅终端14以广播方式发送配置请求，所述请求中包括该住宅终端14的唯一标志号(步骤S54)。
单元终端12的通讯模块24接收到配置请求后，网络配置模块21检索标志号解析模块22记载的设备标志号和IP地址的映射，选出未分配的IP。通讯模块24将住宅终端14的标志号、新分配的IP地址以及子网掩码、网关等网络参数转为配置数据包，以广播方式发送到住宅终端14(步骤S55)。住宅终端14接到配置数据包后，检查其中的标志号是否与本机标志号一致。若一致，则根据该数据包配置网络参数；否则，丢弃该数据包(步骤S56)。
住宅终端14配置完成后，就可与其他住宅终端、小区管理机11、单元终端12建立通讯连接，实现音频或视频对讲功能(步骤S57)。
图6为仅有一个楼宇情况下的小区网络配置流程图。首先，配置单元终端12，包括设置单元终端12的IP地址、位置以及子网掩码、网关、IP地址范围等网络参数(步骤S61)。在单元终端12完成设置后，设置住宅终端14的唯一标志号，标志号包括与住宅门牌号对应的部分以及与设备对应部分，并将该住宅终端14接入网络(步骤S62)。然后住宅终端14以广播方式发送配置请求，所述请求中包括该住宅终端14的唯一标志号(步骤S63)。单元终端12的通讯模块24接收到配置请求后，网络配置模块21检索标志号解析模块22记载的设备标志号和IP地址的映射，若所述标志号已有记录，则通过通讯模块24根据对应的IP地址侦测具有上述标志号的设备是否在线。若在线，则以广播方式发送错误消息；若不在线，则从映射中删除有关所述标志号的记录，并重新为该住宅终端14分配一个IP地址。通讯模块24将住宅终端14的标志号、新分配的IP地址以及子网掩码、网关等网络参数转为配置数据包，以广播方式发送到住宅终端14(步骤S64)。住宅终端14接到配置数据包后，检查其中的标志号是否与本机标志号一致。若一致，则根据该数据包配置网络参数；否则，丢弃该数据包(步骤S65)。住宅终端14配置完成后，就可与其他住宅终端、小区管理机11、单元终端12建立通讯连接，实现音频或视频对讲功能(步骤S67)。
如图7所示，住宅终端14与其他住宅终端通讯的流程图。首先源住宅终端14根据输入该终端的目标住宅终端的标志号，判断目标住宅终端是否在同一单元。若输入住宅终端的标志号仅包含层编号和住户编号，或者标志号的小区编号、楼宇编号及单元编号都与源住宅终端的相应编号相同，则源住宅终端与目标住宅终端在同一单元，否则不在同一单元(步骤S71)。若源住宅终端与目标住宅终端在同一单元，则源住宅终端向单元终端发送服务请求(步骤S72)，单元终端的标志号解析模块向源住宅终端返回目标住宅终端的IP地址(步骤S73)。源住宅终端根据返回的目标住宅终端的IP地址，向目标住宅终端发送建立通讯连接的请求(步骤S74)。目标住宅终端接到请求后，判断自身是否空闲(步骤S75)。若空闲，则发送回应数据包到源住宅终端，建立通讯连接(步骤S76)。若目标住宅终端忙，则目标住宅终端向源住宅终端返回目标住宅终端忙信息(步骤S77)。
若源住宅终端与目标住宅终端不在同一单元，则源住宅终端经由单元终端向小区管理机发送服务请求(步骤S78)，小区管理机的标志号解析模块向源住宅终端返回目标住宅终端的IP地址(步骤S79)。然后执行步骤S74以及后续步骤。
住宅终端与单元终端、小区管理机或围墙机间，单元终端之间，单元终端与小区管理机或围墙机间也通过类似方式通讯。
权利要求
1.一种基于小区分层模型的通信系统，包括小区管理机、单元终端和住宅终端，其特征在于，所述的住宅终端、单元终端及小区管理机之间通信通过TCP/IP协议连接，每一所述住宅终端设置有唯一的包括门牌号的标志号，所述单元终端包括记录住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的单元标志号解析模块，所述小区管理机包括记录小区内所有住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的小区标志号解析模块。
2.根据权利要求1所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，该通信系统分为以下七层住宅终端层、一个或多个同一住户的住宅终端组成的住户层、同一层的住宅终端组成的层管理层、单元终端及同一单元内住宅终端组成的单元层、由同一楼宇内的单元终端及住宅终端构成的楼宇层、由同一区内单元终端及住宅终端组成的区层、以及包括小区管理机的小区管理层，所述住宅终端的标志号包括区号、楼宇号、单元号、层号、门牌号及终端设备号或者包括区号、楼宇号、单元号、层号、门牌号。
3.根据权利要求1所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，该通信系统分为以下七层住宅终端层、一个或多个在同一住户的住宅终端组成的住户层、同一层的住宅终端组成的层管理层、由单元终端构成的楼宇层、以及包括小区管理机的小区管理层，所述住宅终端的标志号包括楼宇号、层号、门牌号及终端设备号，或者包括楼宇号、层号、门牌号。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，所述单元终端还包括为单元内的住宅终端动态分配IP地址的单元网络配置模块网络配置模块。
5.根据权利要求4所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，所述小区管理机包括为单元终端分配IP地址的小区网络配置模块。
6.根据权利要求5所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，所述住宅终端包括安装于住宅内部的室内机和安装于住宅外部并可与对应室内机通话的门前机或仅包括室内机。
7.一种基于小区分层模型的编码寻址方法，其特征在于，包括以下步骤源住宅终端根据目标终端的标志号判断是否要求向同一单元的目标住宅终端建立通信连接，所述标志号包括目标终端所在住户的门牌号；若向同一单元的目标住宅终端请求建立通信连接，源住宅终端从单元终端的标志号解析模块处获取目标住宅终端的IP地址，并根据获取的IP地址向目标终端发送通信请求，若目标终端空闲则响应请求并与源住宅终端建立通信连接；若向不同单元的目标住宅终端请求建立通信连接，源住宅终端从小区管理机的标志号解析模块获取目标住宅终端的IP地址，并根据获取的IP地址向目标终端发送通信请求，若目标终端空闲则响应请求并与源住宅终端建立通信连接。
8.根据权利要求7所述的基于小区分层模型的编码寻址方法，其特征在于，还包括以下步骤住宅终端将包括与住宅门牌号对应的唯一标志号的数据包以广播方式发送到与其通过TCP/IP协议通信连接的设备；单元终端的网络配置模块接收到广播信息后为所述住宅终端分配一个空闲的IP地址，并以广播方式将包括住宅终端标志号、分配的IP地址及完整的网络配置的数据包发送到住宅终端；单元终端的标志号解析模块根据标志号和IP地址记录住宅门牌号和IP地址的映射关系；住宅终端检查接收的数据包是否包含该住宅终端的标志号，若包含该住宅终端的标志号，则根据数据包中的配置数据配置该住宅终端；单元终端的标志号解析模块根据标志号和IP地址的映射关系将单元终端接收的数据包中的住宅终端标志号转换为对应的IP地址或将IP地址转换为住宅终端标志号。
9.根据权利要求8所述的基于小区分层模型的编码寻址方法，其特征在于，还包括以下步骤单元终端将设置的IP地址及位置号发送到小区管理机，小区管理机完全配置所述单元终端；小区管理机修改和重新配置与其通过TCP/IP协议通信连接的单元终端的配置，然后单元终端根据修改的配置重新配置与该单元终端通信连接的住宅终端。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的基于小区分层模型的编码寻址方法，其特征在于，每一住宅终端设置有唯一的标志号，所述标志号包括小区内的区号、楼宇号、单元号、层号、门牌号或包括层号、门牌号。
全文摘要
本发明涉及一种基于小区分层模型的通信系统，包括小区管理机、单元终端和住宅终端，所述的住宅终端、单元终端及小区管理机之间通信通过TCP/IP协议连接，每一个所述住宅终端设置有唯一的包括门牌号的标志号，所述单元终端包括记录住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的单元标志号解析模块，所述小区管理机包括记录小区内所有住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的小区标志号解析模块。本发明还提供一种基于小区分层模型的编码寻址方法。本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法及通信系统，可实现小区终端设备的快速安装，不仅安装过程简便，且设备容易扩充，更方便于使用者使用日常门牌号相互通信。
文档编号H04L29/12GK1770760SQ20041005212
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月3日 优先权日2004年11月3日
发明者王坚, 李建, 王国华, 王永刚 申请人:深圳市美格数码有限公司
技术领域：
本发明涉及一种数码小区网络管理方法及通讯系统，特别涉及一种基于小区分层模型的编码寻址方法及其通讯系统。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，数码小区概念日益流行，人们的日常生活与网络技术、数字技术密不可分。智能小区为住户提供了一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化生活空间，提高人民的生活品质和工作效率，是21世纪人类住宅的必然和主要形式，具有巨大的经济和社会效益。当前国内智能小区系统普遍存在数据传输量较小，不能实时地传输大数据量的视频、音频等信息。并且在安装设备时，必须为每一新增设备作一系列地设置，设备线路不能重复利用，不能有效利用小区综合布线，从而安装过程繁琐、费时。而且现有的小区管理系统的终端设备往往有限，不易扩充。
发明内容
本发明所要解决地技术问题在于，避免在安装终端设备时的繁琐工作，以及解决终端不易扩充的缺点。
本发明的技术方案是，提供一种基于小区分层模型的通讯系统，包括小区管理机、单元终端和住宅终端，所述住宅终端与所述单元终端、单元终端与小区管理机分别通过TCP/IP协议通讯连接，每一所述住宅终端设置有唯一的包括门牌号的标志号，所述单元终端包括记录住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的单元标志号解析模块，所述小区管理机包括记录小区内所有住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的小区标志号解析模块。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，该通讯系统分为以下七层住宅终端层、一个或多个在同一住户的住宅终端组成的住户层、同一层的住宅终端组成的层管理层、单元终端及同一单元内住宅终端组成的单元层、由同一楼宇内的单元终端及住宅终端构成的楼宇层、由同一区内单元终端及住宅终端组成的区层、以及包括小区管理机的小区管理层，所述住宅终端的标志号包括区号、楼宇号、单元号、层号、门牌号及终端设备号。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，所述单元终端还包括为单元内的住宅终端动态分配IP地址的单元网络配置模块，所述小区管理机包括为单元终端分配IP地址的小区网络配置模块。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，所述住宅终端为安装于住宅内部的室内机和安装于住宅外部并可与对应室内机通话的门前机或仅包含室内机。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，所述小区管理机包括可修改和配置单元终端配置的楼宇管理模块，所述小区管理机还与设置于小区门口的围墙机通讯连接，所述围墙机可与小区内的住宅终端、单元终端及小区管理机建立通讯连接。
上述基于小区分层模型的通讯系统中，所述单元终端还包括监控模块，所述监控模块实时检测每一住宅终端的状态并删除冲突设备。
本发明还提供一种基于小区分层模型的编码寻址方法，包括以下步骤源住宅终端的根据目标终端的标志号判断是否要求向同一单元的目标住宅终端建立通讯连接；若向同一单元的目标住宅终端请求建立通讯连接，源住宅终端从单元终端的标志号解析模块处获取目标住宅终端的IP地址，并根据获取的IP地址向目标终端发送通讯请求，若目标终端空闲则响应请求并与源住宅终端建立通讯连接；若向不同单元的目标住宅终端请求建立通讯连接，源住宅终端从小区管理机的标志号解析模块获取目标住宅终端的IP地址，并根据获取的IP地址向目标终端发送通讯请求，若目标终端空闲则响应请求并与源住宅终端建立通讯连接。
上述基于小区分层模型的编码寻址方法中，还包括以下步骤住宅终端将包括与住宅门牌号对应的唯一标志号的数据包以广播方式发送到与其通过TCP/IP协议通讯连接的设备；单元终端的网络配置模块接收到广播信息后为所述住宅终端分配一个空闲的IP地址，并以广播方式将包括住宅终端标志号、分配的IP地址及完整的网络配置的数据包发送到住宅终端；单元终端的标志号解析模块根据标志号和IP地址记录住宅门牌号和IP地址的映射关系；住宅终端检查接收的数据包是否包含该住宅终端的标志号，若包含该住宅终端的标志号，则根据数据包中的配置数据配置该住宅终端；单元终端的标志号解析模块根据住宅门牌号和IP地址的映射关系将单元终端接收的数据包中的住宅终端标志号转换为对应的IP地址。
上述基于小区分层模型的编码寻址方法中，还包括以下步骤单元终端将设置的IP地址及位置号发送到小区管理机，小区管理机完全配置所述单元终端；小区管理机修改和重新配置与其通过TCP/IP协议通讯连接的单元终端的配置，然后单元终端根据修改的配置重新配置与该单元终端通讯连接的住宅终端。
上述基于小区分层模型的编码寻址方法中，每一住宅终端设置有唯一的标志号，所述标志号包括小区内的区编号、楼宇编号、单元编号、层编号、住户编号或者包括层编号、住户编号。
本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法及其通讯系统，可实现小区终端设备的快速安装，不仅安装过程简便，且设备容易扩充。
图1为本发明的基于小区分层模型的通讯系统的硬件结构示意图。
图2为本发明的基于小区分层模型的通讯系统的单元终端的结构以及其与住宅终端连接的示意图。
图3为本发明的基于小区分层模型的通讯系统的分层结构示意图。
图4为本发明住宅终端的编码示意图。
图5为本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法的配置终端的流程图。
图6为本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法的配置终端的另一实施例的流程图。
图7为本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法的建立通讯连接的流程图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的基于小区分层模型的通讯系统包括以下三类设备小区管理机11、单元终端12、住宅终端14。小区管理机11其具体可以包括小区管理员机、小区服务器等。
小区管理机11中的小区服务器一般放置于小区管理处的机房，其安装有小区内各设备的配置参数数据库，具体包括小区管理员机、各单元终端12、各住宅终端14和各围墙机13的IP、位置等信息。小区管理员机可放置于小区内的任意位置，其通过TCP/IP协议与下层的各单元终端12以及围墙机13通讯连接，并可根据自身的网络设置为楼宇主机12及围墙机13配置网络参数，如网关、楼宇主机12的可分配IP地址范围等。小区管理员机还可以广播方式向下层的各终端发送信息，如小区公告信息等。当然，小区管理员机和小区服务器可为同一物理设备。
单元终端12安装于小区内每一单元门口，带有摄像头、显示器、键盘、开锁控制器等设备。单元终端12通过TCP/IP协议与多个住宅终端14通讯连接。单元终端12可为与其连接的多个住宅终端14进行网络配置，包括分配IP及设置其他网络配置。所述单元终端12可包括一个或多个从机，分别安装于楼宇的不同入口，并与单元终端12通讯连接。该单元终端12的详细结构将在图2中详细描述。单元终端12还可连接一个或多个设置于不同单元门口的从单元终端(图中未示出)。
围墙机13可安装于小区门口、楼宇门口或者单元门口等，其通过TCP/IP协议与小区管理机11通讯连接。围墙机13的构成与单元终端12的构成类似，可用作为小区内不同层的管理机。单元终端12、从单元终端及围墙机13都具有唯一的标志号，该标志号的编制方法将在图4详细描述。
住宅终端14设有一个与住宅门牌号对应的唯一的标志号，其可包括安装于住户室内的室内机和安装于住户门口的门前机。同一住户的不同住宅终端具有不同的标志号，该标志号的具体编制方式将在图4中详细描述。门前机包括摄像头、显示器和键盘，而室内机则包括显示器键盘，也可连接一个摄像头。门前机和室内机还可连接门上的电子锁，并可开启所述电子锁，其中门前机必须根据密码或刷卡开启。围墙机13安装于小区门口。从单元终端与围墙机13的功能与住宅终端14类似，可执行例如对讲等操作。
小区管理器11、单元终端12、住宅终端14、从单元终端以及围墙机13都包括可相互建立TCP/IP通讯连接的应用单元，从而实现小区内各设备间的对讲功能。
在住宅较少的小区，也可采用无小区管理机11，仅有一个单元终端12，或一个单元终端12及一个或多个从机。
如图2所示，每一单元终端12包括网络配置模块21、标志号解析模块22、以及通讯模块24。网络配置模块21可在与其连接的住宅终端14上电时，根据住宅终端14的标志号为住宅终端14分配一个IP地址。然后单元终端14的通讯模块24将住宅终端14的标志号、IP地址以及其他网络配置信息打包成TCP/IP数据包，以广播方式发送到各住宅终端14，住宅终端14检查标志号，若匹配则配置网络参数。上述的其他网络配置包括子网掩码、网关、单元终端IP地址、服务器地址以及单元终端12控制的密码锁的密码等。
标志号解析模块22根据标志号和网络配置模块分配的IP地址记录住宅门牌号与IP地址的映射关系，并可根据该映射关系将单元终端12接收的数据包中的住宅门牌号转换为对应的IP地址，从而通讯模块24可将转换IP后的数据包发送到具有对应IP的设备。
网络配置模块21可根据标志号解析模块22记录的标志号和IP地址的映射，监控与该单元终端连接的多个住宅终端间的冲突。在住宅终端14请求地址分配时，网络配置模块21首先根据请求中的标志号，检索标志号解析模块22记录的标志号和IP地址的映射。若该住宅终端14已存在于映射中，则网络配置模块21根据对应的IP地址侦测映射中的设备是否在线。若不在线，则删除原有映射，并为当前设备重新分配IP地址；若在线，则以广播方式返回错误消息，要求住宅终端重新设定标志号。
当然，也可以不包含网络配置模块，而采用人工分配网络参数。而该单元终端12还可包括不同的应用模块，如视频或语音通讯等，在此不作赘述。
如图3所示，本发明的基于小区分层模型的通讯系统包括七层结构，具体包括小区管理层、区层、楼宇层、单元层、层管理层、住户层、住宅终端层。其中区层包括第一区321、第二区322至第N区323。每一区包括多个楼宇，如第一区321包括第一楼宇331至第N楼宇332。每一楼宇包括多个单元，如第一楼宇331包括第一单元341至第N单元342。每一单元包括多个层，如第一单元341包括第一层351至第N层352。每一层包括多个住户，如第一层351包括第一住户361至第N住户362。每一住户包括多个住宅终端，如第一住户361包括第一住宅终端371，第N住户362包括第N1住宅终端374。
住户层为单元终端12内用于管理一个或多个在同一住户的住宅终14端逻辑层。层管理层为由同一层的住宅终端14组成的逻辑层。单元层为由单元终端12以及同一单元内的住宅终端14构成的逻辑层。楼宇层为同一楼宇内单元终端以及住宅终端14构成的逻辑层。区层为同一区内的多个单元终端12以及住宅终端14构成的逻辑层。小区管理层用于管理小区内所有单元终端12以及住宅终端14。单元层还可包括一个或多个从单元终端(图中未示出)，从单元终端与住宅终端类似，也由单元终端的网络配置模块21分配网络参数，只是其设置于单元的不同出入口。
单元层的单元终端12包括网络配置模块21、标志号解析模块22、以及通讯模块24，其具体结构科参考图2。小区管理层的小区管理机11也可包括标志号解析模块。小区管理机11的标志号解析模块包括所有单元终端12内的住宅终端编号与IP的映射。
如图4所示为本发明对应的住宅终端13的编号，每一住宅终端分别包括唯一的标号，从而小区内的任一住宅终端都可与其他任一终端通讯或其他服务。住宅终端13的标志号包括区号41、楼宇号42、单元号43、层号44、门牌号45及住宅终端号46。相同类型的住宅终端具有相同的住宅终端号46。在规模较小的小区中，整个小区可仅分为楼宇、层及住户，相应地，其住宅终端14的标志号也可仅包括楼宇号42、层号44、门牌号45及住宅终端号46。而在每户仅有一个住宅终端的情况下，住宅终端14的标志号也可不包括住宅终端号。
而单元终端、从单元终端及围墙机的标志号与住宅终端的标志号类似，包括区号41、楼宇号42、单元号43、层号44、门牌号45及住宅终端号46，或仅包括楼宇号42、层号44、门牌号45及终端号46。但其包括某些号采用特别数字标识，如围墙机的楼宇号42及层号44、门牌号45都为零，而终端号46则采用顺序编号；单元终端及从单元终端的层号、门牌号为零，而终端号46则采用顺序编号。当然，单元终端、从单元终端及围墙机的标志号也可采用其他数字标志，只要可与住宅终端相区别即可。
当呼叫同一层内的住宅终端时，假设第一住宅终端371需要联系第N1住宅终端374，只需要输入第N1住宅终端374所在的门牌号即可，本例中为编号0105(假设N为5)，单元终端12可根据第一住宅终端371的住宅终端号46判断第一终端类型，并查找相同类型的终端。其工作流程如下第一住宅终端371接收输入目标地址后，判断为缩位编码寻址模式呼叫，便自动向单元终端的标志号解析模块22发出请求，标志号解析模块22收到请求，查询相应的编号对应的IP地址，然后返回给第一住宅终端371，第一住宅终端371接收到返回信息，获得第N1住宅终端374的IP地址，向终端设备B发送通讯请求信息包，第N1住宅终端374收到请求，如果第N1住宅终端374空闲，则发送回应包给第一住宅终端371，双方建立通讯连接，进行相应的事务处理。当任何一方中止事务或事务处理最大时限到期时，第一住宅终端371和第N1住宅终端374便中止通讯。
当呼叫不在同一层内的住宅终端时，第一住宅终端371需要联系第三住宅终端373，需要输入0201010505编号(第二区第一楼宇第一单元第五层第五住户第三终端373)即可。第一住宅终端371接收输入目标地址后，根据住宅终端的标志号判断是否与第一住宅终端371在同一单元，若是，则自动向小区管理机11的标志号解析模块发出请求，标志号解析模块收到请求，查询相应的编号对应的IP地址，然后返回给第一住宅终端371，第一住宅终端371接收到返回信息包，获得第三住宅终端373的IP地址，向第三住宅终端373发送通讯请求信息包，第三住宅终端373收到请求，如果第三住宅终端373空闲，则发送回应包给第一住宅终端371，双方建立通讯连接，进行相应的事务处理。当任何一方中止事务或事务处理最大时限到期时，第一住宅终端371和第三住宅终端373便中止通讯。
如图5所示，为多楼宇小区中配置各设备网络参数的流程图。首先，设置单元终端12，即设置单元终端12的IP地址以及位置，并接入网络(步骤S51)。小区管理机11根据其自身的网络设置配置单元终端12的子网掩码、网关以及配置的IP地址范围，(不是必须的)而单元终端12的上述配置参数都保存于小区管理机11的数据库中(步骤S52)。
在单元终端12完成设置后，设置住宅终端14的唯一标志号，标志号包括与住宅门牌号对应的部分以及与设备对应部分，并将该住宅终端14接入网络(步骤S53)。然后住宅终端14以广播方式发送配置请求，所述请求中包括该住宅终端14的唯一标志号(步骤S54)。
单元终端12的通讯模块24接收到配置请求后，网络配置模块21检索标志号解析模块22记载的设备标志号和IP地址的映射，选出未分配的IP。通讯模块24将住宅终端14的标志号、新分配的IP地址以及子网掩码、网关等网络参数转为配置数据包，以广播方式发送到住宅终端14(步骤S55)。住宅终端14接到配置数据包后，检查其中的标志号是否与本机标志号一致。若一致，则根据该数据包配置网络参数；否则，丢弃该数据包(步骤S56)。
住宅终端14配置完成后，就可与其他住宅终端、小区管理机11、单元终端12建立通讯连接，实现音频或视频对讲功能(步骤S57)。
图6为仅有一个楼宇情况下的小区网络配置流程图。首先，配置单元终端12，包括设置单元终端12的IP地址、位置以及子网掩码、网关、IP地址范围等网络参数(步骤S61)。在单元终端12完成设置后，设置住宅终端14的唯一标志号，标志号包括与住宅门牌号对应的部分以及与设备对应部分，并将该住宅终端14接入网络(步骤S62)。然后住宅终端14以广播方式发送配置请求，所述请求中包括该住宅终端14的唯一标志号(步骤S63)。单元终端12的通讯模块24接收到配置请求后，网络配置模块21检索标志号解析模块22记载的设备标志号和IP地址的映射，若所述标志号已有记录，则通过通讯模块24根据对应的IP地址侦测具有上述标志号的设备是否在线。若在线，则以广播方式发送错误消息；若不在线，则从映射中删除有关所述标志号的记录，并重新为该住宅终端14分配一个IP地址。通讯模块24将住宅终端14的标志号、新分配的IP地址以及子网掩码、网关等网络参数转为配置数据包，以广播方式发送到住宅终端14(步骤S64)。住宅终端14接到配置数据包后，检查其中的标志号是否与本机标志号一致。若一致，则根据该数据包配置网络参数；否则，丢弃该数据包(步骤S65)。住宅终端14配置完成后，就可与其他住宅终端、小区管理机11、单元终端12建立通讯连接，实现音频或视频对讲功能(步骤S67)。
如图7所示，住宅终端14与其他住宅终端通讯的流程图。首先源住宅终端14根据输入该终端的目标住宅终端的标志号，判断目标住宅终端是否在同一单元。若输入住宅终端的标志号仅包含层编号和住户编号，或者标志号的小区编号、楼宇编号及单元编号都与源住宅终端的相应编号相同，则源住宅终端与目标住宅终端在同一单元，否则不在同一单元(步骤S71)。若源住宅终端与目标住宅终端在同一单元，则源住宅终端向单元终端发送服务请求(步骤S72)，单元终端的标志号解析模块向源住宅终端返回目标住宅终端的IP地址(步骤S73)。源住宅终端根据返回的目标住宅终端的IP地址，向目标住宅终端发送建立通讯连接的请求(步骤S74)。目标住宅终端接到请求后，判断自身是否空闲(步骤S75)。若空闲，则发送回应数据包到源住宅终端，建立通讯连接(步骤S76)。若目标住宅终端忙，则目标住宅终端向源住宅终端返回目标住宅终端忙信息(步骤S77)。
若源住宅终端与目标住宅终端不在同一单元，则源住宅终端经由单元终端向小区管理机发送服务请求(步骤S78)，小区管理机的标志号解析模块向源住宅终端返回目标住宅终端的IP地址(步骤S79)。然后执行步骤S74以及后续步骤。
住宅终端与单元终端、小区管理机或围墙机间，单元终端之间，单元终端与小区管理机或围墙机间也通过类似方式通讯。
权利要求
1.一种基于小区分层模型的通信系统，包括小区管理机、单元终端和住宅终端，其特征在于，所述的住宅终端、单元终端及小区管理机之间通信通过TCP/IP协议连接，每一所述住宅终端设置有唯一的包括门牌号的标志号，所述单元终端包括记录住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的单元标志号解析模块，所述小区管理机包括记录小区内所有住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的小区标志号解析模块。
2.根据权利要求1所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，该通信系统分为以下七层住宅终端层、一个或多个同一住户的住宅终端组成的住户层、同一层的住宅终端组成的层管理层、单元终端及同一单元内住宅终端组成的单元层、由同一楼宇内的单元终端及住宅终端构成的楼宇层、由同一区内单元终端及住宅终端组成的区层、以及包括小区管理机的小区管理层，所述住宅终端的标志号包括区号、楼宇号、单元号、层号、门牌号及终端设备号或者包括区号、楼宇号、单元号、层号、门牌号。
3.根据权利要求1所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，该通信系统分为以下七层住宅终端层、一个或多个在同一住户的住宅终端组成的住户层、同一层的住宅终端组成的层管理层、由单元终端构成的楼宇层、以及包括小区管理机的小区管理层，所述住宅终端的标志号包括楼宇号、层号、门牌号及终端设备号，或者包括楼宇号、层号、门牌号。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，所述单元终端还包括为单元内的住宅终端动态分配IP地址的单元网络配置模块网络配置模块。
5.根据权利要求4所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，所述小区管理机包括为单元终端分配IP地址的小区网络配置模块。
6.根据权利要求5所述的基于小区分层模型的通信系统，其特征在于，所述住宅终端包括安装于住宅内部的室内机和安装于住宅外部并可与对应室内机通话的门前机或仅包括室内机。
7.一种基于小区分层模型的编码寻址方法，其特征在于，包括以下步骤源住宅终端根据目标终端的标志号判断是否要求向同一单元的目标住宅终端建立通信连接，所述标志号包括目标终端所在住户的门牌号；若向同一单元的目标住宅终端请求建立通信连接，源住宅终端从单元终端的标志号解析模块处获取目标住宅终端的IP地址，并根据获取的IP地址向目标终端发送通信请求，若目标终端空闲则响应请求并与源住宅终端建立通信连接；若向不同单元的目标住宅终端请求建立通信连接，源住宅终端从小区管理机的标志号解析模块获取目标住宅终端的IP地址，并根据获取的IP地址向目标终端发送通信请求，若目标终端空闲则响应请求并与源住宅终端建立通信连接。
8.根据权利要求7所述的基于小区分层模型的编码寻址方法，其特征在于，还包括以下步骤住宅终端将包括与住宅门牌号对应的唯一标志号的数据包以广播方式发送到与其通过TCP/IP协议通信连接的设备；单元终端的网络配置模块接收到广播信息后为所述住宅终端分配一个空闲的IP地址，并以广播方式将包括住宅终端标志号、分配的IP地址及完整的网络配置的数据包发送到住宅终端；单元终端的标志号解析模块根据标志号和IP地址记录住宅门牌号和IP地址的映射关系；住宅终端检查接收的数据包是否包含该住宅终端的标志号，若包含该住宅终端的标志号，则根据数据包中的配置数据配置该住宅终端；单元终端的标志号解析模块根据标志号和IP地址的映射关系将单元终端接收的数据包中的住宅终端标志号转换为对应的IP地址或将IP地址转换为住宅终端标志号。
9.根据权利要求8所述的基于小区分层模型的编码寻址方法，其特征在于，还包括以下步骤单元终端将设置的IP地址及位置号发送到小区管理机，小区管理机完全配置所述单元终端；小区管理机修改和重新配置与其通过TCP/IP协议通信连接的单元终端的配置，然后单元终端根据修改的配置重新配置与该单元终端通信连接的住宅终端。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的基于小区分层模型的编码寻址方法，其特征在于，每一住宅终端设置有唯一的标志号，所述标志号包括小区内的区号、楼宇号、单元号、层号、门牌号或包括层号、门牌号。
全文摘要
本发明涉及一种基于小区分层模型的通信系统，包括小区管理机、单元终端和住宅终端，所述的住宅终端、单元终端及小区管理机之间通信通过TCP/IP协议连接，每一个所述住宅终端设置有唯一的包括门牌号的标志号，所述单元终端包括记录住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的单元标志号解析模块，所述小区管理机包括记录小区内所有住宅终端标志号与住宅终端IP地址的映射的小区标志号解析模块。本发明还提供一种基于小区分层模型的编码寻址方法。本发明的基于小区分层模型的编码寻址方法及通信系统，可实现小区终端设备的快速安装，不仅安装过程简便，且设备容易扩充，更方便于使用者使用日常门牌号相互通信。
文档编号H04L29/12GK1770760SQ20041005212
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月3日 优先权日2004年11月3日
发明者王坚, 李建, 王国华, 王永刚 申请人:深圳市美格数码有限公司
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