CN1863052A - 一种远程控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网络通信技术领域中一种远程控制系统及方法，通过引入RCMC(远程控制管理中心)及CGW(控制网关)，使施控终端与RCMC通信，RCMC与CGW通信，CGW与受控装置通信，实现了对各种不同类型的受控装置进行统一的远程控制和管理。本发明支持同时使用个人移动通信装置、个人计算机以及固定电话等方式对受控装置实施远程控制操作；通过CGW屏蔽各种不同类型受控装置的差异，因此增加不同类型的CGW就可以扩展系统的能力和应用范围，而不会对系统构架和组网形式造成直接影响。

Description

一种远程控制系统及方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种远程控制系统及方法。

背景技术

远程控制技术使人们能够在远离受控装置的情况下仍然能够实施控制操作，以命令受控装置执行我们所要求的动作，为我们的日常生活和工业控制提供极大的便利。如，我们在回家途中可以通过远程控制技术使家中的空调提前开启；身在异地也可以获知家中安防设备的运行状况；在办公室也可以了解和控制远在千万里之外的沙漠或者森林里的传感器。

要实现远程控制，需要通过有线或者无线的通信网络来传递控制指令和状态信息。一般由用户来操作施控终端发出控制指令，通过有线或无线通信网络传递控制指令，最终到达受控装置，受控装置能够正确理解控制指令，完成相应的动作，并通过有线或者无线的通信网络返回执行结果。

常用的技术方案一如图1所示，通过专用的计算机控制软件对特定的受控装置实施远程控制，施控终端与受控装置的通信一般通过有线通信网络，如国际互联网、局域网或者专用通信网络进行。

施控终端需要安装控制软件，控制软件一般是专用软件，一般安装到控制端计算机上运行，专用控制软件与受控装置通过特定的协议通信达到远程控制的目的。要求控制端计算机和受控装置都要能够连接到有线通信网络上才能够实施远程控制，而且只能控制特定的专用设备，因此该方案不具有通用性，使用不太方便，实用性不强。

常用的技术方案二如图2所示，采用无线终端通过无线通信网络对特定的受控装置实施远程控制，施控终端与受控装置的通信可以通过无线网络进行。

这种远程控制方式一般都是针对具体某一类设备实施，不具有通用性。受控装置往往就是一个独立的无线通信设备，价格较高。

因此，需要一种方法可以实现对各种类型的设备进行统一的管理并实施远程控制。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种远程控制系统及方法，通过引入RCMC(远程控制管理中心)及CGW(控制网关)，使施控终端与RCMC通信，RCMC与CGW通信，CGW与受控装置通信，实现了对各种不同类型的受控装置进行统一的远程控制和管理。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种远程控制系统，包括施控终端、受控装置，其特征在于，还包括：远程控制管理中心RCMC及控制网关CGW；

所述RCMC，与施控终端及CGW相连，用于保存系统数据信息，并与施控终端及CGW进行双向通信；

所述CGW，与受控装置相连，用于将RCMC的控制命令转换为受控装置能够识别的命令转发给受控装置，并将受控装置的执行结果返回给RCMC。

所述CGW中设置有存储器，用于保存动态的设备状态信息，记录系统当前运行状态下由所述CGW控制和管理的受控装置的状态信息；所述RCMC中设置有存储器，用于保存CGW的连接状态信息，和/或保存设备状态信息并与CGW中保存的设备状态信息同步。

所述系统采用树行管理结构来描述和管理各种不同类型的受控装置，并给远程控制操作提供统一的接口。

所述系统还包括有设备描述模板，用于解决RCMC需要管理不同类型的CGW及受控装置的问题，屏蔽不同类型受控装置在远程控制操作上的差异。

所述设备描述模板，用于描述每一个树形节点的节点名称、节点ID、节点的操作属性。

所述节点的操作属性，用于描述可以对所述节点实施的远程控制操作类型，包括命令名称、命令ID、命令参数个数、参数类型。

所述设备描述模板是静态描述信息，不同类型的CGW遵循统一的模板格式，模板内容不同，每个CGW中保存自身的设备描述模板，RCMC中保存所有的CGW类型的设备描述模板。

本发明还提供一种远程控制方法，包括：

A、施控终端发送远程控制命令；

B、RCMC转发所述远程控制命令至CGW，再由CGW转发至受控装置；

C、受控装置返回执行结果给施控终端。

所述步骤A还包括：

A1、在发送远程控制命令前，CGW向RCMC注册，RCMC对CGW进行合法性验证。

所述步骤A1具体包括：

A11、CGW向RCMC发出注册请求，由RCMC对所述CGW进行合法性验证，并返回注册响应；

A12、RCMC与CGW进行参数协商，注册完成。

所述步骤A1还包括：

A13、RCMC向CGW请求获取静态设备描述模板和/或设备状态信息。

所述设备描述模板可以静态配置，或由CGW动态上报。

所述步骤A1还包括：

A14、RCMC与CGW之间进行时间同步。

所述步骤A还包括：

A2、施控终端发出远程控制连接请求至RCMC；

A3、RCMC对所述施控终端进行用户合法性验证，返回连接请求响应消息。

所述步骤A中选择被控制节点具体包括：施控终端根据RCMC返回的设备状态信息和/或设备描述模板信息选择特定的被控制节点和远程控制命令。

所述的连接请求响应消息包括：

拒绝响应，则在所述响应消息中说明拒绝原因；或，

接受响应，则所述响应消息中包括可以被施控终端管理的CGW列表信息。

所述方法还包括：

D、RCMC与CGW之间定期地或实时地同步状态信息。

所述步骤D具体包括：

对时间进行定期同步；和/或，

对设备状态信息进行定期同步；和/或，

CGW检测到设备状态改变时实时通知RCMC。

所述方法还包括：

E、RCMC与CGW之间定期进行设备间握手。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明支持同时使用个人移动通信装置、个人计算机以及固定电话等方式对受控装置实施远程控制操作；通过CGW屏蔽各种不同类型受控装置的差异，因此增加不同类型的CGW就可以扩展系统的能力和应用范围，而不会对系统构架和组网形式造成直接影响；

本发明实现了对各种不同类型的受控装置进行统一的控制、管理和维护，能够同时解决日常生活中家庭、汽车、办公室等环境下的远程控制问题，也可以满足工业应用环境下的各种远程控制需求。

附图说明

图1为现有技术通过有线通信网实施远程控制操作示意图；

图2为现有技术通过无线通信网实施远程控制操作示意图；

图3为本发明所述系统架构图；

图4为本发明所述系统树形管理结构样例图；

图5为本发明所述方法CGW注册流程业务逻辑图；

图6为本发明所述方法远程控制操作流程业务逻辑图；

图7为本发明所述方法RCMC与CGW间信息同步业务逻辑图。

具体实施方式

本发明的核心思想是提供一种远程控制系统及方法，施控终端通过无线或者有线通信网络与RCMC(远程控制管理中心)通信，RCMC通过无线或者有线通信网络与CGW(控制网关)通信，CGW通过短距离有线或者无线通信技术与受控装置通信，实现了对各种不同类型的受控装置进行统一的控制、管理和维护操作。

本发明提供了一种远程控制系统，该系统架构如图3所示，本发明所述系统涉及的功能实体包括：

施控终端：用于完成远程控制过程中的人机交互操作，它能够展现远程控制操作界面，用户能够通过它向受控装置发出远程控制命令、获得操作结果以及受控装置的状态等信息；

RCMC：保存用户、CGW以及受控装置的相关数据信息，负责用户管理、用户的合法性验证、CGW合法性验证、CGW状态管理、受控装置的管理等，并负责与施控终端和CGW进行双向通信，将用户的操作命令以CGW能够理解的方式转发给CGW，同时将CGW发送的信息以施控终端能够理解的方式转发给施控终端；

由于各种受控装置的控制方法、控制指令及控制参数等可能都不一样，因此RCMC能够根据静态的设备描述模板和动态的设备状态信息生成与受控装置无关的远程控制业务逻辑，并能够根据这些特定的控制逻辑将用户的远程控制操作转换成CGW和受控装置能够理解的控制命令。

CGW：负责将RCMC的控制命令以受控装置能够理解的方式转发给受控装置，并将受控装置的执行结果或者其它信息转发给RCMC；

根据受控装置的特征，CGW也可以直接执行控制命令，并向RCMC返回执行结果；

CGW能够实时监测受控装置的状态变化，根据需要向RCMC报告这种状态改变；

RCMC与CGW之间通过定义标准的通信协议来实现对CGW下不同类型的受控装置进行统一的控制和管理；

受控装置：执行CGW下发的控制命令，将执行结果或者其它状态信息返回给CGW；受控装置能够根据需要，在自身状态变化时向CGW报告这种状态改变；

施控终端和RCMC之间的通信根据终端的特性采用不同的标准通信协议，如果施控终端是一部移动手机，通信协议可以采用SMS(短消息业务)、WAP(无线应用协议)、HTTP(超文本传输协议)、USSD(非结构化补充业务数据)等；如果施控终端是一台个人电脑，则与RCMC之间的通信协议协可以是TCP(传输控制协议)/UDP(用户数据报协议)/IP(互联网协议)、HTTP等；如果施控终端是一台固定电话机，则与RCMC之间的通信协议就是公众电话交换网本身的通信协议；

RCMC与CGW之间的通信协议，如果是通过国际互联网，则可以基于TCP/UDP/IP协议、HTTP等；如果是公众无线通信网络，则可以是SMS、TCP/UDP/IP协议、WAP等；

CGW与受控装置之间的通信协议，可以是WLAN(无线局域网)、蓝牙、无线电通信等短距离无线通信技术，也可以是以太网、串口等短距离有线通信技术；

所述无线通信网络可以是GSM(全球移动通信系统)、GPRS(通用分组无线业务)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带码分多址)、WLAN(无线局域网)、卫星通讯及其它无线通信网络；

所述的有线通信网络可以是PSTN(公众电话交换网)、Internet(国际互联网)、LAN(局域网)及其它有线通信网络。

为了实现对各种不同类型设备的远程控制操作提供统一的接口，本发明所述的远程控制系统对受控装置的管理采用树形管理结构，如图4所示，图4是以HCGW(家庭控制网关)为例说明安防类设备和三表类设备的树形管理结构图，该远程控制系统在具体实现和实施过程中，对受控装置的分类及分类的层次可根据实际情况来确定；

如图4，CGW与具体的受控装置是强相关的，而RCMC与具体受控装置没有直接关系；

本发明所述系统采用设备描述模板的方式来解决RCMC需要适应不同类型的CGW及受控装置的问题，使得RCMC只需要关注业务逻辑而屏蔽了不同受控装置的差异性；

设备描述模板以树形管理结构图为基础，用于描述每一个树形节点的节点名称、节点ID、节点的操作属性等信息。其中所述的节点操作属性主要描述了可以对该节点实施的远程控制操作命令列表，包括：命令名称、命令ID、命令参数个数、参数类型等信息；这样不但可以对具体的某一个设备实施远程控制，还可以对一类设备甚至所有设备同时实施同样的远程控制操作；

设备描述模板是静态描述信息，不同类型的CGW遵循统一的模板格式但内容不同，每个CGW中保存自身的设备描述模板，RCMC中保存着所有CGW类型的设备描述模板；RCMC中的设备描述模板可以是静态配置，也可以由CGW动态上报；

在远程控制系统运行过程中，CGW中设置有存储器，保存动态的设备状态信息，用于记录系统当前运行状态下由该CGW控制和管理的受控装置的状态信息；RCMC中设置有存储器，用于保存CGW的状态信息，在需要的时候会向具体的CGW查询设备状态信息，同时RCMC中也可以保存CGW的设备状态信息的拷贝，当CGW中的设备状态改变时，需要实时或者定时通知RCMC同步更新相应的设备状态信息。

本发明还提供了一种远程控制方法，该方法实现了对各种不同类型的受控装置进行统一的控制、管理和维护，具体的操作如下所述：

在实施远程控制前，CGW需要先向RCMC注册才能够接入远程控制系统，RCMC会根椐一定的策略和方法对CGW进行合法性验证，避免非法的CGW接入系统，图5描述了CGW注册过程基本的业务逻辑，该注册过程包括如下步骤：

步骤1：CGW发出注册请求；

CGW上电、重启或者连接中断等情况下向RCMC发起注册请求，该请求消息中承载有：版本号、CGW设备标识以及用于身份验证的相关信息，为了安全起见，这些信息也可以通过其它独立的消息流程来携带；

步骤2：RCMC对CGW进行合法性检查，只有合法的CGW注册请求才能被RCMC接受；

步骤3：RCMC发送注册响应给CGW，指示接受还是拒绝CGW的注册请求，以及拒绝的原因等信息；

步骤4：作为可选操作，RCMC可以根据需要向CGW请求上报静态设备描述模板信息，RCMC可以对此进行有效性、合法性检查，CGW将所述静态设备描述模板信息传送给RCMC，RCMC接收到该信息后发送响应消息给CGW，指示是否接收到该信息以及设备描述模板内容是否正确；

步骤5：CGW可以根据需要与受控装置交互以实时获取受控装置的状态信息；

步骤6：作为可选操作，RCMC可以根据需要向CGW请求上报设备状态信息，CGW将所述设备状态信息传送给RCMC，RCMC接收到该信息后发送响应消息给CGW，指示是否接收到该信息以及内容是否与设备描述模板匹配；

步骤7：作为可选操作，RCMC与CGW之间可以根据需要进行时间同步；

步骤8：RCMC与CGW之间需要进行必要的参数协商；

步骤9：上述操作完成后，RCMC通知CGW注册过程结束。

在CGW完成注册，接入远程控制系统的状态下，施控终端实施远程控制操作，如图6所示，该过程具体包括：

步骤20：施控终端向RCMC发起远程控制连接请求，该请求消息中承载版本号、用户的标识及用于身份验证的相关信息；

步骤21：RCMC根据一定的策略和方法对用户进行必要的合法性检查；

步骤22：上述合法性检查完成后，RCMC发送响应消息给施控终端，该响应消息包括拒绝或者接受连接请求，如果响应消息为拒绝，则在该消息中说明拒绝原因；如果响应消息为接受，需要给出可以被施控终端管理的CGW列表及相关信息；

步骤24：用户根据所述CGW列表及相关信息选择进入特定的CGW；

步骤24：如果RCMC中保存了有效的设备状态信息，则该过程不需要；如果RCMC没有保存有效的设备状态信息，则需要向指定的CGW获取设备状态信息；

步骤25：RCMC将指定的CGW的设备状态信息和设备描述模板信息以适当的方式部分或者全部返回给施控终端；

步骤26：施控终端根据以树形结构描述的设备状态信息和设备描述模板信息选择特定的被控制节点和远程控制命令，如果用户选择的是叶子节点，则相当于选择了具体的设备，如果用户选择的是中间节点，则相当于选择了一类设备甚至是所有设备；用户选择被控制节点的过程可以根据需要与RCMC进行一次或者多次交互来完成，或者直接与步骤27一次性完成；

步骤27：施控终端对选定的被控制节点发送指定的远程控制操作命令到RCMC；

步骤28：RCMC转发施控终端的远程控制命令给CGW；

RCMC将施控终端的远程控制命令以CGW能够理解的方式转发给CGW；

步骤A29：CGW将远程控制命令转换成受控装置可以理解的方式发送给受控装置，受控装置完成指定的操作后给CGW返回操作结果；如果受控装置的控制操作逻辑是在CGW里实现的，则CGW可能不需要与受控装置交互而直接执行操作命令；最后CGW向RCMC返回操作结果；

步骤30：RCMC将执行结果返回给施控终端，远程控制操作完成。

在本发明所述的远程控制系统运行过程中，RCMC和CGW会定期或者实时地同步一些必要的状态信息，如图6所示，该RCMC和CGW间基本的信息同步业务包括：

a)RCMC和CGW之间根据需要定期进行时间同步；

b)如果RCMC中保存了有效的设备状态信息，则RCMC和CGW之间需要定期进行批量同步；

c)其它的状态信息，如密钥信息、认证信息等也可以根据需要定期同步或者更新；

d)RCMC和CGW之间需要定期握手，以保证连接的有效性；

e)CGW会根据需要与受控装置进行信息交互，实时获取最新的设备状态信息；

f)如果CGW发现设备状态改变，并且RCMC中保存了有效的设备状态信息，将实时通知RCMC更新设备状态信息；

综上所述，本发明通过引入RCMC及CGW，使施控终端与RCMC通信，RCMC与CGW通信，CGW与受控装置通信，实现了对各种不同类型的受控装置进行远程控制及管理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1、一种远程控制系统，包括施控终端、受控装置，其特征在于，还包括：远程控制管理中心RCMC及控制网关CGW；

所述RCMC，与施控终端及CGW相连，用于保存系统数据信息，并与施控终端及CGW进行双向通信；

所述CGW，与受控装置相连，用于将RCMC的控制命令转换为受控装置能够识别的命令转发给受控装置，并将受控装置的执行结果返回给RCMC。

2、如权利要求1所述的一种远程控制系统，其特征在于，所述CGW中设置有存储器，用于保存动态的设备状态信息，记录系统当前运行状态下由所述CGW控制和管理的受控装置的状态信息；所述RCMC中设置有存储器，用于保存CGW的连接状态信息，和/或保存设备状态信息并与CGW中保存的设备状态信息同步。

3、如权利要求1所述的一种远程控制系统，其特征在于，所述系统采用树行管理结构来描述和管理各种不同类型的受控装置，并给远程控制操作提供统一的接口。

4、如权利要求3所述的一种远程控制系统，其特征在于，所述系统还包括有设备描述模板，用于解决RCMC需要管理不同类型的CGW及受控装置的问题，屏蔽不同类型受控装置在远程控制操作上的差异。

5、如权利要求4所述的一种远程控制系统，其特征在于，所述设备描述模板，用于描述每一个树形节点的节点名称、节点ID、节点的操作属性。

6、如权利要求5所述的一种远程控制系统，其特征在于，所述节点的操作属性，用于描述可以对所述节点实施的远程控制操作类型，包括命令名称、命令ID、命令参数个数、参数类型。

7、如权利要求4或5所述的一种远程控制系统，其特征在于，所述设备描述模板是静态描述信息，不同类型的CGW遵循统一的模板格式，模板内容不同，每个CGW中保存自身的设备描述模板，RCMC中保存所有的CGW类型的设备描述模板。

8、一种远程控制方法，其特征在于，包括：

A、施控终端发送远程控制命令；

B、RCMC转发所述远程控制命令至CGW，再由CGW转发至受控装置；

C、受控装置返回执行结果给施控终端。

9、如权利要求8所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

A1、在发送远程控制命令前，CGW向RCMC注册，RCMC对CGW进行合法性验证。

10、如权利要求9所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述步骤A1具体包括：

A11、CGW向RCMC发出注册请求，由RCMC对所述CGW进行合法性验证，并返回注册响应；

A12、RCMC与CGW进行参数协商，注册完成。

11、如权利要求9所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述步骤A1还包括：

A13、RCMC向CGW请求获取静态设备描述模板和/或设备状态信息。

12、如权利要求11所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述设备描述模板可以静态配置，或由CGW动态上报。

13、如权利要求9所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述步骤A1还包括：

A14、RCMC与CGW之间进行时间同步。

14、如权利要求8至11中任一项所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

A2、施控终端发出远程控制连接请求至RCMC；

A3、RCMC对所述施控终端进行用户合法性验证，返回连接请求响应消息。

15、如权利要求14所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：施控终端根据RCMC返回的设备状态信息和/或设备描述模板信息选择特定的被控制节点和远程控制命令。

16、如权利要求14所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述的连接请求响应消息包括：

拒绝响应，则在所述响应消息中说明拒绝原因；或，

接受响应，则所述响应消息中包括可以被施控终端管理的CGW列表信息。

17、如权利要求8所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

D、RCMC与CGW之间定期地或实时地同步状态信息。

18、如权利要求17所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

对时间进行定期同步；和/或，

对设备状态信息进行定期同步；和/或，

CGW检测到设备状态改变时实时通知RCMC。

19、如权利要求8或17所述的一种远程控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

E、RCMC与CGW之间定期进行设备间握手。

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