一、产品和技术简介

针对数字家庭研究现状，设计了一种支持多通道多信道的数字家庭智能网关。本发明通过选择硬件，设置计算机，将物联网、Wi-Fi技术、WSN技术、路由技术，上下文技术、信道技术、海量数据处理技术、蓝牙、红外数据传输等技术整合在一起，实现了一种开放式的数字家庭智能网关。智能网关将智能终端采集到的信息进行分析、处理后，实现对各类家用电器工作状态的实时监控。本发明的主板结构是开放式，容易接纳新的物联网节点；网关是多通道、多信道的，能够融合不同种类的通信协议，并与多个同类节点同时通信。

网关采用各种新的算法以提高网关效率和安全，为确保海量数据处理需求，网关所采用的解决方案是：

1. 多通道数据传输处理：

（1）采用可插拔USB接口，网关设有6个USB接口，一个RS232接口，一个RS485接口，一个WIFI接口，以及互联网接口。

（2）在计算机中，MAC层负责将数据组成帧格式来传输和以及对用户如何接入到共享的无线介质中进行控制，在MAC层增加一个汇聚子层，用来处理各种无线接入的数据帧的转换与处理，将其业务接入点（SAP）收到的外部网络数据转换和映射到MAC 业务数据单元（SDU），并传递到MAC层业务接入点。

2. 多信道数据处理：

多信道多接口有两个接口，一个作为控制接口，分配给了一个公用信道，另一个作为数据交换接口，将会在剩余的信道中进行转换。从另外一种划分方式来看，接口又可分为固定接口和可转换接口。网关的M个接口中的K个在很长的时间间隔内分配给了K个信道；相应的这些信道都被视作固定信道。固定接口被用来接收数据并且根据使用同一信道的节点数目来进行转换。剩下的M-K个接口在数据传输中短时间内被动态地分配给剩余的M-K个信道。对应的信道被称为可转换信道。可转换信道使节点X 能够通过转换到Y的固定信道来向相邻节点Y传输数据。

二、应用范围

从实际应用的角度出发，本成果的研究，将会对物联网在实际生活的发展应用起到非常大的推动作用。下面从家电控制、家庭娱乐、环境监测、安防控制三个方面做应用分析：

家电控制：使得用户在远程就可以实现对家中各家电状态进行实时监测和控制，方便用户体验；

家庭娱乐：存储家庭娱乐数据，如电影、音乐等，同时将其同步在播放设备如电视机、DVD等，使得上传的娱乐数据可以实时地播放；同时作为远程网络存储，方便用户随时随地上传和下载数据；

环境监测：对家中的温度、湿度、光照强度等指标进行实时监测，通过设定可实现家中环境自动智能化调节；

安防控制：通过监控人体红外、烟雾监测、火灾警报等传感节点的实时状态，一监测到异常，立即发送消息给户主，同时发送警报给相关物业部门，通过实时视频监控系统可观测家中情况，进行警报的实时处理，保障了家中的安全。

三、生产条件

大连理工大学国家示范性软件学院 网络通信与数据库技术研究所自2010年开始，一直致力于数字家庭智能系统的研究，2011年6月成功完成了第一版智能家居系统展厅的演示，并作为学院的创新展示平台；在此基础上，2012年成功举办了学院第一届物联网大赛并取得了重大成功，同年，经学院出资，又成功建成了另一数字家庭展厅，供校外访问学者参观。目前研究所的数字家庭网关研制技术已经成熟，并已开始应用于其他公司产品中。

四、获得的专利等知识产权情况

申请两项国家发明专利

（1）一种支持多通道多信道的物联网网关（专利号201110281959.3）已受理

（2）一种家庭医保网关装置及协议转换方法（专利号201010522072.4）已受理

申请一项软件著作权

数字家庭与社区联动信息管理系统软件（登记号2011SR064306）已受理

成本估算

成本估算=10000元

五、规模与投资

目前，智能网关产品已实现整体方案指定，已实现批量生产，正在向市场推进，2013年期望市场规模为10万套以上。

依据市场调研及经济参数指标体系测算评估结果及其他相关因素配合度分析，报告显示：数字家庭网关研发是我国下一代网络关键技术与服务的领先项目，投资方向准确领先，技术方案先进，财务指标优异，盈利前景灿烂，是一个能够达到社会效益、经济效益、环境影响多赢的项目，随着我国物联网产业的发展，也是一个产、学、研联合开发，进行科技成果转化的典型项目。

六、提供技术程度和合作方式