專(zhuān)利名稱(chēng)：通用性智能家居系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通用性智能家居系統(tǒng)，具體的講是一種通用的通用性智能家居系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前智能家居的主要設(shè)備組網(wǎng)和系統(tǒng)集成應(yīng)用的方法主要是基于專(zhuān)用有線(xiàn)和RS485的串行通信標(biāo)準(zhǔn)，或者部分433/2.4G標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)通信等方式構(gòu)成。例如，目前國(guó)內(nèi)外較為知名和應(yīng)用最多的美國(guó)C0NTR0L4系統(tǒng)、博科等智能家居控制系統(tǒng)。其主控設(shè)備一般為一個(gè)或多個(gè)類(lèi)似網(wǎng)關(guān)、AV控制中心的集線(xiàn)控制設(shè)備，在控制設(shè)備中包括了協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊和動(dòng)作控制設(shè)備。而這些現(xiàn)有的智能家居系統(tǒng)的特點(diǎn)有:1.首先必須要有專(zhuān)用的弱電機(jī)柜；2.對(duì)于諸如燈光、電動(dòng)窗簾等家居設(shè)備的控制，需要燈光、電機(jī)等設(shè)備的電源線(xiàn)或部分控制線(xiàn)先行統(tǒng)一走位到弱電機(jī)柜所在位置；3.墻面的燈光、電動(dòng)窗簾控制調(diào)節(jié)按鈕、開(kāi)關(guān)面板等需要通過(guò)6類(lèi)網(wǎng)線(xiàn)等優(yōu)質(zhì)線(xiàn)纜走線(xiàn)到弱電箱的燈光調(diào)節(jié)器設(shè)備上；4.對(duì)于電視、空調(diào)、機(jī)頂盒或類(lèi)似的紅外控制類(lèi)設(shè)備，需要將紅外發(fā)射頭粘貼在電器設(shè)備的紅外接收窗口，并統(tǒng)一走線(xiàn)到AV集中控制設(shè)備；要實(shí)現(xiàn)通過(guò)手機(jī)、PAD等方式和智能家居系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和交互，必須通過(guò)專(zhuān)用的協(xié)議網(wǎng)關(guān)server設(shè)備，將弱電機(jī)柜的設(shè)備和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接口轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)WiFi的方式進(jìn)行通訊交互。在這種WiFi交互的系統(tǒng)中，必須有一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)備，將收到的WiFi信號(hào)轉(zhuǎn)換處理后和弱電箱進(jìn)行適配連接，該設(shè)備雷同于網(wǎng)關(guān)入口。弱電箱中相關(guān)的具體功能模塊比如燈光、電機(jī)、傳感器等都需要通過(guò)部署專(zhuān)用線(xiàn)路的有線(xiàn)方式再行連接控制，并且仍需要專(zhuān)用的MCU或PLC裝置。5.現(xiàn)有的該集控設(shè)備通常只起到接線(xiàn)器和物理調(diào)節(jié)器的作用，并且MCU普遍是單片機(jī)或ARM7級(jí)別的芯片，而在手機(jī)、PAD等主控終端中又通常只是一個(gè)Π交互界面的作用，手機(jī)、PAD的高性能芯片能力沒(méi)得到充分的應(yīng)用，無(wú)法實(shí)施完成更為復(fù)雜的智能化應(yīng)用。綜上所述，目前的智能家居系統(tǒng)的控制設(shè)備普遍存在管線(xiàn)施工復(fù)雜，耗材及人工成本過(guò)高的缺點(diǎn)。墻面控制開(kāi)關(guān)和所負(fù)責(zé)控制的燈光點(diǎn)位相距也許只有幾米的距離，實(shí)際施工時(shí)，卻經(jīng)常會(huì)需要走幾十米的電源線(xiàn)和控制網(wǎng)線(xiàn)到弱電箱，這是很常見(jiàn)的情況。而且對(duì)電器設(shè)備的控制目前也存在偶爾場(chǎng)景狀態(tài)錯(cuò)誤的情況。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種通用性智能家居系統(tǒng)，簡(jiǎn)化智能家居系統(tǒng)的控制關(guān)系和連接關(guān)系，將需要復(fù)雜算法處理的工作主要集中在主控終端設(shè)備中完成，并且使對(duì)智能家居的控制具有通用性。本發(fā)明的通用性智能家居系統(tǒng)，包括有智能家居形式的被控端和安裝有相應(yīng)控制程序的主控終端，在智能家居形式的被控端中設(shè)有WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器，在所述的WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器中設(shè)有MCU，以及與MCU相 連的WiFi模塊和控制被控端功能執(zhí)行的功能模塊，其中功能模塊通過(guò)I/o接口與MCU相連，被控端通過(guò)所述WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的WiFi模塊與主控終端無(wú)線(xiàn)連接。本發(fā)明的控制方式是主控終端通過(guò)WiFi直接和被控端進(jìn)行通訊，不再需要類(lèi)似的網(wǎng)關(guān)適配器裝置，而是直接通過(guò)主控設(shè)備和每一個(gè)被控端的功能模塊(控制燈光、傳感器等)進(jìn)行WiFi連接通訊，主控終端與被控端是一種通過(guò)WiFi通訊連接的雙向簡(jiǎn)潔關(guān)系。被控端的各種智能家居設(shè)備只負(fù)責(zé)簡(jiǎn)單協(xié)議的通訊收發(fā)，以及相關(guān)控制動(dòng)作指令的執(zhí)行，其中WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的MCU可以為低成本的MCU，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制即可。根據(jù)模塊和智能系統(tǒng)功能需求的不同，被控端中包含了具體的功能執(zhí)行電路，電路本身不一定具備MCU，大部分情況下可以是和WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器集成一體的，依賴(lài)于WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器的MCU而工作。所述的WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器和控制被控端功能執(zhí)行的功能模塊在現(xiàn)有的智能家居中也是存在的，其結(jié)構(gòu)可以與現(xiàn)有模塊類(lèi)似。
具體的，當(dāng)被控端為輸入控制型的智能家居時(shí)(如智能燈光、電動(dòng)窗簾等)，將被控端的電源線(xiàn)與220V市電相連，WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的功能模塊與被控端的電機(jī)或控制電路相連，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、可控硅等燈光亮度控制電路完成對(duì)窗簾電機(jī)、燈光亮度及開(kāi)關(guān)的控制。進(jìn)一步的，被控端的一部分控制按鍵和/或指示裝置安裝于墻壁上。指示裝置包括有LED指示燈、蜂鳴器等。設(shè)于墻壁上的控制按鍵和/或指示裝置通過(guò)墻壁開(kāi)關(guān)完成人工交互的輸入需求。具體的，當(dāng)被控端為電視、空調(diào)、機(jī)頂盒等紅外控制型的智能家居時(shí)，被控端的電源接頭與220V市電相連，WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的功能模塊通過(guò)繼電器控制被控端的開(kāi)關(guān)裝置，所述的功能模塊通過(guò)紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路與設(shè)于被控端紅外接收窗口處的紅外發(fā)射管相連。紅外發(fā)射管可以是通過(guò)一根較短的紅外發(fā)射管連接線(xiàn)將紅外發(fā)射管粘貼在被控電器設(shè)備的紅外接收窗口上。進(jìn)一步的，在紅外控制型的智能家居被控端中，還設(shè)有紅外學(xué)習(xí)管功能電路，用于學(xué)習(xí)被控制端家居電器的紅外碼，將其集中在被控端的系統(tǒng)中，作為自動(dòng)化控制或主控終端的控制。具體的，當(dāng)被控端為防等傳感器、緊急報(bào)警等傳感類(lèi)型的智能家居時(shí)，通過(guò)內(nèi)置電池與被控端的各組建連接供電，由按鈕輸入、煙感、煤氣感應(yīng)等感應(yīng)模組構(gòu)成的功能模塊通過(guò)普通的I/o接口與被控端的MCU連接。在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，主控終端可以通過(guò)路由設(shè)備與被控端進(jìn)行WiFi連接(AP連接模式)，也可以是由主控終端通過(guò)WiFi與被控端直連(WiFi Direct連接模式)。優(yōu)選的，所述的主控終端為便攜式移動(dòng)終端設(shè)備，如智能手機(jī)、PAD、筆記本電腦、PC電腦等。優(yōu)選的，所述WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器中的各組成模塊為模組化插件連接，利用標(biāo)準(zhǔn)的接口協(xié)議和接口結(jié)構(gòu)進(jìn)行插件連接，有利于設(shè)備的安裝和維護(hù)。本發(fā)明的通用性智能家居系統(tǒng)，不需要繁雜的實(shí)地人工穿管布線(xiàn)，設(shè)備集成的工作量低，應(yīng)用性更好，而且成本大幅降低。并且將復(fù)雜算法的處理集中在主控終端設(shè)備中完成，對(duì)智能家居的控制具有通用性。
以下結(jié)合實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。


圖1為本發(fā)明通用性智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示本發(fā)明的通用性智能家居系統(tǒng)，包括有智能家居形式的被控端和安裝有相應(yīng)控制程序的主控終端，主控終端包括有智能手機(jī)、PAD、筆記本電腦、PC電腦等。在智能家居形式的被控端中設(shè)有WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器，在所述的WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器中設(shè)有MCU，以及與MCU相連的WiFi模塊和控制被控端功能執(zhí)行的功能模塊，其中功能模塊通過(guò)I/O接口與MCU相連，被控端通過(guò)所述WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的WiFi模塊與主控終端無(wú)線(xiàn)連接。被控端中包含了具體的功能執(zhí)行電路，電路本身不一定具備MCU，大部分情況下可以是和WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器集成一體的，依賴(lài)于WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器的MCU而工作。WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器中的各組成模塊為模組化插件連接，利用標(biāo)準(zhǔn)的接口協(xié)議和接口結(jié)構(gòu)進(jìn)行插件連接，有利于設(shè)備的安裝和維護(hù)。當(dāng)被控端為智能燈光、電動(dòng)窗簾等輸入控制型電器時(shí)，電源通過(guò)220V市電連接燈控、窗簾電機(jī)控制等本身的電源線(xiàn)進(jìn)行供電。部分的功能按鍵(或觸摸按鍵)、LED指示燈、蜂鳴器等設(shè)置為墻壁開(kāi)關(guān)完成簡(jiǎn)單的人工交互的輸入要求。墻壁開(kāi)關(guān)的整體外觀磨具采用適應(yīng)墻面控制安裝要求的嵌入86盒樣式。功能模塊通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、可控硅等燈光亮度控制電路完成對(duì)窗簾電機(jī)、燈光的亮度及開(kāi)關(guān)的控制。

對(duì)于電視、空調(diào)、機(jī)頂盒或類(lèi)似的紅外控制類(lèi)的被控端時(shí)，通過(guò)電視、空調(diào)、機(jī)頂盒等被控端本身的電源插頭接入220V市電進(jìn)行供電。功能模塊通過(guò)繼電器控制被控端電源的通斷。功能模塊還連接有多路紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路，并有紅外學(xué)習(xí)管部分功能電路，通過(guò)一根較短的紅外發(fā)射管連接線(xiàn)將紅外發(fā)射管粘貼在被控電器的紅外接收窗口上。對(duì)于諸如安防等傳感器、緊急報(bào)警等被控端時(shí)，采用內(nèi)置電池供電的模式，由按鈕輸入、煙感、煤氣感應(yīng)等感應(yīng)模組構(gòu)成的功能模塊通過(guò)普通的I/O接口與被控端的MCU連接。WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器的MCU內(nèi)置有初始化固件程序，上電初始工作在工程模式。WiFi通訊可以為直連(WiFi Direct模式)或通過(guò)路由設(shè)備(AP模式)使主控終端和被控端連接。根據(jù)WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器的功能定義的不同，在智能手機(jī)、PAD等主控終端的客戶(hù)端程序中，可以選擇相應(yīng)的功能定義模式，包括配置相關(guān)的通訊參數(shù)、功能動(dòng)作參數(shù)等，然后生成配置性功能代碼，下載到被控端的WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器的MCU中，從而完成對(duì)WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器的角色功能定義，即進(jìn)入用戶(hù)模式。對(duì)于工作場(chǎng)合有無(wú)線(xiàn)路由器/AP等的組網(wǎng)環(huán)境，主控終端(手機(jī)、PAD、PC等)會(huì)將無(wú)線(xiàn)SSID、密碼、加密方式密碼等參數(shù)傳送到被控端WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器中，包括根據(jù)需要設(shè)置每一個(gè)被控端的靜態(tài)IP地址、無(wú)線(xiàn)信道等。
WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器上有LED指示燈或蜂鳴器，會(huì)通過(guò)約定的方式指示W(wǎng)iFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)、工作狀態(tài)等。被控端的WiFi模塊會(huì)定時(shí)和主控終端進(jìn)行WiFi通訊狀態(tài)的在線(xiàn)確認(rèn)，當(dāng)工作環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)發(fā)生變化或發(fā)生其它異常時(shí)，被控端WiFi模塊和主控終端失去通訊連接后，被控端WiFi模塊會(huì)通知MCU將被控端自動(dòng)切換為工程模式，即在初次用戶(hù)安裝和使用或特殊情況的時(shí)候，當(dāng)用戶(hù)需要改變?cè)O(shè)備的一些相關(guān)功能參數(shù)的時(shí)候才進(jìn)入的一種模式。在這種模式可以對(duì)設(shè)備和工作狀態(tài)就行檢修和重新配置。并通過(guò)蜂鳴器或LED等方式給予指示，提醒用戶(hù)對(duì)其進(jìn)行用戶(hù)模式的新的工作參數(shù)設(shè)置；相關(guān)的控制動(dòng)作指令根據(jù)即時(shí)性要求的不同，可以是用戶(hù)需要的時(shí)候通過(guò)在主控終端的UI交互完成，也可以是根據(jù)時(shí)序要求的不同。將動(dòng)作序列分散儲(chǔ)存在被控端中，定時(shí)完成。例如需要在晚間十點(diǎn)定時(shí)打開(kāi)花園的燈光，就可以?xún)?chǔ)存在負(fù)責(zé)該花園燈光控制的被控端WiFi轉(zhuǎn)發(fā)控制器上，即便主控終端已經(jīng)關(guān)機(jī)，被控制端也可以單獨(dú)完成這一預(yù)存的動(dòng)作指 令。
權(quán)利要求
1.通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:包括有智能家居形式的被控端和安裝有相應(yīng)控制程序的主控終端，在智能家居形式的被控端中設(shè)有WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器，在所述的WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器中設(shè)有MCU，以及與MCU相連的WiFi模塊和控制被控端功能執(zhí)行的功能模塊，其中功能模塊通過(guò)I/O接口與MCU相連，被控端通過(guò)所述WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的WiFi模塊與主控終端無(wú)線(xiàn)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:當(dāng)被控端為輸入控制型的智能家居時(shí)，將被控端的電源線(xiàn)與市電相連，WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的功能模塊與被控端的電機(jī)或控制電路相連。
3.如權(quán)利要求2所述的通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:被控端的一部分控制按鍵和/或指示裝置安裝于墻壁上。
4.如權(quán)利要求1所述的通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:當(dāng)被控端為紅外控制型的智能家居時(shí)，被控端的電源接頭與市電相連，WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的功能模塊通過(guò)繼電器控制被控端的開(kāi)關(guān)裝置，所述的功能模塊通過(guò)紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路與設(shè)于被控端紅外接收窗口處的紅外發(fā)射管相連。
5.如權(quán)利要求4所述的通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:在紅外控制型的智能家居被控端中，還設(shè)有紅外學(xué)習(xí)管功能電路。
6.如權(quán)利要求1所述的通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:當(dāng)被控端為傳感類(lèi)型的智能家居時(shí)，通過(guò)內(nèi)置電池與被控端的各組建連接供電，由感應(yīng)模組構(gòu)成的功能模塊通過(guò)I/o接口與被控端的MCU連接。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:主控終端通過(guò)路由設(shè)備與被控端進(jìn)行WiFi連接。
8.如權(quán)利要求1至6之 一所述的通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:所述的主控終端為便攜式移動(dòng)終端設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1至6之一所述的通用性智能家居系統(tǒng)，其特征為:所述WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器中的各組成模塊為模組化插件連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及通用性智能家居系統(tǒng)，包括有智能家居形式的被控端和安裝有相應(yīng)控制程序的主控終端，在智能家居形式的被控端中設(shè)有WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器，在所述的WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器中設(shè)有MCU，以及與MCU相連的WiFi模塊和控制被控端功能執(zhí)行的功能模塊，其中功能模塊通過(guò)I/O接口與MCU相連，被控端通過(guò)所述WiFi控制轉(zhuǎn)發(fā)器的WiFi模塊與主控終端無(wú)線(xiàn)連接。本發(fā)明的通用性智能家居系統(tǒng)，不需要繁雜的實(shí)地人工穿管布線(xiàn)，設(shè)備集成的工作量低，應(yīng)用性更好，而且成本大幅降低。并且將復(fù)雜算法的處理集中在主控終端設(shè)備中完成，對(duì)智能家居的控制具有通用性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK103217963SQ201310146769
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者楊芳, 趙仕才, 范曉波, 王宏禮, 于國(guó)福 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司