本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能家居控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

智能家居系統(tǒng)是人們的一種居住環(huán)境，其以住宅為平臺安裝有智能家居系統(tǒng)，實現(xiàn)家庭生活更加安全，節(jié)能，智能，便利和舒適。以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能家居系統(tǒng)設(shè)計方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

目前，單火線智能開關(guān)已成為智能家居系統(tǒng)中使用頻次最高，控制最為關(guān)鍵的一環(huán)，其通過單火線供電控制，直接替換原有墻壁普通機械開關(guān)，不用改動任何線路，可手控也可遙控，但是，目前市面上的大多數(shù)單火線智能開關(guān)都是用帶電池的遙控器控制，而遙控器往往幾個月就需要更換電池，成本高且使用不方便，廢電池處理不當還會造成環(huán)境污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種智能家居控制系統(tǒng)及控制方法，能夠在降低成本的同時對單火線智能開關(guān)進行控制。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種智能家居控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：無源無線開關(guān)、網(wǎng)關(guān)、單火線智能開關(guān)以及被控終端；

無源無線開關(guān)包括能量采集轉(zhuǎn)換模塊與第一設(shè)備通信模塊；單火線智能開關(guān)包括第二設(shè)備通信模塊、信息處理模塊以及執(zhí)行模塊；

能量采集轉(zhuǎn)換模塊用于采集機械能并將機械能轉(zhuǎn)換為電能對無源無線開關(guān)進行供電，第一設(shè)備通信模塊用于向網(wǎng)關(guān)發(fā)送操作指令；網(wǎng)關(guān)用于向單火線智能開關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)操作指令；第二設(shè)備通信模塊用于接收操作指令并發(fā)送至信息處理模塊，信息處理模塊用于將操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令發(fā)送至執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊用于根據(jù)控制指令對被控終端進行控制。

第二方面，提供一種智能家居控制方法，用于控制第一方面所述的智能家居控制系統(tǒng)，該方法包括：

能量采集轉(zhuǎn)換模塊采集機械能并將機械能轉(zhuǎn)換為電能對無源無線開關(guān)進行供電，第一設(shè)備通信模塊向網(wǎng)關(guān)發(fā)送操作指令；網(wǎng)關(guān)向單火線智能開關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)操作指令；第二設(shè)備通信模塊接收操作指令并發(fā)送至信息處理模塊，信息處理模塊將操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令發(fā)送至執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊根據(jù)控制指令對被控終端進行控制。

本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)包括：無源無線開關(guān)、網(wǎng)關(guān)、單火線智能開關(guān)以及被控終端；無源無線開關(guān)包括能量采集轉(zhuǎn)換模塊與第一設(shè)備通信模塊；單火線智能開關(guān)包括第二設(shè)備通信模塊、信息處理模塊以及執(zhí)行模塊；通過能量采集轉(zhuǎn)換模塊采集機械能并將機械能轉(zhuǎn)換為電能對無源無線開關(guān)進行供電，無源無線開關(guān)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送操作指令；網(wǎng)關(guān)向單火線智能開關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)操作指令；單火線智能開關(guān)接收操作指令并將操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令并發(fā)送至執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊根據(jù)控制指令對被控終端進行控制，無源無線開關(guān)只需通過將外界機械能轉(zhuǎn)換為電能對自身進行供電，不需要使用電池從而降低成本，用戶通過無源無線開關(guān)發(fā)送操作指令給單火線智能開關(guān)，單火線智能開關(guān)根據(jù)該操作指令發(fā)出控制指令進而對被控終端進行控制，因此本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)能夠在降低成本的同時對單火線智能開關(guān)進行控制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明的實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)示意圖之二；

圖3為本發(fā)明的實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)示意圖之三；

圖4為本發(fā)明的實施例提供的智能家居控制方法的步驟流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本申請中的“第一”、“第二”等字樣僅僅是為了對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區(qū)分，“第一”、“第二”等字樣并不是在對數(shù)量和執(zhí)行次序進行限定。

本發(fā)明的實施例提供一種智能家居控制系統(tǒng)，參照圖1所示，該系統(tǒng)包括：無源無線開關(guān)10、網(wǎng)關(guān)11、單火線智能開關(guān)12以及被控終端13；

無源無線開關(guān)10包括能量采集轉(zhuǎn)換模塊01與第一設(shè)備通信模塊02；單火線智能開關(guān)12包括第二設(shè)備通信模塊03、信息處理模塊04以及執(zhí)行模塊05；

能量采集轉(zhuǎn)換模塊01用于采集機械能并將機械能轉(zhuǎn)換為電能對無源無線開關(guān)10進行供電，第一設(shè)備通信模塊02用于向網(wǎng)關(guān)11發(fā)送操作指令；網(wǎng)關(guān)11用于向單火線智能開關(guān)12轉(zhuǎn)發(fā)操作指令；第二設(shè)備通信模塊03用于接收操作指令并發(fā)送至信息處理模塊04，信息處理模塊04用于將操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令發(fā)送至執(zhí)行模塊05，執(zhí)行模塊05用于根據(jù)控制指令對被控終端13進行控制。

本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)通過能量采集轉(zhuǎn)換模塊采集機械能并將機械能轉(zhuǎn)換為電能對無源無線開關(guān)進行供電，無源無線開關(guān)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送操作指令；網(wǎng)關(guān)向單火線智能開關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)操作指令；單火線智能開關(guān)接收操作指令并將操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令并發(fā)送至執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊根據(jù)控制指令對被控終端進行控制，無源無線開關(guān)只需通過將外界機械能轉(zhuǎn)換為電能對自身進行供電，不需要使用電池從而降低成本，用戶通過無源無線開關(guān)發(fā)送操作指令給單火線智能開關(guān)，單火線智能開關(guān)根據(jù)該操作指令發(fā)出控制指令進而對被控終端進行控制，因此本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)能夠在降低成本的同時對單火線智能開關(guān)進行控制。

示例性的，參照圖2所示，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)中，無源無線開關(guān)10包括能量采集轉(zhuǎn)換模塊01、第一設(shè)備通信模塊02以及發(fā)電模塊06，無源無線開關(guān)10具有兩個特點是：無源性和無線性，其中該無源無線開關(guān)10的無源性具體為：無需提供能量來源。不用像傳統(tǒng)電源開關(guān)，需要連接電源線，也不需要像電視機的遙控器或手機，安裝充電電池或干電池，也無需像光能計算器一樣，需要內(nèi)置太陽能電池采集供電。其內(nèi)置的能量采集模塊01可以將能量進行轉(zhuǎn)換，例如僅需手指按下按鍵的能量，則手指運動產(chǎn)生的機械能被轉(zhuǎn)換為電能，滿足無源無線開關(guān)10所需的電能。無線性具體為：該無源無線開關(guān)10不必進行接線操作，其可以通過第一設(shè)備通信模塊02發(fā)射操作指令來對燈具等電器設(shè)備電源的通斷進行控制。

進一步的，無源無線開關(guān)10上的每個按鍵，都可以隨意配置或更換控制方式。不同于傳統(tǒng)電源開關(guān)，在安裝后，其開啟和關(guān)閉方式即被固定，不可更改。例如：在無源無線開關(guān)10上可設(shè)置按第一次按“上”按鍵開燈、第二次按“上”按鍵關(guān)燈、第三次按“上”按鍵開燈、第四次按“上”按鍵關(guān)燈這種循環(huán)開關(guān)燈模式。也可設(shè)置按“上”按鍵開燈、按“下”按鍵關(guān)燈這種傳統(tǒng)的開關(guān)燈模式。還可設(shè)置按住某一個按鍵不放開燈，一旦松開立即關(guān)燈這些不同的按鍵方式。由于無源無線開關(guān)不接電源線，因此它控制的電器設(shè)備可以隨時調(diào)整。例如用戶可以用它來控制客廳的燈或更改設(shè)置控制餐廳的燈以及控制電視機的電源插座等。

示例性的，參照圖2所示，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)11用于將操作指令轉(zhuǎn)發(fā)至單火線智能開關(guān)12，其中網(wǎng)關(guān)11包括第三設(shè)備通信模塊07、wifi模塊08以及mcu，mcu全稱為微控制單元，mcu內(nèi)含armcortex-m0內(nèi)核，最高32主頻以及64kflash，帶有spi與uart模塊。其中spi模塊用于連接第三設(shè)備通信模塊07，實現(xiàn)mcu與第三設(shè)備通信模塊07之間的相互通信；uart模塊用于連接wifi模塊08，實現(xiàn)mcu與wifi模塊08之間的相互通信；其中，spi全稱為串行外設(shè)接口，spi是一種高速的，全雙工，同步的通信總線。它以主從方式工作，這種模式通常有一個主設(shè)備和一個或多個從設(shè)備，需要至少4根線，在單向傳輸時，需要至少3根線。uart是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實現(xiàn)全雙工傳輸和接收。uart作為異步串口通信協(xié)議的一種，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個字符一位接一位地傳輸。

示例性的，參照圖2所示，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)中，單火線智能開關(guān)12包括第二設(shè)備通信模塊03、信息處理模塊04以及執(zhí)行模塊05，其中本發(fā)明實施例以mcu作為信息處理模塊04使用為例，其中spi模塊用于連接第二設(shè)備通信模塊03，實現(xiàn)mcu與第二設(shè)備通信模塊03之間的相互通信；uart模塊用于連接執(zhí)行模塊05，實現(xiàn)mcu與執(zhí)行模塊05之間的相互通信，第二設(shè)備通信模塊03接收網(wǎng)關(guān)11轉(zhuǎn)發(fā)的操作指令并將該操作指令發(fā)送至mcu，mcu將該操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令發(fā)送至執(zhí)行模塊05，執(zhí)行模塊05根據(jù)控制指令對被控終端13進行控制。

進一步的，單火線智能開關(guān)主要用于家庭常用燈具、電器的開關(guān)。與普通智能開關(guān)相比，它具有自組網(wǎng)功能，簡單易用；并且與主機配合，即可通過手機、電腦、平板電腦、ipad等移動終端，實時查看并遠程操控家中燈光、電器的開關(guān)。實現(xiàn)無線布控，用戶可以遠程操控開關(guān)的啟閉，具有成本低、操作簡單、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強、電力損耗小，散熱速度快，使用壽命長、維修方便、安全性好等優(yōu)點，在室內(nèi)布置后，房間里所有的燈都可以在每個開關(guān)上控制，并且房間里所有電燈的狀態(tài)會在每一個開關(guān)上顯示出來。

示例性的，該被控終端11可以為由rf燈、rf開關(guān)、rf計量插座、環(huán)境傳感器組成的組合燈系統(tǒng)，該組合燈系統(tǒng)可以呈現(xiàn)多種情景模式功能。

可選的，參照圖2所示，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)11與單火線智能開關(guān)12還包括：供電模塊09，供電模塊09用于將工頻交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓向網(wǎng)關(guān)11與單火線智能開關(guān)12提供工作電能。

示例性的，供電模塊09用于將工頻交流電壓轉(zhuǎn)換為電壓值為3.3伏的直流電壓向網(wǎng)關(guān)11與單火線智能開關(guān)12提供工作電能，同時，無源無線開關(guān)10中的發(fā)電模塊也向無源無線開關(guān)10提供3.3伏的直流電壓。

可選的，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)中，

信息處理模塊還用于向第二設(shè)備通信模塊發(fā)送控制信息，第二設(shè)備通信模塊還用于根據(jù)控制信息確定接收操作指令的頻率為每秒n次，其中，且n為整數(shù)，t2≥t3+t4且t4>2t3。

其中t1為第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下接收數(shù)據(jù)的總時間，t2為第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下1秒內(nèi)每次接收數(shù)據(jù)所需的時間，t3為網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間，t4為網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間。

根據(jù)公式：i1*t1+i2*t2＝i3*1,t1+t2＝1，t1≤t1，獲取第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下接收數(shù)據(jù)的時間。

其中t1為第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下接收數(shù)據(jù)時間的最大值，t2為第二設(shè)備通信模塊每秒在休眠狀態(tài)下的時間，i1為第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下消耗的電流值，i2為第二設(shè)備通信模塊每秒在休眠狀態(tài)下消耗的電流值，i3為供電模塊中的第二電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流值。

根據(jù)公式：獲取供電模塊中的第二電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流值。

其中i4為供電模塊中的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流值，i5為供電模塊中第一電壓轉(zhuǎn)換模塊輸入的電流值，u1為第二電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓值，u2為第一電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓值，u3為供電模塊中第一電壓轉(zhuǎn)換模塊輸入的電壓值，γ1為第一電壓轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率，γ2為第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率。

示例性的，當用戶進行操作時，首先分別按下網(wǎng)關(guān)和單火線智能開關(guān)的機械按鍵讓其進入對碼學(xué)習(xí)狀態(tài)，之后按下無源無線開關(guān)，此時網(wǎng)關(guān)和單火線智能開關(guān)分別接收到該無源無線開關(guān)的地址并進入對碼成功狀態(tài)，對碼成功后網(wǎng)關(guān)和單火線智能開關(guān)提示對碼成功，如指示燈閃爍等方式。在對碼學(xué)習(xí)狀態(tài)，單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊為接收狀態(tài)，消耗電流為3ma，在非對碼學(xué)習(xí)狀態(tài)，為了降低功耗，單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊每秒喚醒n次，每次進入接收狀態(tài)持續(xù)時間為t2，其余時間都為休眠狀態(tài)。第二設(shè)備通信模塊在休眠狀態(tài)消耗電流為5ua。對碼完成后，無源無線開關(guān)發(fā)出無線信號，該無線信號即為無源無線開關(guān)發(fā)出的操作指令，網(wǎng)關(guān)在接收到無源無線開關(guān)發(fā)出的無線信號后，每隔時間t4發(fā)送相同的無線信號至單火線智能開關(guān),直到單火線智能開關(guān)將反饋信號發(fā)回給網(wǎng)關(guān)。

示例性的，下面以i1為3000ua，i2為5ua，u1為3.3v，u2為6.5v，第一電壓轉(zhuǎn)換模塊091在u3為220v，i5為20ua的輸入條件下轉(zhuǎn)換效率γ1為25-35％，第二電壓轉(zhuǎn)換模塊092從6.5v轉(zhuǎn)成3.3v轉(zhuǎn)換效率γ2為30-40％為例作如下說明。

示例性的，參照圖3所示，當單火線智能開關(guān)在交流電壓為220v的市電電壓下，其消耗的電流超過20ua進而導(dǎo)致一部分小功率燈的閃爍。因為在負載未導(dǎo)通的狀態(tài)下，第二設(shè)備通信模塊03的供電由供電模塊09中的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊091輸出6.5v再經(jīng)第二電壓轉(zhuǎn)換模塊092降壓成3.3v取得。

示例性的，當?shù)谝浑妷恨D(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率γ1取30％，第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率γ2取35％時，輸出電流i3＝6.5*i4*γ2/3.3＝140ua,所以在交流電壓為220v，20ua的條件下，轉(zhuǎn)換為直流3.3v的電流i1為140ua,因此第二設(shè)備通信模塊03在直流3.3v供電下消耗的電流i3不能超過140ua。設(shè)1s時間為1000個當量，每個當量1ms。則t1+t2＝1s＝1000ms；第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下消耗的電流值i1＝3000ua,第二設(shè)備通信模塊每秒在休眠狀態(tài)下消耗的電流值i2＝5ua,即3000*t1+5*t2＝140*1000，由該公式可得出t1四舍五入的值為45ms，因為t1≤t1，所以t1的取值為1-45，t3為網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間，由于第二設(shè)備通信模塊接收到數(shù)據(jù)時再將相應(yīng)的接收信息(即與發(fā)送數(shù)據(jù)大小相同的應(yīng)答數(shù)據(jù))發(fā)送至網(wǎng)關(guān)所需的時間同樣為t3，因此數(shù)據(jù)往返所需的時間為2t3，因為網(wǎng)關(guān)每2t3時間發(fā)一次數(shù)據(jù)包過于頻繁會導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)負荷過重，因此網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間t4應(yīng)大于2t3，設(shè)網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間為2ms，則t4>4ms。需要說明的是，當n＝1時，單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊每秒喚醒1次，響應(yīng)時間大于1s，會影響用戶體驗，所以n>1。

為了保證第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下能夠接收到數(shù)據(jù)，所以第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下1秒內(nèi)每次接收數(shù)據(jù)所需的時間t2應(yīng)大于等于網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間t3與網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間t4的和，即t2≥t3+t4，其中t3與t4均小于t2，因為t4>4ms，并且由于n為整數(shù)，所以t1>2t2,即因為在式中，t1取得最大值，t2取得最小值，可得出n值的最大范圍，因此取t1＝45ms，由于t2≥t3+t4且取t4＝5ms，則t2取得最小值為7，即可知n的取值為2-6，又因為當t2＝t3+t4時，網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間取得最大值，即最優(yōu)值，此時網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間最長并且保證第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下能夠接收到數(shù)據(jù)，因此在該情況下，當n＝2時，n＝3時，t2＝15ms，t4＝13ms；n＝4時，n＝5時，t2＝9ms，t4＝7ms；n＝6時，

因此，結(jié)合實際網(wǎng)關(guān)的負荷及用戶體驗并根據(jù)上述數(shù)據(jù)得出第一控制方案為：單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊每秒喚醒2次，每次進入接收狀態(tài)持續(xù)時間為其余時間都為休眠狀態(tài)。對碼完成后，無源無線開關(guān)發(fā)正常無線信號。網(wǎng)關(guān)在接收到無源無線開關(guān)的無線信號后，每隔時間發(fā)送相同的無線信號給單火線智能開關(guān),直到單火線智能開關(guān)將反饋信號發(fā)回給網(wǎng)關(guān)。

可選的，當?shù)谝浑妷恨D(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率γ1取25％，第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率γ2取30％時，即轉(zhuǎn)換效率最低時，3.3v直流輸出i3為最小值100ua，因此第二設(shè)備通信模塊03在直流3.3v供電下消耗的電流i3不能超過100ua。設(shè)1s時間為1000個當量，每個當量1ms。則t1+t2＝1s＝1000ms；第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下消耗的電流值i1＝3000ua,第二設(shè)備通信模塊每秒在休眠狀態(tài)下消耗的電流值i2＝5ua,即3000*t1+5*t2＝100*1000，由該公式可得出t1值四舍五入為32ms，因為t1≤t1，所以t1的取值為1-32，t3為網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間，由于第二設(shè)備通信模塊接收到數(shù)據(jù)時再將相應(yīng)的接收信息(即與發(fā)送數(shù)據(jù)大小相同的應(yīng)答數(shù)據(jù))發(fā)送至網(wǎng)關(guān)所需的時間同樣為t3，因此數(shù)據(jù)往返所需的時間為2t3，因為網(wǎng)關(guān)每2t3時間發(fā)一次數(shù)據(jù)包過于頻繁會導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)負荷過重，因此網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間t4應(yīng)大于2t3，設(shè)網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間為2ms，則t4>4ms。需要說明的是，當n＝1時，單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊每秒喚醒1次，響應(yīng)時間大于1s，會影響用戶體驗，所以n>1。

為了保證第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下能夠接收到數(shù)據(jù)，所以第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下1秒內(nèi)每次接收數(shù)據(jù)所需的時間t2應(yīng)大于等于網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間t3與網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間t4的和，即t2≥t3+t4，其中t3與t4均小于t2，因為t4>4ms，并且由于n為整數(shù)，所以t1>2t2,即因為在式中，t1取得最大值，t2取得最小值，可得出n值的最大范圍，因此取t1＝32ms，由于t2≥t3+t4且取t4＝5ms，則t2取得最小值為7，即可知n的取值為2-4，又因為當t2＝t3+t4時，網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間取得最大值，即最優(yōu)值，此時網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間最長并且保證第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下能夠接收到數(shù)據(jù)，因此在該情況下，當n＝2時，t2＝16ms，t4＝14ms，n＝3時，n＝4時，t2＝8ms，t4＝6ms。

因此，結(jié)合實際網(wǎng)關(guān)的負荷及用戶體驗并根據(jù)上述數(shù)據(jù)得出第二控制方案：單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊每秒喚醒2次，每次進入接收狀態(tài)持續(xù)時間為16ms，其余時間都為休眠狀態(tài)。對碼完成后，無源無線開關(guān)發(fā)出無線信號，網(wǎng)關(guān)在接收到無源無線開關(guān)的無線信號后，每隔時間14ms發(fā)送相同的無線信號給單火線智能開關(guān),直到單火線智能開關(guān)將反饋信號發(fā)回給網(wǎng)關(guān)。

可選的，當?shù)谝浑妷恨D(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率γ1取35％，第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率γ2取40％時，即轉(zhuǎn)換效率最高時，3.3v直流輸出i3為四舍五入后的值187ua，因此第二設(shè)備通信模塊03在直流3.3v供電下消耗的電流i3不能超過187ua。設(shè)1s時間為1000個當量，每個當量1ms。則t1+t2＝1s＝1000ms；第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下消耗的電流值i1＝3000ua,第二設(shè)備通信模塊每秒在休眠狀態(tài)下消耗的電流值i2＝5ua,即3000*t1+5*t2＝187*1000，由該公式可得出t1四舍五入后的值為61ms，因為t1≤t1，所以t1的取值為1-61，t3為網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間，由于第二設(shè)備通信模塊接收到數(shù)據(jù)時再將相應(yīng)的接收信息(即與發(fā)送數(shù)據(jù)大小相同的應(yīng)答數(shù)據(jù))發(fā)送至網(wǎng)關(guān)所需的時間同樣為t3，因此數(shù)據(jù)往返所需的時間為2t3，因為網(wǎng)關(guān)每2t3時間發(fā)一次數(shù)據(jù)包過于頻繁會導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)負荷過重，因此網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間t4應(yīng)大于2t3，設(shè)網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間為2ms，則t4>4ms。需要說明的是，當n＝1時，單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊每秒喚醒1次，響應(yīng)時間大于1s，會影響用戶體驗，所以n>1。

為了保證第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下能夠接收到數(shù)據(jù)，所以第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下1秒內(nèi)每次接收數(shù)據(jù)所需的時間t2應(yīng)大于等于網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間t3與網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間t4的和，即t2≥t3+t4，其中t3與t4均小于t2，因為t4>4ms，并且由于n為整數(shù)，所以t1>2t2,即因為在式中，t1取得最大值，t2取得最小值，可得出n值的最大范圍，因此取t1＝61ms，由于t2≥t3+t4且取t4＝5ms，則t2取得最小值為7，即可知n的取值為2-8，又因為當t2＝t3+t4時，網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間取得最大值，即最優(yōu)值，此時網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間最長并且保證第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下能夠接收到數(shù)據(jù)，因此在該情況下，當n＝2時，n＝3時，n＝4時，n＝5時，n＝6時，n＝7時，n＝8時，

因此，結(jié)合實際網(wǎng)關(guān)的負荷及用戶體驗并根據(jù)上述數(shù)據(jù)得出第三控制方案：單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊每秒喚醒2次，每次進入接收狀態(tài)持續(xù)時間為其余時間都為休眠狀態(tài)。對碼完成后，無源無線開關(guān)發(fā)出無線信號，網(wǎng)關(guān)在接收到無源無線開關(guān)的無線信號后，每隔時間發(fā)送相同的無線信號給單火線智能開關(guān),直到單火線智能開關(guān)將反饋信號發(fā)回給網(wǎng)關(guān)。

通過本發(fā)明實施例上述給出的三種控制方案使智能家居控制系統(tǒng)中的單火線智能開關(guān)中的信息處理模塊向第二設(shè)備通信模塊發(fā)送控制信息控制第二設(shè)備通信模塊接收操作指令的頻率為每秒n次，并將n的取值進行限定得出最優(yōu)值，可以有效的使單火線智能開關(guān)的待機電流降低到20ua以下，使得部分小功率燈具不會因電流過大引起閃爍，從而匹配市場上大多數(shù)燈具。

可選的，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)中，信息處理模塊還用于接收被控終端的反饋信息并將反饋信息發(fā)送至第二設(shè)備通信模塊；第二設(shè)備通信模塊還用于通過無線網(wǎng)將反饋信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)還用于將反饋信息發(fā)送至移動終端。

具體的，單火線智能開關(guān)中的信息處理模塊接收到被控終端的反饋信息并將反饋信息發(fā)送至第二設(shè)備通信模塊，第二設(shè)備通信模塊通過無線網(wǎng)將反饋信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)將此反饋信息進行處理后發(fā)送至用戶的智能設(shè)備，即移動終端，便于用戶實時了解被控終端的信息。

本發(fā)明再一實施例提供一種智能家居控制方法，用于控制上述任一實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)，具體的，參照圖4所示，該方法包括：

s1、能量采集轉(zhuǎn)換模塊采集機械能并將機械能轉(zhuǎn)換為電能對無源無線開關(guān)進行供電。

具體的，無源無線開關(guān)其內(nèi)置的能量采集轉(zhuǎn)換模塊可以采集機械能并將該能量轉(zhuǎn)換為電能，例如僅需手指按下按鍵的能量，則手指運動產(chǎn)生的機械能被轉(zhuǎn)換為電能，滿足無源無線開關(guān)所需的電能。

s2、第一設(shè)備通信模塊向網(wǎng)關(guān)發(fā)送操作指令。

具體的，無源無線開關(guān)不必進行接線操作，其可以通過第一設(shè)備通信模塊發(fā)射操作指令來對燈具等電器設(shè)備電源的通斷進行控制。

s3、網(wǎng)關(guān)向單火線智能開關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)操作指令。

具體的，網(wǎng)關(guān)將無源無線開關(guān)發(fā)送的操作指令轉(zhuǎn)發(fā)至單火線智能開關(guān)。

s4、第二設(shè)備通信模塊接收操作指令并發(fā)送至信息處理模塊。

具體的，單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊接收網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的操作指令并將該操作指令發(fā)送至mcu，mcu將該操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令。

s5、信息處理模塊將操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令發(fā)送至執(zhí)行模塊。

具體的，單火線智能開關(guān)中的第二設(shè)備通信模塊接收網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的操作指令并將該操作指令發(fā)送至mcu，mcu將該操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令后發(fā)送至執(zhí)行模塊。

s6、執(zhí)行模塊根據(jù)控制指令對被控終端進行控制。

本發(fā)明實施例提供的智能家居控制方法通過能量采集轉(zhuǎn)換模塊采集機械能并將機械能轉(zhuǎn)換為電能對無源無線開關(guān)進行供電，無源無線開關(guān)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送操作指令；網(wǎng)關(guān)向單火線智能開關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)操作指令；單火線智能開關(guān)接收操作指令并將操作指令轉(zhuǎn)換為控制指令并發(fā)送至執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊根據(jù)控制指令對被控終端進行控制，無源無線開關(guān)只需通過將外界機械能轉(zhuǎn)換為電能對自身進行供電，不需要使用電池從而降低成本，用戶通過無源無線開關(guān)發(fā)送操作指令給單火線智能開關(guān)，單火線智能開關(guān)根據(jù)該操作指令發(fā)出控制指令進而對被控終端進行控制，因此本發(fā)明實施例提供的智能家居控制系統(tǒng)能夠在降低成本的同時對單火線智能開關(guān)進行控制。

可選的，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制方法還包括：將工頻交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓向網(wǎng)關(guān)與單火線智能開關(guān)提供工作電能。

可選的，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制方法還包括：

信息處理模塊向第二設(shè)備通信模塊發(fā)送控制信息，第二設(shè)備通信模塊根據(jù)控制信息確定接收操作指令的頻率為每秒n次，其中，且n為整數(shù)，t2≥t3+t4且t4>2t3。

其中t1為第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下接收數(shù)據(jù)的總時間，t2為第二設(shè)備通信模塊在工作狀態(tài)下1秒內(nèi)每次接收數(shù)據(jù)所需的時間，t3為網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊每次發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間，t4為網(wǎng)關(guān)向第二設(shè)備通信模塊相鄰兩次發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間。

根據(jù)公式：i1*t1+i2*t2＝i3*1,t1+t2＝1，t1≤t1，獲取第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下接收數(shù)據(jù)的時間。

其中t1為第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下接收數(shù)據(jù)時間的最大值，t2為第二設(shè)備通信模塊每秒在休眠狀態(tài)下的時間，i1為第二設(shè)備通信模塊每秒在工作狀態(tài)下消耗的電流值，i2為第二設(shè)備通信模塊每秒在休眠狀態(tài)下消耗的電流值，i3為供電模塊中的第二電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流值。

根據(jù)公式：獲取供電模塊中的第二電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流值。

其中i4為供電模塊中的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流值，i5為供電模塊中第一電壓轉(zhuǎn)換模塊輸入的電流值，u1為第二電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓值，u2為第一電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓值，u3為供電模塊中第一電壓轉(zhuǎn)換模塊輸入的電壓值，γ1為第一電壓轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率，γ2為第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率。

通過本發(fā)明實施例上述給出的控制方案使智能家居控制系統(tǒng)中的單火線智能開關(guān)中的信息處理模塊向第二設(shè)備通信模塊發(fā)送控制信息控制第二設(shè)備通信模塊接收操作指令的頻率為每秒n次，并將n的取值進行限定得出最優(yōu)值，可以有效的使單火線智能開關(guān)的待機電流降低到20ua以下，使得部分小功率燈具不會因電流過大引起閃爍，從而匹配市場上大多數(shù)燈具。

可選的，本發(fā)明實施例提供的智能家居控制方法還包括：接收被控終端的反饋信息并將反饋信息發(fā)送至移動終端。

具體的，單火線智能開關(guān)中的信息處理模塊接收到被控終端的反饋信息并將反饋信息發(fā)送至第二設(shè)備通信模塊，第二設(shè)備通信模塊通過無線網(wǎng)將反饋信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)將此反饋信息進行處理后發(fā)送至用戶的智能設(shè)備，即移動終端，便于用戶實時了解被控終端的信息。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。