本發(fā)明屬于智能家居領(lǐng)域，更具體的說涉及一種智能家居系統(tǒng)控制總線的性能優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等將家居生活有關(guān)的設(shè)備集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日常事務(wù)的管理系統(tǒng)。智能家居讓用戶以更方便的手段來管理家庭設(shè)備，比如，通過觸摸屏、手持遙控器、電話、互聯(lián)網(wǎng)來控制家用設(shè)備，更可以執(zhí)行情景操作，使多個(gè)設(shè)備形成聯(lián)動(dòng)；另一方面，智能家居內(nèi)的各種設(shè)備相互間可以通訊，不需要用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動(dòng)運(yùn)行，從而給用戶帶來最大程度的方便、高效、安全與舒適。

智能家居系統(tǒng)一般由若干個(gè)控制器及終端模塊設(shè)備構(gòu)成，以控制器為核心，終端模塊為節(jié)點(diǎn)，相互間可以使用rs485總線連接組網(wǎng)。系統(tǒng)工作時(shí)，控制器可以通過數(shù)據(jù)總線將控制請求發(fā)給終端模塊，由終端模塊完成預(yù)期的控制行為，以便完成系統(tǒng)的控制流程；同時(shí)，終端模塊也可以將采集到的信息通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給控制器，由此完成外部環(huán)境的監(jiān)測。

智能家居控制系統(tǒng)在工程布線時(shí)，經(jīng)常需要使用長距離控制總線，例如rs485總線。為了降低總線上受到的電磁干擾，通常使用較低的總線傳輸波特率，例如9600、38400等。然而在較低的波特率下傳輸信息，傳輸數(shù)據(jù)的速率會受到較大的限制。同時(shí)基于總線固有傳輸方式等原因，請求通常由智能家居控制器發(fā)起，終端模塊在收到請求后應(yīng)答回復(fù)，完成一次信息交互。在某些應(yīng)用場景下，控制器需要在短時(shí)間內(nèi)發(fā)送大量請求到若干個(gè)終端模塊。此時(shí)，由于總線低速率通訊效率限制，請求會大量堆積在智能家居控制器發(fā)送接口上，極限情況下會導(dǎo)致丟包等情況的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上情況，為解決由于總線通訊效率低下導(dǎo)致的信息阻塞，而導(dǎo)致的總線通信效率低下的技術(shù)問題而提供的一種智能家居系統(tǒng)控制總線的性能優(yōu)化系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種智能家居系統(tǒng)控制總線的性能優(yōu)化系統(tǒng)，包括控制器，所述控制器通過rs485總線與若干個(gè)終端模塊相連；所述控制器包括：

邏輯核心：產(chǎn)生控制信息，并將控制信息依次放入發(fā)送隊(duì)列；

發(fā)送隊(duì)列：保存控制信息，所有從邏輯核心進(jìn)入發(fā)送模塊的信息按放入發(fā)送隊(duì)列時(shí)間順序依次進(jìn)行排列；

發(fā)送模塊：發(fā)送控制信息，發(fā)送模塊直接與rs485總線相連，當(dāng)發(fā)送模塊檢測到rs485總線處于閑時(shí)狀態(tài)時(shí)，從發(fā)送隊(duì)列頭部取出單條控制信息并通過rs485總線發(fā)出，并等待終端模塊回復(fù)信息，然后完成單次通訊交互流程；

管理模塊：監(jiān)控發(fā)送隊(duì)列，并對發(fā)送隊(duì)列內(nèi)的控制信息進(jìn)行優(yōu)化。

由于控制器內(nèi)邏輯核心、發(fā)送隊(duì)列、發(fā)送模塊以及管理模塊的設(shè)置，通過整理合并單位時(shí)間內(nèi)發(fā)往同一目標(biāo)終端模塊的控制信息，減少控制器與終端模塊設(shè)備之間的交互次數(shù)，增加單次交互的數(shù)據(jù)信息量，有效提升了智能家居控制總線的性能。

作為優(yōu)選，所述管理模塊在控制信息進(jìn)入發(fā)送隊(duì)列時(shí)，建立起該控制信息與該控制信息同屬于一個(gè)終端模塊的相鄰信息之間的連接關(guān)系，使管理模塊通過隊(duì)列頭部的一個(gè)信息找到相鄰的下一個(gè)同屬于一個(gè)終端模塊的消息。

將共同發(fā)送給一個(gè)終端模塊的控制信息依次建立連接關(guān)系，而且連接關(guān)系只位于相鄰的兩個(gè)共同發(fā)送給一個(gè)終端模塊的控制信息之間，為之后的優(yōu)化動(dòng)作做準(zhǔn)備。

作為優(yōu)選，管理模塊檢測發(fā)送隊(duì)列的信息數(shù)量，若發(fā)送隊(duì)列里的信息總量小于優(yōu)化門限數(shù)量時(shí)，不進(jìn)行優(yōu)化動(dòng)作，若發(fā)送隊(duì)列的信息總量超過優(yōu)化門限數(shù)量時(shí)，啟動(dòng)優(yōu)化流程，優(yōu)化門限數(shù)量取決于rs485總線的負(fù)載能力。

使得rs485總線處于負(fù)載能力內(nèi)時(shí)，不選擇優(yōu)化動(dòng)作，只有當(dāng)超過負(fù)載能力時(shí)，才進(jìn)行優(yōu)化動(dòng)作，使得優(yōu)化動(dòng)作的效率達(dá)到最大化。

作為優(yōu)選，管理模塊以固定時(shí)間間隔監(jiān)控發(fā)送隊(duì)列，取出位于消息隊(duì)列頭部的控制信息，并從頭至尾依次掃描發(fā)送隊(duì)列，以取出的控制信息與發(fā)送隊(duì)列中的其他控制信息進(jìn)行比較，若當(dāng)前發(fā)送隊(duì)列中的控制信息與取出的控制信息的時(shí)間間隔小于或等于t時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)優(yōu)化流程；若當(dāng)前發(fā)送隊(duì)列中的控制信息與取出的控制信息的時(shí)間間隔大于t時(shí)間時(shí)，停止優(yōu)化流程。

通過控制時(shí)間t，使管理模塊只對在t時(shí)間的控制信息進(jìn)行優(yōu)化，時(shí)間t可以自行設(shè)置，使得用戶根據(jù)情況自行設(shè)定。

作為優(yōu)選，管理模塊記錄當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)送隊(duì)列中信息增長或減少的幅度值來動(dòng)態(tài)調(diào)整t的值，若發(fā)送隊(duì)列中信息增長，則t值增大，若發(fā)送隊(duì)列中信息減小，則t值減小，并且幅度值越大，t值的變動(dòng)幅度越大。

管理模塊根據(jù)當(dāng)前一段內(nèi)的發(fā)送隊(duì)列中信息增長或減少的幅度值來動(dòng)態(tài)調(diào)整t的值，使得t值始終隨著發(fā)送隊(duì)列中的信息數(shù)量而動(dòng)態(tài)改變，使發(fā)送隊(duì)列在最需要優(yōu)化時(shí)進(jìn)行優(yōu)化。

作為優(yōu)選，所述管理模塊啟動(dòng)優(yōu)化流程時(shí)，管理模塊統(tǒng)計(jì)發(fā)送隊(duì)列中發(fā)往各個(gè)終端模塊的控制信息的數(shù)量，確定需要優(yōu)化的終端模塊，并從發(fā)送隊(duì)列的頭部開始依次向后尋找直至找到第一個(gè)對應(yīng)該終端模塊的消息。

統(tǒng)計(jì)發(fā)送到每個(gè)終端模塊的控制信息的數(shù)量，根據(jù)實(shí)際情況，選擇對超過一定數(shù)量的終端模塊進(jìn)行優(yōu)化動(dòng)作，或者也可因?yàn)榇藭r(shí)終端模塊的重要性，而確定此終端模塊，而選擇對此終端模塊進(jìn)行優(yōu)化，找到此終端模塊的第一個(gè)控制信息。

作為優(yōu)選，所述管理模塊確定需要優(yōu)化的終端模塊后，啟動(dòng)優(yōu)化流程，以第一個(gè)對應(yīng)該終端模塊的消息為起始，當(dāng)找個(gè)對應(yīng)該終端模塊的下一個(gè)消息時(shí)，將當(dāng)前控制信息內(nèi)包含的內(nèi)容并入下一個(gè)控制信息內(nèi)，同時(shí)將當(dāng)前控制信息從發(fā)送隊(duì)列中去除，并依次循環(huán)，直到找到該終端模塊的最后一個(gè)消息為止。

確定好需要優(yōu)化的終端模塊后，將共同發(fā)送到同一個(gè)終端模塊的控制信息，按照其連接關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化，從第一個(gè)控制信息開始，依次將當(dāng)前控制信息內(nèi)包含的內(nèi)容并入下一個(gè)控制信息內(nèi)，同時(shí)將當(dāng)前控制信息從發(fā)送隊(duì)列中去除，并依次循環(huán)，直到找到該終端模塊的最后一個(gè)消息為止，減少控制信息的個(gè)數(shù)，進(jìn)而減少控制器與終端模塊設(shè)備之間的交互次數(shù)，增加單次交互的數(shù)據(jù)信息量。

本發(fā)明的有益效果是：提高了智能家居系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)信息交互的延遲及丟失，提高了系統(tǒng)控制的時(shí)效性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明控制器與終端模塊連接關(guān)系圖；

圖2為本發(fā)明控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1、2所示的一種智能家居系統(tǒng)控制總線的性能優(yōu)化系統(tǒng)，包括控制器，所述控制器通過rs485總線與若干個(gè)終端模塊相連；所述控制器包括：

邏輯核心：產(chǎn)生控制信息，并將控制信息依次放入發(fā)送隊(duì)列；

發(fā)送隊(duì)列：保存控制信息，所有從邏輯核心進(jìn)入發(fā)送模塊的信息按放入發(fā)送隊(duì)列時(shí)間順序依次進(jìn)行排列；

發(fā)送模塊：發(fā)送控制信息，發(fā)送模塊直接與rs485總線相連，當(dāng)發(fā)送模塊檢測到rs485總線處于閑時(shí)狀態(tài)時(shí)，從發(fā)送隊(duì)列頭部取出單條控制信息并通過rs485總線發(fā)出，并等待終端模塊回復(fù)信息，然后完成單次通訊交互流程；

管理模塊：監(jiān)控發(fā)送隊(duì)列，并對發(fā)送隊(duì)列內(nèi)的控制信息進(jìn)行優(yōu)化。

由于控制器內(nèi)邏輯核心、發(fā)送隊(duì)列、發(fā)送模塊以及管理模塊的設(shè)置，通過整理合并單位時(shí)間內(nèi)發(fā)往同一目標(biāo)終端模塊的控制信息，減少控制器與終端模塊設(shè)備之間的交互次數(shù)，增加單次交互的數(shù)據(jù)信息量，有效提升了智能家居控制總線的性能。

作為優(yōu)選，所述管理模塊在控制信息進(jìn)入發(fā)送隊(duì)列時(shí)，建立起該控制信息與該控制信息同屬于一個(gè)終端模塊的相鄰信息之間的連接關(guān)系，使管理模塊通過隊(duì)列頭部的一個(gè)信息找到相鄰的下一個(gè)同屬于一個(gè)終端模塊的消息。

將共同發(fā)送給一個(gè)終端模塊的控制信息依次建立連接關(guān)系，而且連接關(guān)系只位于相鄰的兩個(gè)共同發(fā)送給一個(gè)終端模塊的控制信息之間，為之后的優(yōu)化動(dòng)作做準(zhǔn)備。

作為優(yōu)選，管理模塊檢測發(fā)送隊(duì)列的信息數(shù)量，若發(fā)送隊(duì)列里的信息總量小于優(yōu)化門限數(shù)量時(shí)，不進(jìn)行優(yōu)化動(dòng)作，若發(fā)送隊(duì)列的信息總量超過優(yōu)化門限數(shù)量時(shí)，啟動(dòng)優(yōu)化流程，優(yōu)化門限數(shù)量取決于rs485總線的負(fù)載能力。

使得rs485總線處于負(fù)載能力內(nèi)時(shí)，不選擇優(yōu)化動(dòng)作，只有當(dāng)超過負(fù)載能力時(shí)，才進(jìn)行優(yōu)化動(dòng)作，使得優(yōu)化動(dòng)作的效率達(dá)到最大化。

作為優(yōu)選，管理模塊以固定時(shí)間間隔監(jiān)控發(fā)送隊(duì)列，取出位于消息隊(duì)列頭部的控制信息，并從頭至尾依次掃描發(fā)送隊(duì)列，以取出的控制信息與發(fā)送隊(duì)列中的其他控制信息進(jìn)行比較，若當(dāng)前發(fā)送隊(duì)列中的控制信息與取出的控制信息的時(shí)間間隔小于或等于t時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)優(yōu)化流程；若當(dāng)前發(fā)送隊(duì)列中的控制信息與取出的控制信息的時(shí)間間隔大于t時(shí)間時(shí)，停止優(yōu)化流程。

通過控制時(shí)間t，使管理模塊只對在t時(shí)間的控制信息進(jìn)行優(yōu)化，時(shí)間t可以自行設(shè)置，使得用戶根據(jù)情況自行設(shè)定。

作為優(yōu)選，管理模塊記錄當(dāng)前一段時(shí)間(以△t來表示)內(nèi)的發(fā)送隊(duì)列中信息增長或減少的幅度值來動(dòng)態(tài)調(diào)整t的值，若發(fā)送隊(duì)列中信息增長，則t值增大，若發(fā)送隊(duì)列中信息減小，則t值減小，并且幅度值越大，t值的變動(dòng)幅度越大。

管理模塊根據(jù)一段時(shí)間△t(恒定的一段時(shí)間，可自由設(shè)定)內(nèi)的發(fā)送隊(duì)列中信息增長或減少的幅度值來動(dòng)態(tài)調(diào)整t的值，使得t值始終隨著發(fā)送隊(duì)列中的信息數(shù)量而動(dòng)態(tài)改變，使發(fā)送隊(duì)列在最需要優(yōu)化時(shí)進(jìn)行優(yōu)化。

作為優(yōu)選，所述管理模塊啟動(dòng)優(yōu)化流程時(shí)，管理模塊統(tǒng)計(jì)發(fā)送隊(duì)列中發(fā)往各個(gè)終端模塊的控制信息的數(shù)量，確定需要優(yōu)化的終端模塊，并從發(fā)送隊(duì)列的頭部開始依次向后尋找直至找到第一個(gè)對應(yīng)該終端模塊的消息。

統(tǒng)計(jì)發(fā)送到每個(gè)終端模塊的控制信息的數(shù)量，根據(jù)實(shí)際情況，選擇對超過一定數(shù)量的終端模塊進(jìn)行優(yōu)化動(dòng)作，或者也可因?yàn)榇藭r(shí)終端模塊的重要性，而確定此終端模塊，而選擇對此終端模塊進(jìn)行優(yōu)化，找到此終端模塊的第一個(gè)控制信息。

作為優(yōu)選，所述管理模塊確定需要優(yōu)化的終端模塊后，啟動(dòng)優(yōu)化流程，以第一個(gè)對應(yīng)該終端模塊的消息為起始，當(dāng)找個(gè)對應(yīng)該終端模塊的下一個(gè)消息時(shí)，將當(dāng)前控制信息內(nèi)包含的內(nèi)容并入下一個(gè)控制信息內(nèi)，同時(shí)將當(dāng)前控制信息從發(fā)送隊(duì)列中去除，并依次循環(huán)，直到找到該終端模塊的最后一個(gè)消息為止。

確定好需要優(yōu)化的終端模塊后，將共同發(fā)送到同一個(gè)終端模塊的控制信息，按照其連接關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化，從第一個(gè)控制信息開始，依次將當(dāng)前控制信息內(nèi)包含的內(nèi)容并入下一個(gè)控制信息內(nèi)，同時(shí)將當(dāng)前控制信息從發(fā)送隊(duì)列中去除，并依次循環(huán)，直到找到該終端模塊的最后一個(gè)消息為止，減少控制信息的個(gè)數(shù)，進(jìn)而減少控制器與終端模塊設(shè)備之間的交互次數(shù)，增加單次交互的數(shù)據(jù)信息量。

本發(fā)明的有益效果是：提高了智能家居系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)信息交互的延遲及丟失，提高了系統(tǒng)控制的時(shí)效性。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。