CN107046491A - 智能家居无线网关联合控制智能设备的系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信技术领域，尤其是涉及一种智能家居无线网关联合控制智能设备的系统及其方法。本系统包括无线网关和若干的智能设备；无线网关包括：处理器和连接在处理器上的存储器、网关操作协议模块和网关通讯模块；网关操作协议模块包括；网关协议编码器，用于将操控智能设备的指令进行加码；网关协议解码器，用于将收到的智能设备发送的指令进行解码；智能设备包括设备控制模块、设备操作协议模块和设备通讯模块；设备操作协议模块包括：设备协议编码器，用于将发送给无线网关的指令进行加码；设备协议解码器，用于将接收到的指令进行解码。与现有技术相比优点在于：设计合理，便于控制。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其是涉及一种智能家居无线网关联合控制智能设备的系统及其方法。
背景技术
无线网关将家庭中的智能设备通过无线连接起来，用户便可以通过电脑或者手机控制家庭设备的工作，方便生活。但在目前的应用中，将智能家居连接起来的唯一枢纽是无线网关，即无线网。
但随着智能家居的发展，越来越多的设备拥有智能功能，这使得生活更智能化更方便，但同时也带来了操作上的麻烦。如果每个智能设备需要独立的操作，用户在使用时，就需要操作大量的设备或者智能设备的APP，这将使得应用很烦琐。
例如，中国专利文献公开了一种无线路由器[申请号：201611015309.3]，包括壳体，所述的壳体内部为中空结构，壳体后侧两端均设有天线，天线的下方依次设有WAN接口、及LAN接口，壳体上表面设触摸屏，壳体内设有电池，壳体内设有中央控制器，中央控制器、触摸屏均和电池连接；所述壳体表面还设有报警器、信号转换器和无线充电接收器；天线上端设信号增大器，与天线螺纹连接；报警器、信号转换器及信号增大器均分别与中央控制器连接；无线充电接收器与电池连接。本发明无线路由器使信号强、范围广；使用信号转换器，可以在任意位置接收信号并转化成自身信号发送出去，达到收、发信号一体化；而且在没有信号的情况下可自动报警，满足了市场需要。
上述方案虽然具有无线路由的功能，但是仍然无法进行对家电进行控制。
还例如，中国专利文献公开了一种家电控制器及家电控制方法[申请号：201410137090.9]，由无线传输模块接收来自用户手持设备的针对家电的控制指令，CPU解析该控制指令，将该指令编码成家电可以识别的红外信号，由红外发射器以红外方式发射出去。由于红外信号是现有的家电已经可以识别并实现控制的信号，因此通过家电控制器实现手持设备以无线方式发出的信号指令到家电可以识别的红外信号的转换，无需对现有的家电做改动，即可实现直接以无线的方式，控制普通家电设备。
上述方案虽然能控制家电，但是仍然存在着设计不够合理，每个智能设备需要独立的操作等技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，便于控制的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统。
本发明的另一目的提供一种智能家居无线网关联合控制智能设备的方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
智能家居无线网关联合控制智能设备的系统，其包括无线网关和若干的智能设备；
无线网关，能够控制智能设备；
无线网关包括：
处理器和连接在处理器上的存储器、网关操作协议模块和网关通讯模块；
存储器，用于存储处理器可执行指令；
网关操作协议模块包括；
网关协议编码器，用于将操控智能设备的指令进行加码；
网关协议解码器，用于将收到的智能设备发送的指令进行解码；
智能设备包括设备控制模块、设备操作协议模块和设备通讯模块；
设备控制模块，用于控制智能设备；
设备通讯模块，与无线网关进行通讯；
设备操作协议模块包括：
设备协议编码器，用于将发送给无线网关的指令进行加码；
设备协议解码器，用于将接收到的指令进行解码。
在上述的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统中，所述的处理器上连接有状态获取模块；
状态获取模块，用于获取智能设备的运行状态；
所述的智能设备还包括状态收集模块和状态反馈模块；
状态收集模块，用于收集智能设备的运行状态；
状态反馈模块，用于将收集到的运行状态反馈给无线网关。
在上述的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统中，所述的智能设备还包括设备操作执行确认模块和设备操作执行反馈模块；
设备操作执行确认模块，用于判断是否执行了操作指令。
设备操作执行反馈模块，用于反馈是否执行了操作指令。
在上述的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统中，所述的处理器上连接有人机控制交互模块，所述的人机控制交互模块包括触控屏模块、WEB模块和APP模块中的任意一种或多种。
在上述的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统中，所述的处理器上连接有效智能设备判断模块；
有效智能设备判断模块，用于判断智能设备是否在设定范围内。
本发明智能家居无线网关联合控制智能设备的方法，包括：
A、无线网关与若干的智能设备进行通讯；
B、无线网关与智能设备之间分别通过网关操作协议模块与设备协议编码器进行指令输送加解密；
C、通过控制无线网关将指令发送至智能设备，通过设备控制模块对智能设备做出相对指令的操控。
在上述的智能家居无线网关联合控制智能设备方法中，步骤C中，智能设备能够通过状态收集模块收集智能设备的运行状态，通过状态反馈模块将收集到的运行状态反馈给无线网关，无线网关通过状态获取模块获取智能设备的运行状态。
在上述的智能家居无线网关联合控制智能设备的方法中，步骤C中，当设备控制模块根据接收到的指令做出操控后，通过设备操作执行确认模块判断是否执行了操作指令，并通过设备操作执行反馈模块反馈是否执行了操作指令。
在上述的智能家居无线网关联合控制智能设备的方法中，步骤C中，通过人机控制交互模块对无线网关进行控制。
在上述的智能家居无线网关联合控制智能设备的方法中，步骤A中，无线网关还能够判断智能设备是否在设定范围内。
与现有的技术相比，本智能家居无线网关联合控制智能设备的系统及其方法的优点在于：
1、设计合理，便于控制。
2、无需多个APP即可集中管理。
3、由于集中式管理，操作简单、快速，从而节省了设备用电。
附图说明
图1是本发明提供的无线网关的结构示意图。
图2是本发明提供的智能设备的结构示意图。
图3是本发明实施例5的结构示意图。
图中，无线网关1、智能设备2、网关操作协议模块13、存储器12、处理器11、网关通讯模块14、第一光通讯系统3、网关协议编码器131、网关协议解码器132、设备通讯模块23、设备控制模块21、设备操作协议模块22、第二光通讯系统4、设备协议编码器221、设备协议解码器222、状态获取模块15、状态收集模块27、状态反馈模块24、设备操作执行反馈模块26、设备操作执行确认模块25、人机控制交互模块16、触控屏模块161、WEB模块162、APP模块163、有效智能设备判断模块17、光信号发射模块31、光信号接收模块32、无线收发器5、切换开关51、增益可调功率放大模块52、低噪声放大模块53、增益调节控制组件6、第二Wi-Fi模块信号强度识别单元1a、第二Wi-Fi模块信号强度判断单元1b、电压调节模块61、阀值存储单元1c。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1：
如图1、2所示，本智能家居无线网关联合控制智能设备的系统包括无线网关1和若干的智能设备2；
无线网关1，能够控制智能设备2；
无线网关1包括：
处理器11和连接在处理器11上的存储器12、网关操作协议模块13和网关通讯模块14；
网关通讯模块14包括第一互联网通讯单元和第一局域网通讯单元；
第一局域网通讯单元包括第一光通讯系统3、第一Wi-Fi模块和第一有线通讯子单元。
存储器12，用于存储处理器11可执行指令；
网关操作协议模块13包括；
网关协议编码器131，用于将操控智能设备2的指令进行加码；
网关协议解码器132，用于将收到的智能设备2发送的命令进行解码；
智能设备2包括设备控制模块21、设备操作协议模块22和设备通讯模块23；
设备控制模块21，用于控制智能设备2；
设备通讯模块23，与无线网关1进行通讯；
设备通讯模块23包括第二局域网通讯单元；
第二局域网通讯单元包括第二光通讯系统4、第二Wi-Fi模块和第二有线通讯子单元。
设备操作协议模块22包括：
设备协议编码器221，用于将发送给无线网关1的指令进行加码；
设备协议解码器222，用于将接收到的指令进行解码。
例如在无线网关上设置家庭节能这一功能，这一功能可以将关闭照明，关闭供暖，关闭空调，降低冰箱消耗等等动作都设置到无线路由的节能这一操作中来。用户在操作无线网关控制智能家居设备时，只需要点击节能按钮就可以实现关闭照明；
无线网关是指集成有简单路由功能的无线AP，即无线网关通过不同设置可完成无线网桥和无线路由器的功能，也可以直接连接外部网络(如WAN)，同时实现AP功能无线网关路一般具有一个10Mbps或10/100Mbps的广域网口(WAN)、多个(4～8)10/100Mbps的局域网口(LAN)、一个支IEEE802.11b、802.11g或802.11a/g标准的无线局域网接入点、具网络地址转换功能(NAT)以实现多用户的Internet共享接入的硬件设备。
智能设备包括各种电器，例如，灯、微波炉、摄像头、空调、电视机等。
作为优选地，处理器11上连接有状态获取模块15；
状态获取模块15，用于获取智能设备2的运行状态；
智能设备2还包括状态收集模块27和状态反馈模块24；
状态收集模块27，用于收集智能设备2的运行状态；
状态反馈模块24，用于将收集到的运行状态反馈给无线网关1。
作为优选地，智能设备2还包括设备操作执行确认模块25和设备操作执行反馈模块26；
设备操作执行确认模块25，用于判断是否执行了操作命令；
设备操作执行反馈模块26，用于反馈是否执行了操作命令。
作为优选地，处理器11上连接有人机控制交互模块16，人机控制交互模块16包括触控屏模块161、WEB模块162和APP模块163中的任意一种或多种。
作为优选地，处理器11上连接有效智能设备判断模块17；
有效智能设备判断模块17，用于判断智能设备2是否在设定范围内。
拒绝操作模块，用于当智能设备2不在设定范围内时，拒绝对智能设备2的操作。
本智能家居无线网关联合控制智能设备的方法，包括：
A、无线网关1与若干的智能设备2进行通讯；
B、无线网关1与智能设备2之间分别通过网关操作协议模块13与设备协议编码器221进行指令输送加解密；
C、通过控制无线网关1将指令发送至智能设备2，通过设备控制模块21对智能设备2做出相对指令的操控。
步骤C中，智能设备2能够通过状态收集模块27收集智能设备2的运行状态，通过状态反馈模块24将收集到的运行状态反馈给无线网关1，无线网关1通过状态获取模块15获取智能设备2的运行状态。
步骤C中，当设备控制模块21根据接收到的指令做出操控后，通过设备操作执行确认模块25判断是否执行了操作命令，并通过设备操作执行反馈模块26反馈是否执行了操作命令。
步骤C中，通过人机控制交互模块16对无线网关1进行控制。
步骤A中，无线网关1还能够判断智能设备1是否在设定范围内。
实施例2：
如图1、2所示，本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于：
第一局域网通讯单元包括第一光通讯系统3、第一Wi-Fi模块和第一有线通讯子单元。
第一有线通讯子单元包括第一电力线通讯调制解调器；
第二局域网通讯单元包括第二光通讯系统4、第二Wi-Fi模块和第二有线通讯子单元。
第二有线通讯子单元包括第二电力线通讯调制解调器；
第一电力线通讯调制解调器和第二电力线通讯调制解调器通过电力线进行通信；
电力线通信全称是电力线载波(Power Line Carrier–PLC)通信，是指利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
实施例3：
如图1、2所示，本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于：
第一光通讯系统3包括至少一个光信号发射模块31和至少一个光信号接收模块32。
光信号发射模块31包括与处理器1连接能将基带信号按照FSK调制模式从低频调制到高频的信号调制模块，信号调制模块与能够将高频信号进行信号放大、滤波和去除噪声的光驱动电路相连，光驱动电路与发光体相连。发光体包括LED灯、激光灯、荧光灯、卤素灯、白炽灯和日光灯中的任意一种或多种的组合。有效的提高了信号发送的速度，使人们得到更好的体验，并且保障信号传送的稳定性。
光信号接收模块32包括光源接收器，光源接收器与光电转换模块相连，光电转换模块依次通过运放模块和滤波模块与能够将收到的高频信号按FSK解调从高频到低频基带信号并通过放大、滤波和去除噪声的信号处理同步解调模块相连，信号处理同步解调模块与处理器1相连；光源接收器包括能从复合光中分出特定频率波段的光并将有用光信号分离出来传给光电转换模块的滤光片，本实施例中的滤光片为带通滤光片，滤波模块为高通滤波模块，光电转换模块包括光电倍增管。通过带通滤光片能有效屏蔽无用光，降低了设备识别难度，使处理器无需进行大量的分析处理，有效的提高了传输速度和运算速度，更减少了发热量以及能耗。
作为优选地，处理器上连接有能够改变发光体照射角度的光源发射角度调节模块。
作为优选地，处理器1上连接有能够改变光源接收器可接收光源角度的光源接收角度调节模块。
实施例4：
本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于：
处理器11上还连接有提示信息输出模块的提示信息输出模块，提示信息输出模块用于输出所述智能设备2不在设定范围内的提示信息。
实施例5：
如图1-3所示，本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于：
为了节省无线网关1的用电量的同时还能保障通讯质量提供了如下方案：
第一Wi-Fi模块包括与处理器1相连的无线收发器5，无线收发器5与天线相连，无线收发器5通过切换开关51和天线相连，无线收发器5与切换开关51之间分别连接有增益可调功率放大模块52和低噪声放大模块53，增益可调功率放大模块52和处理器1之间连接有用于调节增益可调功率放大模块52增益倍数的增益调节控制组件6，处理器1上设有第二Wi-Fi模块信号强度识别单元1a和第二Wi-Fi模块信号强度判断单元1b，
第二Wi-Fi模块信号强度识别单元1a,用于侦测接收到的第二Wi-Fi模块的无线信号强度；
第二Wi-Fi模块信号强度判断单元1b，用于判断接收到的无线信号强度是否达到预设阀值。
增益调节控制组件6包括连接在增益可调功率放大模块52上的电压调节模块61，电压调节模块61上连接有电源，电压调节模块61通过信号线与处理器1相连。
由于会接收到无线信号强度有强有弱且强度不同，需要调节至对应的功率，因此，处理器1上设有阀值存储单元1c，
阀值存储单元1c，用于存储预设信号强度阈值对应的电压数值，用于存储预设信号强度阈值，处理器1能够根据接收到的无线信号强度选用预设的无线增益电压数值。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了无线网关1、智能设备2、网关操作协议模块13、存储器12、处理器11、网关通讯模块14、第一光通讯系统3、网关协议编码器131、网关协议解码器132、设备通讯模块23、设备控制模块21、设备操作协议模块22、第二光通讯系统4、设备协议编码器221、设备协议解码器222、状态获取模块15、状态收集模块27、状态反馈模块24、设备操作执行反馈模块26、设备操作执行确认模块25、人机控制交互模块16、触控屏模块161、WEB模块162、APP模块163、有效智能设备判断模块17、光信号发射模块31、光信号接收模块32、无线收发器5、切换开关51、增益可调功率放大模块52、低噪声放大模块53、增益调节控制组件6、第二Wi-Fi模块信号强度识别单元1a、第二Wi-Fi模块信号强度判断单元1b、电压调节模块61、阀值存储单元1c等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种智能家居无线网关联合控制智能设备的系统，其特征在于，包括无线网关(1)和若干的智能设备(2)；
无线网关(1)，能够控制智能设备(2)；
无线网关(1)包括：
处理器(11)和连接在处理器(11)上的存储器(12)、网关操作协议模块(13)和网关通讯模块(14)；
存储器(12)，用于存储处理器(11)可执行指令；
网关操作协议模块(13)包括；
网关协议编码器(131)，用于将操控智能设备(2)的指令进行加码；
网关协议解码器(132)，用于将收到的智能设备(2)发送的命令进行解码；
智能设备(2)包括设备控制模块(21)、设备操作协议模块(22)和设备通讯模块(23)；
设备控制模块(21)，用于控制智能设备(2)；
设备通讯模块(23)，与无线网关(1)进行通讯；
设备操作协议模块(22)包括：
设备协议编码器(221)，用于将发送给无线网关(1)的指令进行加码；
设备协议解码器(222)，用于将接收到的指令进行解码。
2.根据权利要求1所述的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统，其特征在于，所述的处理器(11)上连接有状态获取模块(15)；
状态获取模块(15)，用于获取智能设备(2)的运行状态；
所述的智能设备(2)还包括状态收集模块(27)和状态反馈模块(24)；
状态收集模块(23)，用于收集智能设备(2)的运行状态；
状态反馈模块(24)，用于将收集到的运行状态反馈给无线网关(1)。
3.根据权利要求1所述的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统，其特征在于，所述的智能设备(2)还包括设备操作执行确认模块(25)和设备操作执行反馈模块(26)；
设备操作执行确认模块(25)，用于判断是否执行了操作命令；
设备操作执行反馈模块(26)，用于反馈是否执行了操作命令。
4.根据权利要求1所述的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统，其特征在于，所述的处理器(11)上连接有人机控制交互模块(16)，所述的人机控制交互模块(16)包括触控屏模块(161)、WEB模块(162)和APP模块(163)中的任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的智能家居无线网关联合控制智能设备的系统，其特征在于，所述的处理器(11)上连接有效智能设备判断模块(17)；
有效智能设备判断模块(17)，用于判断智能设备(2)是否在设定范围内。
6.一种智能家居无线网关联合控制智能设备的方法，其特征在于，包括：
A、无线网关(1)与若干的智能设备(2)进行通讯；
B、无线网关(1)与智能设备(2)之间分别通过网关操作协议模块(13)与设备协议编码器(221)进行指令输送加解密；
C、通过控制无线网关(1)将指令发送至智能设备(2)，通过设备控制模块(21)对智能设备(2)做出相对指令的操控。
7.根据权利要求6所述的智能家居无线网关联合控制智能设备的方法中，其特征在于，步骤C中，智能设备(2)能够通过状态收集模块(23)收集智能设备(2)的运行状态，通过状态反馈模块(24)将收集到的运行状态反馈给无线网关(1)，无线网关(1)通过状态获取模块(15)获取智能设备(2)的运行状态。
8.根据权利要求6所述的智能家居无线网关联合控制智能设备的方法中，其特征在于，步骤C中，当设备控制模块(21)根据接收到的指令做出操控后，通过设备操作执行确认模块(25)判断是否执行了操作命令，并通过设备操作执行反馈模块(26)反馈是否执行了操作命令。
9.根据权利要求6所述的智能家居无线网关联合控制智能设备的方法中，其特征在于，步骤C中，通过人机控制交互模块(16)对无线网关(1)进行控制。
10.根据权利要求6所述的智能家居无线网关联合控制智能设备的方法中，其特征在于，步骤A中，无线网关(1)还能够判断智能设备(1)是否在设定范围内。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108512586A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 信号处理方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102448194A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-05-09 | 邓超 | 一种基于Zigbee的多媒体智能家居网络 |
| CN102938729A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-02-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 智能网关、智能家居系统及家电设备的远程控制方法 |
| CN105182767A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-23 | 黄可斌 | 一种智能家居控制方法、控制装置及控制系统 |
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| CN106487699A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-03-08 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 基于Li‑Fi无线通讯的路由器 |
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2017
- 2017-03-30 CN CN201710202342.5A patent/CN107046491A/zh active Pending
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