CN107885093A - 基于电力载波通信的智能家居控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于电力载波通信的智能家居控制系统及控制方法，智能家居控制系统包括主电能表及至少两个家电设备，主电能表内和各家电设备内均设有载波装置，主电能表与各家电设备通过电力线通信连接；至少一个家电设备具有显示器及对其他家电设备进行时段功率控制的辅助电能表；具有显示器的家电设备与其他家电设备通过电力线通信连接。各家电设备内的辅助电能表将获取对应所属家电设备的实时用电信息通过电力载波通信方式发送给具有显示器的家电设备显示，由该具有显示器的家电设备转发获取的实时用电信息给主电能表，从而利用现有电力线载波通信方式完成家电设备间的稳定通信，节约了传统布网成本。

Description

基于电力载波通信的智能家居控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及智能电表领域，尤其涉及一种基于电力载波通信的智能家居控制系统及控制方法。

背景技术

近几年，智能家居非常火热，但是目前智能家居在技术上还不够成熟。对于智能家居这一新概念，很多人都会想到在家电设备上所使用的语音识别、图像识别和自然语言处理等较为成熟的技术。但是，作为智能家居实现的关键之一，家电设备之间的传输技术尤为重要。

目前，智能家居有两种传输方式：无线传输技术与有线传输技术。无线传输技术主要利用射频、WIFI、蓝牙等技术进行指令传输，具有成本低的优点，但是其穿透力弱、不稳定，容易掉线；有线传输技术主要通过在各家电设备之间布设网线的方式实现，但是由于需要每一个家电设备均连接网线，这样不仅增加了布线成本，而且也增大了布线施工难度和维修困难。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是针对上述现有技术提供一种基于电力载波通信的智能家居控制系统。该智能家居控制系统充分利用现有电力线进行电力线载波通信，使得无需重新布设网线即可以实现电能表与各家电设备之间、以及各家电设备之间的稳定的数据传输。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对上述现有技术提供一种基于电力载波通信的智能家居控制方法。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：基于电力载波通信的智能家居控制系统，包括主电能表以及至少两个家电设备，其特征在于，所述主电能表内和各所述家电设备内均设置有载波装置，所述主电能表与各所述家电设备通过电力线通信连接；至少一个所述家电设备具有显示器以及对其他家电设备进行时段功率控制的辅助电能表；所述具有显示器的家电设备与其他家电设备通过电力线通信连接。

改进地，在所述基于电力载波通信的智能家居控制系统中，所述各家电设备之间通过电力线进行载波通信连接。

进一步地，在所述基于电力载波通信的智能家居控制系统中，所述各家电设备内具有接收并识别外部语音指令的语音识别装置；或/和，所述各家电设备内具有接收并识别外部手势指令的手势识别装置；其中，所述外部语音指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；所述外部手指指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；或者，所述基于电力载波通信的智能家居控制系统还包括对所述具有显示器的家电设备进行控制的遥控终端，所述遥控终端与所述具有显示器的家电设备通信连接。

改进地，在所述基于电力载波通信的智能家居控制系统中，所述各家电设备内均设置有辅助电能表，所述主电能表与各所述家电设备内的辅助电能表通过电力线通信连接。

进一步地，在所述基于电力载波通信的智能家居控制系统中，所述主电能表内具有对所述各家电设备分配地址的地址分配装置以及存储各家电设备用电信息的家电设备档案数据库；其中，所述家电设备用电信息包括对应的家电设备名称以及家电设备的用电信息。由此，电能表也相当于网关，为各个家电设备之间组的网是家庭内网，指令不可能跨过自家主电能表，从而避免了对其他家庭的干扰。

进一步改进，在所述基于电力载波通信的智能家居控制系统中，所述主电能表与所述各家电设备之间的通信协议与所述各家电设备之间的通信协议不同；或者/和，

在所述基于电力载波通信的智能家居控制系统中，所述主电能表连接外部网络，且所述主电能表内设置有生成WIFI信号的WIFI通信装置；所述具有显示器的家电设备设置有检测人体红外的红外传感设备，所述红外传感设备与该家电设备内的辅助电能表通信连接。其中，主电能表与国家电网之间的通信采用645协议或698协议等；但在智能家居通信方面采用另一种新的通信协议，该协议需统一，协议由各个家电厂商、电力相关部门、电表厂商共同制定，用于电表与家电设备电之间、家电设备与家电设备之间的电力载波通信。

进一步地，在所述基于电力载波通信的智能家居控制系统中，所述具有显示器的家电设备为电视机，所述其他家电设备分别为冰箱、空调、洗衣机和照明设备。

本发明解决上述另一个技术问题所采用的技术方案为：基于电力载波通信的智能家居控制方法，用于所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能家居控制方法包括如下步骤1至步骤6：

步骤1，建立主电能表与各所述家电设备之间的电力载波通信连接；

步骤2，所述主电能表实时获取连接到该主电能表的家电设备信息，主电能表判断存在无通信地址的家电设备时，所述主电能表分配通信地址给对应的所述无通信地址的家电设备；

步骤3，所述主电能表针对具有通信地址的各家电设备建立存储所述各家电设备用电信息的家电设备档案数据库；其中，所述家电设备用电信息包括对应的家电设备名称以及家电设备的用电信息；

步骤4，所述各家电设备内的辅助电能表获取对应所属家电设备的实时用电信息，并由各辅助电能表分别通过电力载波通信方式发送给所述具有显示器的家电设备；

步骤5，所述具有显示器的家电设备转发获取的所述各家电设备的实时用电信息给主电能表，并且所述具有显示器的家电设备将各辅助电能表发送来的所属家电设备的实时用电信息进行显示；

步骤6，所述具有显示器的家电设备接收外部遥控终端发送来的遥控指令，以命令其他所述家电设备执行对应遥控指令的动作；其中，所述遥控指令包括时段控制指令和/或功率控制指令。

改进地，所述基于电力载波通信的智能家居控制方法还包括：所述智能家居控制系统中的各家电设备接收并识别外部发送来的外部语音指令，并执行对应外部语音指令的动作；或者/和，所述智能家居控制系统中的各家电设备接收并识别外部发送来的外部手势指令，并执行对应外部手势指令的动作；其中，所述外部语音指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；所述外部手指指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；或者，

所述基于电力载波通信的智能家居控制方法还包括：所述主电能表分别接收远端控制平台对各家电设备的升级程序；所述主电能表将各升级程序分别通过电力载波通信的方式转发给升级程序所对应的家电设备；各家电设备根据对应的升级程序升级自身功能的步骤；或者；

所述基于电力载波通信的智能家居控制方法还包括：所述各辅助电能表获取自身所属家电设备的工作参数，并由辅助电能表将获取的家电设备的工作参数经电力载波通信方式发送给主电能表；主电能表将接收的工作参数发送给远端控制平台进行监控的步骤；或者；

所述基于电力载波通信的智能家居控制方法还包括：所述主电能表提取所述家电设备档案数据库内各家电设备的用电信息，并根据所提取各家电设备的用电信息构建对应各家电设备的用电曲线图；所述主电能表将构建的用电曲线图发送给所述具有显示器的家电设备，以由所述显示器显示各家电设备的所述用电曲线图的步骤。

进一步地，所述基于电力载波通信的智能家居控制方法还包括：所述各家电设备内的辅助电能表将采集的对应家电设备的用电信息进行加密，并由辅助电能表将加密处理的用电信息以及秘钥发送给主电能表处理的步骤；其中，所述辅助电能表所发送的秘钥为该辅助电能表所属家电设备在所述智能家居控制系统中的通信地址。

与现有技术相比，本发明的优点在于：各家电设备内的辅助电能表将获取对应所属家电设备的实时用电信息通过电力载波通信方式发送给具有显示器的家电设备显示，由该具有显示器的家电设备转发获取的实时用电信息给主电能表，从而利用现有电力线载波通信方式完成家电设备间的稳定通信，节约了布网成本。

附图说明

图1为本发明实施例中基于电力载波通信的智能家居控制系统的示意图；

图2为本发明实施例中基于电力载波通信的智能家居控制方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中基于电力载波通信的智能家居控制系统，包括主电能表1以及至少两个家电设备2，主电能表1内和各家电设备2内均设置有载波装置3，主电能表1与各家电设备2通过电力线4通信连接；至少一个家电设备具有显示器5以及对其他家电设备进行时段功率控制的辅助电能表6；具有显示器5的家电设备与其他家电设备通过电力线4通信连接。载波装置3可以使需要传输的数据通过电力线4进行传输，实现电力线载波通信。其中，在本实施例中，各家电设备之间通过电力线进行载波通信连接，以实现家电设备之间数据的稳定传输。另外，在本实施例中，具有显示器的家电设备为电视机，而其他家电设备分别为冰箱、空调、洗衣机和照明设备。

为了满足现代智能家居的发展趋势，以更加符合用户对智能家居的要求，在本实施例的智能家居控制系统中，各家电设备内具有接收并识别外部语音指令的语音识别装置；或/和，各家电设备内具有接收并识别外部手势指令的手势识别装置；其中，这里的外部语音指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；外部手指指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种。也就是说，本实施例中的语音识别装置和手势识别装置既可以单独设置在各家电设备内，又可以根据需要同时设置在各家电设备内。

为了满足用户对各家电设备的遥控需要，本实施例中的智能家居控制系统还包括对该具有显示器的家电设备进行控制的遥控终端8，遥控终端8与具有显示器5的家电设备通信连接。用户可以通过该遥控终端8对具有显示器的家电设备发送控制指令，以再由这个家电设备经电力线载波通信的方式把控制指令发给对应的其他家电设备，完成针对目标家电设备的遥控动作。

当然，在各家电设备内还可以均设置有辅助电能表6，主电能表1与各家电设备内的辅助电能表6通过电力线4通信连接。由此设置，各辅助电能表6所采集的对应家电设备的实时用电信息可以通过电力线载波通信的方式发送给主电能表1处理。

另外，本实施例的主电能表1内具有对各家电设备分配地址的地址分配装置11以及存储各家电设备用电信息的家电设备档案数据库12；其中，这里的家电设备用电信息包括对应的家电设备名称以及家电设备的用电信息。

需要说明的是，在本实施例中，主电能表1与各家电设备2之间的通信协议与各家电设备2之间的通信协议不同，由此可以保证各家电设备之间的通信不会对主电能表的计量产生影响。当然，根据需要，主电能表1与各辅助电能表之间的通信协议、以及各家电设备之间的通信协议也是不同的。

另外，为了满足用户在室内的上网需要，本实施例中的主电能表1连接外部网络，且主电能表1内设置有生成WIFI信号的WIFI通信装置13；具有显示器5的家电设备，例如本实施例所说的电视机，设置有检测人体红外的红外传感设备9，红外传感设备9与该家电设备内的辅助电能表通信连接。

如图2所示，本实施例还提供一种基于电力载波通信的智能家居控制方法，用于本实施例中的智能家居控制系统，该基于电力载波通信的智能家居控制方法包括如下步骤1至步骤6：

步骤1，建立主电能表与各家电设备之间的电力载波通信连接；

步骤2，主电能表实时获取连接到该主电能表的家电设备信息，主电能表判断存在无通信地址的家电设备时，主电能表分配通信地址给对应的无通信地址的家电设备；由此可以实现这些原来没有通信地址的家电设备连接到主电能表；

步骤3，主电能表针对具有通信地址的各家电设备建立存储各家电设备用电信息的家电设备档案数据库；其中，此处的家电设备用电信息包括对应的家电设备名称以及家电设备的用电信息；

步骤4，各家电设备内的辅助电能表获取对应所属家电设备的实时用电信息，并由各辅助电能表分别通过电力载波通信方式发送给具有显示器的家电设备；

步骤5，具有显示器的家电设备转发获取的各家电设备的实时用电信息给主电能表，并且具有显示器的家电设备将各辅助电能表发送来的所属家电设备的实时用电信息进行显示；

步骤6，具有显示器的家电设备接收外部遥控终端发送来的遥控指令，以命令其他家电设备执行对应遥控指令的动作；其中，遥控指令包括时段控制指令和/或功率控制指令。

当然，该基于电力载波通信的智能家居控制方法还可以包括：智能家居控制系统中的各家电设备接收并识别外部发送来的外部语音指令，并执行对应外部语音指令的动作，其中，外部语音指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；或者，智能家居控制系统中的各家电设备接收并识别外部发送来的外部手势指令，并执行对应外部手势指令的动作；其中，外部手指指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种。根据实际需要，智能家居控制系统中的各家电设备可以同时接收、识别外部发送来的外部语音指令和外部手势指令，并执行对应指令的动作。

该基于电力载波通信的智能家居控制方法也可以包括如下步骤：主电能表分别接收远端控制平台对各家电设备的升级程序；主电能表将各升级程序分别通过电力载波通信的方式转发给升级程序所对应的家电设备；各家电设备根据对应的升级程序升级自身功能。

当然，在本实施例中国，还可以由各辅助电能表获取自身所属家电设备的工作参数，并由辅助电能表将获取的家电设备的工作参数经电力载波通信方式发送给主电能表；主电能表将接收的工作参数发送给远端控制平台进行监控。

为了便于用户能够更为直观地了解各家电设备的用电情况，在本实施例的基于电力载波通信的智能家居控制方法中，主电能表首先提取家电设备档案数据库内各家电设备的用电信息，并根据所提取各家电设备的用电信息构建对应各家电设备的用电曲线图；然后，主电能表将构建的用电曲线图发送给具有显示器的家电设备，以由该显示器显示各家电设备的用电曲线图。

为了保护各家电设备之间的信息传输安全，通过设置各家电设备内的辅助电能表将采集的对应家电设备的用电信息进行加密，并由辅助电能表将加密处理的用电信息以及秘钥发送给主电能表处理；其中，辅助电能表所发送的秘钥为该辅助电能表所属家电设备在智能家居控制系统中的通信地址。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于电力载波通信的智能家居控制系统，包括主电能表(1)以及至少两个家电设备(2)，其特征在于，所述主电能表(1)内和各所述家电设备(2)内均设置有载波装置(3)，所述主电能表(1)与各所述家电设备(2)通过电力线(4)通信连接；至少一个所述家电设备具有显示器(5)以及对其他家电设备进行时段功率控制的辅助电能表(6)；所述具有显示器(5)的家电设备与其他家电设备通过电力线(4)通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征在于，所述各家电设备之间通过电力线进行载波通信连接。

3.根据权利要求2所述的基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征在于，所述各家电设备内具有接收并识别外部语音指令的语音识别装置；或/和，所述各家电设备内具有接收并识别外部手势指令的手势识别装置；其中，所述外部语音指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；所述外部手指指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；或者，

所述基于电力载波通信的智能家居控制系统还包括对所述具有显示器的家电设备进行控制的遥控终端(8)，所述遥控终端(8)与所述具有显示器(5)的家电设备通信连接。

4.根据权利要求3所述的基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征在于，所述各家电设备内均设置有辅助电能表(6)，所述主电能表(1)与各所述家电设备内的辅助电能表(6)通过电力线通信连接。

5.根据权利要求4所述的基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征在于，所述主电能表(1)内具有对所述各家电设备分配地址的地址分配装置(11)以及存储各家电设备用电信息的家电设备档案数据库(12)；其中，所述家电设备用电信息包括对应的家电设备名称以及家电设备的用电信息。

6.根据权利要求5所述的基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征在于，所述主电能表(1)与所述各家电设备(2)之间的通信协议与所述各家电设备(2)之间的通信协议不同；或者/和，

在所述基于电力载波通信的智能家居控制系统中，所述主电能表(1)连接外部网络，且所述主电能表内设置有生成WIFI信号的WIFI通信装置(13)；所述具有显示器(5)的家电设备设置有检测人体红外的红外传感设备(9)，所述红外传感设备(9)与该家电设备内的辅助电能表通信连接。

7.根据权利要求6所述的基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征在于，所述具有显示器的家电设备为电视机，所述其他家电设备分别为冰箱、空调、洗衣机和照明设备。

8.基于电力载波通信的智能家居控制方法，用于权利要求6所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能家居控制方法包括如下步骤1至步骤6：

步骤1，建立主电能表与各所述家电设备之间的电力载波通信连接；

步骤2，所述主电能表实时获取连接到该主电能表的家电设备信息，主电能表判断存在无通信地址的家电设备时，所述主电能表分配通信地址给对应的所述无通信地址的家电设备；

步骤3，所述主电能表针对具有通信地址的各家电设备建立存储所述各家电设备用电信息的家电设备档案数据库；其中，所述家电设备用电信息包括对应的家电设备名称以及家电设备的用电信息；

步骤4，所述各家电设备内的辅助电能表获取对应所属家电设备的实时用电信息，并由各辅助电能表分别通过电力载波通信方式发送给所述具有显示器的家电设备；

步骤5，所述具有显示器的家电设备转发获取的所述各家电设备的实时用电信息给主电能表，并且所述具有显示器的家电设备将各辅助电能表发送来的所属家电设备的实时用电信息进行显示；

步骤6，所述具有显示器的家电设备接收外部遥控终端发送来的遥控指令，以命令其他所述家电设备执行对应遥控指令的动作；其中，所述遥控指令包括时段控制指令和/或功率控制指令。

9.根据权利要求8所述的基于电力载波通信的智能家居控制方法，其特征在于，还包括：所述智能家居控制系统中的各家电设备接收并识别外部发送来的外部语音指令，并执行对应外部语音指令的动作；或者/和，所述智能家居控制系统中的各家电设备接收并识别外部发送来的外部手势指令，并执行对应外部手势指令的动作；其中，所述外部语音指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；所述外部手指指令包括开启、关闭、读取和设置中的至少一种；或者，

所述基于电力载波通信的智能家居控制方法还包括：所述主电能表分别接收远端控制平台对各家电设备的升级程序；所述主电能表将各升级程序分别通过电力载波通信的方式转发给升级程序所对应的家电设备；各家电设备根据对应的升级程序升级自身功能的步骤；或者；

所述基于电力载波通信的智能家居控制方法还包括：所述各辅助电能表获取自身所属家电设备的工作参数，并由辅助电能表将获取的家电设备的工作参数经电力载波通信方式发送给主电能表；主电能表将接收的工作参数发送给远端控制平台进行监控的步骤；或者；

所述基于电力载波通信的智能家居控制方法还包括：所述主电能表提取所述家电设备档案数据库内各家电设备的用电信息，并根据所提取各家电设备的用电信息构建对应各家电设备的用电曲线图；所述主电能表将构建的用电曲线图发送给所述具有显示器的家电设备，以由所述显示器显示各家电设备的所述用电曲线图的步骤。

10.根据权利要求9所述的基于电力载波通信的智能家居控制方法，其特征在于，还包括：所述各家电设备内的辅助电能表将采集的对应家电设备的用电信息进行加密，并由辅助电能表将加密处理的用电信息以及秘钥发送给主电能表处理的步骤；其中，所述辅助电能表所发送的秘钥为该辅助电能表所属家电设备在所述智能家居控制系统中的通信地址。