CN206096783U - 智能家居电力载波控制系统 - Google Patents

Abstract

一种智能家居电力载波控制系统，包括：控制主机、收发模块、无线开关、至少一个智能家居设备及其一一对应的控制模块，控制主机、收发模块和控制模块与电力线相连；收发模块适于在接收到通过无线开关所触发的无线信号时，将对应于无线信号且能够为控制模块所检测的电力载波信号在电力线上进行广播；无线开关能与任意智能家居设备对应控制模块相关联，所述关联包括无线信号与电力载波信号及其与无线开关所关联的控制模块触发的相应控制指令之间的映射关系；控制主机适于设定映射关系；关联的控制模块适于在识别出电力载波信号后，触发控制指令对相应智能家居设备执行控制操作。本实用新型能增加智能家居设备的控制距离，并使控制更为方便和灵活。

Description

智能家居电力载波控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居领域，特别涉及一种智能家居电力载波控制系统。

背景技术

电力载波通讯(PLC，Power Line Communication)是电力系统特有的通信方式，它是指利用现有电力线，通过电力载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，其最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。

目前电力载波的应用领域主要集中在家庭智能化，公用设施智能化(比如远程抄表系统，路灯远程监控系统等)以及工业智能化(比如各类设备的数据采集)。智能家居控制系统采用电力线载波技术实现，其原理是将电力载波技术集成后嵌入到各电器中去，并利用家庭现有的电力线作为载波通信媒介，实现智能设备之间的通信与控制。智能家居控制系统需要对家居环境中的多个应用类别的电气设备和装置进行智能控制，具体的智能控制类别有：灯具智能控制、安防智能控制、门窗智能控制、家居仪表控制、休闲娱乐智能控制、家电设备智能控制等，同时该智能家居控制系统对所有这些控制信息进行集成管理，实现远程操作和信息回馈。

现有的智能家居控制系统中通常会有控制主机，当用户需要对系统中的智能家居设备进行控制时，一般可以通过对与控制主机相对应的遥控器进行操作予以实现，而且通常还需要进一步借助显示设备(例如以电视机、电脑显示器等作为显示设备)呈现控制界面，在所述控制界面中展示智能家居控制系统中各个智能家居设备的控制面板，通过该遥控器选中控制面板上的各个虚拟按键(控件)实现对于智能家居设备的控制。

然而，现有的基于电力载波通讯技术的智能家居控制系统，与控制主机相对应的遥控器的遥控距离非常有限，而且通常也只能通过发送遥控信号至控制主机以实现对系统中各个智能家居设备的控制操作，如此使控制范围受控制主机在室内的设置位置所影响，例如控制主机设置于客厅，而用户拿着遥控器在卧室(假设卧室距离客厅较远)则有可能因距离过远或是墙壁对于信号的阻挡而无法实现控制。

为了增加控制距离，通过改进遥控器的信号发射强度和穿透性能等方式，或许是实现手段之一，但未必会行之有效，而且将使得成本有所上升，甚至可能还需要对控制主机的信号接收模块做出改进以适应遥控器的改进，这将进一步增加成本，包括技术开发人员的时间和精力上的成本；此外，仅仅通过遥控器发送遥控信号至控制主机实现控制的方式也显得不够方便和灵活。

因此，如何能在不过多增加成本的情况下，增加智能家居电力载波控制系统中对于智能家居设备的控制距离，并使控制方式更为方便和灵活，这成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是现有技术的智能家居电力载波控制系统中对于智能家居设备的控制距离有限且控制方式不够方便和灵活。

为解决上述问题，本实用新型技术方案提供一种智能家居电力载波控制系统，包括：控制主机、收发模块、至少一个无线开关和至少一个智能家居设备以及与各个智能家居设备一一对应的控制模块；所述控制主机和收发模块与电力线相连，所述智能家居设备通过对应的控制模块与所述电力线相连；所述收发模块适于在接收到通过所述无线开关所触发的无线信号时，将对应于所述无线信号且能够为所述控制模块所检测的电力载波信号在所述电力线上进行广播；所述无线开关能与任意的智能家居设备对应的控制模块相关联，所述关联包括所述无线信号与所述电力载波信号之间以及所述电力载波信号与所述无线开关所关联的控制模块触发的相应控制指令之间的映射关系；所述控制主机适于设定所述映射关系；与所述无线开关相关联的控制模块适于在识别出所述电力载波信号后，触发相应控制指令对与相关联的控制模块对应的智能家居设备执行相应的控制操作。

可选的，所述收发模块的数量为一个或一个以上，任一收发模块能够接收来自任意一个无线开关所触发的无线信号，并广播对应于所述无线信号且能够为所述控制模块所检测的电力载波信号。

可选的，一个无线开关与一个以上智能家居设备各自对应的控制模块相关联。

可选的，一个以上无线开关与一个智能家居设备对应的控制模块相关联。

可选的，所述智能家居设备包括照明设备，所述照明设备设有与所述无线开关之间完成对码的照明控制器，所述照明控制器适于在接收到通过所述无线开关所触发的无线信号后对所述照明设备执行相应的控制操作。

可选的，所述无线开关为无源无线开关。

可选的，所述无线开关包括一个以上适于触发不同的所述无线信号的控制按键。

可选的，所述收发模块集成于所述控制主机。

可选的，所述收发模块集成于任一智能家居设备对应的控制模块。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具有以下优点：

通过将无线开关加入到智能家居电力载波控制系统中，设定无线开关与系统中任意智能家居设备对应的控制模块相关联，由此使设定后的无线开关有可能在室内任何位置控制相关联的控制模块，从而可以增加控制距离到任何地方，并使系统组合更灵活，控制更方便。

附图说明

图1是本实用新型技术方案提供的智能家居电力载波控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的智能家居电力载波控制系统实现远距离控制的示意图。

具体实施方式

现有的智能家居电力载波控制系统中，通过遥控器发送遥控信号至控制主机对智能家居设备进行控制的方式，既存在控制距离上的限制，又显得不够方便和灵活。

为了能够在不过多增加成本的情况下简单方便地解决上述问题，本实用新型技术方案提供一种智能家居电力载波控制系统，通过将无线开关加入到智能家居电力载波控制系统中，设定无线开关与系统中任意智能家居设备对应的控制模块相关联，从而可以增加对于被关联控制模块对应智能家居设备的控制距离，并使系统组合更灵活，控制更方便。

如图1所示，所述智能家居电力载波控制系统包括：控制主机30、收发模块20、至少一个无线开关10和至少一个智能家居设备50以及与各个智能家居设备50一一对应的控制模块40；所述控制主机30和收发模块20与电力线相连，所述智能家居设备50通过对应的控制模块40与所述电力线相连；所述收发模块20适于在接收到通过所述无线开关10所触发的无线信号时，将对应于所述无线信号且能够为所述控制模块40所检测的电力载波信号在所述电力线上进行广播；所述无线开关10能与任意的智能家居设备50对应的控制模块40相关联，所述关联包括所述无线信号与所述电力载波信号之间以及所述电力载波信号与所述无线开关10所关联的控制模块40触发的相应控制指令之间的映射关系；所述控制主机30适于设定所述映射关系；与所述无线开关10相关联的控制模块40适于在识别出所述电力载波信号后，触发相应控制指令对与相关联的控制模块40对应的智能家居设备50执行相应的控制操作。

需要说明的是，虽然无线开关是现有技术中较为常见的，但是本实用新型技术方案中将无线开关纳入到基于电力载波通信技术的智能家居控制系统中却存在非显而易见性，这是因为：

首先，或许本领域技术人员容易想到将无线开关结合到通过短距离无线通信技术所建立的智能家居控制系统中，因为无线开关对于被控对象的控制也是基于无线通信技术，所以同样或类似的数据/指令通信方式使得相互结合容易被想到，而通过无线载波通信技术实现的智能家居控制，却与短距离无线通信基本上是没有关联的，无线开关与智能家居的无线载波控制相结合则一般不容易被想到；

其次，在基于电力载波通信技术的智能家居控制系统中，通常都是通过发送遥控信号至控制主机实现对系统中各个智能家居设备的控制操作，那么为了增加控制距离，本领域技术人员更趋向于将改进遥控器的信号发射强度和穿透性能等方式作为实现手段，受此局限，一般不容易想到脱离“控制主机的信号接收”，却利用无线开关去实现远距离控制；

最后，纳入智能家居控制系统的通常大多是被控制的对象，不断有新的智能家居设备会被加入到系统中，而无线开关通常仅仅用于控制室内的某个照明设备(主要为电灯)，其并不属于智能家居设备的范畴，不存在将无线开关纳入系统的必要性。

因此，本领域技术人员一般不容易想到将无线开关纳入基于电力载波的智能家居控制系统之中。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例作详细的说明。

本领域技术人员知晓，无线开关一种不同于传统电源开关的新式开关，该开关不用像传统电源开关，需要连接电源线，而是通过触发无线信号，与无线开关完成对码后的控制器根据接收的该无线信号，对安装该控制器的电器(一般为电灯)进行控制。无线开关一般能够实现较远的遥控距离，触发的无线信号可以穿墙且无方向限制。

随着无线开关相关技术的发展，无线开关趋于向无源化发展，即无源无线开关。无源无线开关，无需提供能量来源，除了不用像传统电源开关那样需要连接电源线，而且不需要像电视机的遥控器或手机，安装充电电池或干电池，也无需像光能计算器一样，需要内置太阳能电池采集供电。无源无线开关，内置有能量转换设备，只需手指轻轻按下开关的按键产生的机械能，或者人的手指触摸到开关的瞬间所收集周围的机械能、光能、热能等能量，都可自动转换为满足开关所需的电能，从而控制灯具、空调、电视机等多种电器设备。

无源无线开关，不必进行接线操作。它发射无线的控制信号来控制灯具等电器设备电源的通断。无源无线开关的每个按键，都可以随意配置或更换控制方式。例如：在无源无线开关上，可设置按第一次按“上”按键开灯，第二次按“上”按键关灯，第三次按“上”按键开灯，第四次按“上”按键关灯，这种循环开关灯模式；也可设置按“上”按键开灯，按“下”按键关灯，这种传统的开关灯模式；还可设置按住某一个按键不放开灯，一旦松开，立即关灯，这些不同的按键方式；无源无线开关的遥控，有些功能还可以定制。

本实施例中，所述无线开关具体可以为无源无线开关。由于无源无线开关不接电源线，它控制的电器设备可以随时调整，例如可以今天用它来控制客厅的灯，明天更改设置控制餐厅的灯，后天再次更改设置，控制电视机的电源插座。无源无线开关安装非常方便，即使不懂电器知识的人都可以很方便的安装，可以像家中的遥控器一样，随意放在任何位置，如果要将它固定到一个位置，只需在开关后面贴双面胶，粘贴到墙壁或家具的任何位置即可，如果日后想更换安装位置，还可以取下开关，重新粘贴。

在实际实施时，一个无线开关与一个智能家居设备对应的控制模块相关联，即“一控一”；也可以是一个无线开关与一个以上智能家居设备各自对应的控制模块相关联，即“一控多”；还可以是一个以上无线开关与一个智能家居设备对应的控制模块相关联，即“多控一”。

所述无线开关可以仅包括一个适于触发所述无线信号的控制按键，也可以包括一个以上适于触发不同的所述无线信号的控制按键，一个控制按键触发的无线信号既可以使一个控制模块触发相应控制指令对与其对应的智能家居设备执行相应的控制操作，也可以使一个以上控制模块各自触发相应控制指令对各自对应的智能家居设备执行相应的控制操作；一个无线开关若含有一个以上控制按键，则每个控制按键可以使一个控制模块触发不同控制指令对与该控制模块对应的智能家居设备执行不同的控制操作，也可以使不同控制模块触发各自对应控制指令对与其对应的智能家居设备执行相应的控制操作。

本实施例中，所述控制主机设定的无线信号与相应电力载波信号之间的映射关系存储于所述收发模块，如此能够提高远距离控制的效率。具体实施时，可以通过与控制主机相连的控制装置(例如手机、平板电脑等终端设备)向控制主机发出设定指令，由控制主机将所述无线信号与所述电力载波信号之间的映射关系进行设定，并将设定后的结果保存于所述收发模块。在其他实施例中，无线信号与相应电力载波信号之间的映射关系完全也可以存储于控制主机，不过此时收发模块则还需要通过控制主机得到与接收到的无线信号相对应的电力载波信号。

一般来说，控制模块识别出某个电力载波信号并触发相应控制指令对与其对应的智能家居设备执行相应的控制操作，这在现有技术的智能家居电力载波控制系统中是早已预设的，那么本实施例中，若所述无线开关上的一个控制按键所触发的无线信号仅用于使某个控制模块控制一个智能家居设备的某项控制操作，则只需要将预设的电力载波信号与该无线信号建立映射关系即可，若所述无线开关上的一个控制按键所触发的无线信号用于使多个控制模块控制各自对应智能家居设备，则需要重新设定电力载波信号，使其能够为多个控制模块所识别，此时除了建立电力载波信号与无线信号之间的映射关系，还需要建立该电力载波信号与各个关联的控制模块触发的相应控制指令之间的映射关系，该映射关系分别存储于各个关联的控制模块中。

本实施例中，所述收发模块的数量为一个或一个以上，任一收发模块能够接收来自任意一个无线开关所触发的无线信号，并广播对应于所述无线信号且能够为所述控制模块所检测的电力载波信号。具体地，若需要在一个房间内实现对于其他房间内智能家居设备的远距离控制，那么可以在多个房间分别设置一个收发模块，例如在客厅设置一个，在卧室设置一个，如此用户即使身在卧室便能实现客厅内智能家居设备的控制，即使身在客厅便能实现卧室内智能家居设备的控制。

在本实施例中，所述收发模块与控制主机各自独立，可以设置于同一房间，也可以分别设置于不同房间，例如既可以将控制主机和某个收发模块均设置于客厅，也可以将控制主机设置于客厅，而将某个收发模块设置于卧室。若控制主机和某个收发模块均设置于同一房间，则也可以将该收发模块集成于所述控制主机，无线开关可以通过所述控制主机中集成的所述收发模块与任何一个或一个以上智能家居设备对应的控制模块(可以无无线接收功能)相对应。

此外，所述收发模块还可以集成于任一智能家居设备对应的控制模块，此时所述无线开关可以直接与所述控制模块中所集成的收发模块相对应。在具体实施时，可以将一个收发模块集成于一个智能家居设备对应的控制模块，也可以将一个以上收发模块分别集成于相应个数的智能家居设备各自对应的控制模块。在实际实施时，若某些智能家居设备对应的控制模块本身便具有无线接收功能，则此时也可以将其改造为所述收发模块，如此能减少实施的成本。

本实施例中，所述智能家居设备包括照明设备，所述照明设备设有与所述无线开关之间完成对码的照明控制器，所述照明控制器适于在接收到通过所述无线开关所触发的无线信号后对所述照明设备执行相应的控制操作。由于无线开关通常的作用是通过无线信号直接控制某个或某些电灯，那么无线开关除了能够用于智能家居电力载波控制系统中，也可以同时维持原有的控制作用。

需要指出的是，本实施例中的智能家居电力载波控制系统至少存在两种控制方式，一种是通过无线开关发送所述无线信号至所述收发模块，所述收发模块将对应于所述无线信号且能够为所述控制模块所检测的电力载波信号在所述电力线上进行广播，与所述无线开关相关联的控制模块在识别出所述电力载波信号后，触发相应控制指令对与相关联的控制模块对应的智能家居设备执行相应的控制操作，另一种是通过遥控器发送遥控信号至控制主机实现对系统中各个智能家居设备的控制操作，这两种控制方式相结合，既能够增加控制距离，又能够使控制更为方便和灵活。

本实施例中以智能家居电力载波控制系统实现不同房间内照明设备(电灯)的远距离控制为例进行说明。本领域技术人员能够理解的是，所述无线开关不仅仅局限于对电灯的远距离控制，完全可以适用于其他的智能家居设备，例如空调、电扇、电动窗帘等。

如图2所示，本实施例的智能家居电力载波控制系统包括设置于客厅的控制主机、收发模块X、无线开关1、无线开关3、客厅电灯A以及相应的控制模块A、客厅电灯B以及相应的控制模块B、客厅电灯C以及相应的控制模块C，以及设置于卧室的收发模块Y、无线开关2、无线开关4、客厅电灯D以及相应的控制模块D和客厅电灯E以及相应的控制模块E，其中控制主机、收发模块X、控制模块A、控制模块B和控制模块C、收发模块Y、控制模块D和控制模块E均连接于电力线。在实际实施时，各个电灯对应的控制模块也可以集成于相应的电灯之上。

假设客厅与卧室之间的距离较远，若仅仅通过遥控器发送遥控信号至控制主机，则现有技术并不能在卧室中实现对于客厅电灯A、客厅电灯B和客厅电灯C的控制，同样也不能在客厅中实现对于卧室电灯D和卧室电灯E的控制。

本实施例的智能家居电力载波控制系统中：

即使用户处于卧室之内，仍然有可能通过无线开关2或无线开关4(具体哪个无线开关控制哪个灯，需要用户进行关联设定)触发无线信号，如果将无线开关2与客厅电灯A对应的控制模块A相关联，收发模块Y在接收到通过无线开关2所触发的无线信号时，将对应于所述无线信号且能够为控制模块所检测的电力载波信号在所述电力线上进行广播，与无线开关2相关联的控制模块A适于在识别出所述电力载波信号后，触发相应控制指令对与控制模块A对应的客厅电灯A执行相应的控制操作，例如开灯或关灯的操作。

当然，如果将无线开关2与客厅电灯A对应的控制模块A、客厅电灯B对应的控制模块B相关联、客厅电灯C对应的控制模块C均建立关联关系，则通过无线开关2能够同时控制客厅电灯A、客厅电灯B和客厅电灯C，从而实现在卧室便能一键控制客厅内的所有电灯，如果再将无线开关2与卧室电灯D对应的控制模块D以及卧室电灯E对应的控制模块E相关联，则能一键控制所有电灯，这使晚上准备睡觉的用户躺在卧室床上就能关闭所有电灯，而不需要一盏一盏地去关灯，由此具有极大的便利性。

容易理解的是，如果将无线开关2和无线开关4都与客厅电灯A对应的控制模块A相关联，则无论是无线开关2，还是无线开关4，都能够在卧室实现对于客厅电灯A的控制。

同理，当用户处于客厅内，也能够通过无线开关1或无线开关3(具体哪个无线开关控制哪个灯，需要用户进行关联设定)触发无线信号，如果将无线开关1与卧室电灯D对应的控制模块D相关联，收发模块X在接收到通过无线开关1所触发的无线信号时，将对应于所述无线信号且能够为控制模块所检测的电力载波信号在所述电力线上进行广播，与无线开关1相关联的控制模块D适于在识别出所述电力载波信号后，触发相应控制指令对与控制模块D对应的卧室电灯D执行相应的控制操作。

通过本实施例提供的结合了无线开关的智能家居电力载波控制系统，不但能增加控制距离到任何地方，而且还使系统组合更灵活，控制更方便。本实施例中，可以将以下多种控制方式相结合：既通过与控制主机相对应的遥控器能够发送遥控信号至控制主机，使控制主机以电力载波信号的方式控制任意一盏或一盏以上电灯，也可以通过无线开关控制客厅或卧室的电灯，如图2所示的无线开关4，除了可以通过发送无线信号至收发模块Y控制客厅或卧室的任意一盏或一盏以上电灯，也可以直接通过发送无线信号至包含设置有完成对码的控制器(图2中未示出)的卧室电灯E，如图2中点划线箭头所示。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能家居电力载波控制系统，其特征在于，包括：控制主机、收发模块、至少一个无线开关和至少一个智能家居设备以及与各个智能家居设备一一对应的控制模块；所述控制主机和收发模块与电力线相连，所述智能家居设备通过对应的控制模块与所述电力线相连；

所述收发模块适于在接收到通过所述无线开关所触发的无线信号时，将对应于所述无线信号且能够为所述控制模块所检测的电力载波信号在所述电力线上进行广播；

所述无线开关能与任意的智能家居设备对应的控制模块相关联，所述关联包括所述无线信号与所述电力载波信号之间以及所述电力载波信号与所述无线开关所关联的控制模块触发的相应控制指令之间的映射关系；所述控制主机适于设定所述映射关系；

与所述无线开关相关联的控制模块适于在识别出所述电力载波信号后，触发相应控制指令对与相关联的控制模块对应的智能家居设备执行相应的控制操作。

2.根据权利要求1所述的智能家居电力载波控制系统，其特征在于，所述收发模块的数量为一个或一个以上，任一收发模块能够接收来自任意一个无线开关所触发的无线信号，并广播对应于所述无线信号且能够为所述控制模块所检测的电力载波信号。

3.根据权利要求1所述的智能家居电力载波控制系统，其特征在于，一个无线开关与一个以上智能家居设备各自对应的控制模块相关联。

4.根据权利要求1所述的智能家居电力载波控制系统，其特征在于，一个以上无线开关与一个智能家居设备对应的控制模块相关联。

5.根据权利要求1所述的智能家居电力载波控制系统，其特征在于，所述智能家居设备包括照明设备，所述照明设备设有与所述无线开关之间完成对码的照明控制器，所述照明控制器适于在接收到通过所述无线开关所触发的无线信号后对所述照明设备执行相应的控制操作。

6.根据权利要求1所述的智能家居电力载波控制系统，其特征在于，所述无线开关为无源无线开关。

7.根据权利要求1所述的智能家居电力载波控制系统，其特征在于，所述无线开关包括一个以上适于触发不同无线信号的控制按键。

8.根据权利要求1所述的智能家居电力载波控制系统，其特征在于，所述收发模块集成于所述控制主机。

9.根据权利要求1所述的智能家居电力载波控制系统，其特征在于，所述收发模块集成于任一智能家居设备对应的控制模块。