CN100525231C - 节能信息家电网络及节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能信息家电网络及节能控制方法，节能信息家电网络包括家庭网络主机和智能信息家电；家庭网络主机内设有信号接口模块，智能信息家电中设有与信号接口模块通讯连接的信号处理模块，该信号处理模块中包括高频信号处理单元、低频信号处理单元；信号处理模块与信息处理收发单元连接；节能控制方法包括低频信号处理单元接收到低频触发信号后，向高频信号处理单元发出工作触发信号；智能信息家电反馈将要转换为冷待机状态的信息；智能信息家电在完成信息处理后，由热待机状态转换为冷待机状态。本发明大幅降低了信息家电网络的能源消耗，减少了造成重要部件损坏的几率，消除了可能发生火灾的安全隐患，具有较好的实际应用价值。

Description

节能信息家电网络及节能控制方法

技术领域

本发明涉及一种节能信息家电网络及节能控制方法，特别是一种通过在信息家电中设置信号处理模块，使信息家电能够在需要工作时，进入热待机状态，从而降低能源损耗，实现节能的信息家电网络以及在该网络的使用中进行节能控制的方法。

背景技术

随着网络技术与信息家电产业的发展，使得原有单纯的家电设备可以与网络进行数据交换，这种可以与网络进行信息交互的家电设备即为信息家电，也叫做网络家电。信息家电可以接收网络中的数据，并向网络反馈其状态信息，信息家电的诞生使得用户通过互联网就可以获知家庭中的信息家电的数据，从而使用户可以不回到家中就可以了解到信息家电的状态。其中，智能信息家电是信息家电中功能较多的家电，其信息交互及数据处理的比较复杂，如电视机、微波炉、电冰箱，以及带有集线器的复合设备等。除此之外的信息家电为逻辑信息家电，这些家电只是一些具有简单逻辑功能的电器，如信号控制电灯、电水龙头等。逻辑信息家电在工作中只需接收一些简单的逻辑控制命令(如打开或关闭的控制信号)就能够完成相应的执行动作，并能够向控制设备或网络反馈状态信息(如开关状态)而不需要复杂的信息交互。

目前，信息家电网络的组成方式一般有集中式控制和分布式控制。不管控制方式如何，其网络系统的组成如图1所示。一般包括网关设备或称为家庭网络主机1以及智能信息家电2和逻辑信息家电3，其中，家庭网络主机对外通过相应的网络接口与外部的通信网络4连接，对内，则通过其内部设置的信号接口模块11，采用总线方式或者电力线方式(简称PLC)，或者通过无线接口模块以无线通信方式或者以组合方式与多个智能信息家电2和逻辑信息家电3进行连接，构成家庭内部的局域信息网络。每一个智能信息家电2均设有用于辨别控制信号，并控制数据信息交换的信息处理收发单元，该信息处理收发单元可以是以太网侦听模块，或者总线收发模块和/或无线信号收发模块。

在组网方式上，一般采用网状网连接方式，同时把家庭网络划分为传送高速数据的主干网和传送低速数据的子网，主干网和子网中的设备一般采用不同的协议栈和不同的传送模式，主干网中可以采用以太网完成组网，子网中底层一般采用非以太网的方式组网。

由于智能信息家电2和逻辑信息家电3的运行通过家庭网络主机1的控制指令实现，因此，这些信息家电通常在不工作时的状态为待机状态。对于逻辑信息家电来说，因其控制逻辑简单，没有或者只有少量数据交换，所以在待机状态下基本没有功率消耗，此时，可以看作为冷待机状态，所谓冷待机状态是指在家电内部的所有工作器件，只有工作在低频信号下的控制单元处于工作状态。而对于智能信息家电来说，由于控制逻辑相对复杂，且往往需要与其他设备或外部网络交互数据，因此，通常采取随时可以进入工作状态的待机方式，称为热待机状态。在热待机状态下，智能信息家电的控制电路(或控制模块)均处于加电状态下。在信息家电网络工作中，当需要某个逻辑信息家电工作时，家庭网络主机1发出低频控制信息，该信息中含有该逻辑信息家电的地址信息，该逻辑信息家电接收到这个低频控制信息后，执行相应的动作；当需要某个智能信息家电进行数据信息处理时，由于低频控制信息无法完成复杂的数据信息处理的控制，因此，家庭网络主机1发出高频控制信息，该信息中也含有该智能信息家电的地址信息，该智能信息家电中设置的信息处理收发单元接收高频控制信息，完成智能信息家电的数据交换处理工作。

目前的信息家电网络存在着一些缺陷：在实际应用中，经常会出现家中无人的情况，低频控制信息不能控制智能信息家电的工作，所以，几乎所有需要人为参与操作的智能信息家电都会在长时间无任何操作指令的情况下始终处于热待机状态，这样就会浪费大量的电力能源。不仅如此，而且还因为热待机状态使智能信息家电中的一些重要部件长时间的处于较大的电压或电流载荷下，从而容易造成这些重要部件的损坏，甚至埋下火灾的安全隐患。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题在于克服现有信息家电网络所存在着的浪费大量的电力能源、容易造成重要部件的损坏以及火灾的安全隐患的缺陷。

为此，本发明所提供了一种节能信息家电网络及节能控制方法。

本发明提供的一种节能信息家电网络，包括家庭网络主机和智能信息家电；所述家庭网络主机内设有用于与所述智能信息家电实现通信的信号接口模块，所述智能信息家电中设有与所述信号接口模块通讯连接的信号处理模块；该信号处理模块中包括一高频信号处理单元，用于接收所述信号接口模块的高频信号，并控制数据信息的传递；以及一低频信号处理单元，用于接收所述信号接口模块发送的开机信号和关机信号，所述开机信号用于将智能信息家电从冷待机状态转换为热待机状态，所述关机信号用于将智能信息家电从热待机状态转换为冷待机状态；所述信号处理模块与所述智能信息家电中设置的信息处理收发单元连接；所述智能信息家电的控制电路板上设置有定时器，所述定时器用于根据所设定的收到进行信息处理的操作指令的时间长短来发出关机信号。

本发明提供的一种节能信息家电网络的节能控制方法，包括以下步骤：

步骤1、节能信息家电网络在正常工作中，智能信息家电中的低频信号处理单元接收到来自家庭网络主机内设置的信号接口模块发出的低频触发信号后，向智能信息家电中的高频信号处理单元发出工作触发信号；

步骤2、所述高频信号处理单元通过智能信息家电中的信息处理收发单元触发所述智能信息家电，使该智能信息家电处于热待机状态；

步骤3、所述智能信息家电依据所述家庭网络主机发送的操作指令，完成相应的信息处理后，开启定时器；

步骤4、当所述定时器到时后，继续执行步骤5；

步骤5、所述智能信息家电反馈将要转换为冷待机状态的信息；

步骤6、所述智能信息家电由热待机状态转换为冷待机状态，结束。

在上述节能信息家电网络的技术方案中，所有的智能信息家电中都设置了包含有高频信号处理单元和低频信号处理单元的信号处理模块，该信号处理模块与家庭网络主机内设置的信号接口模块通讯连接。这样，在正常待机状态下，使智能信息家电处于冷待机状态，当需要某个智能信息家电工作时，家庭网络主机向该智能信息家电发出低频触发信号，该智能信息家电中的低频信号处理单元通过高频信号处理单元使该智能信息家电由冷待机状态转换为热待机状态。当完成相应的信息处理工作后，智能信息家电再由热待机状态转换为冷待机状态。

在上述节能信息家电网络的节能控制方法的技术方案中，通过低频信号处理单元对高频信号处理单元的触发，以及经过智能信息家电在完成信息处理工作后的待机状态转换等步骤，使智能信息家电在不工作的时候，能够保持低耗电的冷待机状态。

在本发明中，低频信号只用作控制信号的传输，高频信号只在热待机或工作模式下才会进行信息数据传送的控制，从而大幅降低了信息家电网络的能源消耗，减少了造成重要部件损坏的几率，消除了可能发生火灾的安全隐患，具有较好的实际应用价值。

下面通过具体实施例并结合附图，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有信息家电网络的系统结构示意图；

图2为本发明的节能信息家电网络第一实施例的系统结构示意图；

图3为本发明节能信息家电网络第二实施例中信号处理模块结构框图；

图4为本发明的节能控制方法的第一实施例的流程图；

图5为本发明的节能控制方法的第二实施例的流程图；

图6为本发明的节能控制方法的第三实施例的流程图。

具体实施方式

节能信息家电网络第一实施例

如图2所示，为本发明的节能信息家电网络的一个系统结构示意图，该系统包括家庭网络主机1和多个智能信息家电2。家庭网络主机1内设有信号接口模块11，该信号接口模块11用于与智能信息家电2实现通信。智能信息家电2中设有信号处理模块21。智能信息家电2通过该信号处理模块21与信号接口模块11通讯连接。该信号处理模块11中包括用于接收来自信号接口模块11，触发智能信息家电2接收高频信号，并控制数据信息传递的高频信号处理单元211，以及低频信号处理单元212，用于接收信号接口模块11发送的开机信号和关机信号，所述开机信号用于将智能信息家电2从冷待机状态转换为热待机状态，所述关机信号用于将智能信息家电2从热待机状态转换为冷待机状态。信号处理模块21与智能信息家电2中设置的信息处理收发单元22连接。智能信息家电的控制电路板23上设置有定时器231，定时器231用于根据所设定的收到进行信息处理的操作指令的时间长短来发出关机信号。

在上述系统中，家庭网络主机1对外可采用无线或有线方式与外部的通信网络4连接，可实现远距离遥控；对内采取电力线方式(即PLC方式)与智能信息家电2以及逻辑信息家电连接。由电力线来承载总线信号，这样可以便于智能信息家电2以及其他逻辑信息家电的移动使用，因此，采用PLC方式较为方便。另外，本实施例还可以设置无线连接方式，使设备之间的通信能够更加灵活。在本实施例中，还设有简单的逻辑信息家电，但由于逻辑信息家电与本发明所要解决的节能技术问题无关，故省略。

智能信息家电2中的信息处理收发单元22为以太网侦听模块和无线信号收发模块。在采用总线方式进行连接时，也可以采用设置总线收发模块。

低频信号用于传送简单的控制信号，如：on/off等开关信号，也用于对高频信号处理单元211进行触发，使高频信号处理单元211进入工作状态，高频信号处理单元211在进入工作状态的同时对智能信息家电2内的控制电路进行触发，使控制电路接通电源转入能够处理相应信息的工作状态，并且同时激活信息处理收发单元22。此时，智能信息家电2处于热待机状态。高频信号处理单元211还可以通过家庭网络主机1与外部通信网络4交换数据、消息。高频信号采用OFDM调制方式，用于传送在电力线上传输的大数据量信息，如：视频信息等。信号接口模块11采用电力线信号转换模块进行信息的控制和传输。

本实施例采用家庭内部最广泛存在的电力线作为多数家电的信号传送通道，其控制系统采用电力线上传输的通用协议，可以是X10、CEBus、Lon works、ApBus等协议，也可采用自定义的协议。

节能信息家电网络第二实施例

本实施例与上述实施例的不同之处仅在于信号处理模块21的具体结构不同，其余相同，故不赘述。参见图3。在本实施例中，高频信号处理单元211中设有开关电路213，该开关电路213的控制端与低频信号处理单元212的触发信号输出端连接，用于触发高频信息处理单元211，进而触发智能信息家电待机状态的转换。

节能控制方法第一实施例

如图4所示，本实施例至少包括以下步骤：

步骤401、在本发明的节能信息家电网络正常工作中，当某一个智能信息家电处于冷待机状态，该智能信息家电中的低频信号处理单元接收到来自家庭网络主机内设置的信号接口模块发出的低频触发信号后，向该智能信息家电中的高频信号处理单元发出工作触发信号；

步骤402、高频信号处理单元通过智能信息家电中的信息处理收发单元触发所述智能信息家电，使该智能信息家电由冷待机状态转换为处于热待机状态。此时，该智能信息家电可以接收来自家庭网络主机发出的操作指令；

步骤403、该智能信息家电依据家庭网络主机发送的操作指令，完成相应的信息处理，如调整自身的工作内容、参数或下载、上传数据信息后，开启定时器；

步骤404、当定时器到时后，继续执行步骤405；

步骤405、智能信息家电反馈将要转换为冷待机状态的信息；

步骤406、智能信息家电由热待机状态转换为冷待机状态，结束。

在本实施例中，智能信息家电在不工作时，被设定为冷待机状态，这样可以节约能量消耗。只有当需要某个智能信息家电工作时，才使其转换为热待机状态。定时器的时长可以由用户自行设定，也可以在该智能信息家电出厂时，有制造厂家设定。时长越长，则消耗的无用能量越多，反之虽然可以节约能耗，但是，当来自家庭网络主机的触发信息间隔较短，且较频繁时，反复的待机状态转换，也会给智能信息家电的部件使用寿命带来不好影响，因此，设定恰当的定时器的时长，可以有效地保护智能信息家电，又能够节省能源。

当智能信息家电完成了信息处理工作后，在设定的时间内没有获得其他操作指令，而转换为冷待机状态后，将其自身的待机状态反馈给家庭网络主机，可以使家庭网络主机获取各个智能信息家电的待机状况信息。

节能控制方法第二实施例

图5所示为本发明节能控制方法的另一个较佳实施例，该实施例执行以下步骤：

步骤501、节能信息家电网络正常工作中，当某一个智能信息家电中的低频信号处理单元接收到来自家庭网络主机内设置的信号接口模块发出的低频触发信号；

步骤502、判断该智能信息家电当前是否处于关机状态，如果是，则结束；如果否，则执行步骤503；

步骤503、判断该智能信息家电当前是否处于热待机状态，是，则执行步骤506；否，则继续执行步骤504；

步骤504、低频信号处理单元向智能信息家电中的高频信号处理单元发出工作触发信号；

步骤505、高频信号处理单元被触发后，进入工作状态，并触发智能信息家电中的控制电路进入工作状态，使该智能信息家电由原来的冷待机状态转换为热待机状态；

步骤506、该智能信息家电开启定时器，等待操作指令；

步骤507、该智能信息家电判断是否收到进行信息处理的操作指令，如果是，则执行步骤508；如果否，则执行步骤515；

步骤508、判断是否收到关机信号，如果是，则513；如果否，则执行步骤509；

步骤509、智能信息家电将所述定时器清零；

步骤510、该智能信息家电依据家庭网络主机发送的操作指令，完成相应的信息处理；

步骤511、再次开启定时器；

步骤512、判断定时器是否到时，如果是，则执行步骤513；如果否，则返回执行步骤507；

步骤513、智能信息家电反馈将要转换为冷待机状态的信息；

步骤514、智能信息家电由热待机状态转换为冷待机状态，结束；

步骤515、判断定时器是否到时，如果是，则执行步骤513；如果否，则返回执行步骤507。

在本实施例中，两次开启定时器，是因为当智能信息家电处于热待机状态后，如果由于其他原因，例如故障，导致操作指令没有发送过来，则智能信息家电在等待一段时间后，自动转入冷待机状态，从而节省了能源。当接收到操作指令后，智能信息家电自然由热待机状态转入信息处理的工作状态，因此，无需待机，此时必须对定时器清零，以免在信息处理中，由于定时器的到时而导致信息处理中断。只有当信息处理完成后，在未知是否还有后续操作指令的前提下，智能信息家电才会在热待机状态下，重新开启定时器，以保证不会过多地消耗能源。

节能控制方法第三实施例

图6所示为本发明节能控制方法的再一个较佳实施例，本实施例与图5所示的实施例不同之处在于，步骤601为首次开机信号，该实施例执行以下步骤：

步骤601、智能信息家电收到首次开机信号；

步骤602、该智能信息家电进入热待机状态；

步骤603、该智能信息家电开启定时器，等待操作指令；

步骤604、该智能信息家电判断是否收到进行信息处理的操作指令，如果是，则执行步骤605；如果否，则执行步骤612；

步骤605、判断是否收到关机信号，如果是，则610；如果否，则执行步骤606；

步骤606、智能信息家电将所述定时器清零；

步骤607、该智能信息家电依据家庭网络主机发送的操作指令，完成相应的信息处理；

步骤608、再次开启定时器；

步骤609、判断定时器是否到时，如果是，则执行步骤610；如果否，则返回执行步骤604；

步骤610、智能信息家电反馈将要转换为冷待机状态的信息；

步骤611、智能信息家电由热待机状态转换为冷待机状态，结束；

步骤612、判断定时器是否到时，如果是，则执行步骤610；如果否，则返回执行步骤604。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1、一种节能信息家电网络，包括家庭网络主机和智能信息家电；所述家庭网络主机内设有用于与所述智能信息家电实现通信的信号接口模块，其特征在于，所述智能信息家电中设有与所述信号接口模块通讯连接的信号处理模块；该信号处理模块中包括一高频信号处理单元，用于接收所述信号接口模块的高频信号，并控制数据信息的传递；以及一低频信号处理单元，用于接收所述信号接口模块发送的开机信号和关机信号，所述开机信号用于将智能信息家电从冷待机状态转换为热待机状态，所述关机信号用于将智能信息家电从热待机状态转换为冷待机状态；所述信号处理模块与所述智能信息家电中设置的信息处理收发单元连接；所述智能信息家电的控制电路板上设置有定时器，所述定时器用于根据所设定的收到进行信息处理的操作指令的时间长短来发出关机信号。

2、根据权利要求1所述的节能信息家电网络，其特征在于，所述高频信号处理单元中设有开关电路，该开关电路的控制端与所述低频信号处理单元的触发信号输出端连接，用于触发所述智能信息家电待机状态的转换。

3、根据权利要求1或2所述的节能信息家电网络，其特征在于，所述信息处理收发单元为以太网侦听模块或总线收发模块或无线信号收发模块。

4、一种节能信息家电网络的节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、节能信息家电网络在正常工作中，智能信息家电中的低频信号处理单元接收到来自家庭网络主机内设置的信号接口模块发出的低频触发信号后，向智能信息家电中的高频信号处理单元发出工作触发信号；

步骤2、所述高频信号处理单元进入工作状态，并使该智能信息家电处于热待机状态；

步骤3、所述智能信息家电依据所述家庭网络主机发送的操作指令，通过智能信息家电中的信息处理收发单元完成相应的信息处理后，开启定时器；

步骤4、当所述定时器到时后，继续执行步骤5；

步骤5、所述智能信息家电反馈将要转换为冷待机状态的信息；

步骤6、所述智能信息家电由热待机状态转换为冷待机状态，结束。

5、根据权利要求4所述的节能信息家电网络的节能控制方法，其特征在于，所述步骤1中，所述低频信号处理单元在接收到所述低频触发信号后，判断所述智能信息家电当前是否处于关机状态，如果是，则结束；如果否，则向智能信息家电中的高频信号处理单元发出工作触发信号。

6、根据权利要求4所述的节能信息家电网络的节能控制方法，其特征在于，所述步骤2与步骤3之间还设有以下步骤：

步骤21、所述智能信息家电开启定时器；

步骤22、判断是否收到进行信息处理的操作指令，如果是，则执行步骤23；如果否，则执行步骤24；

步骤23、所述智能信息家电将所述定时器清零，然后执行步骤3；

步骤24、判断所述定时器是否到时，如果是，则跳转执行步骤5；如果否，则返回执行步骤22。

7、根据权利要求6所述的节能信息家电网络的节能控制方法，其特征在于，所述步骤4具体为：判断所述定时器是否到时，如果是，则执行步骤5；如果否，则返回执行步骤22。

8、根据权利要求4、5、6或7所述的节能信息家电网络的节能控制方法，其特征在于，所述步骤1中，当所述低频信号处理单元在接收到所述低频触发信号后，还进一步设有判断智能信息家电当前是否处于热待机状态的步骤，是，则直接跳转执行步骤3。

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