CN102387056A - 一种智能家用电器控制系统 - Google Patents

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范鹏展
常沛
袁伟亭
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牛汗超
薛文焕
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Abstract

本发明提供一种智能家用电器控制系统，应用于无线网状网络，所述系统包括：无线网状路由器和多种智能家用电器，所述无线网状路由器的一端与所述多种智能家用电器中至少两种智能家用电器无线连接，所述多种智能家用电器中其余智能家用电器分别与所述两种智能家用电器直接或间接无线连接，所述多种智能家用电器之间组成无线网状网络；所述无线网状路由器的另一端与互联网络有线连接，并为所述多种智能家用电器提供多跳的无线网状网络连接。本发明基于433MHz，在家庭中实现mesh网络，解决了现有家用电器无线使用的不稳定性和接入网络难的技术问题，提高了家庭用电系统整体的稳定性以及数据传输的效率，同时更加方便新设备的接入。

Description

一种智能家用电器控制系统
技术领域
本发明涉及网络技术领域，特别涉及一种智能家用电器控制系统。
背景技术
随着科技和社会的不断进步，人民生活水平不断提高，智能家用电器已经逐渐进入了人们的生活。但是，随着智能家用电器的广泛使用，在使用的过程中也随之暴露出来一些问题，比如，无线信号的盲点区域，智能家用电器间干扰，带宽不足，组网困难，过分依赖AP主网关等等问题。
目前，家用电器间的无线通信多半基于433MHz，通常情况下由一台固定的网关(比如接入点AP或路由器)接入网络，一旦网关发生故障，则该网关管理的所有无线家用电器都不能进行通信，从而影响力用户的使用度。
在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，现有家居无线环境中，常常存在无线信号无法覆盖的地点，即控制盲区。如果有多个家用电器同时使用，也会出现各电器之间互相干扰，信号差、带宽受限、接入难或者控制失效等情况，从而降低了家用电器无线使用的稳定性以及用户的满意度。
发明内容
本发明实施例提供一种智能家用电器控制系统，以解决现有家用电器无线使用的不稳定性和接入网络难的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种智能家用电器控制系统，所述系统应用于基于433MHz的无线网状网络，所述系统包括：无线网状路由器和多种智能家用电器，所述无线网状路由器的一端与所述多种智能家用电器中至少两种智能家用电器无线连接，所述多种智能家用电器中其余智能家用电器分别与所述两种智能家用电器直接或间接无线连接，所述多种智能家用电器之间组成无线网状网络；所述无线网状路由器的另一端与互联网络有线连接，并为所述多种智能家用电器提供多跳的无线网状网络连接。
优选的，每种智能家用电器中均包括：433MHz无线通信单元，用于发送和接收无线信号。
优选的，在所述无线网状网络中，每种智能家用电器均作为接入点AP或路由器，用于发送和接收无线信号，并与一个或多个对等的智能家用电器直接进行通信。
优选的，所述系统还包括：手提电脑、手机、掌上电脑PDA或平板电脑PAD，所述手提电脑、手机、掌上电脑PDA和/或平板电脑PAD，分别与所述多种智能家用电器的一个或多个无线连接。
优选的，所述系统还包括：新的智能家用电器，在给新的智能家用电器上电后，所述新的智能家用电器自动搜索无线网状网络，并自动加入所述搜索到的无线网状网络。
本发明实施例就是基于433MHz，解决了现有家用电器无线使用的不稳定性和接入网络难的技术问题，提高了家庭用电系统整体的稳定性以及数据传输的效率，同时更加方便新设备的接入。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种智能家用电器控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种智能家用电器控制系统的应用实例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种智能家用电器控制系统的结构示意图，所述系统应用于基于433MHz的无线网状网络，在该实施例中，以5种智能家用电器为例，但并不限于此。所述系统包括：无线网状路由器11和多种智能家用电器12，所述无线网状路由器11的一端与所述多种智能家用电器中至少两种智能家用电器无线(本实施例以第一智能家用电器121和第二智能家用电器122为例)连接，所述多个智能家用电器中其余智能家用电器(即第三智能家用电器123、第四智能家用电器124至第五智能家用电器125)分别与所述两个智能家用电器(即第一智能家用电器121和第二智能家用电器122)直接或间接无线连接，所述多种智能家用电器之间组成无线网状(Mesh)网络；所述无线网状路由器11的另一端与互联网络13有线连接，并为所述多种智能家用电器提供多跳的无线网状网络连接。在该实施例中，所述第一智能家用电器、第二智能家用电器、第三智能家用电器、第四智能家用电器和第五智能家用电器，可以是同一种的智能家用电器，也可以是不同种的智能家用电器，本实施例不作限制。
优选的，在该实施例中，每种智能家用电器中可以包括：433MHz无线通信单元，用于发送和接收无线信号。
优选的，在无线网状网络中，每个智能家用电器均可以作为接入点AP或路由器，用于发送和接收无线信号，与一个或多个对等的智能家用电器直接进行通信。
也就是说，在无线Mesh网络中，一个智能家用电器不仅能传送和接收信息，还能充当路由器对其附近智能家用电器转发信息，随着更多智能家用电器的相互连接和可能的路径数量的增加，总的带宽也大大增加。
本发明实施例中，由于智能家用电器接入无线Mesh网络，在该无线Mesh网络中的任何智能家用电器都可以同时作为接入点AP(Access Point)或路由器，都可以发送和接收无线信号，每个智能家用电器还可以与一个或者多个对等智能家用电器进行直接通信。
而现有的交互式网络技术中：比如无线局域网(WLAN)中，每个智能家用电器均通过一条与接入点AP相连的无线链路来访问网络，形成一个局部的BSS(Basic Service Set)。智能家用电器如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点AP。
由此可见，本发明实施例与现有技术相比，由于任何一个智能家用电器都可以同时作为接入点AP，如果最近的智能家用电器由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近智能家用电器进行传输。依此类推，数据还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个智能家用电器进行传输，直到到达最终目的地为止。
优选的，所述系统还可以包括：新的智能家用电器，在给新的智能家用电器上电后，所述新的智能家用电器自动搜索无线网状网络，并自动加入所述搜索到的无线网状网络
也就是说，本发明实施例中，与现有的交换式网络相比，无线Mesh网络去掉了节点(即智能家用电器)之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络里，如果要添加新的设备(比如智能家用电器，或者其他无线设备，比如手机等)，只需要简单地接上电源就可以了，该新的设备可以自动进行自我配置，并确定最佳的多跳传输路径。添加或移动设备时，网络能够自动发现拓扑变化，并自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径。
优选的，所述系统还可以包括：手提电脑、手机、掌上电脑PDA或平板电脑PAD，所述手提电脑、手机、掌上电脑PDA和/或平板电脑PAD，分别与所述智能家用电器无线连接。
由此可知，本发明实施例一改旧式的“一主多从”组网模式，通过智能家用电器常用的433MHz无线，实现“多主、多点、多路径”的智能家用电器组网，并且通过无线mesh网络的自修复、自优化、自组建等特点，每一台智能家用电器都可以作为AP或者路由，来传递数据。在网络信号覆盖不到的角落，可以通过其它无线设备作为AP传递数据，极大的提高了网络的可靠性和数据的传输效率。同时，新增的无线设备只要上电，就会自动接入无线mesh网络，减少了大量的配置操作。一举改善旧式设备在遇到复杂情况时所暴露出的不稳定，易受干扰，信号差，接入难等问题，从而提高了用户的满意度。
还请参阅图2，为本发明实施例提供的一种智能家用电器控制系统的应用实例的结构示意图。在该实施例中，以9个智能家用电器接入无线mesh网络为例，为了便于描述，本实施例中的智能家用电器以客户端(mesh clients)来描述。客户端之间无线连接组成无线mesh网络。
如图所示，在无线mesh网络中，由无线网状路由器(mesh routers)和客户端(mesh clients)组成，本实施例以一个无线网状路由器和多个客户端为例。其中，客户端可以是智能家用电器，也可以是其他无线设备。本实例以智能家用电器为例，如图中的M1至M9，但并不限于此。在该实施例中，meshrouters构成骨干网络，并和有线的互联网络(internet)相连接，负责为meshclients提供多跳的无线互联网络连接。本实施例汇总的无线Mesh网络也称为多跳(multi-hop)网络，其是一种与传统无线网络完全不同的新型技术。本发明实施例中的无线Mesh网络是基于433MHz的mesh无线网络，能够更好的适应智能家居的通信需要。
本实例中的无线Mesh网络通过自组网功能，将接入的每个智能家用电器(433MHz Equipment，即包括433MHz无线通信单元的设备)都可以作为一个单独的接入点AP或路由器接入网络，在至少两台无线设备(即智能家用电器)的基础之下，直接用于各种传输组合，等效于每个无线设备(比如智能家用电器)都可以连接多个AP，保证了数据在最优的路径上传输。在这个无线mesh网络中，无论单一的无线设备(即智能家用电器)故障还是某条通信路径错误，甚至通信信道拥挤，都会自动生成新的路径，以保证数据传输不间断，新加入的家电会自动成为网络的一部分，因此设备越多网络越可靠。网络在传输数据时，系统会自动分配最佳路线，同时增大了信号的有效覆盖范围。比如，如图中的M1向M8发送数据时，M1可以通过M5将数据发送给M8，如图中虚线所示，M1也可以通过M2和M5，将数据发送给M8，也就是说，数据传输时，系统会自动寻找合适的路径，不一定要依赖于网关。
也就是说，本发明实施例提供的无线Mesh网络是一种与传统的无线网络完全不同的网络。在传统的无线接入技术中，主要采用点到点或者点到多点的拓扑结构。这种拓扑结构中一般都存在一个中心节点，中心节点与各个无线客户端通过单跳无线链路相连，并控制各无线客户端对无线网络的访问；同时，又通过有线链路与有线骨干网相连，提供到骨干网的连接。而在本实施例提供的无线Mesh网络中，采用网状Mesh拓扑结构，是一种多点到多点网络拓扑结构。在这种Mesh网络结构中，各网络节点(比如智能家用电器)通过相邻其他网络节点(相邻的其他智能家用电器)，以无线多跳方式相连。
优选的，在该实施例中，除了智能家用电器，还可以包括接入无线mesh网络的无线设备，所述无线设备可以是手提电脑、手机、PDA、PAD、智能家电等，还可以是装有无线网卡、天线的用户设备。
在Mesh网络中，一个节点不仅能传送和接收信息，还能充当路由器对其附近节点转发信息，随着更多节点的相互连接和可能的路径数量的增加，总的带宽也大大增加。
另外，在Mesh网络中，是以一条条较短的无线网络连接代替以往长距离的连接，同时保证较高的带宽。由于每个智能家用电器设备都可以作为AP或路由器，通过其不断地互联，无形中极大扩展了信号的覆盖范围。
Mesh网络中设备接入极其简便，任何信号基于433mHZ mesh网络的家电，只要接通电源，网络会为其自动配置路径。所以这极大地简化了网络构建的过程。
本发明实施例就是基于433MHz，解决了现有家用电器无线使用的不稳定性和接入网络难的技术问题，提高了家庭用电系统整体的稳定性以及数据传输的效率，同时更加方便新设备的接入。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能家用电器控制系统，其特征在于，应用于基于433MHz的无线网状网络，所述系统包括：无线网状路由器和多种智能家用电器，所述无线网状路由器的一端与所述多种智能家用电器中至少两种智能家用电器无线连接，所述多种智能家用电器中其余智能家用电器分别与所述两种智能家用电器直接或间接无线连接，所述多种智能家用电器之间组成无线网状网络；所述无线网状路由器的另一端与互联网络有线连接，并为所述多种智能家用电器提供多跳的无线网状网络连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每种智能家用电器中均包括：433MHz无线通信单元，用于发送和接收无线信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述无线网状网络中，每种智能家用电器均作为接入点AP或路由器，用于发送和接收无线信号，并与一个或多个对等的智能家用电器直接进行通信。
4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：手提电脑、手机、掌上电脑PDA或平板电脑PAD，所述手提电脑、手机、掌上电脑PDA和/或平板电脑PAD，分别与所述多种智能家用电器的一个或多个无线连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：新的智能家用电器，在给新的智能家用电器上电后，所述新的智能家用电器自动搜索无线网状网络，并自动加入所述搜索到的无线网状网络。
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