CN103701495A - 家电设备和家电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种家电设备和家电系统。所述家电设备内部设有网络信号处理模块，所述网络信号处理模块用于通过市电线路为用户提供互联网的网络信号传输。本发明一方面，解决了增大无线信号发射功率对人体健康有影响的问题，另一方面，解决了增加无线路由设备又需要在室内重新布线操作较为复杂问题，实现了家中网络信号全覆盖。

Description

家电设备和家电系统

技术领域

本发明涉及电力线通信技术，尤其涉及一种家电设备和家电系统。

背景技术

随着通信技术的高速发展，越来越多的终端设备需要上网。例如，手机、电脑、智能电器、物联网等。

在家庭网络中，当有多个终端设备需要上网时，通常利用无线路由设备将网络信号延伸至家中各个角落。然而无线信号无法覆盖隔几道墙或者距离较远的区域。现有的网络部署还无法达到家庭内部全覆盖、任意位置随时上网的要求。为了解决这一问题，通常采用增大无线信号发射功率或者增加无线路由设备的方法。

但是，一方面，增大无线信号发射功率对人体健康有影响，另一方面，增加无线路由设备又需要在室内重新布线，操作较为复杂。

发明内容

本发明提供一种家电设备和家电系统，用以解决无线信号无法覆盖距离较远的区域以及无线信号穿墙衰减严重的问题，实现了家庭内部网络信号全覆盖。

本发明提供一种家电设备，其中，所述家电设备内部设有网络信号处理模块，所述网络信号处理模块用于通过市电线路为用户提供互联网的网络信号传输。

本发明还提供一种家电系统，包括PLC路由设备以及上述的家电设备；

所述PLC路由设备与所述市电线路连接，所述PLC路由设备用于接收网络侧设备发送的互联网的网络信号，通过所述市电线路将该网络信号传送给所述家电设备；接收所述家电设备通过所述市电线路发送的网络信号，并将该网络信号发送给网络侧设备。

本发明中，网络信号处理模块能够从载有网络信号的市电线路上获取该网络信号，并将该网络信号提供给用户使用，将该网络信号处理模块设置在家电中，能够使普通的家电设备具备网络通信的功能，为用户提供网络信号。

附图说明

图1为本发明家电设备第一实施例提供的结构示意图；

图2为本发明家电设备第二实施例提供的结构示意图；

图3为本发明家电设备第三实施例提供的结构示意图；

图4为本发明家电设备第四实施例提供的结构示意图；

图5为本发明家电系统实施例提供的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明家电设备第一实施例提供的结构示意图。

如图1所示，本发明家电设备第一实施例包括：家电设备101，网络信号处理模块102。其中，网络信号处理模块102设置在家电设备101内部，该网络信号处理模块102用于通过市电线路为用户提供互联网的网络信号传输。

举例来说，本实施例的家电设备101，可以是冰箱、电视、空调、洗衣机、电饭锅、电压力锅、微波炉、烤箱、热水器、音响、电风扇等任何工作时需要与市电线路连接的家用电器。

具体来说，互联网的网络信号已经可以通过加载在市电线路的电信号上进行传输，但是，一般来说，需要提供配套的两个装置，这两个装置均需要插在市电插座上。其中第一装置需要与无线路由器就近设置，例如无线路由器设置在客厅，则该第一装置也需要设置在客厅，该第一装置可以与无线路由器有线连接或者无线连接；第二装置则可以设置在无线路由器的网络信号不能有效覆盖的区域，例如距离客厅较远的卧室或者餐厅等位置。第一装置可以将无线路由器提供的网络信号通过市电线路传递给第二装置，从而使得第二装置可以从市电线路上取出网络信号并提供给用户。但是，该技术需要在无线路由器的信号不能有效覆盖的区域连接一第二装置，而该第二装置是一个独立的产品设备，其需要包括实现功能的全部部件，实现复杂，而且还要占用用户的室内空间。

相比之下，本实施例则借用了用户在室内各个位置所需放置的家电设备来实现网络信号传输功能。具体地，本实施例可以在现有家电设备101内部增加一网络信号处理模块102，该网络信号处理模块102可以从家电设备101所连接的、载有网络信号的市电线路上获取网络信号，并将该网络信号提供给用户，并且可以接收用户的上网设备发送的网络信号，并将该网络信号加载到家电设备101所连接的市电线路上。

实现该网络信号处理模块102的功能部件，既可以通过复用家电设备内部已有的电气部件实现，例如，复用家电设备内部将交流电转换成直流电的电流转换模块，复用家电设备与市电线路连接的接口等，这种复用的方式可以简化该网络信号处理模块102所需包含的功能部件；也可以在现有家电设备的基础上，独立增加一套部件来实现，由于家电设备内部是存在空闲空间的，因此即使独立增加一套部件也并不需要增大家电设备的尺寸。

本实施例的技术方案，通过将网络信号处理模块设置在家电设备内部，使得家电设备能够为用户提供互联网的网络信号传输。一方面，该网络信号处理模块无需包含完备的功能部件，而是可以复用现有家电设备本身的功能部件，从而简化了该网络信号处理模块的实现复杂度，并可以节约用户的室内空间，另一方面，即使独立增加一套部件也并不需要增大家电设备的尺寸。

下面采用几个具体的实现方式，对本发明的技术方案进行详细说明。

图2为本发明家电设备第二实施例提供的结构示意图。

如图2所示，本发明家电设备第二实施例包括：家电设备201、耦合单元202、处理单元203、有线网络接口204、无线网络接口205、USB接口206、第二电流转换器207、第一电流转换器208、控制单元209。其中，耦合单元202与市电线路连接，处理单元203与耦合单元202连接，有线网络接口204、无线网络接口205、USB接口206均与处理单元203连接，第二电流转换器207分别与市电线路、耦合单元202、处理单元203连接，第一电流转换器208与市电线路连接，控制单元209与第一电流转换器208连接。

举例来说，本实施例的家电设备201，可以是冰箱、电视、空调、洗衣机、电饭锅、电压力锅、微波炉、烤箱、热水器、音响、电风扇等任何工作时需要与市电线路连接的家用电器。

耦合单元202，用于从市电线路传输的交流电信号上提取网络信号，并将提取的网络信号发送给处理单元203，从处理单元203接收网络信号，并将接收的网络信号加载在所述市电线路传输的交流电信号上。具体来说，耦合单元202，可以是交流耦合器（AC Coupler）、任何具有该功能电气部件或电气部件的组合。

处理单元203，用于接收所述耦合单元202发送的网络信号，对网络信号进行解调，并将解调后的网络信号提供给用户，接收用户通过终端设备发送的网络信号，对该网络信号进行调制，并将调制后的网络信号发送给耦合单元202。具体来说，处理单元203可以是CPU、51系列芯片、ARM系列芯片等各种型号芯片。另外需要说明的是，耦合单元202以及处理单元203可以是本发明实施例一中网络信号处理模块的一种具体实现方式。

有线网络接口204，用于接收处理单元203发送的网络信号，将网络信号通过网线、电话线等有线的方式传输给用户，通过网线、电话线等有线的方式接收用户发送的网络信号，将网络信号发送给处理单元203。有线网络接口是家电设备201与其外部用户的有线连接的接口，具体来说，可以是与网线水晶头、电话线水晶头等契合的接口。

无线网络接口205，类似的，用于接收处理单元203发送的网络信号，将网络信号以WiFi、Zigbee等方式传输给用户，通过以WiFi、Zigbee等方式接收用户发送的网络信号，将网络信号发送给处理单元203。无线网络接口是家电设备201与其外部用户的无线连接的接口，具体来说，可以是任何无线信号收发器件。

USB接口206，是可以接入USB设备的USB母口，USB设备可以是U盘、移动硬盘、手机、iPod等。

第二电流转换器207，用于将市电线路上传输的交流电信号转换成直流电信号，并将直流电信号提供给处理单元203，为其提供工作电压。具体来说，第二电流转换器207可以是变压器、整流器件等。

第一电流转换器208，类似的，用于将市电线路上传输的交流电信号转换成直流电信号，并将直流电信号提供给控制单元209，为其提供工作电压。具体来说，第一电流转换器208也可以是变压器、整流器件等。需要说明的是，第一电流转换器208可以是与第二电流转换器207相同的电气部件，也可以是与第二电流转换器207不同的电气部件，本实施例并不限定。

控制单元209，用于对家电设备201进行功能控制，例如，控制家电设备制冷、制热、送风、切换频道、增大音量、减小音量等。具体说来，控制单元209可以是51系列芯片、ARM7芯片、STM32F10X系列芯片等。

耦合单元202、处理单元203、有线网络接口204、无线网络接口205、USB接口206、第二电流转换器207、第一电流转换器208、控制单元209组成了家电设备201，家电设备的壳体内存在总够的空间设置这些元器件。其中，耦合单元202、处理单元203、有线网络接口204、无线网络接口205、USB接口206、第二电流转换器207，构成家电设备201的网络通信功能模块，实现家电设备201的电力线与用户间的网络同功能，同时，第一电流转换器208、控制单元209构成家电设备201的家电功能模块，实现家电设备201的基本家电功能。网络通信功能模块与家电功能模块均通过家电电源接口接入市电线路，且网络通信功能模块与家电功能模块并联。

本实施例的技术方案，通过将耦合单元、处理单元、有线网络接口、无线网络接口、USB接口、第二电流转换器设置在家电设备内部，使得家电设备具有网络通信的功能。在家中摆放本实施例的家电设备，实现了普通家电的功能，满足了用户上网的需求，还节约了室内空间。另外，还可以将本实施例的耦合单元引线的一端接入普通家电设备的电源接口，并且将本实施例的耦合单元、处理单元、有线网络接口、无线网络接口、USB接口、第二电流转换器按照本实施例连接放置在普通家电壳体内空闲里，使得普通的家电设备也具有网络通信功能。需要说明的是，由于家电设备壳体中存在足够的空闲空间，在普通家电设备中放置本实施例的耦合单元、处理单元、有线网络接口、无线网络接口、USB接口、第二电流转换器不会增大普通家用电器的体积。

图3为本发明家电设备第三实施例提供的结构示意图。为本发明第一实施例又一具体实现方式。

如图3所示，本发明家电设备第三实施例包括：家电设备301、第一电流转换器302、耦合单元303、控制单元304、有线网络接口305、无线网络接口306、USB接口307。其中，第一电流转换器302与市电线路连接，耦合单元303与市电线路连接，控制单元304分别与第一电流转换器302、耦合单元303连接，有线网络接口305、无线网络接口306、USB接口307分别与控制单元304连接。

举例来说，本实施例的家电设备301，可以是冰箱、电视、空调、洗衣机、电饭锅、电压力锅、微波炉、烤箱、热水器、音响、电风扇等任何工作时需要与市电线路连接的家用电器。

第一电流转换器302，用于将市电线路上传输的交流电信号转换成直流电信号，并将直流电信号提供给控制单元304，为其提供工作电压。具体来说，第一电流转换器302可以是变压器、整流器件等。

耦合单元303，用于从市电线路传输的交流电信号上提取网络信号，并将提取的网络信号发送给控制单元304，从控制单元304接收网络信号，并将接收的网络信号加载在所述市电线路传输的交流电信号上。具体来说，耦合单元303，可以是交流耦合器（AC Coupler）、任何具有该功能电气部件或电气部件的组合。

控制单元304，用于接收耦合单元303发送的网络信号，对网络信号进行解调，并将解调后的网络信号提供给用户，接收用户通过终端设备发送的网络信号，对该网络信号进行调制，并将调制后的网络信号发送给耦合单元303，以及对家电设备301进行功能控制。具体来说，控制单元304可以是CPU、51系列芯片、ARM系列芯片等各种型号的芯片。

有线网络接口305，用于接收控制单元304发送的网络信号，将网络信号通过网线、电话线等有线的方式传输给用户，通过网线、电话线等有线的方式接收用户发送的网络信号，将网络信号发送给控制单元304。有线网络接口是家电设备301与其外部用户的有线连接的接口，具体来说，可以是与网线水晶头、电话线水晶头等契合的接口。

无线网络接口306，类似的，用于接收控制单元304发送的网络信号，将网络信号以WiFi、Zigbee等方式传输给用户，通过以WiFi、Zigbee等方式接收用户发送的网络信号，将网络信号发送给控制单元304。无线网络接口是家电设备301与其外部用户的无线连接的接口，具体来说，可以是任何无线信号收发器件。

USB接口307，是可以接入USB设备的的USB母口，USB设备可以是U盘、移动硬盘、手机、iPod等。

第一电流转换器302、耦合单元303、控制单元304、有线网络接口305、无线网络接口306、USB接口307组成了本实施例家电设备301。与本发明第二实施例相比，本实施例不同之处在于，本实施例是通过复用家电设备中已有的电气部件实现网络通信功能的。具体来说，本实施例控制单元304中集成了本发明第二实施例的处理单元。通过复用家电设备中已有的电气部件，减少了家电设备中的电气部件，简化了家电设备的电路结构，节约了生产成本，另外，还可以进一步的压缩家电壳体内部的空闲空间以减小家电设备的体积，使家电设备的用途更加广泛。

图4为本发明家电设备第四实施例提供的结构示意图。为本发明第一实施例再一具体实现方式。

如图4所示，本发明家电设备第四实施例包括：家电设备401、第二电流转换器402、耦合单元403、电力线通信处理单元404、主处理单元405、有线网络接口406、无线网络接口407、USB接口408、第一电流转换器409、控制单元410。其中，第二电流转换器402分别与市电线路、电力线通信处理单元404、主处理单元405连接，耦合单元403与市电线路连接，电力线通信单元404与耦合单元403连接，主处理单元405与电力线通信单元404连接，有线网络接口406、无线网络接口407、USB接口408分别与主处理单元405连接，第一电流转换器409与市电线路连接，控制单元410与第一电流转换器409连接。

举例来说，本实施例的家电设备401，可以是冰箱、电视、空调、洗衣机、电饭锅、电压力锅、微波炉、烤箱、热水器、音响、电风扇等任何工作时需要与市电线路连接的家用电器。

第二电流转换器402，用于将市电线路上传输的交流电信号转换成直流电信号，并将直流电信号提供给电力线通信处理单元404、主处理单元405，为其提供工作电压。具体来说，第二电流转换器402可以是变压器、整流器件等。

耦合单元403，用于从市电线路传输的交流电信号上提取网络信号，并将提取的网络信号发送给电力线通信处理单元404，从电力线通信处理单元404接收网络信号，并将接收的网络信号加载在所述市电线路传输的交流电信号上。具体来说，耦合单元403，可以是交流耦合器（AC Coupler）、任何具有该功能电气部件或电气部件的组合。

电力线通信处理单元404，用于接收耦合单元403发送的网络信号，对网络信号进行解调，并将解调后的网络信号发送给主处理单元405，接收主处理单元405发送的网络信号，对该网络信号进行调制，并将调制后的网络信号发送给耦合单元403。具体来说，电力线通信处理单元404可以是电力线通信芯片等。

主处理单元405，用于接收所述电力线通信处理单元404发送的网络信号，并将网络信号根据需要发送给有线网络接口406、无线网络接口407、USB接口408中的一个或多个，接收有线网络接口406、无线网络接口407、USB接口408发送的网络信号，并将网络信号发送给电力线通信处理单元404。具体来说，主处理单元405，可以是CPU、51系列芯片、ARM系列芯片等各种型号的芯片。另外需要说明的是，本发明实施例二的处理单元可进一步包括本实施例电力线通信处理单元404、主处理单元405。

有线网络接口406，用于接收主处理单元405发送的网络信号，将网络信号通过网线、电话线等有线的方式传输给用户，通过网线、电话线等有线的方式接收用户发送的网络信号，将网络信号发送给主处理单元405。有线网络接口是家电设备401与其外部用户的有线连接的接口，具体来说，可以是与网线水晶头、电话线水晶头等契合的接口。

无线网络接口407，类似的，用于接收主处理单元405发送的网络信号，将网络信号以WiFi、Zigbee等方式传输给用户，通过以WiFi、Zigbee等方式接收用户发送的网络信号，将网络信号发送给主处理单元405。无线网络接口是家电设备401与其外部用户的无线连接的接口，具体来说，可以是任何无线信号收发器件。

USB接口408，是可以接入USB设备的USB母口，USB设备可以是U盘、移动硬盘、手机、iPod等。

第一电流转换器409，用于将市电线路上传输的交流电信号转换成直流电信号，并将直流电信号提供给控制单元410，为其提供工作电压。具体来说，第一电流转换器409可以是变压器、整流器件等。

控制单元410，用于对家电设备410进行功能控制。具体来说，控制单元304可以是CPU、51系列芯片、ARM系列芯片等各种型号的芯片。

第二电流转换器402、耦合单元403、电力线通信处理单元404、主处理单元405、有线网络接口406、无线网络接口407、USB接口408、第一电流转换器409、控制单元410组成了本实施例家电设备401。与本发明家电设备第二实施例相比，其不同之处在于，第二实施例中的处理单元可以进一步包括本实施例中电力线通信处理单元、主处理单元，本实施例是本发明家电设备第二实施例更加具体的体现，由于可以直接使用现有技术中的电力线通信芯片实现电力线通信处理单元，因此本实施例的家电设备实现更加简单。与本发明家电设备第三实施例相比，其不同之处在于，本实施例没有复用家电设备中已有的电气部件，与实施例二类似，还可以利用本实施例对普通家电设备进行该装，具体来说，分别将第二电流转换器402、耦合单元403接入家电设备的电源接口，并将第二电流转换器402、耦合单元403、电力线通信处理单元404、主处理单元405、有线网络接口406、无线网络接口407、USB接口408按照本实施例进行连接，并将它们设置在家电设备壳体内部的空闲空间内。需要说明的是，由于家电设备内部存在足够的空闲空间，将第二电流转换器402、耦合单元403、电力线通信处理单元404、主处理单元405、有线网络接口406、无线网络接口407、USB接口408放置在家电设备壳体内不会增大家电设备的体积。

图5为本发明家电系统实施例提供的结构示意图。

如图5所示，该系统包括PLC路由设备501、家电设备502。PLC路由设备501通过市电线路与家电设备502连接。

PLC路由设备501，用于接收网络侧设备发送的网络信号，将网络信号加载到市电线路上进行传输，从市电线路上获取网络信号，将网络信号发送给网络侧设备。PLC路由设备可以是PLC路由器等。PLC路由设备通常连接在靠近网络设备处，可以有线连接，也可以无线连接。

家电设备502，可以是本发明各家电设备实施例以及本发明各家电设备实施例的同等变换中任一家电设备。通过家中的市电线路，家电设备502可以在不同于PLC路由设备501的其它房间中接收到网络信号，并将网络信号提供给用户使用。

通过本实施例的家电系统，能够将网络设备侧的网络信号发送给家庭内的用户，实现网络信号在家中的全覆盖。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种家电设备，其特征在于，所述家电设备内部设有网络信号处理模块，所述网络信号处理模块用于通过市电线路为用户提供互联网的网络信号传输。

2.根据权利要求1所述的家电设备，其特征在于，所述网络信号处理模块，包括：处理单元和耦合单元；所述耦合单元与所述市电线路连接，所述处理单元与所述耦合单元连接；

所述耦合单元，用于从所述市电线路传输的交流电信号上提取网络信号，并将提取的网络信号发送给所述处理单元，从所述处理单元接收网络信号，并将接收的网络信号加载在所述市电线路传输的交流电信号上；

所述处理单元，用于接收所述耦合单元发送的网络信号，对所述网络信号进行解调，并将解调后的网络信号提供给所述用户，接收所述用户通过终端设备发送的网络信号，对该网络信号进行调制，并将调制后的网络信号发送给所述耦合单元。

3.根据权利要求2所述的家电设备，其特征在于，所述处理单元集成在所述家电设备的控制单元中，所述控制单元通过第一电流转换器与所述市电线路连接；

所述控制单元，用于对所述家电设备进行功能控制；

所述第一电流转换器，用于将所述市电线路上传输的交流电信号转换成直流电信号，并将所述直流电信号提供所述控制单元。

4.根据权利要求3所述的家电设备，其特征在于，所述控制单元上设有有线网络接口；所述有线网络接口与所述处理单元连接。

5.根据权利要求3所述的家电设备，其特征在于，所述控制单元上设有无线网络接口；所述无线网络接口与所述处理单元连接。

6.根据权利要求3所述的家电设备，其特征在于，所述控制单元上设有USB接口；所述USB接口与所述处理单元连接。

7.根据权利要求2所述的家电设备，其特征在于，所述处理单元，包括：主处理单元和电力线通信处理单元，所述家电设备还包括第二电流转换器；

所述电力线通信处理单元与所述耦合单元连接，所述主处理单元与所述电力线通信处理单元连接；所述主处理单元和所述电力线通信处理单元均通过所述第二电流转换器与所述市电线路连接；

所述电力线通信处理单元，用于接收所述耦合单元发送的网络信号，对所述网络信号进行解调，并将解调后的网络信号发送给所述主处理单元，接收所述主处理单元发送的网络信号，对该网络信号进行调制，并将调制后的网络信号发送给所述耦合单元；

所述主处理单元，用于接收所述电力线通信处理单元发送的网络信号，并将所述网络信号提供给用户，接收用户通过用户设备发送的网络信号，并将所述网络信号发送给所述电力线通信处理单元；

所述第二电流转换器，用于将所述市电线路上传输的交流电信号转换成直流电信号，并将所述直流电信号提供给所述主处理单元和电力线通信处理单元。

8.根据权利要求7所述的家电设备，其特征在于，所述主处理单元上设有有线网络接口；所述有线网络接口与所述主处理单元连接。

9.根据权利要求7所述的家电设备，其特征在于，所述主处理单元上设有无线网络接口以及USB接口中的至少一个接口；所述有线网络接口以及所述USB接口均与所述主处理单元连接。

10.一种家电系统，其特征在于，包括：PLC路由设备以及权利要求1～9中任一项所述的家电设备；

所述PLC路由设备与所述市电线路连接，所述PLC路由设备用于接收网络侧设备发送的互联网的网络信号，通过所述市电线路将该网络信号传送给所述家电设备；接收所述家电设备通过所述市电线路发送的网络信号，并将该网络信号发送给网络侧设备。

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