CN104023052A - 智能家居无线控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能家居无线控制系统及方法，涉及智能家居无线控制领域，本发明的智能家居无线控制系统包括用户智能控制终端、宿主机、USB无线设备、用户被控设备、用户遥控主体和云端服务器，用户智能控制终端、宿主机和云端服务器通过网络两两相连，宿主机还通过USB无线设备分别与用户被控设备、用户遥控主体相连。本发明的USB无线设备仅接收和发射无线信号，而且云端服务器备份了USB无线设备与不同宿主机的配对信息和对应的用户自定义信息，使USB无线设备能够快捷地与不同的宿主机配对使用，从而简化了智能家居无线控制系统的结构、减小了体积、降低了功耗和成本，而且智能家居无线控制系统使用便捷而稳定。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居无线控制领域，具体是涉及一种智能家居无线控制系统及方法。
背景技术
目前，智能家居无线控制系统中普遍是采用中央控制设备(如智能网关)作为智能家居的中央控制系统，这种中央控制设备由于受到供电电源线和以太网通讯线的限制而无法快速便捷地移动，而且，这种中央控制设备需要完成无线收发、逻辑控制、存储、以太网通讯等较多功能，从而使得这种中央控制设备体积较大，功耗较大，成本较高，也无法做到可随身携带的便携性，进而导致目前智能家居无线控制系统在稳定性、便捷性和整体价格上不能达到普通家庭用户可接受的程度，影响智能家居市场的普及。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种智能家居无线控制系统及方法，该智能家居无线控制系统体积小、功耗小、使用便捷而稳定、且能够有效降低智能家居无线控制系统的成本，更有利于在普通家庭用户中推广。
本发明提供一种智能家居无线控制系统，包括用户智能控制终端、宿主机、用户被控设备、用户遥控主体和云端服务器，用户智能控制终端通过网络分别与宿主机和云端服务器连接，宿主机通过网络与云端服务器连接，所述无线控制系统还包括USB无线设备，USB无线设备包括USB接口、主控制模块和无线模块，无线模块包括无线收发芯片和天线；宿主机、USB接口、主控制模块、无线收发芯片和天线顺次相连，天线分别与用户被控设备、用户遥控主体进行无线通讯；
将USB无线设备通过USB接口与宿主机连接，产生配对信息；宿主机判定不存在与配对信息对应的用户自定义信息，宿主机将USB无线设备信息和宿主机的自身信息上报至云端服务器，云端服务器根据USB无线设备信息和宿主机的自身信息，判断存储库中是否含有宿主机与USB无线设备的配对信息；
若是，云端服务器将与配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机，用户智能控制终端向宿主机发送控制指令；
若不是，云端服务器新建配对信息，由配对信息产生默认的用户自定义信息，云端服务器保存配对信息和默认的用户自定义信息至存储库中，并将默认的用户自定义信息发送至宿主机，用户智能控制终端向宿主机发送控制指令；
宿主机对接收的控制指令验证通过后，宿主机通过USB接口将控制指令发送至主控制模块；主控制模块将控制指令转换成无线指令后，发送至无线收发芯片；无线收发芯片将无线指令调制成无线信号后，通过天线发送至用户被控设备，控制用户被控设备根据无线信号做出相应动作；
用户遥控主体通过天线向无线收发芯片发送无线信号，无线收发芯片将无线信号解调成无线指令后发送至宿主机；宿主机对接收的无线指令验证通过后，宿主机将无线指令发送至用户智能控制终端，用户智能控制终端的界面提示用户被控设备状态改变；
宿主机将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器，云端服务器判断存储库中是否含有当前配对信息，若是，云端服务器将对应的用户自定义信息更新至存储库中；若不是，则云端服务器在存储库中新建配对信息、并保存对应的用户自定义信息至存储库中。
在上述技术方案的基础上，所述天线通过433/315MHZ的射频、基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议ZIGBEE、适于网络的短距离无线通信技术Z-WAVE、基于IEEE802.11b标准的无线局域网WIFI或蓝牙与用户被控设备进行无线通讯；
所述天线通过433/315MHZ的射频、基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议ZIGBEE、适于网络的短距离无线通信技术Z-WAVE、基于IEEE802.11b标准的无线局域网WIFI或蓝牙与用户遥控主体进行无线通讯。
本发明提供一种智能家居无线控制方法，包括以下步骤：
A、将USB无线设备通过USB接口与宿主机连接，产生配对信息；宿主机判定不存在与配对信息对应的用户自定义信息，宿主机将USB无线设备信息和宿主机的自身信息上报至云端服务器，云端服务器根据USB无线设备信息和宿主机的自身信息，判断存储库中是否含有宿主机与USB无线设备的配对信息，若是，云端服务器将与配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机，转到步骤B；否则，云端服务器新建配对信息，由配对信息产生默认的用户自定义信息，云端服务器保存配对信息和默认的用户自定义信息至存储库中，并将默认的用户自定义信息发送至宿主机，转到步骤B；
B、用户智能控制终端向宿主机发送控制指令；宿主机对接收的控制指令验证通过后，转到步骤C；
C、宿主机通过USB接口将控制指令发送至主控制模块；主控制模块将控制指令转换成无线指令后，发送至无线收发芯片；无线收发芯片将无线指令调制成无线信号后，通过天线发送至用户被控设备，控制用户被控设备根据无线信号做出相应动作，转到步骤D；
D、用户遥控主体通过天线向无线收发芯片发送无线信号，无线收发芯片将无线信号解调成无线指令后发送至宿主机；宿主机对接收的无线指令验证通过后，转到步骤E；
E、宿主机将无线指令发送至用户智能控制终端，用户智能控制终端的界面提示用户被控设备状态改变，转到步骤F；
F、宿主机将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器，云端服务器判断存储库中是否含有当前配对信息，若是，云端服务器将对应的用户自定义信息更新至存储库中，结束；否则云端服务器在存储库中新建配对信息、并保存对应的用户自定义信息至存储库中，结束。
在上述技术方案的基础上，步骤A和步骤B之间还包括以下步骤：宿主机接收用户自定义信息后，用户通过用户智能控制终端对宿主机上存储的用户自定义信息进行修改。
在上述技术方案的基础上，步骤B中所述宿主机对接收的控制指令验证通过包括以下步骤：宿主机对接收的控制指令进行验证，若验证通过，转到步骤C；若验证未通过，结束。
在上述技术方案的基础上，步骤D中所述宿主机对接收的无线指令验证通过包括以下步骤：宿主机对接收的无线指令进行验证，若验证通过，转到步骤E；若验证未通过，结束。
在上述技术方案的基础上，步骤F中所述宿主机将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器包括以下步骤：
用户智能控制终端发送备份命令到宿主机，宿主机响应备份命令，将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器；
或者宿主机定时将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器。
在上述技术方案的基础上，步骤A之后还包括以下步骤：
用户智能控制终端发送恢复用户自定义信息的命令至宿主机，宿主机响应恢复命令，将与需要恢复的用户自定义信息对应的配对信息发送至云端服务器、并请求云端服务器恢复用户自定义信息；云端服务器在存储库中查询该配对信息，查询到该配对信息后，将与该配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机；宿主机恢复用户自定义信息后，返回用户自定义信息恢复成功的提示给用户智能控制终端。
在上述技术方案的基础上，步骤A之后还包括以下步骤：
宿主机自动检测用户自定义信息是否损坏或丢失，
若用户自定义信息已损坏或丢失，宿主机将与需要恢复的用户自定义信息对应的配对信息发送至云端服务器，并请求云端服务器恢复用户自定义信息；云端服务器在存储库中查询该配对信息，查询到该配对信息后，将与该配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机；宿主机恢复用户自定义信息后，返回用户自定义信息恢复成功的提示给用户智能控制终端；
若用户自定义信息未损坏或丢失，宿主机继续自动检测用户自定义信息是否损坏或丢失。
在上述技术方案的基础上，所述用户自定义信息包括用户自定义场景、用户自定义界面、用户被控设备联动任务序列和用户被控设备信息。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明的智能家居无线控制系统，将智能控制的主要功能由宿主机及云端服务器实现，USB无线设备仅用来接收和发射无线信号，从而有效简化了智能家居无线控制系统的结构、减小了体积、降低了功耗和成本。
(2)本发明的USB无线设备具有USB接口，通过USB接口能快速与不同地方的不同的宿主机插接；而且，将USB无线设备与某个宿主机首次配对使用过后，在云端服务器备份了USB无线设备与该宿主机的配对信息和对应的用户自定义信息，当USB无线设备再次与该宿主机配对使用时，该宿主机直接在云端服务器调用配对信息和对应的用户自定义信息，使USB无线设备能够快捷地与不同的宿主机配对使用，从而提高了智能家居无线控制系统使用的便捷性。
(3)本发明，由于云端服务器备份了USB无线设备与不同宿主机的配对信息和对应的用户自定义信息，当宿主机中的用户自定义信息损坏或丢失时，可以由云端服务器中备份的用户自定义信息实现恢复，从而提高了智能家居无线控制系统使用的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例中智能家居无线控制系统的连接框图；
图2是本发明实施例中智能家居无线控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种智能家居无线控制系统，包括用户智能控制终端、宿主机、USB(Universal Serial Bus通用串行总线)无线设备、用户被控设备、用户遥控主体和云端服务器，用户智能控制终端通过网络分别与宿主机和云端服务器连接，宿主机通过网络与云端服务器连接。
用户智能控制终端可以为PC电脑、笔记本、手机或平板电脑等设备；宿主机可以为PC电脑、笔记本、手机、平板电脑、路由器、电视盒或电视机等设备；用户被控设备可以为开关、插座、电视、空调、电动窗帘等设备；用户遥控主体可以为遥控器、门磁、窗磁、红外人体检测仪、开关或插座等设备。
在实际应用中，若用户智能控制终端和宿主机在同一个局域网内，用户智能控制终端直接通过局域网与宿主机连接；若用户智能控制终端和宿主机不在同一个局域网内，用户智能控制终端通过P2P(Peer toPeer，对等网络)连接技术和云端服务器转发技术建立连接。
USB无线设备包括USB接口、主控制模块和无线模块，主控制模块由单片机组成，无线模块包括无线收发芯片和天线；宿主机、USB接口、主控制模块、无线收发芯片和天线顺次相连。
所述天线通过433/315MHZ的射频、基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议ZIGBEE、适于网络的短距离无线通信技术Z-WAVE、基于IEEE802.11b标准的无线局域网WIFI或蓝牙与用户被控设备进行无线通讯；
所述天线通过433/315MHZ的射频、基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议ZIGBEE、适于网络的短距离无线通信技术Z-WAVE、基于IEEE802.11b标准的无线局域网WIFI或蓝牙与用户遥控主体进行无线通讯。
参见图2所示，本发明实施例提供一种基于上述控制系统的智能家居无线控制方法，包括以下步骤：
S1：将USB无线设备通过USB接口插入宿主机，宿主机读取自身信息和USB无线设备信息后，与USB无线设备建立连接，产生配对信息。
S2：宿主机判断是否存在与配对信息对应的用户自定义信息，若不是，转到步骤S3，否则转到步骤S6。用户自定义信息包括用户自定义场景、用户自定义界面、用户被控设备联动任务序列和用户被控设备信息。
S3：宿主机将USB无线设备信息和宿主机的自身信息上报至云端服务器，云端服务器根据USB无线设备信息和宿主机的自身信息，判断存储库中是否含有宿主机与USB无线设备的配对信息，若不是，转到步骤S4；否则，转到步骤S5。
S4：云端服务器新建配对信息，由配对信息产生默认的用户自定义信息，并保存配对信息和默认的用户自定义信息至存储库中，转到步骤S5。
S5：云端服务器将与配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机，转到步骤S6。
S6：用户智能控制终端向宿主机发送控制指令；宿主机对接收的控制指令进行验证，若验证通过，转到步骤S7；若验证未通过，宿主机返回错误信息提示给用户智能控制终端，结束。
步骤S5和步骤S6之间还可以包括以下步骤：宿主机接收用户自定义信息后，用户通过用户智能控制终端对宿主机上存储的用户自定义信息进行修改。
S7：宿主机通过USB接口将控制指令发送至主控制模块；主控制模块将控制指令转换成无线指令后，发送至无线收发芯片；无线收发芯片将无线指令调制成无线信号后，通过天线发送至用户被控设备，控制用户被控设备根据无线信号做出相应动作，转到步骤S8。
S8：用户遥控主体通过天线向无线收发芯片发送无线信号，无线收发芯片将无线信号解调成无线指令后发送至宿主机；宿主机对接收的无线指令进行验证，若验证通过，转到步骤S9，若验证未通过，宿主机返回错误信息提示给用户智能控制终端，结束。
S9：宿主机将无线指令发送至用户智能控制终端，用户智能控制终端的界面提示用户被控设备状态改变，转到步骤S10。
S10：宿主机将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器，云端服务器判断存储库中是否含有当前配对信息，若是，转到步骤S11；否则转到步骤S12。
S11：云端服务器将与当前配对信息对应的用户自定义信息更新至存储库中，结束。
S12：云端服务器在存储库中新建配对信息、并保存对应的用户自定义信息至存储库中，结束。
步骤S10中宿主机将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器的步骤可以为：用户智能控制终端发送备份命令到宿主机，宿主机响应备份命令，将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器。
还可以为：宿主机定时将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器。
步骤S5之后，还可以包括以下步骤：
用户智能控制终端发送恢复用户自定义信息的命令至宿主机，宿主机响应恢复命令，将与需要恢复的用户自定义信息对应的配对信息发送至云端服务器、并请求云端服务器恢复用户自定义信息；云端服务器在存储库中查询该配对信息，查询到该配对信息后，将与该配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机；宿主机恢复用户自定义信息后，返回用户自定义信息恢复成功的提示给用户智能控制终端。
或者：
宿主机自动检测用户自定义信息是否损坏或丢失，若是，宿主机将与需要恢复的用户自定义信息对应的配对信息发送至云端服务器，并请求云端服务器恢复用户自定义信息；云端服务器在存储库中查询该配对信息，查询到该配对信息后，将该配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机；宿主机恢复用户自定义信息后，返回用户自定义信息恢复成功的提示给用户智能控制终端；否则宿主机继续自动检测用户自定义信息是否损坏或丢失。
本发明具体应用途径很多，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，还可以做出若干改进，这些改进也就视为本发明的保护范围。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种智能家居无线控制系统，包括用户智能控制终端、宿主机、用户被控设备、用户遥控主体和云端服务器，用户智能控制终端通过网络分别与宿主机和云端服务器连接，宿主机通过网络与云端服务器连接，其特征在于：所述无线控制系统还包括USB无线设备，USB无线设备包括USB接口、主控制模块和无线模块，无线模块包括无线收发芯片和天线；宿主机、USB接口、主控制模块、无线收发芯片和天线顺次相连，天线分别与用户被控设备、用户遥控主体进行无线通讯；
将USB无线设备通过USB接口与宿主机连接，产生配对信息；宿主机判定不存在与配对信息对应的用户自定义信息，宿主机将USB无线设备信息和宿主机的自身信息上报至云端服务器，云端服务器根据USB无线设备信息和宿主机的自身信息，判断存储库中是否含有宿主机与USB无线设备的配对信息；
若是，云端服务器将与配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机，用户智能控制终端向宿主机发送控制指令；
若不是，云端服务器新建配对信息，由配对信息产生默认的用户自定义信息，云端服务器保存配对信息和默认的用户自定义信息至存储库中，并将默认的用户自定义信息发送至宿主机，用户智能控制终端向宿主机发送控制指令；
用户智能控制终端向宿主机发送控制指令后，宿主机对接收的控制指令验证通过，宿主机通过USB接口将控制指令发送至主控制模块；主控制模块将控制指令转换成无线指令后，发送至无线收发芯片；无线收发芯片将无线指令调制成无线信号后，通过天线发送至用户被控设备，控制用户被控设备根据无线信号做出相应动作；
用户遥控主体通过天线向无线收发芯片发送无线信号，无线收发芯片将无线信号解调成无线指令后发送至宿主机；宿主机对接收的无线指令验证通过后，宿主机将无线指令发送至用户智能控制终端，用户智能控制终端的界面提示用户被控设备状态改变；
宿主机将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器，云端服务器判断存储库中是否含有当前配对信息，若是，云端服务器将对应的用户自定义信息更新至存储库中；若不是，则云端服务器在存储库中新建配对信息、并保存对应的用户自定义信息至存储库中。
2.如权利要求1所述的智能家居无线控制系统，其特征在于：所述天线通过433/315MHZ的射频、基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议ZIGBEE、适于网络的短距离无线通信技术Z-WAVE、基于IEEE802.11b标准的无线局域网WIFI或蓝牙与用户被控设备进行无线通讯；
所述天线通过433/315MHZ的射频、基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议ZIGBEE、适于网络的短距离无线通信技术Z-WAVE、基于IEEE802.11b标准的无线局域网WIFI或蓝牙与用户遥控主体进行无线通讯。
3.一种基于权利要求1或2所述的控制系统的智能家居无线控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将USB无线设备通过USB接口与宿主机连接，产生配对信息；宿主机判定不存在与配对信息对应的用户自定义信息，宿主机将USB无线设备信息和宿主机的自身信息上报至云端服务器，云端服务器根据USB无线设备信息和宿主机的自身信息，判断存储库中是否含有宿主机与USB无线设备的配对信息，若是，云端服务器将与配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机，转到步骤B；否则，云端服务器新建配对信息，由配对信息产生默认的用户自定义信息，云端服务器保存配对信息和默认的用户自定义信息至存储库中，并将默认的用户自定义信息发送至宿主机，转到步骤B；
B、用户智能控制终端向宿主机发送控制指令；宿主机对接收的控制指令验证通过后，转到步骤C；
C、宿主机通过USB接口将控制指令发送至主控制模块；主控制模块将控制指令转换成无线指令后，发送至无线收发芯片；无线收发芯片将无线指令调制成无线信号后，通过天线发送至用户被控设备，控制用户被控设备根据无线信号做出相应动作，转到步骤D；
D、用户遥控主体通过天线向无线收发芯片发送无线信号，无线收发芯片将无线信号解调成无线指令后发送至宿主机；宿主机对接收的无线指令验证通过后，转到步骤E；
E、宿主机将无线指令发送至用户智能控制终端，用户智能控制终端的界面提示用户被控设备状态改变，转到步骤F；
F、宿主机将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器，云端服务器判断存储库中是否含有当前配对信息，若是，云端服务器将对应的用户自定义信息更新至存储库中，结束；否则云端服务器在存储库中新建配对信息、并保存对应的用户自定义信息至存储库中，结束。
4.如权利要求3所述的智能家居无线控制方法，其特征在于：步骤A和步骤B之间还包括以下步骤：宿主机接收用户自定义信息后，用户通过用户智能控制终端对宿主机上存储的用户自定义信息进行修改。
5.如权利要求3所述的智能家居无线控制方法，其特征在于：步骤B中所述宿主机对接收的控制指令验证通过包括以下步骤：宿主机对接收的控制指令进行验证，若验证通过，转到步骤C；若验证未通过，结束。
6.如权利要求3所述的智能家居无线控制方法，其特征在于：步骤D中所述宿主机对接收的无线指令验证通过包括以下步骤：宿主机对接收的无线指令进行验证，若验证通过，转到步骤E；若验证未通过，结束。
7.如权利要求3所述的智能家居无线控制方法，其特征在于：步骤F中所述宿主机将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器包括以下步骤：
用户智能控制终端发送备份命令到宿主机，宿主机响应备份命令，将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器；
或者宿主机定时将当前配对信息和与当前配对信息对应的用户自定义信息发送至云端服务器。
8.如权利要求3至7任一项所述的智能家居无线控制方法，其特征在于：步骤A之后还包括以下步骤：
用户智能控制终端发送恢复用户自定义信息的命令至宿主机，宿主机响应恢复命令，将与需要恢复的用户自定义信息对应的配对信息发送至云端服务器、并请求云端服务器恢复用户自定义信息；云端服务器在存储库中查询该配对信息，查询到该配对信息后，将与该配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机；宿主机恢复用户自定义信息后，返回用户自定义信息恢复成功的提示给用户智能控制终端。
9.如权利要求3至7任一项所述的智能家居无线控制方法，其特征在于：步骤A之后还包括以下步骤：
宿主机自动检测用户自定义信息是否损坏或丢失，
若用户自定义信息已损坏或丢失，宿主机将与需要恢复的用户自定义信息对应的配对信息发送至云端服务器，并请求云端服务器恢复用户自定义信息；云端服务器在存储库中查询该配对信息，查询到该配对信息后，将与该配对信息对应的用户自定义信息发送至宿主机；宿主机恢复用户自定义信息后，返回用户自定义信息恢复成功的提示给用户智能控制终端；
若用户自定义信息未损坏或丢失，宿主机继续自动检测用户自定义信息是否损坏或丢失。
10.如权利要求3至7任一项所述的智能家居无线控制方法，其特征在于：所述用户自定义信息包括用户自定义场景、用户自定义界面、用户被控设备联动任务序列和用户被控设备信息。
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