CN104680764A - 一种能使家用电器接入物联网的电力载波模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能使家用电器接入物联网的电力载波模块，并进一步公示了家用电器与电力载波通信模块的通信接口和通信格式。电力载波通信模块：有载波耦合电路、信号发送电路、信号接收单元、调制解调工作单元是由电力线载波通信芯片完成；电力线接口J2；直流稳压电源电路有直流电源接口J3、滤波电容EC1、EC2、C1、三端稳压管U2。互联网联接的物联网家用载波网关电路有：RJ45接口电路、以太网信号调制解调集成芯片、载波耦合电路、信号发送电路、信号接收电路、电力线载波通信芯片。物联网家用电器网络服务平台与互联网家用物联网网关连接，本发明可直接用智能手机或电脑等电子设备查看和操控在物联网网络服务平台上拥有注册认证正常的家用电器。

Description

一种能使家用电器接入物联网的电力载波模块

技术领域

本发明涉及一种能使家用电器接入物联网的电力载波模块，属于物联网领域。 

背景技术

物联网的体系结构可分为感知层、网络层、业务和应用层，物联网接入网关是连接感知层与网络层的设备，它接入感知层的各类数据，实现数据交换、智能判别、监控等数据处理并向网络层传输数据。 

物联网作为新一代信息技术，应用创新是物联网发展核心，用户体验是物联网发展的灵魂，家用电器接入物联网是需要不可缺少的调制解调电路信息交互，而现有的物联网组网设备基本上不互通，这给物联网发展带来很大的局限性，并且使用成本也比较高。 

发明内容

本发明的目的，就是克服现有家用电器接入物联网，技术难度大，技术成本高等不足，发明一种基于电发力线上传输家用电器运行状态和远程服务器操控用电器控制指令，无高频辐射、无需另铺设通信线路，无需输帐号密码烦琐步骤，直接插入路由器即可联接到物联网服务平台。 

物联网电力载波通信模块，有载波耦合电路(电阻R1、R2、电容C1、C2、变压器T1的初级1、2脚输入输出组成)、信号发送电路(电力载波通信芯片内部集成信号驱动电路由芯片TX+、TX-引脚输出和变压器T1的初级5、6脚输出组成)、信号接收电路(变压器T1的初级3、4脚输出再由电力载波通信芯片TX+、TX-输入到芯片内部)、调制解调工作单元是由电力线载波通信芯片完成；电力线接口J2；直流稳压电源电路有直流电源接口J3、滤波电容EC1、EC2、C1、三端稳压管U2。 

家用电器快速接入物联网：只需在家用电器通过微处理器把感知电路的温度、功率、工作电压、工作时间、键盘操作信息、运行状态等数据通过参见图4格式传输到电力线载波通信模块里，模块会自动处理将感知层的信息数据的发送到物联网网络服务平台。 

物联网家用电力载波模块与家用电器连接方法：有家用电器微处理器、家用 电器感知电路、家用电器驱动和执行电路、载波耦合电路、信号发送电路、信号接收电路、电力线载波通信芯片。 

物联网家用电力载波网关与家用电力载波模块通过电力线连接，每块电力载波模块内烧录有一组身份识别编码，物联网家用电力载波网关通过识别家用电力载波模块ID码来管理终端家用电器状态信息。 

物联网家用电力载波网关：有RJ45接口电路、以太网信号调制解调集成芯片、载波耦合电路、信号发送电路、信号接收电路、电力线载波通信芯片。 

物联网网络服务平台有多种典型的家用电器控制面板界面，可直接用智能手机或电脑查看和操控在物联网网络服务平台上拥有注册认证正常的家用电器。 

附图说明

通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中： 

图1物联网家用电器组网架构方框图 

图2物联网家用电力载波模块 

图3家用电器与电力线载波通信模块联接方框图 

图4家用电器与电力线载波通信模块通信格式方框图 

图5物联网家用电力载波网关方框图 

图6家用电器注册流程 

图7查看和操作在线的家用电器。 

具体实施方式

在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。 

在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。 

物联网家用器感知信息传输：是在普通的家用电器内嵌入电力线载波通信模块参见图3，内嵌入电力线载波通信模块参见图2使用该模块时必需要与电力线连接到电力线接口上，还需提供直流电源，数据通信串口J1再和家用电器微处理器连接，家用电器通过微处理器把感知电路里的温度、功率、工作电 压、工作时间、键盘操作信息、运行状态等数据通过数据通信串口传输到电力线载波通信模块内。家用电器数据信息与电力载波模块通信格式见图4：有帧起始位、数据长度、常用数据位、扩充数据位、校验位、帧结束位。帧起始位是指每串数据包里的起始位；数据长度，是每串数据包里的能反映用电器信息状况或键盘操作指令的数据长度；常用数据位指的是，如温度、功率、工作时间、键盘操作信息等数据；扩充数据位，是新开发出的能反映用电器信息状况或键盘操作指令的数据位；校验位是指每串数据包里的校验位；帧结束位是指每串数据包里的结束位.电力载波通信模块接收到来自家用电器的数据包通过电力线上发送到物联网终端电力载波网关上。 

物联网终端电力载波网关可参见图5：从电力线上获取电力线载波上的带有载波模块身份ID码和电器状态信息、数据包转换成以TCP／IP协议格式通过RJ45端口经互联网通信网上，再发送到物联网家用电器网络服务平台上，用户可以通过智能手机或电脑等智能电子产品输入自己的帐户号和密码登陆到家用电器网络服务平台上。 

物联网家用电器注册认证方法可参见图6：把需要注册认证的电器连接到物联网载波网关上，在网络服务平台上输入电力载波模块ID码，然后搜索到此电器后，通过密码把它绑定到用户的帐号里。 

远程操控电力线上的家用电器方法可参见图7：用户可以通过智能手机或电脑等智能电子产品输入自己的帐户号、密码登录到家用电器网络服务平台上。家用电器网络服务平台上有各种日常生活中常见的电器操控面板。在家用电器网络服务平台上用户注册认证过的都会显示在用户自己帐户下。在网络服务平台显示有色彩的电器操控面板表示此电器网络连接正常，灰色或黑白表示网络连接不正常。在网络连接正常的电器操控面板，网络服务平台会把用户操作过的信息通过物联网载波网关发送到带有嵌入式电力载波通信模块的家用电器上，家用电器按照网络服务平台上的指令信息执行或相关动作。 

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种能使家用电器接入物联网的电力载波模块，其特征在于：

所述电力载波模块包括顺次连接的物联网电力载波网关、物联网电力载波模块、和家用电器电路。

2.根据权利要求1所述的电力载波模块，其特征在于：

所述物联网电力载波模块的接口电路包括载波耦合电路、信号发送电路、信号接收电路、和调制解调工作单元调制解调工作单元；所述调制解调工作单元是由电力线载波通信芯片完成；电力线接口J2；直流稳压电源电路有直流电源接口J3、滤波电容EC1、EC2、C1、三端稳压管U2。

3.根据权利要求1所述的电力载波模块，其特征在于：

所述家用电器电路包括家用电器微处理器、家用电器感知电路、家用电器驱动和执行电路、串口通信接口、和电力载波通信模块。

4.根据权利要求1所述的电力载波模块，其特征在于：

所述家用电器电路的数据信息通信格式有帧起始位、数据长度、常用数据位、扩充数据位、校验位、帧结束位；帧起始位是指每串数据包里的起始位；数据长度，是每串数据包里的能反映用电器信息状况或键盘操作指令的数据长度；常用数据位指的是温度、功率、工作时间、键盘操作信息等数据；扩充数据位，是新开发出的能反映用电器信息状况或键盘操作指令的数据位；校验位是指每串数据包里的校验位；帧结束位是指每串数据包里的结束位。

5.根据权利要求1所述的电力载波模块，其特征在于：

所述电力载波模块的ID码，是指每块电力载波模块内烧录有一组身份识别编码，也是电力载波模块接入物联网家用电力载波网关身份识别ID码。

6.根据权利要求1所述的电力载波模块，其特征在于：

所述物联网家用电力载波网关包括RJ45接口电路、以太网信号调制解调集成芯片、载波耦合电路、信号发送电路、信号接收电路、和电力线载波通信芯片。

7.根据权利要求2所述的电力载波模块，其特征在于：

所述载波耦合电路由电阻R1、R2、电容C1、C2、变压器T1的初级1、2脚输入输出组成、信号发送电路由电力载波通信芯片内部集成信号驱动电路由芯片TX+、TX-引脚输出和变压器T1的初级5、6脚输出组成、信号接收电路由变压器T1的初级3、4脚输出再由电力载波通信芯片TX+、TX-输入到芯片内部。