CN104865840A - 智能家居控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了智能家居控制装置，包括：远程连接模块和双频率无线通信射频模块均与主控模块电连接；远程连接模块通过域名访问方式与服务器连接，用于与服务器进行有效数据的传输，有效数据包括：上行指令、下行指令和数据信息；主控模块，用于对其自身与双频率无线通信射频模块的私有通信协议进行编辑与解析，以及对其自身与双频率无线通信射频模块传输的有效数据进行逻辑处理；双频率无线通信射频模块，用于根据私有通信协议与主控模块进行有效数据的传输，以及根据其自身包括的两个频段控制处于两个频段内的从机。其使得智能主机能够依托多个频率发送控制信息，且也能够处于该多个频段的从机均能有效接收主机发送的控制指令，使得系统功能丰富。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居领域，具体而言，涉及智能家居控制装置。
背景技术
智能家居是在互联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制和空调控制等)连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能。帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。
相关技术提供的智能家居系统包括主机、从机和外网服务器；其中，主机是控制与通信中枢，即CPU(Central Processing Unit，中央微处理机)；从机即受主机控制的各种设备，如音视频设备、照明系统、开关、插座、红外转发器等；主机与外网服务器进行连接，用于接收外网服务器发送的指令，并对指令进行解析，获取有效报文并根据该有效报文生成控制指令，然后将生成的控制依托一个固定频率发送至从机，以便处于相同频率范围内的从机对该控制指令进行解析并执行该控制指令对应的功能，如音视频设备播放音频或者停止播放音频。
发明人在研究中发现，现有的智能家居系统实现功能仅限主机对开关、插座、红外转发器等工作在相同频率范围内的从机设备的控制和状态信息采集，系统功能单一。
发明内容
本发明的目的在于提供智能家居控制装置，以使得智能主机能够依托多个频率发送控制信息，且也能够处于该多个频段的从机均能有效接收主机发送的控制指令，使得系统功能丰富。
在本发明的实施例中提供了一种智能家居控制装置，包括：远程连接模块、主控模块和双频率无线通信射频模块；远程连接模块和双频率无线通信射频模块均与主控模块电连接；
远程连接模块通过域名访问方式与服务器连接，用于与服务器进行有效数据的传输，有效数据包括：上行指令、下行指令和数据信息；
主控模块，用于对其自身与双频率无线通信射频模块的私有通信协议进行编辑与解析，以及对其自身与双频率无线通信射频模块传输的有效数据进行逻辑处理；
双频率无线通信射频模块，用于根据私有通信协议与主控模块进行有效数据的传输，以及根据其自身包括的两个频段控制处于两个频段内的从机。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，双频率无线通信射频模块包括第一频率无线模块，主控模块包括协议指令解析模块；
协议指令解析模块分别与远程连接模块和第一频率无线模块电连接，用于对主控模块和远程连接模块的通信协议进行编辑与解析，以及对主控模块和第一频率无线模块的私有通信协议进行编辑与解析。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，双频率无线通信射频模块还包括第二频率无线模块；其中，第二频率与第一频率不同；
协议指令解析模块与第二频率无线模块电连接，用于对主控模块和第二频率无线模块的私有通信协议进行编辑与解析。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，主控模块还包括逻辑处理模块；
逻辑处理模块，用于对主控模块与第一频率无线模块之间、主控模块与第二频率无线模块之间以及主控模块与远程连接模块之间传输的有效数据进行逻辑处理，以使得有效数据能够正常传输。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，第一频率无线模块，用于向处于该第一频率范围内的从机发送下行控制指令；
第二频率无线模块，用于向处于该第二频率范围内的从机发送下行控制指令。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，第一频率无线模块通过通用异步收发传输器UART与主控模块电连接，第二频率无线模块通过串行外设接口SPI接口与主控模块电连接；
主控模块还用于，通过预设接口及预设接口对应的数据协议版本和内容，识别上行信号来源和/或下行控制目标。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，第一频率为433MHz，第二频率为315MHz。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第六种可能的实施方式中的任意一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该智能家居控制装置，还包括备用电源模块；
备用电源模块与主控模块电连接，用于在控制装置供电异常的情况下，为控制装置提供备用电源。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该智能家居控制装置还包括电源电路；
备用电源模块通过电源电路与主控模块电连接；电源电路，用于识别控制装置的供电电源的供电电量，并在检测到供电电量异常时及时切断其自身的充放电电路，或者在检测到供电电压不稳定或驱动能力不足时，将控制装置的供电电源切换到备用电源模块供电，用以保证控制装置供电稳定。
结合第一方面的第八种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，备用电源模块采用锂离子电池。
本发明实施例提供的智能家居控制装置，包括：远程连接模块和双频率无线通信射频模块均与主控模块电连接；远程连接模块通过域名访问方式与服务器连接，用于与服务器进行有效数据的传输，有效数据包括：上行指令、下行指令和数据信息；主控模块，用于对其自身与双频率无线通信射频模块的私有通信协议进行编辑与解析，以及对其自身与双频率无线通信射频模块传输的有效数据进行逻辑处理；双频率无线通信射频模块，用于根据私有通信协议与主控模块进行有效数据的传输，以及根据其自身包括的两个频段控制处于两个频段内的从机。其与现有技术中的智能家居系统中，主机依托一个固定频率发送控制信息，而只有工作在相同频率的从机才能有效接收主机发送的控制指令，从而使得系统功能单一的方案相比，其使得智能主机能够依托多个频率发送控制信息，且也能够处于该多个频段的从机均能有效接收主机发送的控制指令，使得系统功能丰富。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的智能家居控制系统是结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种智能家居控制装置是结构示意图。
主要标号说明：
11、控制终端；12、智能家居控制装置；13、服务器；14、从机；101、远程连接模块；102、主控模块；103、双频率无线通信射频模块；104、电源电路；105、备用电源模块；1021、协议指令解析模块；1022、逻辑处理模块；1031、第一频率无线模块；1032、第二频率无线模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于对本发明的理解，首先对本发明所基于的智能家居控制系统进行简要说明：
参考图1，本发明提供的智能家居控制系统，包括控制终端11，智能家居控制装置12(本实施例中统一称为主机)，服务器13、以及从机14；其中，从机14包括如开关、插座、红外转发器等一类主机，还包括如报警器等的安防报警设备；本系统中，控制终端11通过网页与服务器13网络连接，在整个系统中，从机14实时将自身的状态信息发送主机，主机将该状态信息发送至服务器13，服务器13将该状态信息发送至控制终端11，以便使用控制终端11的用户可以实时查看预设时间段对应的从机14的状态信息。然后用户根据查看的从机14的状态信息，通过该控制终端11对相应的从机14进行控制，具体如下，控制终端11通过主机向控制服务器13主机发送请求控制从机14的请求信息，然后服务器13将该命令转换成下行控制指令，发送至主机，主机根据该下行控制指令对相应的从机14进行控制，上述过程即本发明的智能家居控制系统的工作过程。
其中，控制终端11可以是具有通信功能的智能手机、计算机和平板电脑等，而智能手机、计算机和平板电脑均可以通过网页控制与服务器13实现数据通信。
本发明提供了一种智能家居控制装置12，以使得智能主机能够依托多个频率发送控制信息，且也能够使处于该多个频段的从机14均能有效接收主机发送的控制指令，使得系统功能丰富。
下面结合图2，对本发明提供的智能家居控制装置12进行简要说明：
本发明实施例提供了一种智能家居控制装置12，包括远程连接模块101、主控模块102和双频率无线通信射频模块103；远程连接模块101和双频率无线通信射频模块103均与主控模块102电连接；
远程连接模块101通过域名访问方式与服务器13连接，用于与服务器13进行有效数据的传输，有效数据包括：上行指令、下行指令和数据信息；
主控模块102，用于对其自身与双频率无线通信射频模块103的私有通信协议进行编辑与解析，以及对其自身与双频率无线通信射频模块103传输的有效数据进行逻辑处理；
双频率无线通信射频模块103，用于根据私有通信协议与主控模块102进行有效数据的传输，以及根据传输的有效数据控制处于其自身包括的两个频段内的从机14。
本实施例中的远程连接模块101可以采用固定IP的方式与服务器13连接，使用固定IP也可以采用本实施例中的域名访问方式与服务器13连接。
本实施例中采用的双频率无线通信射频模块103，其工作频率可以为315MHz和433MHz，而双射频设计的重点为主控模块102，其能够对其自身与双频率无线通信射频模块103的私有通信协议进行编辑与解析，以及对其自身与双频率无线通信射频模块103传输的有效数据进行逻辑处理，而该主控模块102中的代码通过版本和协议转换，解析和组合不同格式的帧命令，通过射频链路切换和发射功率调节，以及信道占用评估，实现315MHz和433MHz的有序、稳定的通信。保证互不干扰，且数据量不大时，低频无线能保证较好的穿透性，可以降低发射功率，营造良好的电磁环境，且能有效降低设备功耗。
其中，上行指令即控制终端11向主控模块102发送的用于请求控制对应的从机14的请求指令；下行指令即主机对该请求指令进行解析，并根据解析得到的数据生成请求信息，并发送至服务器13，服务器13根据该请求信息，生成控制对应的从机14的下行控制指令，并发送给主控模块102，此时主控模块102则根据该下行控制指令对从机14进行相应的控制，此时的下行控制指令即下行指令。
此时，从机14在接收到主控模块102发送的下行控制指令后，将其自身的当前状态信息通过主控模块102发送至服务器13，以便控制终端11可以从服务器13上看到对应的控制完成后的从机14的当前状态信息。而上述从机14向主控模块102以及服务器13发送的其自身的当前状态信息即为数据信息。
当然，上述数据信息不仅仅包括从机14执行完下行控制指令后的当前状态信息，也包括一些通信协议等的数据传输，本实施例对通信的必须数据不做具体说明，这些都是通信中的惯用知识。
并且，主控模块102通过远程连接模块101与服务器13实现数据传输，通过双频率无线通信射频模块103对被控制的从机14进行控制，此时，主控模块102与远程连接模块101，主控模块102与服务器13，主控模块102与双频率无线通信射频模块103，以及主控模块102与被控制的从机14均要进行私有通信协议的编辑与解析，并对上行指令，下行指令和传输的数据信息进行逻辑处理，以使得系统能够正常的进行数据传输。
其中，实现315MHz的无线通信射频模块，用于向开关、插座等的从机14发送下行控制指令，并控制该从机14执行与下行控制指令对应的功能；
而433MHz的无线通信射频模块，用于向报警器等安防设备等的从机14发送下行控制指令，并控制该从机14执行与下行控制指令对应的功能。
进一步的，该智能家居控制装置12中，双频率无线通信射频模块103包括第一频率无线模块1031，主控模块102包括协议指令解析模块1021；
协议指令解析模块1021分别与远程连接模块101和第一频率无线模块1031电连接，用于对主控模块102和远程连接模块101的通信协议进行编辑与解析，以及对主控模块102和第一频率无线模块1031的私有通信协议进行编辑与解析。
具体的，本发明的是采用双频率无线通信射频模块103实现对相应的从机14进行控制，故主控模块102需要对其自身和远程连接模块101的通信协议以及其自身与第一频率无线模块1031的私有通信协议进行编辑与解析，从而使主控模块102能够配合第一频率无线模块1031对相应的从机14进行控制。
进一步的，该智能家居控制装置12中，双频率无线通信射频模块103还包括第二频率无线模块1032；其中，第二频率与第一频率不同；
协议指令解析模块1021与第二频率无线模块1032电连接，用于对主控模块102和第二频率无线模块1032的私有通信协议进行编辑与解析。
具体的，故主控模块102还需要对其自身和第二频率无线模块1032的私有通信协议进行编辑与解析，从而使主控模块102能够配合第二频率无线模块1032对相应的从机14进行控制。
由于，第二频率与第一频率不同，故两者的私有通信协议也不同，故需要主控模块102分别对第一频率和第二频率进行设置。
进一步的，该智能家居控制装置12还包括主控模块102还包括逻辑处理模块1022；
逻辑处理模块1022，用于对主控模块102与第一频率无线模块1031之间、主控模块102与第二频率无线模块1032之间以及主控模块102与远程连接模块101之间传输的有效数据进行逻辑处理，以使得有效数据能够正常传输。
逻辑处理模块1022，即接收到数据信息后(如控制终端11发送的上行控制指令、服务器13发送的下行控制指令，和从机14发送的当前状态信息等)接收到这些后，均对这些数据信息进行解析，并按照其自身与服务器13或者与从机14的预设格式(或者协议)在进行压缩编码，在发送至服务器13/从机14，以使得服务器13/从机14进行解析，并进行正常的数据传输和整个控制过程。
进一步的，该智能家居控制装置12中，第一频率无线模块1031，用于向处于该第一频率范围内的从机14发送下行控制指令；
第二频率无线模块1032，用于向处于该第二频率范围内的从机14发送下行控制指令。
本实施例中，第一频率范围为315MHz，第二频率范围为433MHz；处于第一频率范围315MHz的从机14如开关，插座等，第一频率无线模块1031即向这些从机14发送控制指令，或者接收这些从机14发送的当前的状态信息；即用户想控制这些从机14工作，即最终都是通过主机的第一频率无线模块1031向这些从机14发送控制指令；
处于第一频率范围433MHz的从机14如安防报警装置等，第二频率无线模块1032即向这些从机14发送控制指令，或者接收这些从机14发送的当前的状态信息，即用户想控制这些从机14报警，即最终都是通过主机的第二频率无线模块1032向这些从机14发送控制指令。
进一步的，该智能家居控制装置12中，第一频率无线模块1031通过通用异步收发传输器UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)与主控模块102电连接，第二频率无线模块1032通过串行外设接口SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)接口与主控模块102电连接；
主控模块102还用于，通过预设接口及预设接口对应的数据协议版本和内容，识别上行信号来源和/或下行控制目标。
具体的，本发明使用315MHz超外差接收模块和自主研发的433MHz收发模块，分两个物理链路通信。其中315MHz接收信息经过报警解析与逻辑处理，与433MHz接收信息分别通过UART和SPI接口和协议指令解析与逻辑处理主控模块102(也称为主控IC)交互数据。主控IC通过不同接口及数据协议版本和内容，识别上行信号来源或者下行控制目标。
进一步的，该智能家居控制装置12还包括备用电源模块105；备用电源模块105与主机电连接，用于在主机供电异常的情况下，为主机提供备用电源。
具体的，备用电源用于在为主机供电的电源出现故障无法供电或者供电电量不足以支持主机运行时，及时为主机供电，以保证主机的正常工作。
进一步的，该智能家居控制装置12还包括电源电路104；电源电路104分别与主机和备用电源模块105电连接，用于识别主机的供电电源的供电电量，并在检测到供电电量异常时及时切断其自身的充放电电路。
具体的，电源电路104同样是本发明的一个创新点，其能够检测主机的供电电源的电量；其中，供电电源可以为电池也可以直接接电源。在该电源电路104检测到供电过大时，及时切换断其自身的充放电电路。
进一步的，该智能家居控制装置12中，电源电路104还用于，在检测到供电电压不稳定或驱动能力不足时，将主机的供电电源切换到备用电源模块105供电，用以保证主机供电稳定。
具体的，备用电源模块105可以为电池，采用电池的直流电源小电流充电，能够保证主机供电稳定。
进一步的，该智能家居控制装置12中，备用电源模块105采用锂离子电池。
具体的，利用可反复充放电，性能稳定的锂离子电池作为主机断电情况下的备用电源，能够更加保证主机的正常工作。并且，本发明实施例中的主机低功耗的设计，使容量1125mAh的电池能保证持续4-5小时的电源供给，在实际场景中备用电源的容量可以更换，以便保证更长的备用电源供应时间。
本发明提供的智能家居控制装置12，315MHz射频模块与安防报警解析与逻辑处理部分能对现有市场绝大多数家居安防类报警设备实现报警信息的识别与采集，连同本套智能家居系统中的视频监控摄像，组成了一套完整的安防系统。
本智能家居主机，考虑用户对控制和安防的需求，集成于一体，分别采用433MHz和315MHz射频数据传输，互不干扰，通信稳定。在断电的情况，主机可由内部自带的锂离子电池供电，可持续工作数小时，响应安防类报警，保证家居安全。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露装置可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元(或者模块)的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种智能家居控制装置，其特征在于，包括：远程连接模块、主控模块和双频率无线通信射频模块；所述远程连接模块和所述双频率无线通信射频模块均与所述主控模块电连接；
所述远程连接模块通过域名访问方式与服务器连接，用于与所述服务器进行有效数据的传输，所述有效数据包括：上行指令、下行指令和数据信息；
所述主控模块，用于对其自身与所述双频率无线通信射频模块的私有通信协议进行编辑与解析，以及对其自身与所述双频率无线通信射频模块传输的有效数据进行逻辑处理；
所述双频率无线通信射频模块，用于根据所述私有通信协议与所述主控模块进行有效数据的传输，以及根据其自身包括的两个频段控制处于所述两个频段内的从机。
2.根据权利要求1所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述双频率无线通信射频模块包括第一频率无线模块，所述主控模块包括协议指令解析模块；
所述协议指令解析模块分别与所述远程连接模块和所述第一频率无线模块电连接，用于对所述主控模块和所述远程连接模块的通信协议进行编辑与解析，以及对所述主控模块和所述第一频率无线模块的私有通信协议进行编辑与解析。
3.根据权利要求2所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述双频率无线通信射频模块还包括第二频率无线模块；其中，所述第二频率与所述第一频率不同；
所述协议指令解析模块与所述第二频率无线模块电连接，用于对所述主控模块和所述第二频率无线模块的私有通信协议进行编辑与解析。
4.根据权利要求3所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述主控模块还包括逻辑处理模块；
所述逻辑处理模块，用于对所述主控模块与所述第一频率无线模块之间、所述主控模块与所述第二频率无线模块之间以及所述主控模块与所述远程连接模块之间传输的有效数据进行逻辑处理，以使得所述有效数据能够正常传输。
5.根据权利要求4所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述第一频率无线模块，用于向处于该第一频率范围内的从机发送下行控制指令；
所述第二频率无线模块，用于向处于该第二频率范围内的从机发送下行控制指令。
6.根据权利要求5所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述第一频率无线模块通过通用异步收发传输器UART与所述主控模块电连接，所述第二频率无线模块通过串行外设接口SPI接口与所述主控模块电连接；
所述主控模块还用于，通过预设接口及预设接口对应的数据协议版本和内容，识别上行信号来源和/或下行控制目标。
7.根据权利要求6所述的智能家居控制装置，其特征在于，第一频率为433MHz，第二频率为315MHz。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的智能家居控制装置，其特征在于，还包括备用电源模块；
所述备用电源模块与所述主控模块电连接，用于在所述控制装置供电异常的情况下，为所述控制装置提供备用电源。
9.根据权利要求8所述的智能家居控制装置，其特征在于，还包括电源电路；
所述备用电源模块通过所述电源电路与所述主控模块电连接；所述电源电路，用于识别所述控制装置的供电电源的供电电量，并在检测到所述供电电量异常时及时切断其自身的充放电电路，或者在检测到供电电压不稳定或驱动能力不足时，将所述控制装置的供电电源切换到所述备用电源模块供电，用以保证所述控制装置供电稳定。
10.根据权利要求9所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述备用电源模块采用锂离子电池。
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