CN104991455A - 一种智能家居系统的成员自适应调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能家居系统的成员自适应调整方法，所述智能家居系统由中心控制器、家庭个人电脑和各系统成员组成，该方法为：在中心控制器中嵌入自适应调整算法，在系统成员中嵌入设备身份识别码，中心控制器根据系统成员的设备身份识别码为其分配在智能家居系统中的系统识别码，然后基于此系统识别码进行组网，从而完成信息的传递和设备的控制，进而增加或删除成员，实现自适应调整。本发明可以利用各设备的设备身份识别码信息进行组网，在安装和使用过程中，不需要更改接口模块或中心控制器中的程序，仅通过简单的操作就可以完成网络成员的调整，无需增加额外硬件成本，可广泛应用于各型智能家居系统，使用方便，适应性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于智能家居系统的系统成员自适应调整方法，具体涉及智能家居系统的中心控制器能够根据智能家居系统中的成员数量和类型进行自适应组网，当某一系统成员发生故障退出智能家居系统时，或为当前智能家居系统增加新的系统成员时，中心控制器可以自适应的调整网络结构，完成对智能家居系统网络的控制，属于智能家居及控制技术领域。
背景技术
智能家居系统是将先进的传感器技术、网络技术、通信技术、计算机技术和自动控制技术应用到家居领域，将家居中的电器设备以及生活设施连接集成，提高家居的安全性和舒适性。与普通家居相比，智能家居不仅提供传统家居的居住功能的同时，还实现了用户和家居的互动，优化了用户的生活方式。
目前，现有的智能家居系统方案，是对智能家居系统的工作容量进行预先定义。例如，首先确定某智能家居系统中门窗、灯光、空调等家用设备的数量，然后为每一个系统成员，如门窗、灯光、空调等分配系统识别码，由工程安装人员对智能家居系统的参数进行预设置，并为每个系统成员设置预先分配的系统识别码。整个安装工程技术性较强，并且在后期的使用中，如果某个系统成员故障需要更换，或需要增加新的系统成员，只能由工程安装人员对智能家居系统进行重新设置，不便于使用。
随着电子技术的不断发展和电子元器件成本的不断降低，使得高速处理器和大容量存储芯片能够应用到中心控制器部分，可以在中心控制器的存储单元中根据需要保存设备的工作参数、各系统成员信息等内容，当系统成员增加、减少或改变时，更新保存的内容，完成对智能家居系统的系统容量进行自适应调整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能家居系统的系统成员自适应调整方法，可以有效解决现有智能家居系统不能根据实际工作情况进行系统自适应调整的不足，增加了系统的自适应组网能力，提高了系统的适用性和方便性，可以广泛应用于智能家居领域。
为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案是：
一种智能家居系统的成员自适应调整方法，所述智能家居系统由中心控制器、家庭个人电脑和各系统成员组成，该方法为：
在智能家居系统的中心控制器中嵌入自适应调整算法，在系统成员的控制模块中嵌入设备身份识别码，中心控制器根据系统成员的设备身份识别码为其分配在智能家居系统中的系统识别码，然后基于此系统识别码进行组网，从而完成信息的传递和设备的控制，进而增加或删除成员，实现自适应调整。
优选的，该方法包括系统初始化步骤，至少用于系统初始运行时，对系统的参数进行初始化，以及系统增员和/或减员步骤。
具体的，所述初始化步骤包括：
(1)中心控制器轮询查找系统成员；
(2)中心控制器对系统进行组网；
(3)调整系统成员的系统识别码。
进一步的，所述初始化步骤具体为：
(1)通过在中心控制器屏幕或个人电脑上操作，发出查询指令，在查询状态下，查询指令每隔0.5秒循环重发，各系统成员接收到查询指令后会向中心控制器返回自身的设备身份识别码作为入网信息，通过各系统成员的信息来判断是否所有的设备是否都已查找到；
(2)查找完毕后，中心控制器进行组网，并为每个系统成员按照设备类型分配系统识别码，然后建立系统成员的设备身份识别码和系统识别码之间的对应关联，并将关联信息保存到中心控制器的存储单元中；
(3)根据家居结构和设备的安装位置重新调整编排各系统成员的系统识别码，调整结束后，将新的关联信息保存到存储单元中。
进一步的，所述系统减员步骤包括：
首先，根据系统成员返回的状态信息判断是否发生故障，从而查找出故障成员，然后将该故障成员的系统识别码保存到隔离区，在系统中删除该成员，中心控制器把该故障成员的设备身份识别码和系统识别码的关联信息删除，并将结果保存。
进一步的，所述系统增员步骤包括：
首先，中心控制器按照系统初始化的方法发送查询指令，各系统成员接收到查询指令后返回自身的设备身份识别码，中心控制器将接收到的设备身份识别码和存储的原系统已有的设备身份识别码做对比，进而判别是否有新增成员；然后，查找到新增成员后，根据新增设备的类型，为其分配系统识别码。
优选的，所述中心控制器包括处理器单元、存储单元、显示单元、输入输出接口。
更优选的，所述家庭个人电脑通过网络连接到中心控制器，家庭个人电脑中安装有智能家居系统的上位机软件，至少用以供用户通过该上位机软件查看智能家居系统的工作状态和系统参数，并完成系统的参数修改、设备控制操作。
更进一步的，所述系统成员中均设置有智能家居接口模块，所述智能家居接口模块固设有设备身份识别码，所述设备身份识别码是指智能家居接口模块生产厂家在产品出厂时固化到该模块中的一串10个字节的信息识别码；
系统成员通过该模块和中心控制器连接，并向中心控制器发送工作状态信息，接收中心控制器发送来的控制指令。
具体的，所述系统成员包括智能家居系统中的门窗、灯光、空调或其他家用设备。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提出的智能家居系统的系统成员自适应调整方法，可以利用各设备在出厂时固化到接口模块中的设备身份识别码信息进行组网，在智能家居系统的安装和使用过程中，不需要更改接口模块或中心控制器中的程序，仅通过简单的操作就可以完成网络成员的调整。
(2)本发明提出的智能家居系统的系统成员自适应调整方法，为纯软件实现，无需增加额外硬件成本，可广泛应用于各型智能家居系统，使用方便，适应性强。
附图说明
图1是本发明中智能家居系统总体工作示意图；
图2是本发明中智能家居系统的系统初始化示意图；
图3是本发明中智能家居系统的系统减员示意图；
图4是本发明中智能家居系统的系统增员示意图。
图5是固化在智能家居设备内的设备身份识别码格式图。
具体实施方式
参见图1，所述智能家居系统由中心控制器、家庭个人电脑和各系统成员组成，并按如下方法进行连接。
其中中心控制器是整个智能家居系统的核心，包含有处理器单元、存储单元、显示单元、输入输出接口等。系统中的其他成员通过有线或无线的方式连接到中心控制器。中心控制器中嵌入了智能控制算法，可以完成智能家居系统的网络管理和系统成员的控制。
其中家庭个人电脑通过网络连接到中心控制器，电脑中安装有智能家居系统的上位机软件，用户可以通过软件查看智能家居系统的工作状态和系统参数，并能完成系统的参数修改、设备控制等操作。
其中系统成员是指智能家居系统中的门窗、灯光、空调等家用设备，为了实现家用设备的自动控制，需要对各家用设备进行技术改造，增加智能家居接口模块，家用设备通过该模块和中心控制器连接，向中心控制器发送工作状态信息，接收中心控制器发送来的控制指令。为了区别不同的家用设备，在接口模块中固化了一个设备身份识别码，用于需要进行身份识别的场合。
上述模块中的设备身份识别码是指接口模块生产厂家在产品出厂时固化到模块中的一串10个字节的信息识别码，参见图5所示，该信息识别码具有以下特性：
(1)唯一性：该信息码用于区分不同厂家生产的不同模块，因此，任何两个产品的识别码都不同。
(2)包含有模块的信息：该识别码的各字节段定义如图5所示，具体为，第1位至第4位共4个字节为生产厂家信息，其中每个设备生产厂家都拥有一个唯一的，不同于其他厂家的厂家信息。第5位至第6位共2个字节为该模块所控制的设备的类型，如门窗、灯光、空调等。由厂家根据自身产品情况自定义。第7位至第10位共4个字节为该模块的生产序列号，该序列号不会重复，用于区分不同的产品。
本发明的对智能家居系统的成员自适应调整方法具体如下：
(1)系统初始化
智能家居系统建设完成，初次运行时，系统按照图2进行初始化操作。
首先，查找所有的系统成员。系统初始时，各系统成员都没有系统身份识别码，中心控制器也没有系统成员信息。通过在中心控制器屏幕或个人电脑上操作，发出查询指令。在查询状态下，查询指令每隔0.5秒循环重发，以确保各系统中的各成员都能接收到查询指令。
在发出查询指令后，各系统成员接收到查询指令后会向中心控制器返回自身的设备身份识别码作为入网信息。设备身份识别码中包含有该设备的生产厂家、设备类型和生产序列号信息，具体如图5所示，可以通过中心控制器屏幕或个人电脑上显示的各系统成员的信息来判断是否所有的设备是否都已查找到。
查找完毕后，使用中心控制器的组网功能进行组网。组网时，中心控制器为每个系统成员按照设备类型分配系统识别码。然后建立系统成员的设备身份识别码和系统识别码之间的对应关联，并将关联信息保存到存储单元中。
中心控制器在组网时为各系统成员分配的系统识别码是按照入网顺序分配的，和各设备在家居中的安装位置没有对应关系。为了方便管理和控制，通常要对各设备进行分类，重新编排系统识别码。通过在中心控制器屏幕或个人电脑上进行操作，根据家居结构和设备的安装位置，例如，可以根据门窗所安装的房间，按顺序分配系统识别码，从而调整各系统成员的系统识别码。调整结束后，将新的关联信息保存到存储单元中。
(2)系统减员
当家居中的某个设备发生故障时，为防止故障设备对系统的正常运行造成影响，需要退出系统，系统按照图3进行系统减员操作。
首先，查找故障成员。中心控制器在正常运行时，每隔5秒向所有系统成员发出状态询问指令，中心控制器根据系统成员返回的状态信息判断是否发生故障，当某系统成员返回故障信息或是无返回信息时，即判定该系统成员发生故障，然后显示出故障成员对应的信息。当故障设备工作异常，返回结果却正常时，可以通过断开该故障设备的电源，使之无法返回结果，从而中心控制器也会判定该设备故障。如果系统成员发生故障运行异常，而又没有向中心控制器发送故障信息，就需要人工关闭该故障成员，中心控制器连续一定时间无法接收到该系统成员的健康信息，也判定该系统成员发生故障，然后显示出故障成员对应的信息。
当中心控制器查找到故障成员后，会将该故障成员的系统身份识别码保存到隔离区，然后在系统中删除该成员，以防止故障成员对系统的运行造成影响。删除故障成员后，中心控制器即把该故障成员的设备身份识别码和系统识别码的关联信息删除，并将结果保存。隔离区中保存的故障成员信息用于向用户报告故障信息使用。
(3)系统增员
当需要为家居增加新的设备时，可以利用系统增员功能，将新的设备加入原系统，同时不破坏原系统的结构，系统按照图4进行系统增员操作。
首先查找新成员，中心控制器按照系统初始化的方法发送查询指令，各系统成员接收到查询指令后返回自身的设备身份识别码。在增员功能下，中心控制器会将接收到的设备身份识别码和存储的原系统已有的设备身份识别码做对比。如果能够查找到，说明该成员是已有的成员，不做操作。如果查找不到，说明该成员是新加入的成员，然后显示出该成员对应的信息。
查找到新成员后，根据新加入设备的类型，为其分配系统识别码。必要时，还可以根据设备在家居中的安装位置调整其系统识别码。调整结束后，将新的系统配置信息保存。
需要说明的是，以上各实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所作出各种变换或变型，均属于本发明的范畴。
Claims (10)
1.一种智能家居系统的成员自适应调整方法，所述智能家居系统由中心控制器、家庭个人电脑和各系统成员组成，其特征在于，该方法为：
在智能家居系统的中心控制器中嵌入自适应调整算法，在系统成员的控制模块中嵌入设备身份识别码，中心控制器根据系统成员的设备身份识别码为其分配在智能家居系统中的系统识别码，然后基于此系统识别码进行组网，从而完成信息的传递和设备的控制，进而增加或删除成员，实现自适应调整。
2.根据权利要求1所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，该方法包括系统初始化步骤，至少用于系统初始运行时，对系统的参数进行初始化，以及系统增员和/或减员步骤。
3.根据权利要求2所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，所述初始化步骤包括：
(1)中心控制器轮询查找系统成员；
(2)中心控制器对系统进行组网；
(3)调整系统成员的系统识别码。
4.根据权利要求3所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，所述初始化步骤具体为：
(1)通过在中心控制器屏幕或个人电脑上操作，发出查询指令，在查询状态下，查询指令每隔0.5秒循环重发，各系统成员接收到查询指令后会向中心控制器返回自身的设备身份识别码作为入网信息，通过各系统成员的信息来判断是否所有的设备是否都已查找到；
(2)查找完毕后，中心控制器进行组网，并为每个系统成员按照设备类型分配系统识别码，然后建立系统成员的设备身份识别码和系统识别码之间的对应关联，并将关联信息保存到中心控制器的存储单元中；
(3)根据家居结构和设备的安装位置重新调整编排各系统成员的系统识别码，调整结束后，将新的关联信息保存到存储单元中。
5.根据权利要求2所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，所述系统减员步骤包括：
首先，根据系统成员返回的状态信息判断是否发生故障，从而查找出故障成员，然后将该故障成员的系统识别码保存到隔离区，在系统中删除该成员，中心控制器把该故障成员的设备身份识别码和系统识别码的关联信息删除，并将结果保存。
6.根据权利要求2所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，所述系统增员步骤包括：
首先，中心控制器按照系统初始化的方法发送查询指令，各系统成员接收到查询指令后返回自身的设备身份识别码，中心控制器将接收到的设备身份识别码和存储的原系统已有的设备身份识别码做对比，进而判别是否有新增成员；然后，查找到新增成员后，根据新增设备的类型，为其分配系统识别码。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，所述中心控制器包括处理器单元、存储单元、显示单元、输入输出接口。
8.根据权利要求1所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，所述家庭个人电脑通过网络连接到中心控制器，家庭个人电脑中安装有智能家居系统的上位机软件，至少用以供用户通过该上位机软件查看智能家居系统的工作状态和系统参数，并完成系统的参数修改、设备控制操作。
9.根据权利要求1所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，所述系统成员中均设置有智能家居接口模块，所述智能家居接口模块固设有设备身份识别码，所述设备身份识别码是指智能家居接口模块生产厂家在产品出厂时固化到该模块中的一串10个字节的信息识别码；
系统成员通过该模块和中心控制器连接，并向中心控制器发送工作状态信息，接收中心控制器发送来的控制指令。
10.根据权利要求9所述的一种智能家居系统的成员自适应调整方法，其特征在于，所述系统成员包括智能家居系统中的门窗、灯光、空调或其他家用设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151021 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |