发明内容
现有的智能家居设备的联动控制系统不稳定、成本高,现有的智能家居设备的联动控制方法不仅操作繁琐、容易引起设备串扰而且需要专用的场景模块去实现场景联动功能,导致开发、使用的成本高。 针对上述问题本发明公开了一种成本低、简单易操作的联动控制系统和一种不串扰灯光、一键切换联动场景并可自由配置联动设备,轻松实现一控多、多控一的设备联动控制和多个设备之间同步操作如开关互锁等更复杂的联动操作。
为实现上述目的,本发明技术方案如下:
智能家居设备的联动控制系统,包括局域网、物联网、物联网网关。所述局域网包括路由器、交换机和用户终端设备;所述物联网网关分别连接互联网与物联网;所述的物联网包括物联网网关节点、开关节点、开关设备、家居设备;所述的开关节点包括一个或多个用于处理通信数据的微控制单元、人机交互的开关操作界面、一个或多个物理开关或场景开关,所述的开关设备为开关节点下用于驱动设备的每一路开关或场景,所述的开关节点上还包括一定的存储空间,用于保存联动开关列表。
其中,所述开关节点和物联网网关节点间通信方式包括总线通信、电力线通信、无线通信或红外通信。
其中,所述的用户终端设备还包括:
配置消息模块,用于配置联动消息;
设备选择模块,用于选择需要做联动的主设备、从设备、主设备序列号和从设备序列号;
开关类型判断模块,用于判断设备是否为开关设备;
执行消息模块,用于执行联动配置的操作消息;
广播消息模块,向物联网广播配置的联动消息。
其中,所述的开关节点还包括:
触发联动操作模块,可手动操作或自然触发引起联动操作;
输出消息模块,用于输出设备动作值;
执行消息模块,用于执行设备动作;
广播消息模块,向物联网广播联动操作消息;
接收消息模块,用于接收物联网广播的联动操作消息;
序列号判断模块,可判断联动操作的设备序列号和消息中的设备序列号是否一致;
开关类型判断模块,可判断进行联动的操作设备是否为开关设备类型;
执行完成判断模块,可判断是否执行完成设备联动列表中所有的联动操作;
消息应答模块,当接收到物联网的联动消息后,完成本联动消息后后再应答发送本联动消息的节点。
智能家居设备的联动控制方法,包括联动配置步骤和联动操作步骤。
其中,所述的联动配置步骤由用户终端操作,包括以下步骤:
(I)进入配置消息模块,配置一条设备联动消息;
(II)选中需要做联动的主设备,将其序列号作为本条联动的主设备ID;选中需要做联动的从设备,并将其设备序列号作为本条联动的从设备ID;
(III)判断联动的设备是否为开关设备类型;
(IV)若判断为是开关设备类型,则根据需要设置联动输出值,即设置从设备动作为开或关;若判断为非开关设备类型,则忽略从设备动作值;
(V)执行保存的联动配置操作,向物联网广播本条联动配置消息;
(VI)物联网中所有节点收到该联动配置消息,主节点和从节点分别将本消息中联动配置的内容保存到各自的联动列表中;
(VII)本条联动配置结束,可进行下一条联动配置。
其中,所述的联动操作步骤如下:
(I)手动操作或某条件下触发自动操作,主节点开始联动操作,所述主节点包括联动的主设备、主设备ID;
(II)主节点:主设备输出主设备动作值,执行设备动作,同时将主设备ID、主设备动作打包为信息设备ID,信息设备动作,向物联网广播此设备的联动操作消息;
(III)物联网中所有节点均收到此设备联动操作消息,所有的从节点各自执行联动列表的第一条联动操作;
(IV)从节点:判断本条联动操作的主设备ID与信息设备ID是否一致;
(i)若判断主设备ID信息设备ID结果为一致,从节点:判断操作设备是否为开关设备类型;
(a)若判断结果为是开关设备类型,从节点:判断广播消息的信息设备动作为开或关;
若判断信息设备动作为开,从节点:执行本条联动操作的设备输出从设备ID、从设备动作,实现特殊方式的从设备联动即为:开关主设备进行打开操作时,开关从设备的操作可以是打开,也可以是关闭;
若判断信息设备动作为关,从节点:执行本条联动操作的从设备输出与主设备相同的设备动作,实现联动从设备动作;
(b)若判断结果为非开关设备类型,从节点:执行本条联动操作的从设备输出与主设备相同的设备动作,实现联动从设备动作;
(ii)若判断主设备ID与网络服务器ID结果为不一致,从节点:判断为不是相关的联动操作,忽略本条联动操作;
(V)从节点:判断是否执行完成设备联动列表中所有的联动操作;
(i)若判断结果为执行,从节点:执行下一条联动操作,返回操作步骤(IV),进行下一轮的判断;
(ii)若判断结果为不执行,则设备联动操作完成。
其中,所述的联动操作步骤还可以如下:
(I)手动操作或某条件下触发自动操作,主节点开始联动操作,所述主节点包括联动主设备、主设备ID;
(II)主节点:输出主设备ID、主设备动作值,执行设备动作;
(III)主节点:执行联动列表的第一条设备联动操作;
(IV)主节点:判断本条设备联动操作的主设备ID与信息设备ID是否一致;
(i)若判断主设备ID与信息设备ID结果为一致,主节点:判断操作设备是否为开关设备类型;
(a)若判断结果为是开关设备类型,主节点:判断广播消息的信息设备动作为开或关;
若判断主设备动作为开,主节点:操作本条联动预先设置的设备为开或关,打包从设备ID、从设备动作为信息设备ID、信息设备动作,向物联网发送设备联动操作消息;
若判断主设备动作为关,主节点:将从设备ID、信息设备动作打包为主设备的设备动作,向物联网发送设备联动操作消息;
(b)若判断结果为非开关类型,主节点:将从设备ID、信息设备动作打包为主设备的设备动作,向物联网发送设备联动操作消息;
(ii)判断主设备ID与信息设备ID结果为不一致,主节点:判断为不是相关的联动操作,忽略本条联动操作;主节点:执行下一条联动操作,返回步骤(IV),进行下一轮的判断;
(V)从节点:接收到物联网发送的联动操作消息,并输出消息中信息设备ID、信息设备动作的设备操作动作,完成本条联动操作同时发送消息应答主节点;
(VI)主节点:判断是否执行完成设备联动列表中所有的联动操作 ;
(i)若判断结果为执行,主节点:执行下一条联动操作,返回操作步骤(IV),进行下一轮的判断;
(ii)若判断结果为不执行,则设备联动操作完成。
本发明的有益效果:本发明公开的智能家居的联动控制系统将所有的联动信息通过联动列表存储在所有的网络节点上而不需要控制模块,不仅使整个物联网的操作更稳定,而且降低了开发成本;本发明公开的智能家居的联动控制方法,该方法操作简单,可以自由配置联动的设备或自由设定联动的场景而不必开发专用的场景模块,可以一键切换场景并让同一区域内的场景灯光不会串扰。该方法的操作轻松地实现了一控多和多控一的设备联动控制,还可以随意将网络中的任意二个或二个以上的开关设备设置为互锁开关,该互锁的开关可以分布在不同的节点上,故其地域跨度更大,并且互锁的开关的数量可以随意增减,因而具有更高的灵活度并节省开发和运作成本。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案,下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定发明。
本发明的智能家居设备的联动控制系统,包括局域网、物联网、物联网网关;所述局域网包括路由器、交换机和用户终端设备;所述物联网网关分别连接互联网与物联网;所述的物联网包括物联网网关节点、开关节点、开关设备和家居设备;所述的开关节点包括一个或多个用于处理通信数据的微控制单元、人机交互的开关操作界面、一个或多个物理开关或场景开关,所述的开关设备为开关节点下用于驱动设备的每一路开关或场景,所述的开关节点上还包括一定的存储空间,用于保存联动开关列表。
其中,所述开关节点和物联网网关节点间通信方式包括总线通信、电力线通信、无线通信或红外通信。
其中,所述的用户终端设备还包括:
配置消息模块,用于配置联动消息;
设备选择模块,用于选择需要做联动的主设备、从设备、主设备序列号和从设备序列号;
开关类型判断模块,用于判断设备是否为开关设备;
执行消息模块,用于执行联动配置的操作消息;
广播消息模块,向物联网广播配置的联动消息。
其中,所述的开关节点还包括:
触发联动操作模块,可手动操作或自然触发引起联动操作;
输出消息模块,用于输出设备动作值;
执行消息模块,用于执行设备动作;
广播消息模块,向物联网广播联动操作消息;
接收消息模块,用于接收物联网广播的联动操作消息;
序列号判断模块,可判断联动操作的设备序列号和消息中的设备序列号是否一致;
开关类型判断模块,可判断进行联动的操作设备是否为开关设备类型;
执行完成判断模块,可判断是否执行完成设备联动列表中所有的联动操作;
消息应答模块,当接收到物联网的联动消息后,完成本联动消息后后再应答发送本联动消息的节点。
一种智能家居设备的联动控制方法,包括联动配置步骤和联动操作步骤。
其中,所述的联动配置步骤由用户终端操作,包括以下步骤:
(I)进入配置消息模块,配置一条设备联动;
(II)选中需要做联动的主设备,将其序列号作为本条联动的主设备ID;选中需要做联动的从设备,并将其设备序列号作为本条联动的从设备ID;
(III)判断联动的设备是否为开关设备类型;
(IV)若判断为是开关设备类型,则根据需要设置联动输出值,即设置从设备动作为开或关;若判断为非开关设备类型,则忽略从设备动作值;
(V)执行保存的联动配置操作,向物联网广播本条联动配置消息;
(VI)物联网中所有节点收到该联动配置消息,主节点和从节点分别将本消息中联动配置的内容保存到各自的联动列表中;
(VII)本条联动配置结束,可进行下一条联动配置。
其中,所述的联动操作步骤如下:
(I)手动操作或某条件下触发自动操作,主节点开始联动操作,所述主节点包括联动的主设备、主设备ID;
(II)主节点:主设备输出主设备动作值,执行设备动作,同时将主设备ID、主设备动作打包为信息设备ID,信息设备动作,向物联网广播此设备的联动操作消息;
(III)物联网中所有节点均收到此设备联动操作消息,所有的从节点各自执行联动列表的第一条联动操作;
(IV)从节点:判断本条联动操作的主设备ID与信息设备ID是否一致;
(i)若判断主设备ID与信息设备ID结果为一致,从节点:判断操作设备是否为开关设备类型;
(a)若判断结果为是开关设备类型,从节点:判断广播消息的信息设备动作为开或关;
若判断信息设备动作为开,从节点:执行本条联动操作的设备输出从设备ID、从设备动作,实现特殊方式的从设备联动即为:开关主设备进行打开操作时,开关从设备的操作可以是打开,也可以是关闭;
若判断信息设备动作为关,从节点:执行本条联动操作的从设备输出与主设备相同的设备动作,实现联动从设备动作;
(b)若判断结果为非开关设备类型,从节点:执行本条联动操作的从设备输出与主设备相同的设备动作,实现联动从设备动作;
(ii)若判断主设备ID与信息设备ID结果为不一致,从节点:判断为不是相关的联动操作,忽略本条联动操作;
(V)从节点:判断是否执行完成设备联动列表中所有的联动操作;
(i)若判断结果为执行,从节点:执行下一条联动操作,返回操作步骤(IV),进行下一轮的判断;
(ii)若判断结果为不执行,则设备联动操作完成。
其中,所述的联动操作步骤还可以如下:
(I)手动操作或某条件下触发自动操作,主节点开始联动操作,所述主节点包括联动主设备、主设备ID;
(II)主节点:输出主设备ID、主设备动作值,执行设备动作;
(III)主节点:执行联动列表的第一条设备联动操作;
(IV)主节点:判断本条设备联动操作的主设备ID与列表中预先设置的主设备ID是否一致;
(i)若判断主设备ID与列表中预先设置的主设备ID结果为一致,主节点:判断操作设备是否为开关设备类型;
(a)若判断结果为是开关设备类型,主节点:判断广播消息的信息设备动作为开或关;
若判断主设备动作为开,主节点:操作本条联动预先设置的设备为开或关,打包从设备ID、从设备动作为信息设备ID、信息设备动作,向物联网发送设备联动操作消息;
若判断主设备动作为关,主节点:将从设备ID、信息设备动作打包为主设备的设备动作,向物联网发送设备联动操作消息;
(b)若判断结果为非开关类型,主节点:将从设备ID、信息设备动作打包为主设备的设备动作,向物联网发送设备联动操作消息;
(ii)判断主设备ID与信息设备ID结果为不一致,主节点:判断为不是相关的联动操作,忽略本条联动操作;主节点:执行下一条联动操作,返回步骤(IV),进行下一轮的判断;
(V)从节点:接收到物联网发送的联动操作消息,并输出消息中信息设备ID、信息设备动作的设备操作动作,完成本条联动操作同时发送消息应答主节点;
(VI)主节点:判断是否执行完成设备联动列表中所有的联动操作 ;
(i)若判断结果为执行,主节点:执行下一条联动操作,返回操作步骤(IV),进行下一轮的判断;
(ii)若判断结果为不执行,则设备联动操作完成。
【实施例一】
配置一个区域内的三个灯光场景。
1、场景配置要求
场景1:【灯1】【灯2】亮,【灯3】【灯4】灭,【灯5】不理;
场景2:【灯1】【灯2】灭,【灯3】【灯4】【灯5】亮;
场景3:【灯1】灭,【灯2】【灯3】亮,【灯4】【灯5】不理。
2、场景联动消息配置步骤
步骤一:通过用户终端设备上的应用软件,登录【物联网网关】网络服务器,打开联动配置界面,分别对三个场景的联动进行如下配置:
步骤二:联动配置完成之后,通过物联网通信,把【开关联动列表】的配置结果保存在相对的【开关设备】的存储器上,完成场景联动配置。
3、场景切换的操作步骤
当关闭【场景1】时,【开关节点1】会向物联网广播【场景1】关闭的操作指令,网络上的所有节点均能收到该指令,并各自查询自己的【开关联动列表】而关闭【灯1】【灯2】【灯3】【灯4】【场景2】【场景3】;当打开【场景1】时,对应的节点会根据【开关联动列表】,将【灯1】【灯2】打开,将【灯3】【灯4】【场景2】【场景3】关闭,实现场景控制。其它场景的操作也如此,所以在一个区域范围内,每一个灯设备的亮或灭并不会被其它的设备串扰,实现了一键切换场景的操作。
【实施例二】
配置四个互锁开关来控制窗帘电机联动的过程。
1、控制的要求
(1)【电机正转】通电时,【电机反转】必须断电,此时窗帘打开;
(2)【电机反转】通电时,【电机正转】必须断电,此时窗帘关闭;
(3)【电机反转】和【电机正转】均断电时,窗帘停止;
(4)不能存在【电机反转】和【电机正转】同时通电的状态;
(5)【电机正转联动】与【电机反转联动】也能控制电机的正转反转;
(6)【电机反转】和【电机正转】接电机负载,而【电机正转联动】与【电机反转联动】不接负载。
2、配置过程
步骤一:通过用户终端的上应用软件,登录【物联网网关】网络服务器,打开联动配置界面,分别对三个场景的联动进行配置:
步骤二:联动配置完成之后,通过物联网通信,把【开关联动列表】的配置结果保存在相对的【开关设备】的存储器上,完成场景联动配置。
3、操作步骤
当【电机正转】打开时,通过物联网通信和【开关联动配置表】可实现【电机反转】和【电机反转联动】关闭,【电机正转联动】打开,实现电机正转。当【电机正转】关闭时,通过物联网通信可实现【电机反转】【电机反转联动】和【电机正转联动】均关闭而停转。
操作【电机反转】【电机正转联动】【电机反转联动】时,也是以如上操作实现电机的控制要求。通过这种方法配置电机开关互锁,不仅可以省去专用的电机互锁开关,还可实现四联、甚至六联开关的开关互锁,比传统的电机专用的互锁开关更方便的实现多开关联动。