CN105116753A - 基于物联网的智能家居 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能家居，属于家居远程控制技术领域，包括远程通信单元、控制单元、家电控制模块、照明设备模块和显示器，远程通信单元连接控制单元用来无线远程接收用户指令，家电控制模块连接在控制单元上根据用户的指令发送家电开启指令到家电控制模块开启相应的受控家电，家电模块中设有易能森模块无线接收信号开启受控家电，照明设备模块连接到控制单元，显示器连接在控制单元的输出端。本发明解决了传统无线通信供电模块耗电量大，不稳定，照明设备开启时间长浪费电力的问题，具有超低功耗的无线通讯单元，而且在门锁受力后才会开启照明设备，而且具有检测不到人体红外信号时自动关闭照明设备的优点。

Description

基于物联网的智能家居

技术领域

本发明属于家居远程控制技术领域，涉及通信技术方向，具体涉及一种基于物联网的智能家居。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

目前，实现上述智能家居功能的方式主要分为总线系统和无线系统。总线系统是通过有线的方式将家电及其他的周边设备统一在一个平台上实现数据交互，通过控制管理中心对各个设备节点进行相应的状态获取、发送控制指令和获取报告信息等。总线系统稳定，可靠性高，但对装修环境的依赖性较大，一般需要在先前就进行设计和布线施工，造价相对较贵，后期如出现问题也需要对线路进行排查和修复，相对麻烦。无线系统是通过无线电波通信的方式，比如ZigBee，WiFi等，将家电及其他的周边设备统一在一个平台上实现数据交互，通过控制管理中心对各个设备节点行相应的状态获取、发送控制指令和获取报告信息等。

智能家居中的总线造价昂贵，后期维护相对麻烦，但是无线通信需要安装在每个受控家电上，多个无线模块的安装具有易受干扰，不够稳定的问题，而且耗电量大，电力资源浪费很大，使用不稳定，不适合家庭使用。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种基于物联网的智能家居，通过合理使用易能森模块代替传统的无线通信供电模块，并且改进了照明设备的自动开启方式，解决了传统无线通信供电模块耗电量大，不稳定，照明设备开启时间长浪费电力的问题，具有超低功耗的无线通讯单元，实现真正的无电源线、无电池的通讯，而且在门锁受力后才会开启照明设备，而且在检测不到人体红外信号时自动关闭照明设备的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于物联网的智能家居，所述基于物联网的智能家居包括远程通信单元、控制单元、家电控制模块、照明设备模块和显示器，远程通信单元连接控制单元用来无线远程接收用户指令并发送到控制单元，家电控制模块连接在控制单元上根据用户的指令发送家电开启指令到家电控制模块开启相应的受控家电，家电模块中设有易能森模块无线接收信号开启受控家电，照明设备模块连接到控制单元，显示器连接在控制单元的输出端用来保存受控家电和照明设备的工作时间、开启/关闭次数。

所述家电控制模块还包括继电器单元、机械单元和受控家电，继电器单元连接在控制单元的输出端，继电器单元连接控制机械单元的运动，机械单元连接易能森模块中的能量采集单元，易能森模块包括能量采集单元、第一无线通讯单元和第一处理器，第一无线通讯单元和第一处理器安装在受控家电上，第一处理器连接受控家电的开关。所述受控家电包括音视频播放器、电动窗帘、空调和热水器中的一种或多种。所述受控家电的数量与易能森模块的安装数量相同，一个易能森模块的处理器控制一种受控家电。所述易能森模块的能量采集模块安装在机械单元的下方，机械单元在能量采集单元的上方设有轨道，机械单元在轨道内运动。所述照明设备模块包括机械能易能森模块和热能易能森模块，机械能易能森模块的机械能能量采集单元安装在门锁受力处，热能易能森模块的光能能量采集单元安装在门内。所述机械能易能森模块的第二无线通讯单元和第二处理连接照明设备的开关，热能易能森模块的第三无线通讯单元和第三处理器相连接，热能易能森模块的第三处理器连接在机械能易能森模块的第二处理器上。所述机械能易能森模块的第二处理器内设有延迟单元，延迟单元连接第二处理器用来在热能易能森模块检测不到人体红外信号关闭照明设备。所述门锁是机械锁，机械能易能森模块的机械能能量采集单元安装在锁芯的转动受力处。

所述门锁是指纹锁，机械能易能森模块的机械能能量采集单元安装在指纹识别的受力面后。

本发明有益效果是:本发明提供一种基于物联网的智能家居，本发明提供的智能家居系统是只是采用无线接收远程信号，但是各个受控家用电器的分开关控制系统采用易能森技术，利用易能森能量采集单元能够采集周围环境产生的能量，比如机械能，室内的光能，温度差的能量等，这些能量经过处理以后，用来供给易能森超低功耗的无线通讯单元，实现真正的无数据线，无电源线，无电池的通讯系统，易能森模块的设立解决了每个受控家电内的多个无线控制模块的高耗电量问题。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的具体实施方式的基于物联网的智能家居的工作原理框图。

图2是本发明的具体实施方式的家电控制模块的工作原理框图。

图3是本发明的具体实施方式的照明设备模块的工作原理框图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明提供一种基于物联网的智能家居，本发明提供的智能家居系统是只是采用无线接收远程信号，但是各个受控家用电器的分开关控制系统采用易能森技术，利用易能森能量采集单元能够采集周围环境产生的能量，比如机械能，室内的光能，温度差的能量等，这些能量经过处理以后，用来供给易能森超低功耗的无线通讯单元，实现真正的无数据线，无电源线，无电池的通讯系统，易能森模块的设立解决了每个受控家电内的多个无线控制模块的高耗电量问题。

如图1所示，基于物联网的智能家居包括远程通信单元、控制单元、家电控制模块、照明设备模块和显示器，远程通信单元无线远程接收用户指令并发送到控制单元，家电控制模块连接在控制单元上，控制单元根据用户的指令发送家电开启指令到家电控制模块开启相应的受控家电，照明设备模块连接到控制单元，根据门锁情况开启照明设备并在门锁受力后检测门内的人体红外信号，检测到人体红外信号后照明设备继续照明，如果检测不到人体红外信号则关闭照明设备，控制单元的输出端连接在显示器上，显示器保存有家电和照明设备的工作时间、开启/关闭次数，具有随时查询的功能。

远程通信单元连接控制单元，远程通信单元接收用户的发出指令传递到控制单元进行统一数据处理，取代传统的中每个受控家电都需要一个控制器或者单独供电无线通信模块的模式，本发明中只需要一个远程通信单元进行接收信号即可，接收到的信号发送到控制单元中进行分析确认开启的受控家电，受控家电包括音视频播放器、电动窗帘、空调、热水器等电器设备。

本发明中的受控家电分为照明设备和非照明设备两类电器设备，本发明中的照明设备拥有独立的照明模块，不受控于家电控制模块，如图2所示，家电控制模块包括继电器单元、机械单元、多个易能森模块和受控家电，家电控制模块连接在控制单元上。继电器单元连接在控制单元的输出端，继电器单元用来间接控制机械单元的运动，机械单元连接每个易能森模块的能量采集单元，每个能量采集单元代表了一种受控家电连接控制一种家电，继电器单元连接控制了机械单元并根据控制单元的指令发送开启指令到机械单元，机械单元就会敲击相应的能量采集单元使得指定家电接收工作指令，开启工作模式。能量采集单元安装在一排设置在机械单元的下方，能量采集单元的上方设有运行轨道，机械单元在运行轨道上运动，继电器单元在接收到控制单元的指令后，命令机械单元敲击相应的能量采集单元，一般状态下机械单元不与能量采集单元相接触，机械单元根据继电器单元的指令运行到相应的能量采集单元上方敲击能量采集单元触发相应的受控家电开启。

易能森模块包括能量采集单元、第一无线通讯单元和第一处理器，易能森能量采集单元能够采集周围环境产生的能量，如机械能，室内的光能，温度差的能量等。这些能量经过处理以后，用来供给易能森超低功耗的第一无线通讯单元，实现真正的无数据线，无电源线，无电池的通讯系统。在保证通讯距离的同时还具有超强的抗干扰能力，通过重复发送多个信号以及加密功能，保证整个通讯系统给的稳定性，安全性。第一无线通讯单元和第一处理器安装在受控家电上，第一处理器控制受控家电的开启，本发明中选用的是机械能能量采集，利用机械单元与能量采集单元的接触收集机械能，接通第一无线通讯单元发送开启指令到第一处理器，第一处理器开启受控家电。本发明中易能森的能量采集单元是机械能采集模块，可以采集并储存机械能从而不需要依靠外部供电，机械能采集模块采集受到的机械能，能量采集单元采集到的能量经过处理以后，用来供给易能森超低功耗的第一无线通讯单元，第一无线通讯单元是基于易能森无线通讯标准来实现的，每个受控家电上安装一个易能森第一无线通讯单元和第一处理器，实现无电源线，无电池的通讯系统，取代传统的单独供电无线通信模块。

本发明中的照明设备模块是用来自动开启室内照明用的，照明提前开启用处不大，只要在用户进入室内之前开启即可，用户不在家远程控制开启室内照明用处不大，所以本发明中的照明设备模块是在用户开门的时候打开照明设备。如图3所示，照明设备模块包括机械能易能森模块、热能易能森模块和照明设备，机械能易能森模块、热能易能森模块和家电控制模块中的易能森模块的工作原理是相同的，只是为区别描述记录为机械能易能森模块和热能易能森模块。机械能易能森模块的机械能能量采集单元安装在门锁受力处，如果选用指纹锁的话，机械能能量采集单元安装在指纹锁的受力面后，如果是机械锁，则安装在锁芯转动处，门锁受力处安装的机械能能量采集单元的安装是保证了机械能能量采集单元在门锁受力后采集到机械能。

机械锁的情况下，机械能能量采集单元安装在机械锁的锁芯转动处，机械锁在插入钥匙的时候，锁芯转动撞击照明设备模块的易能森模块的能量采集单元，能量采集单元采集到机械能，经过处理以后，用来供给照明设备的第二无线通讯单元，照明设备处的第二处理器开启照明设备，室内照明设备亮起，在用户完成开门动作进入的时候，照明设备已经开启。指纹锁的情况下，机械能能量采集单元安装在指纹识别受力面的下方，在用户进行指纹采集的时候，机械能能量采集单元受力采集到机械能转化为能量连接第二无线通讯单元开启第二处理器，第二处理器开启室内的照明设备。

但是照明设备模块在机械锁的情况下，锁门的时候会撞击能量采集单元，从而打开照明设备，所以本发明中还设置了一个热能易能森模块，热能易能森模块与易能森模块的原理相似，只是热能易能森模块中的能量采集是光能能量采集单元，光能能量采集单元将人体红外线散发的热量转化为电能连接处理器，处理器从而判断门内是否有人，在得出门内无人的情况下关闭照明设备，检测到门内有人的时候不关闭照明设备。机械能易能森模块在开启照明设备后，第二处理中设有延迟单元，延迟单元在机械能能量采集单元采集到机械能后开启照明设备，两分钟后照明设备如果接收到光能能量采集单元的信号才会继续工作，否则照明设备关闭。热能易能森模块的第三处理器连接在机械能易能森模块的第二处理器上，如果在门锁的机械能能量采集单元受力开启照明设备后，光能能量采集单元在两分钟内采集门内的人体红外线信号的热量发送到热能易能森模块的第三处理器，第三处理器连接了第二处理器，第二处理器继续保持照明设备亮起的照明动作；如果光能能量采集单元没有检测到人体红外信号则说明门内无人或者门锁被误碰，则机械能易能森模块的第二处理器关闭照明设备。

照明设备模块中的第二处理器连接在控制单元上，显示器连接控制单元，控制单元间接连接了所有受控家电和照明设备，具有记录家电开启/关闭次数和使用时间的功能，可以随时查看工作记录，避免误操作。显示器中设有数据库具有保存数据的功能，从而方便数据调用，数据的完整性也为系统查询或者检测故障提供数据支持。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能家居，其特征在于，所述基于物联网的智能家居包括远程通信单元、控制单元、家电控制模块、照明设备模块和显示器，远程通信单元连接控制单元用来无线远程接收用户指令并发送到控制单元，家电控制模块连接在控制单元上根据用户的指令发送家电开启指令到家电控制模块开启相应的受控家电，家电模块中设有易能森模块无线接收信号开启受控家电，照明设备模块连接到控制单元，显示器连接在控制单元的输出端用来保存受控家电和照明设备的工作时间、开启/关闭次数。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述家电控制模块还包括继电器单元、机械单元和受控家电，继电器单元连接在控制单元的输出端，继电器单元连接控制机械单元的运动，易能森模块包括能量采集单元、第一无线通讯单元和第一处理器，机械单元连接易能森模块中的能量采集单元，第一无线通讯单元和第一处理器安装在受控家电上，第一处理器连接受控家电的开关。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述受控家电包括音视频播放器、电动窗帘、空调和热水器中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述受控家电的数量与易能森模块的安装数量相同，一个易能森模块的处理器控制一种受控家电。

5.根据权利要求2所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述易能森模块的能量采集模块安装在机械单元的下方，机械单元在能量采集单元的上方设有轨道，机械单元在轨道内运动。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述照明设备模块包括机械能易能森模块、热能易能森模块、门及门锁和照明设备，机械能易能森模块的机械能能量采集单元安装在门锁受力处，热能易能森模块的光能能量采集单元安装在门内。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述机械能易能森模块的第二无线通讯单元和第二处理连接照明设备的开关，热能易能森模块的第三无线通讯单元和第三处理器相连接，热能易能森模块的第三处理器连接在机械能易能森模块的第二处理器上。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述机械能易能森模块的第二处理器内设有延迟单元，延迟单元连接第二处理器用来在热能易能森模块检测不到人体红外信号关闭照明设备。

9.根据权利要求6所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述门锁是机械锁，机械能易能森模块的机械能能量采集单元安装在门锁的锁芯转动受力处。

10.根据权利要求6所述的基于物联网的智能家居，其特征在于，所述门锁是指纹锁，机械能易能森模块的机械能能量采集单元安装在指纹识别的受力面后。