CN105204361A - 一种智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能家居系统。它解决了现有智能家居灯光系统仅能对灯光进行控制，不能对各种家电进行控制，使用范围小等技术问题。本智能家居系统，包括若干家居本体和一母控制器，每个家居本体上均具有一个与其一一对应的子控制器，子控制器与母控制器通过网络数据信号相连且子控制器能将其对应的家居本体的数据信息发送至母控制器处，本系统还包括安装在客户端处的应用软件，母控制器接收到的信号通过网络数据信号能实时的发送至客户端处，客户端的应用软件能分别显示每个家居本体的工作状况，客户端还能将指令信号通过网络数据信号发送至母控制器，然后通过母控制器和对应的子控制器对每个家居本体进行控制。本发明具有应用范围广的优点。

Description

一种智能家居系统

技术领域

本发明属于智能家居系统组建领域，涉及一种家居系统，特别是一种智能家居系统。

背景技术

智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、医疗电子技术依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如可燃气体控制、高精度温湿度控制、人体红外防盗控制、红外转发集成控制、LED开关控制、光敏环境控制六个子系统，另配有电话远程、短信示警等智能管理模块，智能显示类多功能单元，实现了人性化操作与智能管理的完美结合，并且它操作简单、老幼皆宜，人性化的功能可以在不同的地方采取不同的操控，实现使用人员与家居的“互动”和“对话”。

经检索，如中国专利文献公开了一种智能家居灯光系统【申请号：201410728023.4；公告号：CN104486173A】。这种智能家居灯光系统，其特征在于，包括：智能终端，所述的智能终端包括PAD、手机和电脑；主服务器，所述的主服务器通过互联网与智能终端通信连接；智能网关，所述的智能网关与主服务器通信连接；智能路由节点，所述的智能路由节点与智能网关通信连接；调光器，所述的调光器与智能路由节点通信连接；灯控开关，所述的灯控开关与智能路由节点通信连接；灯，所述的灯分别与调光器和灯控开关电连接。

该专利中公开的智能家居灯光系统虽然安装方便，直接替换原有灯光控制面板即可，但是，该智能家居灯光系统仅能对灯光进行控制，不能对各种家电进行控制，使用范围小，因此，设计出一种智能家居系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种智能家居系统，该家居系统具有应用范围广的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种智能家居系统，包括若干家居本体和一母控制器，其特征在于，上述每个家居本体上均具有一个与其一一对应的子控制器，所述子控制器与母控制器通过网络数据信号相连且子控制器能将其对应的家居本体的数据信息发送至上述的母控制器处，本系统还包括安装在客户端处的应用软件，上述母控制器接收到的信号通过网络数据信号能实时的发送至客户端处，所述客户端的应用软件能分别显示每个家居本体的工作状况，所述的客户端还能将指令信号通过网络数据信号发送至母控制器，然后通过母控制器和对应的子控制器对每个家居本体进行控制。

本发明的工作原理如下：使用者利用客户端的应用软件可查看到每个家居本体的工作状况，当需要改变相应家居本体的工作状况时，利用客户端的应用软件将相应的指令信号通过网络数据信号发送至母控制器，母控制器将收到的指令信号通过网络数据信号发送至相应的子控制器，子控制器控制相应的家居本体动作，子控制器将家居本体的数据信息通过网络数据信号发送回母控制器处，母控制器将接收到的数据信息通过网络数据信号发送回客户端的应用软件处，使用者可查看到相应家居本体的工作状况，从而可对多种家居控制，控制范围广。

所述客户端与母控制器建立基于TCP/IP的网络连接，所述客户端向母控制器发送连接建立请求，所述连接建立请求中包括所述客户端所属用户终端的外网IP地址，以使所述母控制器通过网络地址转换NAT将所述外网IP地址转换为内网IP地址，并根据所述内网IP地址建立所述网络连接。

采用以上结构，可使客户端和母控制器之间能实现信息的输送。

所述母控制器上具有WIFI接收器和网关，上述若干子控制器与网关相连。

采用以上结构，可使母控制器和子控制器之间的信息能够快速输送，结构合理。

所述的母控制器安装在其中一个家居本体上。

采用以上结构，可省去母控制器安装所需的安装箱，降低其安装的成本。

所述网关与每个子控制器之间通过Zigbee通信技术使数据相互发送。

采用以上结构，通过ZigBee短距离无线通信技术，实现子控制器和网关的互联互通，省掉了繁琐的布线，安装快速。

所述客户端通过网络连接的方式向所述母控制器发送用于查询所述智能家居本体运行状态信息的查询请求，并接收所述母控制器反馈的查询响应。

采用以上结构，通过现有的网络连接的方式可使客户端和母控制器之间能双向传输信息，传输稳定、可靠。

所述的母控制器采用母处理器采用主频为1.5GHz的处理器，同时该处理器内部集成了图形引擎，支持3D图形流畅运行。

采用以上结构，可使母控制器能可靠运行，且运行速度较快，工作稳定性好。

所述其中一个家居本体为燃气灶，所述燃气灶处连接有气体传感器。

采用以上结构，可使其能够对燃气灶进行智能控制。

所述其中一个家居本体为自动窗帘，上述的子控制器与自动窗帘中的电机相连。

采用以上结构，可使其能够对自动窗帘进行智能控制。

所述其中一个家居本体为加湿器，所述的加湿器上具有温湿度传感器，上述的子控制器与所述的温湿度传感器相连。

采用以上结构，可使其能够对加湿器进行智能控制。

所述的家居本体为家电，所述家电处具有红外转发器，所述红外转发器可学习和存贮任何家电的红外控制信号，可通过网关与母控制器通信。

采用以上结构，可使其能够对家电进行智能控制。

与现有技术相比，本智能家居系统具有以下优点：

1、本发明中利用客户端将指令信号发送至母控制器，母控制器将指令信号发送至子控制器，子控制器控制家居本体动作，并将家居本体的数据信息发送回母控制器处，母控制器将接收到的数据信息发送回客户端处，从而可对多种家居控制，控制范围广。

2、网关与每个子控制器之间通过Zigbee通信技术使数据相互发送，采用改结构，通过ZigBee短距离无线通信技术，实现子控制器和网关的互联互通，省掉了繁琐的布线，安装快速。

3、母控制器采用母处理器采用主频为1.5GHz的处理器，采用该结构，可使母控制器能可靠运行，且运行速度较快，工作稳定性好。

附图说明

图1是发明的原理框图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本智能家居系统，包括若干家居本体和一母控制器，母控制器采用母处理器采用主频为1.5GHz的处理器，同时该处理器内部集成了图形引擎，支持3D图形流畅运行，采用该结构，可使母控制器能可靠运行，且运行速度较快，工作稳定性好；每个家居本体上均具有一个与其一一对应的子控制器，子控制器与母控制器通过网络数据信号相连且子控制器能将其对应的家居本体的数据信息发送至上述的母控制器处，本系统还包括安装在客户端处的应用软件，在本实施例中，客户端可以是手机或平板电脑，母控制器接收到的信号通过网络数据信号能实时的发送至客户端处，客户端的应用软件能分别显示每个家居本体的工作状况，客户端还能将指令信号通过网络数据信号发送至母控制器，然后通过母控制器和对应的子控制器对每个家居本体进行控制。

客户端与母控制器建立基于TCP/IP的网络连接，客户端向母控制器发送连接建立请求，连接建立请求中包括客户端所属用户终端的外网IP地址，以使母控制器通过网络地址转换NAT将外网IP地址转换为内网IP地址，并根据内网IP地址建立网络连接，采用该结构，可使客户端和母控制器之间能实现信息的输送。

母控制器上具有WIFI接收器和网关，若干子控制器与网关相连，采用该结构，可使母控制器和子控制器之间的信息能够快速输送，结构合理。

母控制器安装在其中一个家居本体上，采用该结构，可省去母控制器安装所需的安装箱，降低其安装的成本。

网关与每个子控制器之间通过Zigbee通信技术使数据相互发送，采用该结构，通过ZigBee短距离无线通信技术，实现子控制器和网关的互联互通，省掉了繁琐的布线，安装快速；在本实施例中，Zigbee通信技术采用CC2530，它是专门针对IEEE802.15.4和Zigbee应用的单芯片解决方案，经济且低功耗，支持无线更新和大型应用程序，8kBRAM用于更为复杂的应用和Zigbee应用，可编程输出功率达+4dBm，在掉电模式下，只有睡眠定时器运行时，仅有不到1uA的电流损耗，具有强大的地址识别和数据包处理引擎，支持Zigbee/ZigbeePRO,ZigbeeRF4CE,6LoWPAN,WirelessHART及其他所有基于802.15.4标准的解决方案；卓越的接收机灵敏度和可编程输出功率；在接收、发射和多种低功耗的模式下具有极低的电流消耗，能保证较长的电池使用时间。

客户端通过网络连接的方式向母控制器发送用于查询智能家居本体运行状态信息的查询请求，并接收所述母控制器反馈的查询响应，采用该结构，通过现有的网络连接的方式可使客户端和母控制器之间能双向传输信息，传输稳定、可靠。

其中一个家居本体为燃气灶，燃气灶处连接有气体传感器，采用该结构，可使其能够对燃气灶进行智能控制；在本实施例中，选用MQ-5气体传感器，MQ-5适用于家庭或工业上对液化气，天然气，煤气的监测装置，具有优良的抗乙醇，烟雾干扰能力。具有如下特点：对液化气，天然气，城市煤气有较好的灵敏度；对乙醇，烟雾几乎不响应；快速的响应恢复特性；长期的使用寿命和可靠的稳定性；简单的测试电路。

其中一个家居本体为自动窗帘，子控制器与自动窗帘中的电机相连，采用该结构，可使其能够对自动窗帘进行智能控制；通过子控制器控制电机的正转与反转，实现自动窗帘的开启与闭合。

其中一个家居本体为加湿器，加湿器上具有温湿度传感器，子控制器与温湿度传感器相连，采用该结构，可使其能够对加湿器进行智能控制；在本实施例中，温湿度传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板。

家居本体为家电，在本市例中，家电可以是电视机、电冰箱、空调和电风扇等；家电处具有红外转发器，红外转发器可学习和存贮任何家电的红外控制信号，可通过网关与母控制器通信，采用该结构，可使其能够对家电进行智能控制；在本实施例中，网关发送命令到红外转发器，可以红外转发器进入学习状态和发送任意摇控信号，发送摇控信号之前必须学习需要发送的摇控信号，首先网关设定学习按键的功能，然后发送命令使红外转发器进入学习状态，在5秒内按下电器的红外摇控板上的键，可通过LED指示灯查看学习成功与否。

本发明的工作原理如下：使用者利用客户端的应用软件可查看到每个家居本体的工作状况，当需要改变相应家居本体的工作状况时，利用客户端的应用软件将相应的指令信号通过网络数据信号发送至母控制器，母控制器将收到的指令信号通过网络数据信号发送至相应的子控制器，子控制器控制相应的家居本体动作，子控制器将家居本体的数据信息通过网络数据信号发送回母控制器处，母控制器将接收到的数据信息通过网络数据信号发送回客户端的应用软件处，使用者可查看到相应家居本体的工作状况，从而可对多种家居控制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种智能家居系统，包括若干家居本体和一母控制器，其特征在于，上述每个家居本体上均具有一个与其一一对应的子控制器，所述子控制器与母控制器通过网络数据信号相连且子控制器能将其对应的家居本体的数据信息发送至上述的母控制器处，本系统还包括安装在客户端处的应用软件，上述母控制器接收到的信号通过网络数据信号能实时的发送至客户端处，所述客户端的应用软件能分别显示每个家居本体的工作状况，所述的客户端还能将指令信号通过网络数据信号发送至母控制器，然后通过母控制器和对应的子控制器对每个家居本体进行控制。

2.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述客户端与母控制器建立基于TCP/IP的网络连接，所述客户端向母控制器发送连接建立请求，所述连接建立请求中包括所述客户端所属用户终端的外网IP地址，以使所述母控制器通过网络地址转换NAT将所述外网IP地址转换为内网IP地址，并根据所述内网IP地址建立所述网络连接。

3.根据权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于，所述母控制器上具有WIFI接收器和网关，上述若干子控制器与网关相连；所述的母控制器安装在其中一个家居本体上。

4.根据权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述网关与每个子控制器之间通过Zigbee通信技术使数据相互发送。

5.根据权利要求4所述的智能家居系统，其特征在于，所述客户端通过网络连接的方式向所述母控制器发送用于查询所述智能家居本体运行状态信息的查询请求，并接收所述母控制器反馈的查询响应。

6.根据权利要求5所述的智能家居系统，其特征在于，所述的母控制器采用母处理器采用主频为1.5GHz的处理器，同时该处理器内部集成了图形引擎，支持3D图形流畅运行。

7.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述其中一个家居本体为燃气灶，所述燃气灶处连接有气体传感器。

8.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述其中一个家居本体为自动窗帘，上述的子控制器与自动窗帘中的电机相连。

9.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述其中一个家居本体为加湿器，所述的加湿器上具有温湿度传感器，上述的子控制器与所述的温湿度传感器相连。

10.根据权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述的家居本体为家电，所述家电处具有红外转发器，所述红外转发器可学习和存贮任何家电的红外控制信号，可通过网关与母控制器通信。