CN105388777B - 智能家居控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种智能家居控制系统,包括:传感器组、控制器、服务器、智能终端以及电器,其中:传感器组,分布于环境空间的预设位置,适于采集环境信息;控制器,适于读取所述环境信息以及所述电器的运行状态信息,并上传至所述服务器;以及接收所述服务器下发的控制指令,并将所述控制指令转发至对应的电器;服务器,适于根据接收到的所述环境信息以及所述电器的运行状态信息,构建智能家居系统模型,并将所述智能家居系统模型发送至所述智能终端;接收所述智能终端发送的控制指令,并将所述控制指令发送至所述控制器;智能终端,适于接收用户输入的操作指令,生成相应的控制指令并发送至所述服务器。所述智能家居控制系统结构简单且成本较低。

Description

智能家居控制系统
技术领域
本发明涉及智能家居领域,尤其涉及一种智能家居控制系统。
背景技术
智能家居是以住宅为平台,采用综合布线技术、网络通信技术、安全防护技术、自动控制技术、音视频技术等将家居生活有关的设备集成,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、艺术性,并实现节能环保的居住环境。
智能家居系统主要包括信息采集系统和控制系统。信息采集系统可以包括多种传感器,如温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、微小颗粒物传感器等。控制系统控制执行机构,执行机构系统通常为家用电器,如空调、空气净化器等。传感器通常安装在执行机构中,例如微小颗粒物传感器安装在空气净化器中。
目前,智能家居的控制系统通常是通过与网关设备来获取执行机构的信息以及对执行机构进行控制,网关设备通常与执行机构一一对应。网关设备与各家用电器之间通过各种通信线路连接,控制系统结构复杂,成本较高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种结构简单且成本较低的智能家居控制系统。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种智能家居控制系统,包括:传感器组、控制器、服务器、智能终端以及电器,其中:
所述传感器组,分布于环境空间的预设位置,适于采集环境信息;
所述控制器,适于读取所述环境信息以及所述电器的运行状态信息,并上传至所述服务器;以及接收所述服务器下发的控制指令,并将所述控制指令转发至对应的电器;
所述服务器,适于根据接收到的所述环境信息以及所述电器的运行状态信息,构建智能家居系统模型,并将所述智能家居系统模型发送至所述智能终端;以及接收所述智能终端发送的控制指令,并将所述控制指令转换成与所述控制器支持的网络格式并发送至所述控制器;
所述智能终端,适于接收用户输入的操作指令,生成相应的控制指令并发送至所述服务器。
可选的,所述控制器为BLE控制器,所述传感器组为BLE传感器组,所述电器为支持BLE通信的电器,所述BLE控制器与所述BLE传感器组之间、所述BLE控制器与所述支持BLE通信的电器之间均通过BLE方式通信。
可选的,所述服务器适于将所述控制指令转换成BLE格式后发送至所述BLE控制器。
可选的,所述BLE控制器还适于:当检测到存在新的BLE电器时,将所述新的BLE电器的运行状态信息发送至所述服务器。
可选的,所述传感器组包括以下至少一种传感器:温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器以及微小颗粒物传感器。
可选的,所述电器还包括:不支持BLE通信的电器。
可选的,所述智能家居控制系统还包括:路由器,适于接收所述服务器下发的控制指令,并将所述控制指令通过对应的通信方式转发至所述不支持BLE通信的电器。
可选的,所述智能终端还适于:接收用户输入的添加电器的指令,将所述不支持BLE通信的电器添加到所述智能家居系统模型中。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
通过控制器直接读取分布在环境空间预设位置的传感器采集的环境信息以及读取电器的运行状态信息,并将其上传至服务器,而无需经过网关设备中转来读取环境信息和电器的运行状态信息。在接收到对电器的控制指令时,直接将控制指令转发至对应的电器,无需经过网关设备的中转。即控制器与传感器组以及电器直接通信,无需使用网关设备,简化了智能家居控制系统的结构,降低了智能家居控制系统的成本。
进一步,当新的电器支持BLE通信时,只需要通过控制器直接读取新的电器的运行状态信息并发送至服务器。服务器在接收到新的电器的运行状态信息后,更新智能家居控制系统,并将更新后的智能家居控制系统发送至智能终端,从而使得用户在智能终端上可以及时获知新的智能家居系统,而无需用户手动添加,从而简化用户操作流程。
附图说明
图1是本发明中的一种智能家居控制系统的结构示意图。
具体实施方式
目前,智能家居的控制系统通常是通过与网关设备来获取执行机构的信息以及对执行机构进行控制,网关设备通常与执行机构一一对应。网关设备与各家用电器之间通过各种通信线路连接,控制系统结构复杂,成本较高。
在本发明实施例中,通过控制器直接读取分布在环境空间预设位置的传感器采集的环境信息以及读取电器的运行状态信息,并将其上传至服务器,而无需经过网关设备中转来读取环境信息和电器的运行状态信息。在接收到对电器的控制指令时,直接将控制指令转发至对应的电器,无需经过网关设备的中转。即控制器与传感器组以及电器直接通信,无需使用网关设备,简化了智能家居控制系统的结构,降低了智能家居控制系统的成本。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例提供了一种智能家居控制系统,参照图1,包括:传感器组101、控制器102、服务器103、智能终端104以及电器105。
在具体实施中,传感器组101可以分布于环境空间的预设位置,传感器组101的位置可以根据用户的需求进行相应的设置和调整。
传感器组101可以包括多种传感器,不同类型的传感器可以设置在不同的位置。在本发明实施例中,传感器组101中可以包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光强传感器、微小颗粒物传感器中的一种或多种。在本发明其他实施例中,传感器组101中还可以包括其他功能的传感器,此处不做赘述。
为了使获取到的数据更加精确,每一种传感器均可以包括多个传感器,且多个同一类型的传感器可以放置在环境空间中的不同位置。例如,设置用于获取室内温度的温度传感器,分别安装在客厅的四个角落以及天花板上,通过采集多个位置点的温度数据,综合分析来获取当前的室内温度。又如,用于获取室内光照强度的光强传感器,可以分别设置在墙壁下方多个位置以及阳台旁等位置。
上述传感器的位置均可以是用户自行设定的,并且可以对传感器的位置进行调整。
控制器102的外部形状可以为盒状(例如无线路由器的形状),可以预先安置在环境空间内的某个地方,例如,可以将控制器102放置在冰箱顶盖上面。
控制器102可以直接从传感器组101中读取各个传感器所采集到的环境信息,以及直接读取电器105的运行状态信息,并将从传感器组101中读取到的环境信息以及电器105的运行状态信息发送至服务器103。所有能够实现上述功能的装置均可以作为本发明实施例中的控制器102。
例如,安装有智能家居应用(APP)软件的移动终端,该移动终端通过安装的智能家居APP软件,能够读取传感器组101采集到的环境信息以及电器105的运行状态信息,可以转发服务器103下发的控制指令到对应的电器105,则该移动终端可以作为控制器102。
电器105的运行状态信息可以包括电器105当前是处于工作状态、待机状态还是关机状态,电器105处于工作状态时的一些运行参数等。例如,电器为空调,电器的运行状态信息包括:空调处于开机状态,空调当前的设定温度为20℃。
在实际应用中,电器105可以是指家用电器。家用电器可以包括空调、电热水器、电视机、空气净化器、照明灯等使用电能才能工作的电子设备。
在具体实施中,控制器102与传感器组101之间无线连接,通过预设的无线通信方式进行通信。控制器102与电器105之间无线连接,通过预设的无线通信方式进行通信。相比于现有的通过有线连接的方式,可以简化智能家居控制系统的结构。
在本发明一实施例中,控制器102为支持低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)通信的BLE控制器。传感器组101可以为支持BLE通信的BLE传感器组,电器105可以为支持BLE通信的BLE电器。BLE控制器与BLE传感器之间、BLE控制器与BLE电器之间均通过BLE方式进行通信。
例如,BLE控制器可以通过BLE方式从BLE传感器组中读取采集到的环境信息。
BLE控制器可以实时扫描在工作范围内存在的BLE设备,BLE设备可以包括BLE传感器以及BLE电器。当BLE控制器检测到在工作范围内存在BLE设备时,即可直接与BLE设备建立连接,并从BLE设备中读取信息。
在现有技术中,在控制器与传感器组成的网络中,通常会存在不支持BLE通信的传感器,例如,存在只支持WIFI通信的温度传感器,其在工作过程中的功耗较高。
而在本发明实施例中,采用BLE传感器组与BLE传感器组成网络,由BLE通信的特性可知,BLE通信是一种低功耗的通信方式,因此,将BLE传感器组与BLE控制器组成子网络,能够实现低功耗组网的目的。
服务器103可以为云端服务器,可以根据接收到的环境信息以及电器105的运行状态信息,从而构建出当前环境空间内的智能家居系统模型。智能家居系统模型中可以包括电器105的名称、电器105的简略示意图、电器105当前的运行状态以及当前的环境信息等。服务器103在生成智能家居系统模型后,可以将智能家居系统模型发送至智能终端104。
智能终端104在接收到服务器103发送的智能家居系统模型后,即可在显示屏幕上将智能家居系统模型向用户展示。
在本发明实施例中,智能终端104可以是安装有智能家居APP的移动终端,例如安装了智能家居APP的智能手机或者平板电脑等。
用户在通过智能终端104获知智能家居系统模型后,可以通过智能终端104对其中的一个或多个电器105进行调整。
例如,用户在智能终端104的显示界面上显示的智能家居系统模型中,获知当前室温为15℃。用户在智能终端104的显示界面上选择“室温”选项,将“室温”选项调整为26℃,点击“确认”选项后,智能终端104生成室温调整的控制指令并发送服务器103。服务器103将室温调整的控制指令发送给控制器102,经由控制器102将室温调整的控制指令发送给空调。空调在接收到室温调整的控制指令后,将输出温度调整为26℃。
在本发明实施例中,也可以通过服务器103对电器的工作参数进行自动调整。用户可以预先在服务器103中设置好环境参数。服务器103在建立好智能家居系统模型后,即可根据用户预先设置的环境参数,对其中的一个或多个电器105的工作参数进行调整。
例如,用户在服务器103中设置的环境参数为:温度为26℃,湿度为50%。则服务器103在建立好智能家居系统模型后,向空调发出控制指令,控制空调将室温调整为26℃;向空气加湿器发送控制指令,控制空气加湿器将室内湿度调整为50%。
由此可见,通过控制器直接读取分布在环境空间预设位置的传感器采集的环境信息以及读取电器的运行状态信息,并将其上传至服务器,而无需经过网关设备中转来读取环境信息和电器的运行状态信息。在接收到对电器的控制指令时,直接将控制指令转发至对应的电器,无需经过网关设备的中转。即控制器与传感器组以及电器直接通信,无需使用网关设备,简化了智能家居控制系统的结构,降低了智能家居控制系统的成本。
当用户新买了电器设备后,可以将新的电器添加到智能家居系统模型中。
在本发明实施例中,当新的电器为支持BLE通信的电器时,可以通过BLE控制器自动扫描新的电器,获取新的电器的运行状态信息并发送至服务器。服务器在接收到新的电器的运行状态信息时,对智能家居系统模型进行更新,将新的电器添加到智能系统模型中,并将更新后的智能家居系统模型发送给智能终端。智能终端在接收到更新后的智能系统模型后,即可将其展示给用户。
例如,用户新买了一个电热器,电热器支持BLE通信。BLE控制器在扫描到覆盖范围内存在电热器时,即可将电热器的运行状态信息发送至服务器。服务器将电热器添加到智能家居系统模型中,从而使得用户可以在智能终端的显示界面中获知电热器的运行状态信息。
由此可见,当新的电器支持BLE通信时,只需要通过控制器直接读取新的电器的运行状态信息并发送至服务器。服务器在接收到新的电器的运行状态信息后,更新智能家居控制系统,并将更新后的智能家居控制系统发送至智能终端,从而使得用户在智能终端上可以及时获知新的智能家居系统,而无需用户手动添加,从而简化用户操作流程。
在实际应用中,买到的新的电器可能并不支持BLE通信,仅支持WIFI通信。在这种情况下,可能无法通过BLE控制器来获取新的电器的运行状态信息,以及向新的电器转发控制指令。
在本发明实施例中,为解决上述问题,在智能家居控制系统中还可以包括路由器,路由器可以支持WIFI通信。通过路由器与不支持BLE通信的新的电器进行通信,获取新的电器的运行状态信息并发送至服务器,以及在接收到新的电器对应的控制指令时,通过WIFI将控制指令转发至新的电器,从而实现对新的电器的控制操作。
在现有技术中,智能家居的控制系统中的控制器并不直接与电器连接,而是通过网关设备与电器连接。控制器与网关设备之间的网络协议可能和网关设备与电器之间的网络协议不同。例如,控制器与网关设备之间通过因特网连接,网关设备与电器之间通过WIFI连接。
以智能家居的控制系统对空调进行控制为例,对智能家居的控制系统的工作过程进行描述。智能家居的控制系统的控制器通过因特网与网关设备连接,网关设备与空调通过WIFI连接。控制器向空调发送控制指令,网关设备对控制指令进行解析和转换,生成对应的WIFI控制指令;空调在接收到WIFI控制指令后,执行相应的控制操作。
从现有技术中可知,智能家居的控制系统在对电器进行控制时,需要借助网关设备来进行解析和转换,将控制器发出的控制指令转换成电器能够接收处理的格式。
而在本发明实施例中,服务器在接收到智能终端发送的控制指令后,将控制指令进行网络协议转换。也就是说,在服务器上实现网络协议转换,而无需再使用与电器对应的网关设备来实现网络协议的转换。
当控制指令对应的电器支持BLE通信时,服务器将控制指令转换成BLE格式,并通过BLE控制器将BLE格式的控制指令下发至支持BLE通信的电器,从而实现对BLE电器的控制。当控制指令对应的电器只支持WIFI通信时,则服务器将控制指令转换成WIFI格式,并通过支持WIFI通信的路由器将WIFI格式的控制指令下发至支持WIFI通信的电器。
由此可见,本发明实施例提供的智能家居控制系统无需使用网关设备,因此结构更加简单,成本更低。
下面通过一个具体的应用场景,对本发明实施例中提供的智能家居控制系统的工作流程进行说明。
将BLE控制器与BLE传感器组、BLE电器之间建立BLE连接,将BLE与云端服务器建立连接。
BLE控制器扫描BLE传感器以及BLE电器,从BLE传感器中读取采集到的空气湿度、室内温度、二氧化碳浓度、微小颗粒物浓度等环境信息,以及从BLE电器中读取BLE电器的运行状态信息。
BLE控制器将读取到的环境信息以及BLE电器的运行状态信息上传至服务器。
服务器在接收到BLE控制器上传的信息后,根据环境信息、电器的运行状态信息构建智能家居系统模型,并将智能家居系统模型发送至智能终端。
智能终端在接收到智能家居系统模型后,将智能家居系统模型显示在智能终端的屏幕上,用户通过智能终端来获取智能家居系统模型,将空调的设定温度调整为26℃,在用户确定调整后,智能终端生成温度调整控制指令并发送至服务器。
服务器将温度调整控制指令发送至BLE控制器。BLE控制器将温度调整控制指令转发至空调。空调根据温度调整控制指令,将温度设定为26℃。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (4)

1.一种智能家居控制系统,其特征在于,包括:传感器组、控制器、服务器、智能终端以及电器,所述控制器为BLE控制器,所述传感器组为BLE传感器组,所述电器为支持BLE通信的电器,所述BLE控制器与所述BLE传感器组之间、所述BLE控制器与所述支持BLE通信的电器之间均通过BLE方式通信;其中:
所述传感器组,分布于环境空间的预设位置,适于采集环境信息;
所述控制器,适于读取所述环境信息以及所述电器的运行状态信息,并上传至所述服务器;以及接收所述服务器下发的控制指令,并将所述控制指令转发至对应的电器;以及,当检测到存在新的BLE电器时,将所述新的BLE电器的运行状态信息发送至所述服务器;
所述服务器,适于根据接收到的所述环境信息以及所述电器的运行状态信息,构建智能家居系统模型,并将所述智能家居系统模型发送至所述智能终端;以及接收所述智能终端发送的控制指令,并将所述控制指令转换成与所述控制器支持的网络格式并发送至所述控制器;
路由器,适于接收所述服务器下发的控制指令,并将所述控制指令通过对应的通信方式转发至不支持BLE通信的电器;
所述智能终端,适于接收用户输入的操作指令,生成相应的控制指令并发送至所述服务器;以及,接收用户输入的添加电器的指令,将所述不支持BLE通信的电器添加到所述智能家居系统模型中。
2.如权利要求1所述的智能家居控制系统,其特征在于,所述服务器适于将所述控制指令转换成BLE格式后发送至所述BLE控制器。
3.如权利要求1所述的智能家居控制系统,其特征在于,所述传感器组包括以下至少一种传感器:温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器以及微小颗粒物传感器。
4.如权利要求1所述的智能家居控制系统,其特征在于,所述电器还包括:不支持BLE通信的电器。
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