CN105490901A - 一种智能家居全宅控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能家居全宅控制装置及控制方法，控制装置设置有人机交互终端、家庭网关和智能家居设备控制网络；家庭网关设置有内嵌射频收发模块的第一控制器和OpenWrt路由器。控制方法包括：步骤一、根据用户所需，由人机交互终端发出控制命令；步骤二、OpenWrt路由器接收控制命令并传送；步骤三、内嵌射频收发模块的第一控制器将接收的控制命令转化为控制信号并发送至智能家居设备控制网络；步骤四、智能家居设备控制网络根据控制信号对控制对象进行控制，并反馈智能家居的运行状态数据至人机交互终端。本发明装置与原有家庭电线布局兼容性强，控制范围广、成本低。控制方法实时性好，可靠性高，控制区域广。

Description

一种智能家居全宅控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，特别是涉及一种智能家居全宅控制装置及其控制方法。
背景技术
随着计算机网络及电子技术的发展，数字家庭的理念已经逐渐投入到实际应用中，而智能家居领域是最早体现网络化技术改造的先驱。
现有技术中的智能家居以部分控制居多，目前也出现了一些全宅控制的装置。但是，现有技术中的全宅控制装置需要单独设置一套独立的网络化设置，装配全宅控制装置需要大幅改动原来的电线布局，改造复杂，且存在硬件成本高的缺陷。
因此，针对现有技术不足，提供一种不改动原来电线布局的情况下实现网络化控制、硬件陈本低的智能家居全宅控制装置及其控制方法以克服现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明的目的之一在于避免现有技术的不足之处而提供一种智能家居全宅控制装置，该智能家居全宅控制装置能在数字家庭中智能家庭网关的基础上提供一体化的智能家居节点系统，具有控制性好、硬件成本低的特点。
本发明的另一目的在于针对现有技术不足提供一种智能家居全宅控制装置的控制方法，具有实时性好，可靠性高，控制区域广的特点。
本发明的上述目的通过如下技术手段实现。
提供一种智能家居全宅控制装置，设置有人机交互终端、家庭网关和智能家居设备控制网络；
所述家庭网关设置有内嵌射频收发模块的第一控制器和OpenWrt路由器；
OpenWrt路由器通过以太网或者WiFi与人机交互终端通讯，OpenWrt路由器通过串口与内嵌射频收发模块的第一控制器连接，内嵌射频收发模块的第一控制器与智能家居设备控制网络组成无线传感网；
用户通过人机交互终端实时监控智能家居设备的运行状态；OpenWrt路由器通过以太网或者WiFi接收人机交互终端发出的控制命令，并通过串口将控制命令传送至内嵌射频收发模块的第一控制器；内嵌射频收发模块的第一控制器将接收的控制命令转化为控制信号，并通过无线传感网将控制信号发送至智能家居设备控制网络；智能家居设备控制网络根据控制信号对控制对象进行控制，并反馈智能家居设备的运行状态数据至人机交互终端。
上述内嵌射频收发模块的第一控制器的通讯频段为433MHZ。
上述OpenWrt路由器的型号为RT5350。
上述智能家居设备控制网络由多个设备控制节点组成，每个设备控制节点控制一组家居设备，每个设备控制节点分别与内嵌射频收发模块的第一控制器无线通讯。
上述的智能家居全宅控制装置，每个设备控制节点分别设置有控制对象、执行单元、功能设置模块、显示模块、内嵌射频收发模块的第二控制器和供电电源，所述供电电源供电至所述内嵌射频收发模块的第二控制器，所述执行单元、功能设置模块及显示模块分别与所述内嵌射频收发模块的第二控制器连接，所述执行单元与所述控制对象连接。
上述内嵌射频收发模块的第二控制器的通讯频段为433MHZ。
上述内嵌射频收发模块的第二控制器的型号为CC430F613X。
本发明同时提供一种智能家居全宅控制装置的控制方法，通过上述智能家居全宅控制装置进行控制，用户通过人机交互终端实时监控智能家居设备的运行状态，具体包括如下步骤：
步骤一、根据用户所需，由人机交互终端发出控制命令；
步骤二、OpenWrt路由器通过以太网或者WiFi接收人机交互终端发出的控制命令，并通过串口将控制命令传送至内嵌射频收发模块的第一控制器；
步骤三、内嵌射频收发模块的第一控制器将接收的控制命令转化为控制信号，并通过无线传感网将控制信号发送至智能家居设备控制网络；
步骤四、智能家居设备控制网络根据控制信号对控制对象进行控制，并反馈智能家居的运行状态数据至人机交互终端。
上步骤三中内嵌射频收发模块的第一控制器将接收的控制命令转化为433MHZ的控制信号。
上述智能家居设备控制网络由多个设备控制节点组成，每个设备控制节点控制一组家居设备，每个设备控制节点分别与内嵌射频收发模块的第一控制器无线通讯，每个设备控制节点分别设置有控制对象、执行单元、功能设置模块、显示模块、内嵌射频收发模块的第二控制器和供电电源，所述供电电源供电至所述内嵌射频收发模块的第二控制器，所述执行单元、功能设置模块及显示模块分别与所述内嵌射频收发模块的第二控制器连接，所述执行单元与所述控制对象连接；
智能家居设备控制网络根据控制信号对控制对象进行控制，具体是：根据控制信号，智能家居设备控制网络中相应的设备控制节点启动控制动作，启动控制动作的设备控制节点中的执行单元根据控制信号对控制对象进行控制。
本发明的智能家居全宅控制装置，设置有人机交互终端、家庭网关和智能家居设备控制网络；所述家庭网关设置有内嵌射频收发模块的第一控制器和OpenWrt路由器；OpenWrt路由器通过以太网或者WiFi与人机交互终端通讯，OpenWrt路由器通过串口与内嵌射频收发模块的第一控制器连接，内嵌射频收发模块的第一控制器与智能家居设备控制网络组成无线传感网；用户通过人机交互终端实时监控智能家居设备的运行状态；OpenWrt路由器通过以太网或者WiFi接收人机交互终端发出的控制命令，并通过串口将控制命令传送至内嵌射频收发模块的第一控制器；内嵌射频收发模块的第一控制器将接收的控制命令转化为控制信号，并通过无线传感网将控制信号发送至智能家居设备控制网络；智能家居设备控制网络根据控制信号对控制对象进行控制，并反馈智能家居设备的运行状态数据至人机交互终端。该智能家居全宅控制装置能在数字家庭中智能家庭网关的基础上提供一体化的智能家居节点系统，采用支持二次开发的openwrt路由器，能够降低硬件成本，方便功能拓展，控制性好、实时性强、可靠性高。智能家居全宅控制装置的控制方法，具有实时性好，可靠性高，控制区域广的特点。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明一种智能家居全宅控制装置的结构示意图。
图2是本发明一种智能家居全宅控制装置的任意一个设备控制节点的结构示意图。
在图1至图2中，包括：
人机交互终端100、
家庭网关200、
内嵌射频收发模块的第一控制器210、
OpenWrt路由器220、
智能家居设备控制网络300。
设备控制节点310、
控制对象311、执行单元312、功能设置模块313、
显示模块314、内嵌射频收发模块的第二控制器315、
供电电源316。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1。
一种智能家居全宅控制装置，如图1所示，设置有人机交互终端100、家庭网关200和智能家居设备控制网络300。
人机交互终端100用于用户实时监控智能家居设备的运行状态，可以为手机、平板、PC机、网络电话等。需要说明的是，人机交互终端100通过远程服务器与家庭网关通信，此技术为本领域公知常识，在此不再赘述。
家庭网关200设置有内嵌射频收发模块的第一控制器210和OpenWrt路由器220。
OpenWrt路由器220通过以太网或者WiFi与人机交互终端100通讯，OpenWrt路由器220通过串口与内嵌射频收发模块的第一控制器210连接，内嵌射频收发模块的第一控制器210与智能家居设备控制网络300组成无线传感网。
用户通过人机交互终端100实时监控智能家居设备的运行状态；OpenWrt路由器220通过以太网或者WiFi接收人机交互终端100发出的控制命令，并通过串口将控制命令传送至内嵌射频收发模块的第一控制器210。内嵌射频收发模块的第一控制器210将接收的控制命令转化为控制信号，并通过无线传感网将控制信号发送至智能家居设备控制网络300。智能家居设备控制网络300根据控制信号对控制对象311进行控制，并反馈智能家居的运行状态数据至人机交互终端100。
OpenWrt路由器220是基于Linux内核的开源路由，支持二次开发，用户可根据所需进行个性化定制。近些年，OpenWrt路由器220功能已经很完善，提供了许多与商用家庭网关200固件相同的功能，如DHCP服务、WEB无线加密。目前的OpenWrt路由器220已解决多个解析模块之间对于配置文件变更的同步性比较弱的问题，使得智能家居控制过程中可实现实时监控。此外，可根据用户要求增加和删除软件包来实现对系统功能的增加与删减，使资源利用达到最优，从而节省硬件成本。而且人机交互的方式更加方便，更能满足现代人的需要。故，采用OpenWrt路由器220不仅能够满足家庭网络控制的要求，而且成本低。
具体的，智能家居设备控制网络300由多个设备控制节点310组成，每个设备控制节点310控制一组家居设备，每个设备控制节点310分别与内嵌射频收发模块的第一控制器210无线通讯。
如图2所示，每个设备控制节点310分别设置有控制对象311、执行单元312、功能设置模块313、显示模块314、内嵌射频收发模块的第二控制器315和供电电源316，供电电源316供电至内嵌射频收发模块的第二控制器315，执行单元312、功能设置模块313及显示模块314分别与内嵌射频收发模块的第二控制器315连接，执行单元312与控制对象311连接。内嵌射频收发模块的第二控制器315接收内嵌射频收发模块的第一控制器210发送的控制信号，并将所接收的控制信号输送至执行单元312，执行单元312控制控制对象311进行相应操作。内嵌射频收发模块的第二控制器315通过执行单元312获取家居设备反馈的设备状态数据，并将设备状态数据实时显示在显示模块314上。
该智能家居全宅控制装置进行控制的方法是这样的，用户通过人机交互终端100实时监控智能家居设备，具体包括如下步骤：
步骤一、根据用户所需，由人机交互终端100发出控制命令；
步骤二、OpenWrt路由器220通过以太网或者WiFi接收人机交互终端100发出的控制命令，并通过串口将控制命令传送至内嵌射频收发模块的第一控制器210；
步骤三、内嵌射频收发模块的第一控制器210将接收的控制命令转化为控制信号，并通过无线传感网将控制信号发送至智能家居设备控制网络300；
步骤四、智能家居设备控制网络300根据控制信号对控制对象311进行控制，并反馈智能家居的运行状态数据至人机交互终端100。
本发明的智能家居全宅控制装置，能够智能地对全宅的家居设备进行控制。其采用内嵌射频收发模块的第一控制器210与自能家居设备控制网络通信，具有通讯距离广，能够确保家庭网络全面覆盖。采用支持二次开发的OpenWrt路由器220和内嵌射频收发模块的第一控制器210构成家庭网关200，能够大大降低硬件成本，也便于功能的拓展。该智能家居全宅控制装置，能够在不改变原有家庭电线布局的情况下实现网络化控制。其控制方法实时性好，可靠性高，控制区域广。
实施例2。
一种智能家居全宅控制装置，其它结构与实施例1相同，不同之处在于，还具有如下技术特征：OpenWrt路由器220的型号为RT5350，内嵌射频收发模块的第二控制器315的型号为CC430F613X。内嵌射频收发模块的第一控制器210的通讯频段为433MHZ，相应的，内嵌射频收发模块的第二控制器315的通讯频段为433MHZ。
通过433MHZ频段进行数据通讯，433MHZ是我国的免申请段发射接收频率，可直接使用。433频段支持各种点对点，一点对多点的无线数据通讯方式，信号传输稳定可靠、适用于长距离传输。
该智能家居全宅控制装置，采用433MHZ通讯频段组建智能家居设备控制网络300，与WiFi相比，在同样的发射功率下具有更广的通讯距离，保证家庭网络信号的全覆盖效果。
采用支持二次开发的OpenWrt路由器220和内嵌射频收发模块的第一控制器210组成家庭网关200，大大降低了硬件成本，也方便功能拓展。
该智能家居全宅控制装置，与原有家庭电线布局兼容性强，能够在不改变原有家庭电线布局的情况下实现网络化控制。其控制实时性好，可靠性高，控制区域广。
该智能家居全宅控制装置的控制方法是用户通过人机交互终端100实时监控智能家居设备的运行状态，具体包括如下步骤：
步骤一、根据用户所需，由人机交互终端100发出控制命令；
步骤二、OpenWrt路由器220通过以太网或者WiFi接收人机交互终端100发出的控制命令，并通过串口将控制命令传送至内嵌射频收发模块的第一控制器210；
步骤三、内嵌射频收发模块的第一控制器210将接收的控制命令转化为433MHZ的控制信号，并通过无线传感网将控制信号发送至智能家居设备控制网络300；
步骤四、根据控制信号，智能家居设备控制网络300中相应的设备控制节点310启动控制动作，启动控制动作的设备控制节点310中的执行单元312根据控制信号对控制对象311进行控制，并反馈智能家居的运行状态数据至人机交互终端100。
智能家居全宅控制装置的控制方法，具有实时性好，可靠性高，控制区域广的特点。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种智能家居全宅控制装置，其特征在于：设置有人机交互终端、家庭网关和智能家居设备控制网络；所述家庭网关设置有内嵌射频收发模块的第一控制器和OpenWrt路由器；
OpenWrt路由器通过以太网或者WiFi与人机交互终端通讯，OpenWrt路由器通过串口与内嵌射频收发模块的第一控制器连接，内嵌射频收发模块的第一控制器与智能家居设备控制网络组成无线传感网；用户通过人机交互终端实时监控智能家居设备的运行状态；OpenWrt路由器通过以太网或者WiFi接收人机交互终端发出的控制命令，并通过串口将控制命令传送至内嵌射频收发模块的第一控制器；内嵌射频收发模块的第一控制器将接收的控制命令转化为控制信号，并通过无线传感网将控制信号发送至智能家居设备控制网络；智能家居设备控制网络根据控制信号对控制对象进行控制，并反馈智能家居设备的运行状态数据至人机交互终端。
2.根据权利要求1所述的智能家居全宅控制装置，其特征在于：所述内嵌射频收发模块的第一控制器的通讯频段为433MHZ。
3.根据权利要求2所述的智能家居全宅控制装置，其特征在于：所述OpenWrt路由器的型号为RT5350。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的智能家居全宅控制装置，其特征在于：所述智能家居设备控制网络由多个设备控制节点组成，每个设备控制节点控制一组家居设备，每个设备控制节点分别与内嵌射频收发模块的第一控制器无线通讯。
5.根据权利要求4所述的智能家居全宅控制装置，其特征在于：每个设备控制节点分别设置有控制对象、执行单元、功能设置模块、显示模块、内嵌射频收发模块的第二控制器和供电电源，所述供电电源供电至所述内嵌射频收发模块的第二控制器，所述执行单元、功能设置模块及显示模块分别与所述内嵌射频收发模块的第二控制器连接，所述执行单元与所述控制对象连接。
6.根据权利要求5所述的智能家居全宅控制装置，其特征在于：所述内嵌射频收发模块的第二控制器的通讯频段为433MHZ。
7.根据权利要求6所述的智能家居全宅控制装置，其特征在于：所述内嵌射频收发模块的第二控制器的型号为CC430F613X。
8.一种智能家居全宅控制装置的控制方法，其特征在于：通过如权利要求1至7任意一项的智能家居全宅控制装置进行控制，用户通过人机交互终端实时监控智能家居设备的运行状态，具体包括如下步骤：
步骤一、根据用户所需，由人机交互终端发出控制命令；
步骤二、OpenWrt路由器通过以太网或者WiFi接收人机交互终端发出的控制命令，并通过串口将控制命令传送至内嵌射频收发模块的第一控制器；
步骤三、内嵌射频收发模块的第一控制器将接收的控制命令转化为控制信号，并通过无线传感网将控制信号发送至智能家居设备控制网络；
步骤四、智能家居设备控制网络根据控制信号对控制对象进行控制，并反馈智能家居的运行状态数据至人机交互终端。
9.根据权利要求8所述的智能家居全宅控制装置的控制方法，其特征在于：所述步骤三中内嵌射频收发模块的第一控制器将接收的控制命令转化为433MHZ的控制信号。
10.根据权利要求9所述的智能家居全宅控制装置的控制方法，其特征在于：
所述智能家居设备控制网络由多个设备控制节点组成，每个设备控制节点控制一组家居设备，每个设备控制节点分别与内嵌射频收发模块的第一控制器无线通讯，每个设备控制节点分别设置有控制对象、执行单元、功能设置模块、显示模块、内嵌射频收发模块的第二控制器和供电电源，所述供电电源供电至所述内嵌射频收发模块的第二控制器，所述执行单元、功能设置模块及显示模块分别与所述内嵌射频收发模块的第二控制器连接，所述执行单元与所述控制对象连接；智能家居设备控制网络根据控制信号对控制对象进行控制，具体是：根据控制信号，智能家居设备控制网络中相应的设备控制节点启动控制动作，启动控制动作的设备控制节点中的执行单元根据控制信号对控制对象进行控制。
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