CN105573138A - 一种线载信息物理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线载信息物理系统，该系统包括线载装置以及与线载装置相连的用于数据存储、处理和分析的后台服务器；线载装置包括模块承载平台和设置在模块承载平台上面的多个各种各样的功能模块；模块承载平台和多个功能模块之间形成的区域包括强电线槽区域、弱电线槽区域以及走线线槽区域，强电线槽区域内设置有用于连接市电的强电连接线，弱电线槽区域内设置有弱电连接线和用于连接所述后台服务器的工业总线。本发明系统通过工业总线实现后台服务器跟智能终端模块之间进行数据传输，实现对智能终端进行管理和控制，使得智能家居系统具有很高的安全性以及工业级的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及人居环境的线载领域，更具体地，涉及一种实现家居智能化、且可扩展到全部人居环境的线载信息物理系统。
背景技术
智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台，关联利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等等，将家居生活有关的设施集中管制，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能。
任何被应用的技术，技术本身是不可或缺的；技术运营的线位基础也是不可或缺的。目前智能家居几乎100%都是采用无线通讯网络进行数据传输，一般采用Zigbee、Z_Wave无线通讯技术和WIFI无线通讯技术。采用无线通讯技术的目的是为了回避大量的布线工作，却导致如下缺点：容易造成数据丢失使得智能家居系统稳定性差；容易泄露人的隐私；还有目前智能家居系统平台没有形成统一的标准，而家居生活中有大量的设备终端不能在同一个平台实现全部智能化，除了电源开关以外没有兼容性差，造成扩展性极差，不易推广。且回避线位承载是现状行业的通病，这样造成产品结果就是无法适应用户的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，还原系统“必须有线位承载基础”的本质，提供一种实现家居智能化、且可扩展到全部人居环境的线载信息物理系统。该系统的后台服务器通过工业总线跟智能终端模块进行数据传输，并通过有线通讯的方式对智能终端进行管理和控制，使得智能家居系统安全性强以及稳定性好；另外该系统上设置有用于承载所有功能模块的模块承载平台，兼容性好，且可以用户根据实际需求进行增加或者删减不同的功能模块，扩展性具有很强的优势。
为了达到上述目的，本发明提供一种线载信息物理系统，所述系统包括线载装置以及与所述线载装置相连的用于数据存储、处理和分析的后台服务器；所述线载装置包括模块承载平台和设置在所述模块承载平台上面的多个功能模块；所述模块承载平台和所述多个功能模块之间形成的区域包括强电线槽区域和弱电线槽区域，所述强电线槽区域内设置有用于连接市电的强电连接线，所述弱电线槽区域内设置有弱电连接线和用于连接所述后台服务器的工业总线；所述强电连接线跟所述多个功能模块中的一个或者多个相连接并为其提供强电电源；所述后台服务器通过所述工业总线跟所述多个功能模块中的一个或者多个相连接并进行数据传输。
根据本发明的一个实施例，所述模块承载平台上的多个功能模块的数量和功能类型能够根据实际需要进行增加或者删减。
根据本发明的一个实施例，所述模块承载平台和所述多个功能模块之间形成的区域内还包括走线线槽区域。
根据本发明的一个实施例，所述多个功能模块中至少包括一电源转换模块；所述电源转换模块通过与强电连接线连接并将强电转换为其他功能模块所需的弱电，所述其他功能模块通过所述弱电连接线从所述电源转换模块获取弱电电源。
根据本发明的一个实施例，所述多个功能模块中包括一用于无线数据的传输和接收的无线收发模块，所述无线收发模块通过工业总线与所述后台服务器相连接。
根据本发明的一个实施例，所述多个功能模块中包括一个或者多个数据采集模块。
根据本发明的一个实施例，所述数据采集模块通过工业总线将采集的数据传输至所述后台服务器中并由所述后台服务器将采集的数据进行处理和分析。
根据本发明的一个实施例，所述数据采集模块包括光照采集模块、环境数据采集模块、气候数据采集模块、语音采集模块、人体行为采集模块以及视频数据采集模块。
根据本发明的一个实施例，所述多个功能模块中还包括一个或者多个功能执行模块。
根据本发明的一个实施例，所述功能执行模块通过工业总线与所述后台服务器相连接并执行所述后台服务器发送的指令。
根据本发明的一个实施例，所述模块承载平台为U型模块承载平台。
根据本发明的一个实施例，所述U型模块承载平台为金属U型模块承载平台。
根据本发明的一个实施例，所述金属U型模块承载平台和所述多个功能模块之间组成的区域通过金属隔板分成强电线槽区域、弱电线槽区域以及走线线槽区域。
根据本发明的一个实施例，所述弱电线槽区域设置在所述强电线槽区域和走线线槽区域之间；所述强电连接线包括零线、火线以及地线，且所述零线、火线和地线分别设置在所述强电线槽区域的内壁；所述弱电线槽区域内设置有两根弱电连接线和两根工业总线，且所述两根弱电连接线和两根工业总线均设置在所述弱电线槽区域的内壁。
根据本发明的一个实施例，所述走线线槽区域为弱电走线线槽区域。
根据本发明的一个实施例，所述多个功能模块中的每一功能模块朝向所述模块承载平台的一面均设置有金属层。
根据本发明的一个实施例，所述多个功能模块中的每一功能模块均通过物理嵌入、或者铆接、或者螺接的方式设置在所述模块承载平台上。
根据本发明的一个实施例，所述工业总线包括CAN工业总线、485工业总线。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：本发明的线载信息物理系统中的后台服务器通过有线传输的方式跟智能终端模块进行数据传输，并通过有线通讯的方式对智能终端进行管理和控制，使得智能家居系统功能强大，并且安全性强以及稳定性好；另外本发明的线载信息物理系统上设置有用于承载所有功能模块的模块承载平台，兼容性好，且用户可以根据实际需求自主进行增加或者删减不同的功能模块，扩展性具有无可比拟的优势。
附图说明
图1是本发明线载信息物理系统结构示意图；
图2是本发明线载装置结构示意图；
图3是本发明线载装置的结构示意图；
图4是本发明实施例结构示意图；
图5是本发明实施例结构示意图；
图6是本发明实施例结构示意图；
图7是本发明实施例结构示意图；
图8是本发明实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明的目的在于提供一种实现家居智能化、且可扩展到全部人居环境的线载信息物理系统。如图2所示，该系统包括线载装置以及与线载装置相连的用于数据存储、处理和分析的后台服务器；其中，线载装置包括模块承载平台10和设置在模块承载平台上面的多个功能模块20；模块承载平台10和多个功能模块20之间形成的区域包括强电线槽区域11和弱电线槽区域12，其中，强电线槽区域11内设置有用于连接市电的强电连接线，弱电线槽区域12内设置有弱电连接线和用于连接所述后台服务器的工业总线；本发明实施例中，为了避免强电线槽区域11与弱电线槽区域12之间有电磁干扰以及实现整个模块承载平台10的电磁净化效果，本发明的模块承载平台10采用金属材料制成，或者在模块承载平台10的内壁设置有金属层。以及在强电线槽区域11与弱电线槽区域12之间会设置有金属隔板。本发明实施例中，由于线载信息物理系统中会有大量的弱电线，为了避免弱电线干扰到弱电连接线和工业总线，本发明在模块承载平台10和所述多个功能模块20之间形成的区域内还包括走线线槽区域13，且走线线槽区域13和弱电线槽之间也设置有金属隔板。本发明的走线线槽区域13通常为弱电走线线槽区域。
本发明实施例中，模块承载平台10为U型模块承载平台，且U型模块承载平台和多个功能模块20之间组成的区域通过金属隔板分成强电线槽区域11、弱电线槽区域12以及走线线槽区域13。本发明的优选实施例中，弱电线槽区域12设置在强电线槽区域11和走线线槽区域13之间；且强电连接线包括零线L、火线H以及地线D，且零线L、火线H和地线D分别固定设置在强电线槽区域11的内壁；弱电线槽区域12内设置有两根弱电连接线和两根工业总线，且两根弱电连接线和两根工业总线均固定设置在弱电线槽区域的内壁，如图3所示。当然，在本发明的实施例中，强电线槽区域11、弱电线槽区域12以及走线线槽区域13之间的位置关系可以根据具体的实际情况来定，并不只有上述的位置关系；另外零线L、火线H、地线D、两根弱电连接线和两根工业总线固定的位置也可以根据具体的实际情况来定，还有它们在弱电线槽区域12内的固定方式也是属于本发明的保护范围。
本发明实施例中，为了更好的保障本发明线载信息物理系统的使用安全性，在本发明的强电线槽区域11上面设置有一保护层，避免用户不小心使用地时候出现触电的风险。
本发明实施例中，为了更好的实现模块承载平台的电磁净化效果，本发明多个功能模块20中的每一功能模块在朝向模块承载平台10的一面均设置有金属层。另外，本发明的所有功能模块可以是按照一定标准全部采用一样大小尺寸，然后通过物理嵌入、或者铆接、或者螺接的方式设置在所述模块承载平台上，当然其他的设置方式也是列入本发明的保护范围。也可以按照不同的大小尺寸并设置在模块承载平台10上。同时，本发明上的功能模块可以根据实际需要在模块承载平台10上进行增加或者删减，即如有些功能模块在某些应用环境不需要的时候可以拆卸出来，如果在某些应用环境中需要增加一些功能的时候，那就直接在模块承载平台10上增加相应的功能模块，操作简单且方便。
本发明实施例中，上述的强电连接线跟多个功能模块20中的一个或者多个相连接并为其提供强电电源，即多个功能模块20中的一个或者多个需要通过连接市电获得电源，当然在本发明实施例中，可能在模块承载平台10上的所有功能模块20均需要连接市电，也可以都不需要连接市电。如图4所示，需要连接市电的功能模块通过火线连接触点HA与火线H相连接、地线连接触点DA与地线D相连接以及零线连接触点LA与零线L相连接。另外后台服务器通过工业总线跟多个功能模块20中的一个或者多个相连接并进行数据传输。即只要需要跟后台服务器进行数据传输的功能模块均通过工业总线实现二者相连，如图1所示。本发明实施例中，工业总线包括目前所有公开的工业总线，比如CAN工业总线、485工业总线。但是本发明优选的实施例中，采用CAN工业总线。
本发明实施例中，多个功能模块中至少包括一电源转换模块；该电源转换模块通过与强电连接线连接并将强电转换为其他功能模块所需的弱电，其他功能模块通过弱电连接线从电源转换模块获取弱电电源。如图4所示，该电源转换模块通过火线连接触点HA与火线H相连接、地线连接触点DA与地线D相连接以及零线连接触点LA与零线L相连接获取市电，并将市电，比如220V的市电转换其他模块所需的弱电，比如5V或者20V的弱电，然后通过自身的弱电连接触点D1和D2与弱电线槽区域12内的弱电连接线相连接，这样其他需要5V或者20V电源的功能模块通过弱电连接触点与弱电线槽区域12内的弱电连接线相连接以获得弱电电源。
本发明实施例中，多个功能模块中还包括一个用于无线数据传输或者发送的无线接收模块，所述无线收发模块通过工业总线与所述后台服务器相连接，这样其他的功能模块如果需要与无线设备相互通讯时，也可以通过该无线收发模块实现，本发明实施例中，无线收发模块包括WIFI无线收发模块、Zigbee无线收发模块、Z-wave无线收发模块、蓝牙无线收发模块以及红外无线收发模块等等，比如红外控制器。
本发明实施例中，多个功能模块中包括一个或者多个数据采集模块，也包括一个或者多个功能执行模块，数据采集模块将采集的数据需要通过工业总线传输至后台服务器中并由后台服务器将采集的数据进行处理和分析，当后台服务器分析和处理完采集的数据后，如果需要发送相应的执行指令给功能执行模块，也是通过工业总线将执行指令发送给功能执行模块。本发明实施例中，有些数据采集模块也可以将采集到的数据通过自身的处理器进行初略分析和处理然后再由工业总线直接向功能执行模块发送执行指令兵执行相应的动作，而不再需要由后台服务器来处理。当然还有些数据采集模块和功能执行模块可以直接集成在同一个功能模块实现也是属于本发明的保护范围。本发明实施例中，数据采集模块包括人居环境中的所有传感器模块，比如光照采集模块、环境数据采集模块、气候数据采集模块、语音采集模块、人体行为采集模块以及视频数据采集模块等等，在此不一一列举。
本发明实施例中，功能模块各种各样，除了功能不一样，在结构上也有有些不一样，如图5所示，该种功能模块只需要获取强电电源，其只通过火线连接触点HA与火线H相连接、地线连接触点DA与地线D相连接以及零线连接触点LA与零线L相连接获取市电，比如插座等等。如图6所示，该种功能模块通过弱电连接触点D1和D2与弱电连接线相连接获得弱电电源，且该种功能模块还需要通过其自身的工业总线连接触点G1和G2与工业总线连接并于后台服务器进行数据传输，比如气体传感器模块等等。如图7所示，该种功能模块只要从模块承载平台10上获取弱电电源，比如USB电源连接接口。如图8所示，该种模块可以自带电源模块，并通过其自身的工业总线连接触点G1和G2与工业总线连接，比如某些数据采集模块或者功能执行模块。当然本发明还有其他的功能模块的形状，在此也不一一列举，但均属于本发明的保护范围。
综上所述，本发明的线载信息物理系统中的后台服务器通过有线传输的方式跟智能终端模块进行数据传输，并通过有线通讯的方式对智能终端进行管理和控制，使得智能家居系统功能强大，安全性强以及稳定性好；另外本发明的线载信息物理系统上设置有用于承载所有功能模块的模块承载平台，兼容性好，且用户可以根据用户的实际需求进行增加或者删减不同的功能模块，扩展性具有很强的优势。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未违背本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种线载信息物理系统，其特征在于，所述系统包括线载装置以及与所述线载装置相连的用于数据存储、处理和分析的后台服务器；所述线载装置包括模块承载平台和设置在所述模块承载平台上面的多个功能模块；所述模块承载平台和所述多个功能模块之间形成的区域包括强电线槽区域和弱电线槽区域，所述强电线槽区域内设置有用于连接市电的强电连接线，所述弱电线槽区域内设置有弱电连接线和用于连接所述后台服务器的工业总线；所述强电连接线跟所述多个功能模块中的一个或者多个相连接并为其提供强电电源；所述后台服务器通过所述工业总线跟所述多个功能模块中的一个或者多个相连接并进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述模块承载平台和所述多个功能模块之间形成的区域内还包括走线线槽区域。
3.根据权利要求1所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述多个功能模块中至少包括一电源转换模块；所述电源转换模块通过与强电连接线连接并将强电转换为其他功能模块所需的弱电，所述其他功能模块通过所述弱电连接线从所述电源转换模块获取弱电电源。
4.根据权利要求1所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述多个功能模块中包括一用于无线数据的传输和接收的无线收发模块，所述无线收发模块通过工业总线与所述后台服务器相连接。
5.根据权利要求1所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述多个功能模块中包括一个或者多个数据采集模块。
6.根据权利要求5所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述数据采集模块通过工业总线将采集的数据传输至所述后台服务器中并由所述后台服务器将采集的数据进行处理和分析。
7.根据权利要求5或者6所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述数据采集模块包括光照采集模块、环境数据采集模块、气候数据采集模块、语音采集模块、人体行为采集模块以及视频数据采集模块。
8.根据权利要求1任意一项所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述多个功能模块中还包括一个或者多个功能执行模块。
9.根据权利要求8所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述功能执行模块通过工业总线与所述后台服务器相连接并执行所述后台服务器发送的指令。
10.根据权利要求1所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述模块承载平台为U型模块承载平台。
11.根据权利要求10所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述U型模块承载平台为金属U型模块承载平台。
12.根据权利要求11所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述金属U型模块承载平台和所述多个功能模块之间组成的区域通过金属隔板分成强电线槽区域、弱电线槽区域以及走线线槽区域。
13.根据权利要求12所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述弱电线槽区域设置在所述强电线槽区域和走线线槽区域之间；所述强电连接线包括零线、火线以及地线，且所述零线、火线和地线分别设置在所述强电线槽区域的内壁；所述弱电线槽区域内设置有两根弱电连接线和两根工业总线，且所述两根弱电连接线和两根工业总线均设置在所述弱电线槽区域的内壁。
14.根据权利要求2所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述走线线槽区域为弱电走线线槽区域。
15.根据权利要求1所述的线载信息物理系统，其特征在于，所述多个功能模块中的每一功能模块均通过物理嵌入、或者铆接、或者螺接的方式设置在所述模块承载平台上。
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