CN106600946A - 一种双向通讯智能开关及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双向通讯智能开关及其系统，采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块即实现了智能开关与室内装置的单向通讯的操作和控制，又进一步实现了双向通讯的操作和控制，还可用手机通过本发明的智能开关对室内装置进行单向或双向通讯的远程操作和控制。解决现有的智能开关不能控制带有红外功能的空调、电视、电风扇、照明灯具等室内装置，多个智能开关可组网，实现对各室内装置的联动，此外，还可实现免接触的手势控制，避免了病毒细菌的交叉感染。本发明架构简单，成本低廉，使用方便，给用户带来了舒适的体验。

Description

一种双向通讯智能开关及其系统

技术领域

本发明涉及一种智能开关，特别是涉及一种双向通讯智能开关及其系统。

背景技术

现有的智能开关只是内置了WIFI、蓝牙、2.4G及Zigbee无线模块，只实现了手机对开关的操作控制，再通过开关实现对照明灯具的控制。而且现有技术的智能开关更不能对带有红外功能的家用电器进行控制。带有红外功能的开关也只是在开关内安装红外接收模块，通过红外遥控器对开关进行控制。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种双向通讯智能开关及其系统，解决现有的智能开关不能控制带有红外功能的空调、电视、电风扇、照明灯具等室内装置，采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块即实现了智能开关与室内装置的单向通讯的操作和控制，又进一步实现了双向通讯的操作和控制，还可用手机通过本发明的智能开关对室内装置进行单向或双向通讯的远程操作和控制。多个智能开关可组网，实现对各室内装置的联动。此外，还可实现免接触的手势控制，避免了病毒细菌的交叉感染。本发明架构简单，成本低廉，使用方便，给用户带来了舒适的体验，因此具有显著的技术进步。

一种双向通讯智能开关，其特征在于：

包括无线通讯模块或有线通讯模块，微处理器，或具有微处理器的无线通讯模块，红外发射模块，红外接收模块，电源模块。

所述无线通讯模块或带有微处理器的无线通讯模块为WiFi模块或2.4G无线模块或5G无线模块或433M无线模块或315M无线模块或Zigbee模块或Z-Wave模块或蓝牙模块之一。

所述有线通讯模块为电力信号同传的信号采集电路或独立信号线传输的总线通讯模块。

红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接，红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接，无线通讯模块或有线通讯模块与微处理器的通讯端口连接。

红外发射模块用于发送红外信号给室内装置，红外接收模块用于接收 室内装置发出的红外信号，对于具有红外发射模块和红外接收模块的室内装置可实现智能开关与室内装置的红外双向通讯，对于只有红外接收模块的室内装置仍可实现单向通讯。

还包括手机APP，所述手机APP具有操作界面和操作按钮，操作手机APP，手机通过无线路由器与所述智能开关进行通讯或手机通过无线路由器、智能网关与所述智能开关进行通讯或手机通过蓝牙或WiFi点对点直接与所述智能开关进行无线通讯或手机通过无线路由器、无线转有线智能网关与所述智能开关进行通讯，再通过智能开关与室内装置的红外双向通讯或单向通讯，实现手机与室内装置的双向通讯或单向通讯。

红外发射模块和红外接收模块还可兼任手势动作检测模块，并在所述智能开关的微处理器中写入手势控制程序。

所述红外发射模块为多个红外发射管，所述红外接收模块为一个或多个红外接收头。

当采用一个红外接收头时，将其安装在多个红外发射管的中部，当采用多个红外接收头时，将其与红外发射管配对安装或几个红外发射管配合一个红外接收头。

所述系统还包括一个或多个室内装置，所述室内装置具有红外接收模块、微处理器以及电源模块，所述红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接。

室内装置接收智能开关发出的红外信号，若收到本室内装置的控制信号，则相应执行，若不是，则等待。

所述系统还包括一个或多个室内装置，所述室内装置具有红外接收模块、红外发射模块、微处理器以及电源模块，所述红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接，所述红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接。

室内装置接收智能开关发出的红外信号，室内装置发送红外信号给智能开关，实现室内装置与智能开关的双向通讯。

所述系统还包括一个或多个室内装置，所述室内装置具有红外接收模块、红外发射模块、微处理器以及电源模块，所述红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接，所述红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接。

室内装置接收智能开关发出的红外信号，若收到本室内装置的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给智能开关，若智能开关在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。

若重新发送控制信号仍没有收到操作完成的反馈信号，则智能开关发 出声光提示操作失败或将操作失败的信息发送到手机端，在手机上显示控制失败的信息，使用户请检查室内装置的红外发射接收窗口是否有东西遮盖或安放位置和距离是否合适以及是否接入电源。

所述室内装置的红外发射模块为多个红外发射管组成或为一大功率宽角度红外发射管或模组，红外接收模块为红外接收头，所述多个红外发射管指向不同的方向，以将红外线信号覆盖房间内更大的空间被智能开关或其它室内装置可靠接收。

可将所述室内装置作为红外转发媒介，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到智能开关的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的室内装置可靠接收。

智能开关发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的室内装置B的红外信号，所述信号未被室内装置B接收因而在规定的时间内未收到来自室内装置B的反馈信号，则智能开关向之前已经收到反馈信号的另一个室内装置A或其它室内装置C发出针对室内装置B的红外信号，室内装置A或其它室内装置C收到这一红外信号后再将其转发，转发的红外信号能够覆盖到室内装置B而被其接收，室内装置B接收到信号后发送反馈信号，反馈信号被室内装置A或C接收，室内装置A或C再将这个反馈信号发送出去被智能开关接收，从而实现了室内装置A对室内装置B的转发及双向通讯。

所述智能开关还包括可操作控制室内装置的操作按键和转换按键，所述操作按键和转换按键与微处理器连接。

按动转换按键可选择需要控制的某一室内装置，按动操作按键可对这一室内装置做具体操作。

所述智能开关还包括可显示转换状态的显示模块和可发出提示音或语音的发音模块或至少其中之一，所述显示模块与智能开关的微处理器连接，所述发声模块与智能开关的微处理器连接

本发明提供了一种双向通讯智能开关及其系统，采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块即实现了智能开关与室内装置的单向通讯的操作和控制，又进一步实现了双向通讯的操作和控制，还可用手机通过本发明的智能开关对室内装置进行单向或双向通讯的远程操作和控制。解决现有的智能开关不能控制带有红外功能的空调、电视、电风扇、照明灯具等室内装置，多个智能开关可组网，实现对各室内装置的联动，此外，还可实现免接触的手势控制，避免了病毒细菌的交叉感染。本发明架构简单，成本低廉，使用方便，给用户带来了舒适的体验。因此，本发明与现有技术相比具有显著的技术进步。

附图说明

图1是本发明的智能开关第一实施例的原理框图。

图2是本发明的智能开关第二实施例的原理框图。

图3是本发明的智能开关第三实施例的原理框图。

图4是本发明的智能开关第四实施例的原理框图。

图5是本发明的智能开关第五实施例的原理框图。

图6是本发明的智能开关第六实施例的原理框图。

图7是本发明的智能开关第七实施例的原理框图。

图8是本发明的智能开关第八实施例的原理框图。

图9是本发明的智能开关第九实施例的原理框图。

图10是本发明的智能开关第十实施例的原理框图。

图11是本发明的室内装置实施例的原理框图。

图12是本发明的智能开关与多个室内装置通讯的原理框图之一。

图13是本发明的智能开关与多个室内装置通讯的原理框图之二。

图14是本发明的智能开关与多个室内装置通讯的原理框图之三。

图15是本发明的智能开关与手机点对点通讯的原理框图。

图16是本发明的智能开关通过路由器与手机通讯的原理框图。

图17是本发明的智能开关通过路由器和互联网与手机通讯的原理框图。

图18是本发明的智能开关通过智能网关、路由器和互联网与手机通讯的原理框图。

图19是本发明的智能开关通过室内装置进行转发通讯的实施例原理框图。

图20是本发明增益控制电路的第一实施例。

图21是本发明增益控制电路的第二实施例。

图22是本发明增益控制电路的第三实施例。

图23是本发明增益控制电路的第三实施例。

图24是本发明智能开关的红外发射管和红外接收头空间排列第一实施例正面示意图。

图25是本发明智能开关的红外发射管和红外接收头空间排列第二实施例正面示意图。

图26是本发明智能开关的红外发射管和红外接收头空间排列第二实施例正面示意图。

图27是本发明智能开关的手势控制实施例的正面示意图。

图28是本发明智能开关的手势控制实施例的侧面示意图。

图29是本发明智能开关的手势控制多个红外接收头实施例的正面示意图。

图30是本发明智能开关及其系统组网的原理框图之一。

图31是本发明智能开关及其系统组网的原理框图之二。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1至图3所示，本发明的一种双向通讯智能开关包括无线通讯模块或有线通讯模块，微处理器，或具有微处理器的无线通讯模块，红外发射模块，红外接收模块，电源模块。

无线通讯模块或带有微处理器的无线通讯模块为WiFi模块或2.4G无线模块或5G无线模块或433M无线模块或315M无线模块或Zigbee模块或Z-Wave模块或蓝牙模块之一。

若控制程序比较复杂端口要求比较多，内置处理器的无线通讯模块无法满足需要，则需要单独的微处理器，如图2所示，红外发射模块与微处理器的红外发射端口连接，红外接收模块与微处理器的无线通讯模块内的红外接收端口连接，无线通讯模块与微处理器的无线通讯端口连接。

如图3所示，本发明的第三实施例包括有线通讯模块，微处理器，红外发射模块，红外接收模块，电源模块。

有线通讯模块可采用电力信号同传的信号采集电路，也可采用独立信号线传输的总线通讯模块，如DALA系统总线通讯模块。

红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接，红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接，无线通讯模块或有线通讯模块与微处理器的通讯端口连接，如图1至图3所示。

红外发射模块用于发送红外信号给室内装置，红外接收模块用于接收室内装置发出的红外信号，对于具有红外发射模块和红外接收模块的室内装置可实现智能开关与室内装置的红外双向通讯，对于只有红外接收模块的室内装置仍可实现单向通讯。

本发明的智能开关及其系统还包括手机APP，所述手机APP具有操作界面和操作按钮。操作手机APP，手机通过无线路由器与所述智能开关进行通讯，如图16所示，或手机通过无线路由器、智能网关与所述智能开关进行通讯或手机通过蓝牙或WiFi点对点直接与所述智能开关进行无线通讯或手机通过无线路 由器、无线转有线智能网关与所述智能开关进行通讯，再通过智能开关与室内装置的红外双向通讯或单向通讯，实现手机与室内装置的双向通讯或单向通讯。

如图27至图29所示，本发明的智能开关还可具有手势控制功能，红外发射模块和红外接收模块还可兼任手势动作检测模块，并在所述智能开关的微处理器中写入手势控制程序。

无论是否带手势控制功能，红外发射模块为多个红外发射管10，红外接收模块至少有一个红外接收头20。多个红外发射管指向不同的方向，这对于智能开关与室内装置通讯来说可以将红外线信号覆盖房间内更大的空间，对于具有手势控制功能来说还可以获得不同方向的手势操作指令。对于只有一个接收头的还具有手势控制功能的智能开关，应将红外接收头20放在多个发射管10的中心部位。手势控制功能还可采用多个红外接收头的方案，将其与红外发射管配对安装或几个红外发射管配合一个红外接收头，如图29所示。

如图28所示，为防止在手势控制状态下红外信号未经人手反射而直接被红外接收模块接，应红外发射管10和红外接收头20之间设置隔离体30。

如图27所示，将手分别放在标记有1、2、3、4四个位置的四个红外发射管附近，可获得4个位置的基本手势控制指令，将手由位置1移动到位置3可获得一个手势指令，将手由位置1移动到位置2，又可以获得一个手势指令。由此可以得出如下手势操作指令：1-2，2-3，3-4，4-1，1-4，4-3，3-2，2-1，1-3，3-1，4-2，2-4，以上共有12个指令；分别移动到1、2、3、4后立即离开，可获得的4个基本手势控制指令，分别移动到1、2、3、4后做暂短停留后离开，又可获得的4个手势控制指令；因此共可获得20个手势控制指令。对于这些手势指令，可以根据产品的功能和用户体验来筛选，选出便于用户理解的适合一般用户使用习惯的手势控制指令。

如图24和图25所示，原理同上，对于具有8个红外发射管的手势控制来说，比上述4个红外发射管能获得更多的手势控制指令。此外，还可以用手或手指在1-8个发射管周围做画圈动作，当手移动在哪个发射管的位置就能开启相应的灯光亮度。

本发明的系统还包括一个或多个室内装置，如图12所示。所述室内装置可以是具有红外接收模块的空调、电视、电风扇、电视机顶盒、音响设备等家用电器，所述室内装置具有红外接收模块、微处理器以及电源模块，所述红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接。

室内装置接收智能开关发出的红外信号，若收到本室内装置的控制信号，则相应执行，若不是，则等待。

如图11所示，本发明的系统所包括的一个或多个室内装置除了具有红外接收模块、微处理器以及电源模块外还具有红外发射模块，所述红外发射模 块与所述微处理器的红外发射端口连接，所述红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接。

室内装置接收智能开关发出的红外信号，室内装置发送红外信号给智能开关，实现室内装置与智能开关的双向通讯。

室内装置接收智能开关发出的红外信号，若收到本室内装置的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给智能开关，若智能开关在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。

若重新发送控制信号仍没有收到操作完成的反馈信号，则智能开关发出声光提示操作失败或将操作失败的信息发送到手机端，在手机上显示控制失败的信息，使用户请检查室内装置的红外发射接收窗口是否有东西遮盖或安放位置和距离是否合适以及是否接入电源。

室内装置的红外发射模块为多个红外发射管组成或为一大功率宽角度红外发射管或模组，所述多个红外发射管指向不同的方向，以将红外线信号覆盖房间内更大的空间被智能开关或其它室内装置可靠接收。由于室内装置的红外发射接收原理与智能开关一样，因此红外发射管和红外接收头可参考智能开关的排列和布局，由于不必像智能开关的手势控制功能需要将红外发射管排列开，所以可以室内装置的红外发射管可以排列的更紧凑，占用空间更少。

如图19所示，可将所述室内装置作为红外转发媒介，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到智能开关的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的室内装置可靠接收。

智能开关发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的室内装置B的红外信号，所述信号未被室内装置B接收因而在规定的时间内未收到来自室内装置B的反馈信号，则智能开关向之前已经收到反馈信号的另一个室内装置A或其它室内装置C发出针对室内装置B的红外信号，室内装置A或其它室内装置C收到这一红外信号后再将其转发，转发的红外信号能够覆盖到室内装置B而被其接收，室内装置B接收到信号后发送反馈信号，反馈信号被室内装置A或C接收，室内装置A或C再将这个反馈信号发送出去被智能开关接收，从而实现了室内装置A对室内装置B的转发及双向通讯。采用本实施例的原理可实现室内装置组网，覆盖更大的空间，不仅可用于家庭、写字楼，还可用商场、超市、工厂、医院、学校以及各种场馆。智能开关可做成智能控制器来满足各种需求。

本发明的多个智能开关可通过具有WiFi模块的智能网关组网，该智能网关具有与智能开关通讯的无线模块如2.4G或433M或315M或Zigbee模块，实现智能开关之间的通讯，实现其中一个智能开关对其它智能开关以及该智能开关区域的室内装置的通讯及操作控制，还可实现手机对网络内的任一智能开关以及任 一室内装置的通讯及操作控制。

如图5和图6所示，本发明的智能开关还包括可操作控制室内装置的操作按键和转换按键，操作按键和转换按键与微处理器连接。按动转换按键可选择需要控制的某一室内装置，按动操作按键可对这一室内装置做具体操作。例如，按动转换按键可在空调、电视和照明灯具之间切换，当切换到空调模式，则可按动操作按键对空调做具体操作。当按动转换按键切换到照明灯具模式时，可按动操作按键对照明灯具做具体操作。

如图7至图9所示，本发明的智能开关还包括可显示转换状态的显示模块和可发出提示音或语音的发音模块或至少其中之一，显示模块与智能开关的微处理器连接，发声模块与智能开关的微处理器连接。

本发明的室内装置可以是集成了红外发射模块、红外接收模块、微处理器和电源模块的插座、各种传感器、各种报警器、遥控器、门磁、水杯、控制器、窗帘机、LED灯泡、台灯和其它各种灯具，还可以是集成了红外发射模块、红外接收模块、微处理器和电源模块的空调、电视、电视机顶盒、音响设备、电风扇、电冰箱、洗衣机、电饭锅、电磁炉、电水壶等各种家用电器。

对于室内装置是空调的实施例，在空调上安装红外发射模块就可以与本发明智能开关实现红外信号双向通讯，智能开关发出的控制信号是否被空调接收，是否被有效执行，若没有有效收到或得到有效执行，则给智能开关反馈信号，由智能开关重新发送一次控制信号给空调，提高了控制的可靠性。此外，还可将空调的运行状况及空调检测的温度信息传输给智能开关，智能开关可根据接收到的空调温度及运行状态等信息再根据智能开关检测到的或通过带有温度传感器的其它室内装置传送的环境温度信息进行综合运算做出合适控制调整，或由智能开关传输到手机端，由手机APP根据接收到的空调温度及运行状态等信息再根据智能开关检测到的环境温度进行综合运算做出合适的控制调整。这种双向通讯方式对于其它各种家用电器实现低成本的红外智能化同样适用。

如图20至图23所示，本发明可采用可采用可控制红外发射信号强度的增益控制电路，增益控制电路串联在红外发射管回路中，受微处理器的控制，平时正常检测人手、人体或物体的反射信息时减小红外发射强度，当向家用电器发送红外控制信号时，提高红外发射强度。还可采用微处理器发送占空比小的红外码给红外发射管来降低红外信号强度以满足手势控制或人体探测的需求，也可以根据实际需要同时采用小占空比信号加增益控制电路的方式。

如图4所示，本发明的智能开关还包括控制模块，其信号输入端与微处理器的信号输出端连接，其输出端与电灯负载或家用电器负载连接。

如图10所示，本发明的智能开关还包括语音模块，其信号输出端与微处理器的信号输入端连接。

语音模块可直接接收用户发出的语音控制指令并由微处理器输出相应的控制信息或控制指令，若是本智能开关及其区域的室内装置的控制指令则立即响应执行，若是可与其通讯的其它智能开关的控制指令或是发送给手机端的信息则通过无线通讯模块传输给对应的其它智能开关或手机。

本发明还可在手机APP加入语音输入控制功能，使用语音云平台如科大讯飞语音云平台以及相关语音模块，用户可以直接对手机语音说出控制命令来操作控制智能开关。

本发明所述的电源模块是指给微处理器和红外接收模块、红外发射模块和无线通讯模块供电的模块。当微处理器连接有其它模块时也可以给这些模块供电。电源模块可以取自市电变换为低压直流，也可以采用充电电池或干电池。

本发明所述的电源模块还可包括可充电的电池模块，平时关灯时给电池模块充电，开灯时可给智能开关的各个模块提供充足的直流电力。如果关灯状态能够从照明回路获取足够的电力，当电池电力不足时也可在关灯状态下给电池充电。

具有电池模块的智能开关还可采用可快速拆卸方式，平时贴在墙壁的开关位置上，智能开关的电源输入端与系统电力传输线连接，可获取电力给电池充电和给智能开关内的模块供电，还可迅速拆下，拿在手里当做智能遥控器使用，电池电力不足时可迅速贴在开关位置上，给电池充电，并在墙壁上做墙壁智能开关使用。贴合方式可采用磁力吸合方式或挂接方式或磁力吸合加挂接方式。

本发明所述的手机及手机APP不局限于手机，还包括平板电脑和笔记本电脑等互联网通讯产品，手机APP也包括安卓操作系统和苹果操作系统及Windows操作系统。

本发明的智能开关及其系统的控制方法：

手机APP里可预先存储有各种家用电器和智能硬件的红外码库，可根据用户的家用电器型号随时调用，或智能开关接收家用电器及智能硬件自带的红外遥控器的按键码，通过手机APP的遥控界面进行各按键的学习并保存。

打开手机APP，操作与所控制家用电器相对应的手机控制按钮，手机通过WIFI路由器发送控制信息或直接发送控制信息由智能开关的无线通讯模块接收并输送到微处理器，微处理器输出控制信号给红外发射模块，红外发射模块向室内空间发送，由室内的家用电器接收并执行相应的控制。

室内装置如有新的数据信息需要发送到智能开关或手机端，则按程序发送 到智能开关上或通过智能开关发送到手机端。根据用户需要随时打开手机APP，查看智能开关端的数据信息或通过智能开关查看室内装置端采集的数据信息。

用户通过手机APP设定对室内装置的控制和对多个室内装置联动，按设定的顺序操作控制室内装置。

用户通过手机APP语音操作控制智能开关和室内装置，语音操作控制用户设定的联动方案。

用户通过手机APP自定义自己需要的控制功能和控制模式，包括用户自己创建一个或多个操作控制计划或联动方案，由用户手动或语音或定时操作执行该控制计划或联动方案到时自动执行该计划方案。

手势控制的方法：智能开关平时处于人手或人体检测状态，此时微处理器发送占空比小的红外码给红外发射管来降低红外信号强度或通过增益控制电路来降低红外信号强度，当人手或人体接近红外发射管和红外接收头的有效检测区域时，红外发射管发射的红外线信号被人手或人体反射由红外接收头接收并传输到微处理器，由微处理器判断是否有效的信息输入指令，若是则输出相应控制信号及执行相应的控制。

还可将红外发射管在开关侧面分前后排成两组，这样可以检测到人体移动到房门旁并打开房门走出房间的动作顺序，是离开房间还是进入房间，房间内有几个人，离没离开房间，做到人来灯亮，人走灯灭的智能化控制。这个实施例对于在卫生间门口安装的智能开关也比较适用。当主人离家时开启安全防盗功能，若有人私闯房屋，智能开关检测到人体的移动就会通过无线通讯模块互连网向用户的手机发出警报或直接向110报警。当然，将室内装置做成门磁与智能开关通讯来实现防盗报警也非常方便而且更加直接。

由于本发明的智能开关与室内装置可以双向通讯，这就可以避免当前只有红外接收模块的空调等家用电器所存在的红外遥控不能反馈信息而导致的操作失败，因为数据传输往往会出现丢包现象，具有双向通讯的产品可以通过数据反馈来得知是否传输成功，对于没有成功的可以重新传输。

本发明通过最为普通廉价的红外发射接收模块不仅实现了智能开关与室内装置的双向通讯，还实现了手机与室内装置的双向通讯，更有力的推动了智能产品的普及。随着本发明的实施，未来会有更多的智能产品出现在家庭里，一个房间只需有一个本发明的智能开关，室内的电器设备和智能硬件都可以采用本发明的室内装置，无需昂贵的无线模块就可以实现智能家居和物联网的操作体验。此外，红外信号传输也比其它无线通讯更安全，无需复杂的联网配置，使用也更简单更可靠。

如图30所述，本发明可以将多个智能开关通过智能网关进行组网，智能开关与智能网关采用同一种方式的无线通讯模块进行无线通讯，实现多个房间的智能开 关及室内装置之间的通讯和操作控制，手机可通过路由器和智能网关对整个系统内的任一个智能开关和室内装置进行通讯和操作控制，以及将智能开关和室内装置的信息传送到手机端。

如图31所示，本发明的一个或多个智能开关的无线通讯模块采用WiFi模块，可直接与路由器进行通讯以及组网。

本发明是以智能开关作为室内系统的主节点配合多个室内装置的从节点红外实现双向通讯，本发明仅以智能开关作为一个实施例来描述本发明的主要技术特征、控制方法和原理，因此，本发明不局限于在智能开关上实施，也可以在智能遥控器及其它智能硬件及家用电器上实施使之成为室内的一个主节点。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双向通讯智能开关及其系统，其特征在于：

包括无线通讯模块或有线通讯模块，微处理器，或具有微处理器的无线通讯模块，红外发射模块，红外接收模块，电源模块；

所述无线通讯模块或带有微处理器的无线通讯模块为WiFi模块或2.4G无线模块或5G无线模块或433M无线模块或315M无线模块或Zigbee模块或Z-Wave模块或蓝牙模块之一；

所述有线通讯模块为电力信号同传的信号采集电路或独立信号线传输的总线通讯模块；

红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接，红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接，无线通讯模块或有线通讯模块与微处理器的通讯端口连接；

红外发射模块用于发送红外信号给室内装置，红外接收模块用于接收室内装置发出的红外信号，对于具有红外发射模块和红外接收模块的室内装置可实现智能开关与室内装置的红外双向通讯，对于只有红外接收模块的室内装置仍可实现单向通讯；

还包括手机APP，所述手机APP具有操作界面和操作按钮，操作手机APP，手机通过无线路由器与所述智能开关进行通讯或手机通过无线路由器、智能网关与所述智能开关进行通讯或手机通过蓝牙或WiFi点对点直接与所述智能开关进行无线通讯或手机通过无线路由器、无线转有线智能网关与所述智能开关进行通讯，再通过智能开关与室内装置的红外双向通讯或单向通讯，实现手机与室内装置的双向通讯或单向通讯。

2.如权利要求1所述的智能开关及其系统，其特征在于：

红外发射模块和红外接收模块还可兼任手势动作检测模块，并在所述智能开关的微处理器中写入手势控制程序；

所述红外发射模块为多个红外发射管，所述红外接收模块为一个或多个红外接收头；

当采用一个红外接收头时，将其安装在多个红外发射管的中部，当采用多个红外接收头时，将其与红外发射管配对安装或几个红外发射管配合一个红外接收头。

3.如权利要求1或2所述的智能开关及其系统，其特征在于：

所述系统还包括一个或多个室内装置，所述室内装置具有红外接收模块、微处理器以及电源模块，所述红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接；

室内装置接收智能开关发出的红外信号，若收到本室内装置的控制信号，则相应执行，若不是，则等待。

4.如权利要求1或2所述的智能开关及其系统，其特征在于：

所述系统还包括一个或多个室内装置，所述室内装置具有红外接收模块、红外发射模块、微处理器以及电源模块，所述红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接，所述红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接；

室内装置接收智能开关发出的红外信号，室内装置发送红外信号给智能开关，实现室内装置与智能开关的双向通讯。

5.如权利要求4所述的智能开关及其系统，其特征在于：

室内装置接收智能开关发出的红外信号，若收到本室内装置的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给智能开关，若智能开关在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。

6.如权利要求5所述的智能开关及其系统，其特征在于：

若重新发送控制信号仍没有收到操作完成的反馈信号，则智能开关发出声光提示操作失败或将操作失败的信息发送到手机端，在手机上显示控制失败的信息，使用户请检查室内装置的红外发射接收窗口是否有东西遮盖或安放位置和距离是否合适以及是否接入电源。

7.如权利要求4所述的智能开关及其系统，其特征在于：

所述室内装置的红外发射模块为多个红外发射管组成或为一大功率宽角度红外发射管或模组，红外接收模块为红外接收头，所述多个红外发射管指向不同的方向，以将红外线信号覆盖房间内更大的空间被智能开关或其它室内装置可靠接收。

8.如权利要求4所述的智能开关及其系统，其特征在于：

可将所述室内装置作为红外转发媒介，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到智能开关的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的室内装置可靠接收；

智能开关发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的室内装置B的红外信号，所述信号未被室内装置B接收因而在规定的时间内未收到来自室内装置B的反馈信号，则智能开关向之前已经收到反馈信号的另一个室内装置A或其它室内装置C发出针对室内装置B的红外信号，室内装置A或其它室内装置C收到这一红外信号后再将其转发，转发的红外信号能够覆盖到室内装置B而被其接收，室内装置B接收到信号后发送反馈信号，反馈信号被室内装置A或C接收，室内装置A或C再将这个反馈信号发送出去被智能开关接收，从而实现了室内装置A对室内装置B的转发及双向通讯。

9.如权利要求4所述的智能开关及其系统，其特征在于：

所述智能开关还包括可操作控制室内装置的操作按键和转换按键，所述操作按键和转换按键与微处理器连接；

按动转换按键可选择需要控制的某一室内装置，按动操作按键可对这一室内装置做具体操作。

10.如权利要求4所述的智能开关及其系统，其特征在于：

所述智能开关还包括可显示转换状态的显示模块和可发出提示音或语音的发音模块或至少其中之一，所述显示模块与智能开关的微处理器连接，所述发声模块与智能开关的微处理器连接。