CN106611918A - 一种红外双向通讯智能插座及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种红外双向通讯智能插座及其系统，作为从节点的智能插座采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块与主节点进行双向通讯传送数据实现各种操作控制，还可用手机通过主节点对智能插座进行双向通讯传送数据实现远程操作控制，对于具有计量模块的智能插座还可将用电量等数据发送到主节点，再通过主节点发送到手机端。多个智能插座可组网，实现对多个智能插座的联动。此外，还可将智能插座作为红外中继转发节点，将红外信号发送到主节点无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能插座以及其它从节点可靠接收，扩展了通讯范围。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

一种红外双向通讯智能插座及其系统

技术领域

本发明涉及一种智能插座，特别是涉及一种红外双向通讯智能插座及其系统。

背景技术

现有技术的智能插座内置了WiFi、蓝牙、2.4G或433M、315M无线模块及Zigbee无线模块，可以与手机通讯，实现了手机对智能插座的操作控制。还有的智能插座内置红外接收模块，通过红外遥控器或WiFi转红外的智能遥控器实现对灯泡的操作和控制，可实现手机对灯泡的远程控制，但这种灯泡只能接收信号，只能单向通讯传输信号，如果信号接收失败在发送端无法得知，降低了信号传输的可靠性。如果用手持式遥控器发送信号的话发现第一次按键后没反应可以再按一次，但用手机远程控制的话如果信号传输失败未收到完整的信号时手机端无法知道，用户不知道操作是否成功。对于具有WiFi或蓝牙模块可以和手机通讯的智能插座，不仅架构复杂价格高，还存在联网配置麻烦，用户家里有多种智能插座以及各种智能硬件都需要用户安装使用多种手机APP，使用非常不便。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种红外双向通讯智能插座及其系统，解决现有的智能插座需要内置WiFi或蓝牙模块以及其它无线通讯模块带来的架构复杂成本高的问题，解决具有红外接收模块的智能插座只能单向通讯，信号接收失败在发送端无法得知的问题，作为从节点的智能插座采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块与主节点进行双向通讯传送数据实现各种操作控制，还可用手机通过主节点对智能插座进行双向通讯传送数据实现远程操作控制，对于具有计量模块的智能插座还可将插座用电量等数据发送到主节点，再通过主节点发送到手机端。多个智能插座可组网，实现对多个智能插座的联动。此外，还可将智能插座作为红外中继转发节点，将红外信号发送到主节点无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能插座以及其它从节点可靠接收，扩展了通讯范围。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。

一种红外双向通讯智能插座及其系统，所述智能插座包括插座电极、开关模块、电源模块、微处理器和红外接收模块，其特征在于：

所述智能插座还包括红外发射模块，所述红外发射模块与微处理器的红外发射端口连接，所述智能插座为系统的从节点。

红外发射模块用于发送红外信号给主节点，红外接收模块用于接收主节点发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能插座之间的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。

还包括主节点，所述主节点具有红外发射模块、红外接收模块、电源模块、微处理器、无线通讯模块或具有微处理器的无线通讯模块，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，所述无线通讯模块与微处理器的无线通讯端口连接。

红外发射模块发送红外信号给智能插座，红外接收模块接收智能插座发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能插座的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。

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主节点进行通讯或手机通过无线路由器、智能网关与主节点进行通讯或手机通过蓝牙或WiFi点对点直接与主节点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主节点进行通讯，再通过主节点与作为从节点的智能插座的进行红外双向通讯，实现手机与智能插座的双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。

作为从节点的智能插座接收主节点发送的红外信号，若收到本从节点的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给主节点，若主节点在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。

若主节点重新发送红外信号后仍没有收到反馈信号，则主节点发出声光提示信号传送失败或将传送失败的信息发送到手机端，在手机上显示传送失败的信息，使用户请检查智能插座的安放位置和距离是否合适，是否接入电源以及是否损坏。

智能插座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主节点或其它从节点可靠接收。

可将智能插座作为红外中继转发节点，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到主节点的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能插座以及其它从节点可靠接收。

主节点发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的从节点B的红外信号，所述信号未被从节点B接收因而在规定的时间内未收到来自从节点B的反馈信号，则主节点向之前已经收到正常反馈信号的从节点A发出针对从节点B的红外信号，从节点A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从节点B而被其接收。

可将智能插座作为红外中继反馈节点，用其内部的红外接收模块接收盲区内其它智能插座发回的反馈信号，再将反馈信号转发到主节点。

从节点B接收到从节点A转发的红外信号后发送反馈信号，反馈信号被从节点A接收，从节点A再将这个反馈信号发送到主节点，从而实现了从节点A对从节点B的信号转发及双向通讯。

本发明提供了一种红外双向通讯智能插座及其系统，解决了现有的智能插座需要内置WiFi或蓝牙模块以及其它无线通讯模块带来的架构复杂成本高的问题，解决了具有红外接收模块的智能插座只能单向通讯，信号接收失败在发送端无法得知的问题，作为从节点的智能插座采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块与主节点进行双向通讯传送数据实现各种操作控制，还可用手机通过主节点对智能插座进行双向通讯传送数据实现远程操作控制，对于具有计量模块的智能插座还可将插座用电量等数据发送到主节点，再通过主节点发送到手机端。多个智能插座可组网，实现对多个智能插座的联动。此外，还可将智能插座作为红外中继转发节点，将红外信号发送到主节点无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能插座以及其它从节点可靠接收，扩展了通讯范围。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是本发明的智能插座的原理框图。

图2是本发明的主节点的原理框图之一。

图3是本发明的主节点的原理框图之二。

图4是本发明的作为从节点的智能插座与主节点红外双向通讯的原理框图。

图5是本发明的主节点与智能插座、家用电器以及智能灯泡进行红外双向通讯和单向通讯的原理框图。

图6是本发明的主节点与智能插座、家用电器以及智能硬件进行红外双向通讯的原理框图。

图7是本发明的作为从节点的智能插座还作为红外中继转发节点与主节点进行红外双向通讯的原理框图。

图8是本发明的主节点与手机点对点通讯的原理框图。

图9是本发明的主节点通过路由器与手机通讯的原理框图。

图10是本发明的主节点通过路由器和互联网与手机通讯的原理框图。

图11是本发明的主节点通过智能网关、路由器和互联网与手机通讯的原理框图。

图12是本发明的智能插座及其系统组网通讯的原理框图。

图13是本发明的智能插座具有计量模块实施例的原理框图。

图14是本发明的智能插座的结构示意图之一。

图15是本发明的智能插座的结构示意图之二。

图16是本发明的智能插座的结构示意图之三。

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所示，本发明的一种红外双向通讯智能插座及其系统，所述智能插座包括LED光源模块、电源模块、驱动模块、红外接收模块和微处理器，还包括红外发射模块，所述红外发射模块与微处理器的红外发射端口连接，所述智能插座为系统的从节点。

红外发射模块用于发送红外信号给主节点，红外接收模块用于接收主节点发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能插座之间的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。

如图2和图3所示，本发明还包括主节点，所述主节点具有红外发射模块、红外接收模块、电源模块、微处理器、无线通讯模块或具有微处理器的无线通讯模块，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，所述无线通讯模块与微处理器的无线通讯端口连接。主节点的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模块或蓝牙模块其中之一。

红外发射模块发送红外信号给智能插座，红外接收模块接收智能插座发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能插座的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。

本发明还包括手机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主节点进行通讯或手机通过无线路由器、智能网关与主节点进行通讯或手机通过蓝牙或WiFi点对点直接与主节点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主节点进行通讯，再通过主节点与作为从节点的智能插座的进行红外双向通讯，实现手机与智能插座的双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。

如图4所示，作为从节点的智能插座接收主节点发送的红外信号，若收到本从节点的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给主节点，若主节点在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。

若主节点重新发送红外信号后仍没有收到反馈信号，则主节点发出声光提示信号传送失败或将传送失败的信息发送到手机端，在手机上显示传送失败的信息，使用户请检查智能插座的安放位置和距离是否合适，是否接入电源以及是否损坏。

如图14至图16所示，智能插座的红外发射模块为多个红外发射管11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12，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主节点或其它从节点可靠接收。红外发射管的数量可以针对产品的型号和具体用途来确定，数量一般由1个到8个之间，对于近距离的通讯可以少用，通讯距离远的安装位置偏远的可以多用。红外发射管和红外接收头的具体安装位置和角度应根据插座的具体形状和尺寸以及孔位数量来确定，尽量避开插头尾线部分以防被尾线遮挡。

如图7所示，可将智能插座作为红外中继转发节点，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到主节点的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能插座以及其它从节点可靠接收。

主节点发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的从节点B的红外信号，所述信号未被从节点B接收因而在规定的时间内未收到来自从节点B的反馈信号，则主节点向之前已经收到正常反馈信号的从节点A发出针对从节点B的红外信号，从节点A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从节点B而被其接收。

可将智能插座作为红外中继反馈节点，用其内部的红外接收模块接收盲区内其它智能插座发回的反馈信号，再将反馈信号转发到主节点。

从节点B接收到从节点A转发的红外信号后发送反馈信号，反馈信号被从节点A接收，从节点A再将这个反馈信号发送到主节点，从而实现了从节点A对从节点B的信号转发及双向通讯。

如图5所示，主节点既可与智能插座通讯进行双向通讯，又可与带有红外接收模块的家用电器进行单向通讯，目前这类家用电器还比较多。

如图6所示，主节点可与智能插座通讯进行双向通讯，还可与带有红外发射模块和红外接收模块的家用电器以及各种智能硬件进行双向通讯。

如图12所示，本发明的智能插座作为从节点和主节点红外双向通讯，通过从节点的中继转发实现通讯区域的扩展，如房间B中的描述，还可通过多个从节点进行中继转发，进一步扩展红外双向通讯的覆盖范围。多个主节点可以通过智能网关组网，也可以多个具有WiFi的主节点直接通过路由器组网，可实现主节点之间的互访，一个房间内的主节点可以访问其它房间的从节点，可用手机互联网与各个主节点及从节点通讯，传输数据及操作控制。本发明采用低成本红外技术实现了作为的从节点的智能插座与主节点的双向通讯进而实现了手机与智能插座及网络内的其它家用电器及智能硬件的通讯，使智能照明、智能家居以及物联网全面进入家庭成为可能。

如图13所示，本发明的智能插座还包括计量模块，串联在220V到插座电极的回路中，其信号输出端与微处理器的计量端口连接，若需要低压直流电源则由电源模块供给。这样可将插座用电量等数据发送到主节点，再通过主节点发送到手机端供用户查看，还可将数据保存在手机APP里或上传到云端，供用户参考或采取相应的控制措施。

本发明所述的智能插座包括墙壁面板插座，带插头的转换插座，带插头和导线的单孔位插座或多孔位排插。本智能插座的开关模块可采用继电器或可控硅，这些都是现有技术，在此不做详细描述。

本发明所述的主节点可以做成智能开关、智能遥控器、智能网关、智能台灯、智能床头灯、智能情景灯、智能机器人以及其它家用电器。

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 (7)

1.一种红外双向通讯智能插座及其系统，所述智能插座包括插座电极、开关模块、电源模块、微处理器和红外接收模块，其特征在于：

所述智能插座还包括红外发射模块，所述红外发射模块与微处理器的红外发射端口连接，所述智能插座为系统的从节点；

红外发射模块用于发送红外信号给主节点，红外接收模块用于接收主节点发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能插座之间的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。

2.如权利要求1所述的智能插座及其系统，其特征在于：

还包括主节点，所述主节点具有红外发射模块、红外接收模块、电源模块、微处理器、无线通讯模块或具有微处理器的无线通讯模块，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，所述无线通讯模块与微处理器的无线通讯端口连接；

红外发射模块发送红外信号给智能插座，红外接收模块接收智能插座发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能插座的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制；

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主节点进行通讯或手机通过无线路由器、智能网关与主节点进行通讯或手机通过蓝牙或WiFi点对点直接与主节点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主节点进行通讯，再通过主节点与作为从节点的智能插座的进行红外双向通讯，实现手机与智能插座的双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。

3.如权利要求2所述的智能插座及其系统，其特征在于：

作为从节点的智能插座接收主节点发送的红外信号，若收到本从节点的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给主节点，若主节点在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。

4.如权利要求3所述的智能插座及其系统，其特征在于：

若主节点重新发送红外信号后仍没有收到反馈信号，则主节点发出声光提示信号传送失败或将传送失败的信息发送到手机端，在手机上显示传送失败的信息，使用户请检查智能插座的安放位置和距离是否合适，是否接入电源以及是否损坏。

5.如权利要求1-4任一项所述的智能插座及其系统，其特征在于：

智能插座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主节点或其它从节点可靠接收。

6.如权利要求1-4任一项所述的智能插座及其系统，其特征在于：

可将智能插座作为红外中继转发节点，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到主节点的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能插座以及其它从节点可靠接收；

主节点发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的从节点B的红外信号，所述信号未被从节点B接收因而在规定的时间内未收到来自从节点B的反馈信号，则主节点向之前已经收到正常反馈信号的从节点A发出针对从节点B的红外信号，从节点A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从节点B而被其接收。

7.如权利要求6的智能插座及其系统，其特征在于：

可将智能插座作为红外中继反馈节点，用其内部的红外接收模块接收盲区内其它智能插座发回的反馈信号，再将反馈信号转发到主节点；

从节点B接收到从节点A转发的红外信号后发送反馈信号，反馈信号被从节点A接收，从节点A再将这个反馈信号发送到主节点，从而实现了从节点A对从节点B的信号转发及双向通讯。