CN106683370A - 多对多控制的自发电双向通信装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多对多控制的自发电双向通信的装置和方法，包括用于控制设备的开关及运行状态的控制端和用于接收控制端的发射模块发出的指令，并执行该指令的接收端，控制端具有自发电模块，进行自行供电，控制端和接收端均安装在同一个特定的空间内，满足每个单独的控制端与接收端之间的最小距离在0.5米以上，最大空间距离控制在30米以内，一个控制端不局限于与一个接收端无线通信，且一个接收端也不局限于与一个控制端无线通信，可以多个控制端与多个接收端通过局域网进行无线通信，实现家居智能化，也无需在控制端和接收端之间凿墙布线施工，既使安装更为美观方便，也节省了安装成本，同时设置有自发电模块，自行供电，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种多对多控制的自发电双向通信装置和方法。
背景技术
随着科技的进步，人们的生活逐渐进入智能家居时代。智能家居对通信的低功耗和可靠性，支持多对多的产品相互场景来适应家中多用户多使用场景等需求，要求越来越高。
传统的开关类产品，用来控制照明灯具、插座等家中的电源开关存在如下缺点:需要布线施工，需要付出额外的经济成本，影响家庭装修的布局美观，一旦安装后改变原有的布线十分不易。
有些不需要布线的可便携移动的开关类产品，都是采用电池供电的方式。非充电类的电池，不可重复使用，使用周期较短，频繁更换电池也给人们带来使用的不方便；可充电类的电池，则开关结构的体积较大，也不美观。
开关类产品与照明灯具、插座等的控制，都是一对一的单点控制，难以适应智能家居群体控制、分组控制的需要。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种多对多控制的自发电双向通信方法和装置。
为了达到上述目的，本发明公开一种多对多控制的自发电双向通信的装置，包括：
用于控制设备的开关及其运行状态的控制端，所述控制端上内置有自发电模块，所述自发电模块与控制端上的控制按键电连接，当按下控制按键时，自发电模块将按压的机械能转换成电能给控制端供电，同时将电信号传输到控制端处理模块和发射模块上；
用于接收控制端的发射模块发出的指令，并执行该指令的接收端，所述接收端上设置有接收模块和接收端处理模块，所述接收模块与发射模块无线通信，所述接收模块接收发射模块的指令，所述接收模块与接收端处理模块电连接。
其中，所述自发电模块包括永磁体、背铁、铁芯和导电线圈，所述永磁体和背铁固定在支撑架上，构成磁通回路，所述导电线圈绕制在工字型导磁骨架的中心位置，导磁骨架通过活动的圆孔装配在支撑架上，通过控制导磁骨架的活动，使导磁骨架交替与两块永磁体中的一块接触，并在两个磁极间切换，进而改变导电线圈中的磁通量，将机械能采集和转换成电能。
其中，所控制端与接收端同时连接局域网，且控制端与接收端之间的距离不大于30米，且不小于0.5米。
其中，所述控制端上还设置有第一识别模块，所述第一识别模块与控制端处理模块电连接，识别和处理控制端处理模块传输的关于身份识别的电信号，所述接收模块上设置有第二识别模块，所述第二识别模块与接收端处理模块电连接，识别和处理接收端处理模块传输的关于身份识别的电信号以完成身份配对的对码和身份配对解除的清码。
其中，所述控制端的数量至少有一个，所述接收端的数量也至少有一个，所述一个控制端不局限于与一个接收端无线通信，且一个接收端也不局限于与一个控制端无线通信。
本发明还公开一种多对多控制的自发电双向通信的方法，包括以下步骤：
控制器上的自发电模块与控制按键电连接，当控制按键不工作时，控制端和接收端处于休眠状态，当按下控制按键时，自发电模块将按压的机械能转换成电能，并将电能传输到控制端的各个模块中进行供电，同时转换成电信号传递给控制端处理模块和发射模块上；
控制端上设置的发射模块与接收端的接收模块进行连接通信，所述接收模块接收发射模块的指令，接收模块将接收到的信息发送至接收端处理模块进行处理。
其中，自发电模块将按压的机械能转换成电能是通过自发电模块上的永磁体和背铁构成了磁通回路，将自发电模块上的导电线圈绕制在工字型导磁骨架的中心位置，导磁骨架通过活动的圆孔装配在支撑架上，通过控制导磁骨架的活动，使导磁骨架交替与两块永磁体中的一块接触，并在两个磁极间切换，进而改变导电线圈中的磁通量，将机械能采集和转换成电能。
其中，在进行通讯之前，控制端与接收端应同时连接在同一个局域网内，且控制端用户接收端的安全距离为不小于0.5米，且不大于30米以确保局域网连接的稳定性。
其中，控制端上的第一识别模块识别处理控制端处理模块发送的身份识别电信号，接收端的第二识别模块识别处理接收端处理模块，身份识别信号通过将控制按键按动产生的电信号得出，并通过发射模块传递给接收模块，经过第一识别模块和第二识别模块的判断和处理后完成身份配对的对码和身份配对解除的清码。
其中，所述控制端的数量至少有一个，所述接收端的数量也至少有一个，所述一个控制端不局限于与一个接收端无线通信，且一个接收端也不局限于与一个控制端无线通信
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明的多对多控制的自发电双向通信的装置和方法，将控制端和接收端安装在不小于0.5米，且不大于30米范围内，并同时连接一个局域网即可进行无线通信，无需在控制端和接收端之间凿墙布线施工，既使安装更为美观方便，也节省了安装成本，同时设置有自发电模块，非按压按键时，控制端和接收端都处于休眠状态，最大程度节能省功耗。既无需定期更换电池，避免了人们使用上的不方便不便、电池引起的环境污染等问题，也免除了定时充电，不充电就无法使用的困扰，同时可以一个或多个控制端与一个或多个接收端互相组合通信，方便搭配其他的智能家居产品使用，实现家居智能化。
附图说明
图1为本发明实施例中的控制端与接收端连接的框架示意图；
图2为本发明第一实施例一对一结构连接示意图；
图3为本发明第一实施例一对一控制端与接收端工作的流程图；
图4为本发明第二实施例一对多结构连接示意图；
图5为本发明第二实施例一对多控制端与接收端工作的流程图；
图6为本发明第三实施例多对一结构连接示意图。
主要元件符号说明：
1、控制端 2、接收端
11、控制按键 12、自发电模块
13、控制端处理模块 14、发射模块
15、第一识别模块 21、接收模块
22、接收端处理模块 23、继电器
24、被控设备 25、第二识别模块。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1，本发明公开一种多对多控制的自发电双向通信的装置和方法，包括用于控制设备的开关及其运行状态的控制端1和用于接收控制端的发射模块发出的指令，并执行该指令的接收端2，控制端1和接收端2均安装在同一个特定的空间内，比如安装在一套房间内或者一定范围的办公区域内，但是必须满足每个单独的控制端1与接收端2之间的最小距离在0.5米以上，最大空间距离控制在30米以内。
具体地，控制端1上内置有自发电模块12，自发电模块12与控制端1上的控制按键11电连接，控制按键11不局限于一个，当按下控制按键11时，自发电模块12将按压的机械能转换成电能，并将电能传输到控制端处理模块13和发射模块14上；接收端2上设置有接收模块21和接收端处理模块22，接收模块21与发射模块14进行无线通信，并接收发射模块14的指令，接收模块21与接收端处理模块22电连接。
在本实施例中，自发电模块12包括永磁体、背铁、铁芯和导电线圈，所述永磁体和背铁固定在支撑架上，构成磁通回路，导电线圈绕制在工字型导磁骨架的中心位置，导磁骨架通过活动的圆孔装配在支撑架上，通过控制导磁骨架的活动，使导磁骨架交替与两块永磁体中的一块接触，并在两个磁极间切换，进而改变导电线圈中的磁通量，将机械能采集和转换成电能，给整个控制端供电。
在本实施例中，控制端1上设置有第一识别模块15，接收端2上还设置有第二识别模块25，第一识别模块15将控制端处理模块13上发出的身份识别信号进行辨别和分析，当接受到正确的身份识别信号后，将该信号传送给发射模块14，发射模块14将该信号传递给接收模块21接收信号，接收模块21将信号发送给接收端处理模块22，接收端处理模块22将身份识别信号传递给第二识别模块25进行判断和分析，从而进行对码配对处理或者清码解除配对处理，第二识别模块25将对码或者清码数据给接收端处理模块22，接收端处理模块22又将信号给接收模块21，接收模块21提供一个反馈信息给发射模块14，发射模块14将信息传递给控制端处理模块13，从而配对成功或者解除配对成功。
由于控制端1可以是任何带有控制按键的控制端1，比如电灯开关，而接收端2也可以是任何能够通过控制端1进行控制的设备，比如灯具，或者空调、冰箱、窗帘等设备，在本实施例中，以控制端1为电灯开关，接收端2为LED为例进行介绍，进一步参阅图1，若接收端的被控设备24为一个LED灯， LED灯又需要一个继电器23对其进行控制，故接收端处理模块22与继电器23电连接，继电器23又与LED灯电连接。当控制端1上的控制按键11连续按下三次，接收端22接收信号，进行处理后，LED灯闪烁两次，对码成功，身份配对成功；当控制1上的控制按键11连续按压五次后接收端2接收信号并进行处理后，LED灯闪烁两次，清码成功，身份配对解除。但是以上的控制端不局限于电灯开关，还可以为电灯的亮度调节器，可以调节空调模式、风速大小以及开关的空调控制端等。
在本实施例中，控制端1和接收端2的数量都不局限于一个，一个控制端1不局限于与一个接收端2无线通讯，且一个接收端2也不局限于与一个控制端1无线通讯，即一个控制端1与一个接收端2通信连接或者一个控制端1与多个接收端2通信连接，亦或者一个接收端1与多个控制端2通信连接。
现分别再次举例说明：
实施例一
请参阅图2，附图为只有一个控制端1与一个接收端2的连接关系，在本实施例中，具体的控制流程如图3所示，具体为：控制按键11在费按压按键时，控制端1和接收端2都处于休眠状态，控制端1自发电模块待机，最大程度地节省了功耗，无需定期更换电池，避免了人们使用上的不方便以及电池引起的环境污染等问题，也免除了定时充电，不充电就无法使用的困扰。
当按压控制按键11时，自发电模块12工作，自发电模块12上的导电线圈采集按压机械能，转换成电能，给系统供电，供电之后，控制端处理模块13、发射模块14和第一识别模块15均初始化并开始工作，控制端处理模块13判断上述按压信号的种类，当按压信号为身份识别信号时，接收端处理模块13将身份识别信号发送第一识别模块15判断身份识别新型的种类，对应的设备，并记录，第一识别模块15反馈信息给控制端处理模块13，控制端处理模块13将反馈的信息传递给发射模块14，发射模块14将身份识别信息传递给对应的接收端2的接收模块21，接收模块21将身份识别信号传递给接收端处理模块22，接收端处理模块22将身份识别信号传递给第二识别模块，第二识别模块进行识别和判断，当第二识别模块判断该身份识别信号为对码指令时，与控制端1进行配对，并将配对成功信号回传给接收端处理模块22，依次经接收模块21、发射模块14给控制端处理模块13，完成与控制端1的配对；当接收到的身份识别信号为清码指令时，第二识别模块发出解除匹配的回馈信号给接收端处理模块22，该信号依次经接收模块21、发射模块14给控制端处理模块13，解除与控制端1的配对。
在本实施例中，若控制端处理模块13判断其按压的信号为控制信号时，控制端处理模块13判断将要执行该动作的设备是否匹配成功，若未匹配成功，停止工作，若匹配成功，控制端处理模块13将控制信号传递给发射模块14，发射模块14将控制信号传递给对应的接收端2的接收模块，接收模块将控制信号传递给接收端处理模块22，接收端处理模块22控制接收端2上其他对应的控制模块执行对应的动作，比如当控制端1与接收端2为灯具的控制模组时，若发出控制调节灯管亮度的指令时，灯管亮度发生相应的变化，若控制端1与接收端2为空调的控制模组时，当按压空调模式按键，对应空调更换工作模式，当按压空调风速按键，对应空调风速发生变化。
在本实施例中，若控制端处理模块13为其他信号，将停止工作。
第二实施例
请参阅图4，为一个控制端1B与多个接收端2B无线连接，其具体的工作原理与第一实施例的工作原理基本一样，从控制端自发电模块待机阶段到识别身份信号阶段都一样，不同的是，本实施例中具有多个不同的身份识别信号，在第一识别模块15B上对不同的身份识别模块进行识别和归类，由发射模块14B分别发送给不同的接收端，如，本实施例的第一接收端21B、第二接收端22B和2NB，第一接收端21B的接收模块将身份识别模块传递给接收端处理模块，第一接收端21B上的接收端处理模块将身份识别信号发送给第二识别模块，并进行识别，完成配对或者解除配对。同样，第二接收端22B的接收模块将身份识别模块传递给接收端处理模块，第二接收端22B上的接收端处理模块将身份识别信号发送给第二识别模块，并进行识别，完成配对或者解除配对指令，第N接收端2NB的接收模块将身份识别模块传递给接收端处理模块，第N接收端2NB上的接收端处理模块将身份识别信号发送给第二识别模块，并进行识别，完成配对或者解除配对指令,从而一个控制端1B同时控制几个不同的接收端2B，对于本实施例中提到的不同的接收端2B，可以为统一类型的接收端，比如同为灯具，同为空调，或者同为窗帘，也可以为不同类型的接收端，比如21B为灯具，22B为空调，2NB为窗帘等，进一步地，若需要更复杂的操作，可以通过与控制端1B和接收端2B无线通讯的远程客户端进行进一步地设置。
第三实施例
请参阅图5，为多个控制端1C同时控制一个接收端2C结构示意图，本实施中，由多个控制端如第一控制端11C、第二控制端12C至第N控制端1NC组成，其每个控制端的流程与第一实施例和第二实施例中控制端的流程都一样，此处不再赘述，不同之处在于，在依次完成身份的匹配之后，接收端2C的接收模块根据各个控制端1C发送的信号进行排列和保存，并依次进行控制，当控制信号为同时发出时，则同时进行配对或者控制。
本发明的控制端和接收端同时都接入在一个局域网中，且均由远程客户端进行控制设对码设置，通过远程客户端，可以对各个控制端和接收端进行设置，设置时一个控制端对一个接收端，还是一个控制端对多个接收端，亦或者多个控制端端对一个接收端，且对具体的控制端和接收端进行选择，比如由一号控制端同时控制冰箱、灯具和空调，由二号控制端控制窗帘，或者三号控制端、四号控制端和五号控制端同时控制电视机等等，由于接收端一般是电器，本身会插电，而控制端都带自发电的，更为节能环保。
本发明的优势在于：
1）控制端与接收端之间无需凿墙布线施工，节省了安装成本；
2）控制端和接收端两者采用无线信号的双向通讯，因此结构上相互独立；控制端和接收端的识别和匹配，采用对码清码机制，因此支持多个控制端与一个接收端的通讯控制结构，一个控制端和多个接收端的通信控制结构，和多个控制端和多个接收端的通信控制结构；
3）采用自发电的方式解决了控制端的供电；非按压按键时，控制端和接收端都处于休眠状态，最大程度节能省功耗。既无需定期更换电池，避免了人们使用上的不方便不便、电池引起的环境污染等问题，也免除了定时充电，不充电就无法使用的困扰；
4）控制端和接收端的相互通信方式，也兼容智能家居的局域自组网通信体系，因此可以搭配其他的智能家居产品使用，实现的家居智能化程度更高、更完善。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多对多控制的自发电双向通信的装置，其特征在于，包括：
用于控制设备的开关及其运行状态的控制端，所述控制端上内置有自发电模块，所述自发电模块与控制端上的控制按键电连接，当按下控制按键时，自发电模块将按压的机械能转换成电能给控制端供电，同时将电信号传输到控制端处理模块和发射模块上；
用于接收控制端的发射模块发出的指令，并执行该指令的接收端，所述接收端上设置有接收模块和接收端处理模块，所述接收模块与发射模块无线通信，所述接收模块接收发射模块的指令，所述接收模块与接收端处理模块电连接。
2.根据权利要求1所述的多对多控制的自发电双向通信的装置，其特征在于，所述自发电模块包括永磁体、背铁、铁芯和导电线圈，所述永磁体和背铁固定在支撑架上，构成磁通回路，所述导电线圈绕制在工字型导磁骨架的中心位置，导磁骨架通过活动的圆孔装配在支撑架上，通过控制导磁骨架的活动，使导磁骨架交替与两块永磁体中的一块接触，并在两个磁极间切换，进而改变导电线圈中的磁通量，将机械能采集和转换成电能。
3.根据权利要求1所述的多对多控制的自发电双向通信的装置，其特征在于，所控制端与接收端同时连接局域网，且控制端与接收端之间的距离不大于30米，且不小于0.5米。
4.根据权利要求1所述的多对多控制的自发电双向通信的装置，其特征在于，所述控制端上还设置有第一识别模块，所述第一识别模块与控制端处理模块电连接，识别和处理控制端处理模块传输的关于身份识别的电信号，所述接收模块上设置有第二识别模块，所述第二识别模块与接收端处理模块电连接，识别和处理接收端处理模块传输的关于身份识别的电信号以完成身份配对的对码和身份配对解除的清码。
5.根据权利要求1所述的多对多控制的自发电双向通信的装置，其特征在于，所述控制端的数量至少有一个，所述接收端的数量也至少有一个，所述一个控制端不局限于与一个接收端无线通信，且一个接收端也不局限于与一个控制端无线通信。
6.一种多对多控制的自发电双向通信的方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制器上的自发电模块与控制按键电连接，当控制按键不工作时，控制端和接收端处于休眠状态，当按下控制按键时，自发电模块将按压的机械能转换成电能，并将电能传输到控制端的各个模块中进行供电，同时转换成电信号传递给控制端处理模块和发射模块上；
控制端上设置的发射模块与接收端的接收模块进行连接通信，所述接收模块接收发射模块的指令，接收模块将接收到的信息发送至接收端处理模块进行处理。
7.根据权利要求6所述的多对多控制的自发电双向通信的方法，其特征在于，自发电模块将按压的机械能转换成电能是通过自发电模块上的永磁体和背铁构成了磁通回路，将自发电模块上的导电线圈绕制在工字型导磁骨架的中心位置，导磁骨架通过活动的圆孔装配在支撑架上，通过控制导磁骨架的活动，使导磁骨架交替与两块永磁体中的一块接触，并在两个磁极间切换，进而改变导电线圈中的磁通量，将机械能采集和转换成电能。
8.根据权利要求6所述的多对多控制的自发电双向通信的方法，其特征在于，在进行通讯之前，控制端与接收端应同时连接在同一个局域网内，且控制端用户接收端的安全距离为不小于0.5米，且不大于30米以确保局域网连接的稳定性。
9.根据权利要求6所述的多对多控制的自发电双向通信的方法，其特征在于，控制端上的第一识别模块识别处理控制端处理模块发送的身份识别电信号，接收端的第二识别模块识别处理接收端处理模块，身份识别信号通过将控制按键按动产生的电信号得出，并通过发射模块传递给接收模块，经过第一识别模块和第二识别模块的判断和处理后完成身份配对的对码和身份配对解除的清码。
10.根据权利要求6所述的多对多控制的自发电双向通信的方法，其特征在于，所述控制端的数量至少有一个，所述接收端的数量也至少有一个，所述一个控制端不局限于与一个接收端无线通信，且一个接收端也不局限于与一个控制端无线通信。
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- 2016-09-21 CN CN201610837326.9A patent/CN106683370A/zh active Pending
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