CN106953418A - 一种基于ZigBee的云锁无线充电系统、设备 - Google Patents

一种基于ZigBee的云锁无线充电系统、设备 Download PDF

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    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
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Abstract

本发明公开了一种基于ZigBee的云锁无线充电系统、设备，包括智能云锁、网关和控制终端，所述智能云锁包括锁体、单片机和锂电池，所述单片机包括：无线通讯模块，用于通过ZigBee无线网络向所述网关收发数据；无线充电模块；所述网关包括：数据转送模块，用于通过互联网向所述控制终端收发数据；无线充电发射模块，用于通过ZigBee无线网络向所述智能云锁收发数据。一边通过所述网关实现所述智能云锁和控制终端之间的数据转送，又一边通过外接电源的所述网关向所述智能云锁的锂电池进行无线充电。

Description

一种基于ZigBee的云锁无线充电系统、设备
技术领域
本发明涉及智能门锁设备领域，尤其涉及一种基于ZigBee的云锁无线充电系统、设备。
背景技术
目前，许多家庭都给防盗门安装智能门锁，用密码、IC卡、指纹等替代钥匙开门，回家开门更为方便快捷和安全可靠。而且随着互联网技术的发展，智能门锁可接入互联网以便用户通过手机、电脑等移动终端操控，让智能门锁升级为智能云锁。但基于安全和安装考虑，现有的智能门锁无法使用市电供电，而是使用干电池供电。干电池使用寿命短，而智能门锁耗电大，因此需要经常更换干电池，万一忘了更换电池，会出现电路不稳定，甚至打不开门锁的情况，给用户带来不便。而锂电池使用寿命长，可循环充电使用，无疑是智能门锁的最佳供电电源。但充电装置通过数据线给智能门锁的锂电池供电的话，需要给门锁设置充电接口，造成一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可在数据转送过程中，给云锁的锂电池非接触式无线充电的基于ZigBee的云锁无线充电系统、设备。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于ZigBee的云锁无线充电系统，包括智能云锁、网关和控制终端，所述智能云锁安装在门体上，所述网关靠近所述门体设置并且所述网关接通外部电源，所述控制终端通过互联网和所述网关通信，所述智能云锁通过ZigBee无线网络和所述网关通信；
所述智能云锁包括锁体、单片机和锂电池，所述单片机和锂电池均安装于所述锁体上，所述单片机用于控制锁体，所述锂电池用于给单片机供电；
所述单片机包括：
无线通讯模块，用于通过ZigBee无线网络向所述网关收发数据；
无线充电模块，设有无线充电电路和感应线圈，所述无线充电电路通过感应线圈吸收所述网关传递过来的电能，并且所述无线充电电路和所述锂电池电连接；
所述网关包括：
数据转送模块，用于通过互联网向所述控制终端收发数据；
无线充电发射模块，用于通过ZigBee无线网络向所述智能云锁收发数据。
优选地，所述无线充电发射模块设有ZigBee射频收发芯片，所述ZigBee射频收发芯片将来自所述控制终端的数据通过ZigBee无线网络发送至所述智能云锁，和通过ZigBee无线网络接收来自所述智能云锁的数据。
优选地，所述无线充电电路通过感应线圈和所述网关是通过无线的方式实现电能的传递。
优选地，所述单片机还包括电量检测模块，用于检测所述锂电池的实时电量，并当所述实时电量低于设定值时向所述网关发送充电请求；
所述网关还包括充电驱动模块，用于当接收到所述充电请求时，驱动所述无线充电发射模块通过ZigBee无线网络向所述智能云锁发送充电数据。
优选地，一种智能云锁，包括锁体、单片机和锂电池，所述单片机和锂电池均安装于所述锁体上，所述单片机用于控制锁体，所述锂电池用于给单片机供电；
所述单片机包括：
无线通讯模块，用于通过ZigBee无线网络向所述网关收发数据；
无线充电模块，设有无线充电电路和感应线圈，所述无线充电电路通过感应线圈吸收所述网关传递过来的电能，并且所述无线充电电路和所述锂电池电连接；
电量检测模块，用于检测所述锂电池的实时电量，并当所述实时电量低于设定值时向所述网关发送充电请求。
优选地，一种网关，包括：
数据转送模块，用于通过互联网向所述控制终端收发数据；
无线充电发射模块，用于通过ZigBee无线网络向所述智能云锁收发数据；
充电驱动模块，用于当接收到所述充电请求时，驱动所述无线充电发射模块通过ZigBee无线网络向所述智能云锁发送充电数据。
所述基于ZigBee的云锁无线充电系统中，所述控制终端是通过互联网向所述网关收发数据的，所述网关则是通过ZigBee无线网络向所述智能云锁收发数据，从而一边通过所述网关实现所述智能云锁和控制终端之间的数据转送，又一边通过外接电源的所述网关向所述智能云锁的锂电池进行无线充电，基于ZigBee网络的无线充电方式，电能的传输不会持续占用通信信号，而是在多个通信信道中轮流进行，从而不影响数据转送，也可给锂电池供电。通过所述网关对所述锂电池无线充电，从而解决所述智能云锁的电池频繁更换问题。而且，与接触式的无线充电方式相比，采用ZigBee无线充电方式，所述智能云锁无需和所述网关接触，所述网关设置在所述智能云锁附件即可实现无线充电，从而无论所述智能云锁处于开门状态还是关门状态均可无线充电。并且，在所述网关和所述智能云锁通信时才对所述智能云锁无线充电，从而既确保操作所述智能云锁时所述智能云锁有足够电能处理数据，又避免持续充电对所述锂电池的使用寿命造成影响。
附图说明
附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明其中一个实施例的系统通讯结构示意图；
图2是本发明其中一个实施例的智能云锁结构示意图；
图3是本发明其中一个实施例的单片机模块关系图；
图4是本发明其中一个实施例的网关模块关系图。
其中：智能云锁1；网关2；控制终端3；锁体11；单片机12；锂电池13；无线通讯模块14；无线充电模块15；无线充电电路151；感应线圈152；数据转送模块21；无线充电发射模块22；电量检测模块16；充电驱动模块23。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例的基于ZigBee的云锁无线充电系统，如图1所示，包括智能云锁1、网关2和控制终端3，所述智能云锁1安装在门体上，所述网关2靠近所述门体设置并且所述网关2接通外部电源，所述控制终端3通过互联网和所述网关2通信，所述智能云锁1通过ZigBee无线网络和所述网关2通信；
如图2所示，所述智能云锁1包括锁体11、单片机12和锂电池13，所述单片机12和锂电池13均安装于所述锁体11上，所述单片机12用于控制锁体11，所述锂电池13用于给单片机12供电；
如图3所示，所述单片机12包括：
无线通讯模块14，用于通过ZigBee无线网络向所述网关2收发数据；
无线充电模块15，设有无线充电电路151和感应线圈152，所述无线充电电路151通过感应线圈152吸收所述网关2传递过来的电能，并且所述无线充电电路151和所述锂电池13电连接；
如图4所示，所述网关2包括：
数据转送模块21，用于通过互联网向所述控制终端3收发数据；
无线充电发射模块22，用于通过ZigBee无线网络向所述智能云锁1收发数据。
所述基于ZigBee的云锁无线充电系统中，所述控制终端3是通过互联网向所述网关2收发数据的，所述网关2则是通过ZigBee无线网络向所述智能云锁1收发数据，从而一边通过所述网关2实现所述智能云锁1和控制终端3之间的数据转送，又一边通过外接电源的所述网关2向所述智能云锁1的锂电池13进行无线充电，基于ZigBee网络的无线充电方式，电能的传输不会持续占用通信信号，而是在多个通信信道中轮流进行，从而不影响数据转送，也可给锂电池13供电。现有的智能门锁均使用干电池，干电池使用寿命短需要经常更换，而所述智能云锁1使用使用寿命长的锂电池13供电，并通过所述网关2对所述锂电池13无线充电，从而解决所述智能云锁1的电池频繁更换问题。而且，与接触式的无线充电方式相比，采用ZigBee无线充电方式，所述智能云锁1无需和所述网关2接触，所述网关2设置在所述智能云锁1附件即可实现无线充电，从而无论所述智能云锁1处于开门状态还是关门状态均可无线充电。并且，在所述网关2和所述智能云锁1通信时才对所述智能云锁1无线充电，从而既确保操作所述智能云锁1时所述智能云锁1有足够电能处理数据，又避免持续充电对所述锂电池13的使用寿命造成影响。
优选地，所述无线充电发射模块22设有ZigBee射频收发芯片，所述ZigBee射频收发芯片将来自所述控制终端3的数据通过ZigBee无线网络发送至所述智能云锁1，和通过ZigBee无线网络接收来自所述智能云锁1的数据。所述网关2通过所述无线充电发射模块22将来自所述控制终端3的数据转化为射频信号以通过ZigBee无线网络发送至所述智能云锁1，从而所述智能云锁1在接收数据的同时，又能吸收射频信号中的电能，将其转化为直流电给所述锂电池13供电。
优选地，所述无线充电电路151通过感应线圈152和所述网关2是通过无线的方式实现电能的传递。
优选地，如图3所示，所述单片机12还包括电量检测模块16，用于检测所述锂电池13的实时电量，并当所述实时电量低于设定值时向所述网关2发送充电请求；
如图4所示，所述网关2还包括充电驱动模块23，用于当接收到所述充电请求时，驱动所述无线充电发射模块22通过ZigBee无线网络向所述智能云锁1发送充电数据。
所述智能云锁1设置电量检测模块16，检测锂电池13的实时电量，当所述实时电量低于设定值时所述网关2自动向所述锂电池13无线充电，从而防止所述锂电池13电量过低以致所述智能云锁1无法处理数据，提高使用可靠性。
优选地，一种智能云锁，如图2所示，包括锁体11、单片机12和锂电池13，所述单片机12和锂电池13均安装于所述锁体11上，所述单片机12用于控制锁体11，所述锂电池13用于给单片机12供电；
如图3所示，所述单片机12包括：
无线通讯模块14，用于通过ZigBee无线网络向所述网关2收发数据；
无线充电模块15，设有无线充电电路151和感应线圈152，所述无线充电电路151通过感应线圈152吸收所述网关2传递过来的电能，并且所述无线充电电路151和所述锂电池13电连接；
电量检测模块16，用于检测所述锂电池13的实时电量，并当所述实时电量低于设定值时向所述网关2发送充电请求。
所述智能云锁1使用使用寿命长的锂电池13供电，并通过所述网关2对所述锂电池13无线充电，从而解决所述智能云锁1的电池频繁更换问题。而且，与接触式的无线充电方式相比，采用ZigBee无线充电方式，所述智能云锁1无需和所述网关2接触，所述网关2设置在所述智能云锁1附件即可实现无线充电，从而无论所述智能云锁1处于开门状态还是关门状态均可无线充电。并且，在所述网关2和所述智能云锁1通信时才对所述智能云锁1无线充电，从而既确保操作所述智能云锁1时所述智能云锁1有足够电能处理数据，又避免持续充电对所述锂电池13的使用寿命造成影响。设置电量检测模块16，检测锂电池13的实时电量，当所述实时电量低于设定值时所述网关2自动向所述锂电池13无线充电，从而防止所述锂电池13电量过低以致所述智能云锁1无法处理数据，提高使用可靠性。
优选地，一种网关，如图4所示，包括：
数据转送模块21，用于通过互联网向所述控制终端3收发数据；
无线充电发射模块22，用于通过ZigBee无线网络向所述智能云锁1收发数据；
充电驱动模块23，用于当接收到所述充电请求时，驱动所述无线充电发射模块22通过ZigBee无线网络向所述智能云锁1发送充电数据。
所述网关2实现所述智能云锁1和控制终端3之间的数据转送的同时，又通过外接电源向所述智能云锁1的锂电池13进行无线充电，基于ZigBee网络的无线充电方式，电能的传输不会持续占用通信信号，而是在多个通信信道中轮流进行，从而不影响数据转送，也可给锂电池13供电。所述网关2通过所述无线充电发射模块22将来自所述控制终端3的数据转化为射频信号以通过ZigBee无线网络发送至所述智能云锁1，从而所述智能云锁1在接收数据的同时，又能吸收射频信号中的电能，将其转化为直流电给所述锂电池13供电。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于ZigBee的云锁无线充电系统，包括智能云锁、网关和控制终端，所述智能云锁安装在门体上，所述网关靠近所述门体设置并且所述网关接通外部电源，所述控制终端通过互联网和所述网关通信，所述智能云锁通过ZigBee无线网络和所述网关通信，其特征在于：
所述智能云锁包括锁体、单片机和锂电池，所述单片机和锂电池均安装于所述锁体上，所述单片机用于控制锁体，所述锂电池用于给单片机供电；
所述单片机包括：
无线通讯模块，用于通过ZigBee无线网络向所述网关收发数据；
无线充电模块，设有无线充电电路和感应线圈，所述无线充电电路通过感应线圈吸收所述网关传递过来的电能，并且所述无线充电电路和所述锂电池电连接；
所述网关包括：
数据转送模块，用于通过互联网向所述控制终端收发数据；
无线充电发射模块，用于通过ZigBee无线网络向所述智能云锁收发数据。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee的云锁无线充电系统，其特征在于：所述无线充电发射模块设有ZigBee射频收发芯片，所述ZigBee射频收发芯片将来自所述控制终端的数据通过ZigBee无线网络发送至所述智能云锁，和通过ZigBee无线网络接收来自所述智能云锁的数据。
3.根据权利要求1所述的基于ZigBee的云锁无线充电系统，其特征在于：所述无线充电电路通过感应线圈和所述网关是通过无线的方式实现电能的传递。
4.根据权利要求1所述的基于ZigBee的云锁无线充电系统，其特征在于：
所述单片机还包括电量检测模块，用于检测所述锂电池的实时电量，并当所述实时电量低于设定值时向所述网关发送充电请求；
所述网关还包括充电驱动模块，用于当接收到所述充电请求时，驱动所述无线充电发射模块通过ZigBee无线网络向所述智能云锁发送充电数据。
5.一种如权利要求1所述的智能云锁，其特征在于：包括锁体、单片机和锂电池，所述单片机和锂电池均安装于所述锁体上，所述单片机用于控制锁体，所述锂电池用于给单片机供电；
所述单片机包括：
无线通讯模块，用于通过ZigBee无线网络向所述网关收发数据；
无线充电模块，设有无线充电电路和感应线圈，所述无线充电电路通过感应线圈吸收所述网关传递过来的电能，并且所述无线充电电路和所述锂电池电连接；
电量检测模块，用于检测所述锂电池的实时电量，并当所述实时电量低于设定值时向所述网关发送充电请求。
6.一种如权利要求1所述的网关，其特征在于，包括：
数据转送模块，用于通过互联网向所述控制终端收发数据；
无线充电发射模块，用于通过ZigBee无线网络向所述智能云锁收发数据；
充电驱动模块，用于当接收到所述充电请求时，驱动所述无线充电发射模块通过ZigBee无线网络向所述智能云锁发送充电数据。
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