CN107065583B - 一种中程通讯连接系统和实现方法 - Google Patents
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Abstract
一种中程通讯连接系统和实现方法，涉及智能家居通讯领域，本发明中程通讯连接系统包含有上级动作设备、下级执行设备，所述上级动作设备包含有用于监测所述下级执行设备的工作触发条件的上级功能模块和与所述上级功能模块连接的红外发射模块；所述下级执行设备包含有用于执行功能动作的下级功能模块和与所述下级功能模块连接的红外接收模块。本发明中程通讯连接系统的实现方法基于上述系统实现。本发明使得智能家居设备之间的通讯不依赖于无线网关的网络，确保整个智能家居系统在失去无线网络时也可以正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居通讯领域，具体涉及一种中程通讯连接系统和实现方法。
背景技术
现今较为常见的智能家居的应用模式为无线网关将家庭中的智能设备通过无线连接起来，然后用户便可以通过电脑或者手机控制家庭设备的工作，以方便生活。但在目前的应用中，将智能家居连接起来的唯一枢纽是无线网关，即无线网。在智能家居网络中，无线连接的多个设备存在相互通信的功能，例如空调的开启与温度的调控需要探测家中个体在空间上的分布和体表温度的高低，个体的分布由摄像头和识别设备探测观察，体表温度由温度传感器检测，两者的数据由无线网关收集处理，传输至用户手机和电脑端，手机和电脑再向空调发送指令，空调即可对个体数量较多、温度较高的区域进行智能的针对制冷；又如灯的调光器需要侦测家中人的活动，才能做出相应的调节，但侦测人的活动需要摄像头去完成，无线网关会先收集摄像头的数据，传递给用户手机或电脑，用户手机和电脑再会根据摄像头侦测的数据发送指令给灯的调光器，灯的调光器再会根据接收的数据调节灯光。这些相互通信都是通过无线网关才得以完成。然而，该种智能家居网络面临着一个严峻的问题，如果无线网关突然断电或损坏了，这些智能家居的设备都不能工作了；又或者如无线网关处理数据太多，当智能家居中所有设备的工作都需要无线网关来完成时，无线网关可能会达到处理器能力的瓶颈，造成功能控制上延迟，从而影响用户对智能家居的体验。
如申请号为CN201520670204.6的中国申请文件公布了一种基于红外转发器的多功能控制系统，该技术方案解决了传统遥控器无法远程控制和操作家电的问题，通过互联网、路由器、本地智能终端实现对红外转发器的控制，从而达到用户远程控制室内家电的目的，但是，在该种智能家居网络中，当互联网因网络线路原因而失去通讯能力或者路由器因断电原因而使远程控制端与智能家居终端失去连接亦或者路由器因连接的终端较多，例如除智能家居以外的手机、电脑等，会影响路由器处理控制智能家居命令的效率，使得智能家居在各种外部因素影响下经常不能正常工作，影响了智能体验感受，如若因网络延时而造成执行动作延误实现，如当打算在炎热的夏天中午开窗通风，因延迟变成傍晚甚至晚上开窗，此时一来会使蚊虫飞入室内，二来可能对居家安全带来隐患，这样在无法体验只能家居的同时还会带来很大困扰。
其实像一些简单的交互逻辑控制，例如人离开自动降低灯光能量，坐下看电视时调节沙发温度，打开空调窗户将会关闭等等，它并不一定需要依赖家庭无线网关的数据交互才能完成。
发明内容
本发明的目的是提供一种中程通讯连接系统和实现方法，使得智能家居设备之间的通讯不依赖于无线网关的网络，确保整个智能家居系统在失去无线网络时也可以正常运行。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种中程通讯连接系统，包含有上级动作设备、下级执行设备，其中，所述上级动作设备包含有用于监测所述下级执行设备的工作触发条件的上级功能模块和与所述上级功能模块连接的红外发射模块；所述下级执行设备包含有用于执行功能动作的下级功能模块和与所述下级功能模块连接的红外接收模块。
作为本发明的优选，所述下级执行设备还包含有反馈模块，所述上级动作设备还包含有用于接收所述反馈模块信号的重确认模块和与所述重确认模块连接的信号强化模块；所述反馈模块连接所述下级功能模块，所述信号强化模块连接所述红外发射模块。
作为本发明的优选，所述上级动作设备还包含有判别模块，所述判别模块连接于所述上级功能模块与所述红外发射模块之间。
作为本发明的优选，在所述判别模块和所述红外发射模块之间连接有录存模块，在所述红外接收模块和所述下级功能模块之间连接有匹配模块。
作为本发明的优选，还包含有用于检测所述上级动作设备和所述下级执行设备工作稳定性的自维护设备，所述自维护设备包含有测试模块和与所述测试模块相连的提示模块，所述测试模块通过中程通讯方式分别连接所述上级功能模块、所述红外发射模块和所述红外接收模块，所述提示模块通过中程通讯方式分别连接所述红外发射模块、所述红外接收模块和所述下级功能模块。
一种中程通讯连接系统的实现方法，包含以下步骤：
步骤一：运行条件识别步骤，
当上级动作设备处于开启状态，上级功能模块对所述上级动作设备所处环境进行监测，若出现触发条件，则向红外发射模块发送信号；
步骤二：设备联络步骤，
当所述红外发射模块收到所述上级功能模块发出的信号时，所述红外发射模块向外传送信号，等待下级执行设备收到信号；
步骤三：执行功能步骤，
当红外接收模块收到由所述红外发射模块发出的信号后，所述红外接收模块向下级功能模块发送执行命令，启动所述下级功能模块，实现所述下级执行设备的自动工作过程。
作为本发明的优选，在步骤三中还包含有检查步骤，
当所述下级功能模块收到所述红外接收模块发出的信号的同时向所述下级执行设备的反馈模块发送“执行成功”信号，所述反馈模块将“执行成功”信号发送至所述上级动作设备的重确认模块，当所述重确认模块未收到所述反馈模块发出的信号时，将激活所述上级动作设备的信号强化模块，所述信号强化模块发送命令至所述红外发射模块，所述红外发射模块增强功率后再次向外发送信号。
作为本发明的优选，在步骤一中还包含有判断步骤，
在所述上级功能模块监测到触发条件后，所述上级动作设备的判别模块对该触发条件进行判断，若判断通过，则允许所述上级功能模块向所述红外发射模块发送信号。
作为本发明的优选，在步骤一中还包含有执行匹配步骤，
当所述判别模块识别触发条件时，可将此触发条件与事先录入储存在所述上级动作设备的录存模块中的数据进行对比，若发现吻合项，则发送数据信号至所述红外发射模块直至将数据信号传送至所述下级执行设备的匹配模块，所述匹配模块将吻合项对应的执行数据传送至所述下级功能模块，实现特定执行动作。
作为本发明的优选，还包含有自我维护步骤，
自维护设备的测试模块通过对所述上级功能模块传递向所述红外发射模块传递信号的命令，再由所述自维护设备的提示模块连接所述红外发射模块接受信号，若收到信号则所述提示模块显示“所述上级功能模块与所述红外发射模块间通信正常”的提示；所述测试模块通过对所述红外发射模块传递向所述红外接受模块传递信号的命令，再由所述提示模块连接所述红外接受模块接受信号，若收到信号则所述提示模块显示“所述红外发射模块与所述红外接受模块间通信正常”的提示；所述测试模块通过对所述红外接受模块传递向所述下级功能模块传递信号的命令，再由所述提示模块连接所述下级功能模块接受信号，若收到信号则所述提示模块显示“所述红外接受模块与所述下级功能模块间通信正常”的提示。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、中程通讯使得连接方式、通讯方式变得更加简单、可靠、可实现。
2、检查步骤能发现信号对接不成功的现象，并通过强化传输信号来解决问题。
3、判读步骤和匹配步骤提升了智能家居的体验感受，并可防止危险情况发生。
4、自我维护步骤可保证智能家居的使用可靠性。
附图说明
图1为实施例1的系统架构示意图。
图2为实施例2的系统架构示意图。
图3为实施例3的系统架构示意图。
图4为实施例4的系统架构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
在本技术方案中，最大的技术改进是解决了现阶段智能家居设备在失去无线网络之后无法工作，具体地，在一般的智能家居网络中必然通过无线网连接远程控制端和智能家居设备，在用于传输无线网络信号的设备自身出现故障时会发生即使远程控制端可以发送命令且智能家居设备正常待命的情况下无法实现电器家具的正常工作，如路由器死机或者寿命到期而中断信号传输，又如因家用电力系统不稳定或者断电引起路由器失去连接和通讯能力；或者在无线网络连接较多设备之后处理数据较慢、出现数据信号传输延迟甚至中断的问题，具体地，当智能家居网络中的路由器连接了家中的电脑、手机、各种智能家居设备，如温度调节设备，包含有摄像头和空调、风扇，座椅舒适设备，包含有压力传感器、温度传感器和座椅通风加热装置，湿度调节设备，包含有湿度温度测量器、抽湿加湿装置等，此时这些连接着的智能家居设备很有可能在同一时间段内需要同时工作，比方说当家人回到家坐到沙发上时，温度调节设备需要对室内空气进行调温，打开空调进入加热或者冷却模式的同时，座椅舒适神也会根据人体温度和姿势对沙发进行特定功能的执行，如按摩和加热功能，此时，湿度调节设备相应得也启动，配合空调吹出的风对室内湿度进行调控，以达到当前人体最舒适湿度，这些智能家居设备的同时启动与工作均需要路由器来进行信息的整合与处理，最后在各种装置间进行信号传送，在很大程度上占据了很大一部分系统网络资源，与此同时对于CPU的性能也是一种考验，很有可能出现CPU处理任务卡滞迟钝的现象，此时就会出现智能家居设备体验感迅速降低的情况，比如说，路由器或者CPU迟滞处理了温度调节设备的执行动作，在一段时间甚至几个小时之后再对室内空气进行变温，此时很有可能个体已经不在当前空间区域了，好比已经从客厅转移至书房或者餐厅，这是对客厅的温度调控已经没有意义，而且需要转向有个体活动的区域的温度调控。实现了智能家居系统在没有网线网络的情况下依然能够正常工作，使得智能家居设备的局部甚至全部功能的实现不再需要稳定的无线网络的提供，避免在无线网络繁忙或者失去响应的情况下智能家居无法工作的现象出现。
如图1所示为实施例1的系统架构示意图。一种中程通讯连接系统，包含有上级动作设备、下级执行设备，其中，上级动作设备包含有上级功能模块和与上级功能模块连接的红外发射模块；下级执行设备包含有用于执行功能动作的下级功能模块和与下级功能模块连接的红外接收模块。
上级功能模块用于监测下级执行设备的工作触发条件，具体地，当需要实现房间内有人员活动时吊灯能够自动亮起这一智能家居实现时，监测房间内是否有人员活动这一工作触发条件的不是下级执行设备(照明设备)，而是上级动作设备(探测设备)，此时，上级功能模块可以为摄像探头或者热力探测仪，当摄像探头或者热力探测仪发现有人或者其他动物出现在被探测区域内时，摄像探头或者热力探测仪立即向红外发射模块传输一条类似“工作触发条件吻合(有人或者动物在房间活动)”的信息，红外发射模块则向外发射“下级功能模块执行(吊灯亮起)”的信号，等待红外接收模块收到该信号后再对下级功能模块(吊灯)传输“执行功能(照明)”命令，此时下级功能模块(吊灯)就会执行功能，达到室内照明自动亮起的智能家居功能实现；当需要实现阳光过于充足而自适应启动窗帘遮阳来避免室内被暴晒这一智能家居动作时，测量室内外光照强度的是上级功能模块(光强感应设备)，此时，光强感应设备安置于室外窗边和室内地上，当光强感应设备首先感应到室外阳光强度较大且室内地板被穿过玻璃窗的阳光照射而升温或者室内光强也到达较大值时形成工作触发条件，此时光强感应设备对红外发射模块传输信号，红外发射模块再对外发射信号，红外接收模块收到信号后传输信号给下级功能模块(电动窗帘)，电动窗帘就会进行开合动作来削弱或增加室内光照，以达到在房间或者屋内无人时防止阳光暴晒室内而减短家居使用寿命的目的。
上级功能模块和下级功能模块均可具备自身携带蓄电池的能力，即具备可在断电情况下依然能够依靠存储电量工作的功能，红外发射模块与红外接收模块本身不依赖于家庭用电而工作，这样的智能家居中程通讯网络很好得解决了断电造成无线网络无法工作而影响智能家居设备工作的问题，同时红外中程通讯不占用网络资源，可以为家中无线设备网络减轻负担。
综上，至此，当将智能家居系统网络中的通讯方式由无线网络通讯改成中程通讯，即红外通讯时，在连接方式、通讯方式变得更加简单的同时，可靠性、可实现性也得到很大提升，尤其可以轻松解决现阶段无线智能家居网络出现的问题。
实施例2
与实施例1的区别是，如图2所示，下级执行设备还包含有反馈模块，上级动作设备还包含有用于接收反馈模块信号的重确认模块和与重确认模块连接的信号强化模块；反馈模块连接下级功能模块，信号强化模块连接红外发射模块。
考虑到在上级动作设备向下级执行设备发送完信号以后，可能会由于传送信号偏弱或者被阻隔等原因而执行不了家居智能动作的情况出现，比如说，当上级功能模块探测到触发条件，红外发射模块向外发射信号时，遇到信号被阻隔而使得红外接收模块接收不到命令或者红外信号太弱而不能引起红外接收模块的响应，具体地，当人下坐在沙发上时，沙发上的压力传感器监测到人的重量，并对红外发射模块发送“打开电视”的信号以完成客厅沙发有客自动开启电视的智能功能，但是如果此时人体因坐姿的原因恰好阻挡了位于沙发上的红外发射模块发射口，导致与电视机连接的红外接收模块接收不到开启信号的话，下级功能模块就无法传输“执行成功”信号给反馈模块，进而反馈模块不发送信号给重确认模块，此时，重确认模块会认定下级功能模块未工作并激活信号强化模块，信号强化模块则向红外发射模块传输“强化发射信号”命令，红外发射模块将再一次多方向地发射强化信号，确保红外接收模块能够接收到“执行命令”信号，这时，下级功能模块执行动作时发送信号给反馈模块，重确认模块不再激活信号强化模块。
反馈模块与重确认模块间可通过红外通讯也可通过蓝牙通讯。由反馈模块、重确认模块和信号强化模块共同完成的检查步骤能够及时发现红外发射模块与红外接收模块在信号对接不成功上的现象或问题，并通过强化传输信号来解决此类问题，为智能家居在执行动作上提供保障，提升智能家居设备间信号传输。
实施例3
与实施例1的区别是，如图3所示，上级动作设备还包含有判别模块，判别模块连接于上级功能模块与红外发射模块之间。在判别模块和红外发射模块之间还连接有录存模块，在红外接收模块和下级功能模块之间连接有匹配模块。
判别模块可具备一定的自我学习能力，即学习居家生活中人的家电使用习惯，如当人坐入沙发后多数情况下如果是打开电视机，判断模块即可“学习”该习惯动作，甚至可以学习是谁坐在沙发上会习惯看电视，又是谁坐在沙发上会习惯开音响听音乐。这样，在上级功能模块监测到触发条件后，判别模块可根据该触发条件下的过往执行概率，对该触发条件进行判断，若判断通过，则允许上级功能模块向红外发射模块发送信号，比方说，当家中的宠物位于沙发上时，沙发的压力感应器因无法区分压力来源而默认此时也是触发条件，若此时打开电视或者播放音乐，无疑是一个错误的智能家居执行动作，在这种情况下，判断模块会对此压力来源进行分析，具体地可以通过压力大小来区分是人还是宠物或者通过摄像头探测位于沙发上的个体大小，若不符合正常人形且符合宠物形状的话，判断模块可将上级功能模块向红外发射模块输送的信号阻截。
录存模块允许人为加入使用家居的配合动作，例如，可直接录入进入家门后开启热水器烧水以便之后的沐浴用水，再如，录入当男性进入客厅时开启电视机并调频至体育节目而女性进入客厅时调频至音乐或电影节目等等，再把特定信号发送给红外发射模块，匹配模块则被录入具体的命令信号，当红外接收模块接将特定信号传入匹配模块时，匹配模块将特定信号对应的“特定动作”命令找到并发送给下级功能模块，实现预先输入过的智能执行功能。当加入录存模块与匹配模块时，可更加细化智能家居的功能，足以实现无微不至的智能关怀，为不同的使用者提供特需的功能，极大地提升智能家居网络的体验感受，甚至可以成为具备高度安全性的智能家居网络，防止危险情况发生。
实施例4
与实施例1的区别是，如图4所示，还包含有用于检测上级动作设备和下级执行设备工作稳定性的自维护设备，自维护设备包含有测试模块和与测试模块相连的提示模块，测试模块通过中程通讯方式(红外通讯或者蓝牙通讯)分别连接上级功能模块、红外发射模块和红外接收模块，提示模块通过中程通讯方式分别连接红外发射模块、红外接收模块和下级功能模块。
当自维护设备需要测试智能家居设备之间的通讯情况时，可依次实现“上级功能模块与红外发射模块间通讯”、“红外发射模块与红外接收模块间通讯”、“红外接收模块与下级功能模块间通讯”三者的检查，比如说，测试模块对上级功能模块发送测试信号，使得上级功能模块向红外发射模块传输信号，当红外发射模块收到信号时向提示模块发送信号，此时，提示模块将显示“上级功能模块与红外发射模块通讯成功”信息。依靠自维护设备实现的自我维护步骤可随时检验整个智能家居设备间的通讯连接情况，保证智能家居的使用可靠性并且将通讯检查细化有利于针对性地解决通讯不成功的问题。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
1、将智能家居系统网络中的通讯方式由无线网络通讯改成中程通讯，即红外通讯时，在连接方式、通讯方式变得更加简单的同时，可靠性、可实现性也得到很大提升，避免在无线网络繁忙或者失去响应的情况下智能家居无法工作的现象出现，使得智能家居设备的局部甚至全部功能的实现不再需要稳定的无线网络的提供。
2、由反馈模块、重确认模块和信号强化模块共同完成的检查步骤能够及时发现红外发射模块与红外接收模块在信号对接不成功上的现象或问题，并通过强化传输信号来解决问题，为智能家居在执行动作上提供保障，提升智能家居设备间信号传输。
3、录存模块与匹配模块可更加细化智能家居的功能，为不同的使用者提供特需的功能，极大地提升智能家居网络的体验感受，甚至可以成为具备高度安全性的智能家居网络，防止危险情况发生。
4、依靠自维护设备实现的自我维护步骤可随时检验整个智能家居设备间的通讯连接情况，保证智能家居的使用可靠性并且将通讯检查细化有利于针对性地解决通讯不成功的问题。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (4)
1.一种中程通讯连接系统，包含有上级动作设备、下级执行设备，其特征在于，所述上级动作设备包含有用于监测所述下级执行设备的工作触发条件的上级功能模块和与所述上级功能模块连接的红外发射模块；所述下级执行设备包含有用于执行功能动作的下级功能模块和与所述下级功能模块连接的红外接收模块；
所述下级执行设备还包含有反馈模块，所述上级动作设备还包含有用于接收所述反馈模块信号的重确认模块和与所述重确认模块连接的信号强化模块；所述反馈模块连接所述下级功能模块，所述信号强化模块连接所述红外发射模块；
所述上级动作设备还包含有判别模块，所述判别模块连接于所述上级功能模块与所述红外发射模块之间，判别模块可根据上级功能模块监测到的工作触发条件下的过往执行概率，对该触发条件进行判断，若判断通过，则允许上级功能模块向红外发射模块发送信号；
在所述判别模块和所述红外发射模块之间连接有录存模块，在所述红外接收模块和所述下级功能模块之间连接有匹配模块；当所述判别模块识别触发条件时，可将此触发条件与事先录入储存在所述上级动作设备的录存模块中的数据进行对比，若发现吻合项，则发送数据信号至所述红外发射模块直至将数据信号传送至所述下级执行设备的匹配模块，所述匹配模块将吻合项对应的执行数据传送至所述下级功能模块，实现特定执行动作。
2.根据权利要求1所述的一种中程通讯连接系统，其特征在于，还包含有用于检测所述上级动作设备和所述下级执行设备工作稳定性的自维护设备，所述自维护设备包含有测试模块和与所述测试模块相连的提示模块，所述测试模块通过中程通讯方式分别连接所述上级功能模块、所述红外发射模块和所述红外接收模块，所述提示模块通过中程通讯方式分别连接所述红外发射模块、所述红外接收模块和所述下级功能模块。
3.一种中程通讯连接系统的实现方法，其特征包含以下步骤：
步骤一：运行条件识别步骤，
当上级动作设备处于开启状态，上级功能模块对所述上级动作设备所处环境进行监测，若出现触发条件，则向红外发射模块发送信号；
步骤二：设备联络步骤，
当所述红外发射模块收到所述上级功能模块发出的信号时，所述红外发射模块向外传送信号，等待下级执行设备收到信号；
步骤三：执行功能步骤，
当红外接收模块收到由所述红外发射模块发出的信号后，所述红外接收模块向下级功能模块发送执行命令，启动所述下级功能模块，实现所述下级执行设备的自动工作过程；
在步骤三中还包含有检查步骤，
当所述下级功能模块收到所述红外接收模块发出的信号的同时向所述下级执行设备的反馈模块发送“执行成功”信号，所述反馈模块将“执行成功”信号发送至所述上级动作设备的重确认模块，当所述重确认模块未收到所述反馈模块发出的信号时，将激活所述上级动作设备的信号强化模块，所述信号强化模块发送命令至所述红外发射模块，所述红外发射模块增强功率后再次向外发送信号；
在步骤一中还包含有判断步骤，
在所述上级功能模块监测到触发条件后，所述上级动作设备的判别模块根据上级功能模块监测到的触发条件下的过往执行概率，对该触发条件进行判断，若判断通过，则允许所述上级功能模块向所述红外发射模块发送信号；
在步骤一中还包含有执行匹配步骤，
当所述判别模块识别触发条件时，可将此触发条件与事先录入储存在所述上级动作设备的录存模块中的数据进行对比，若发现吻合项，则发送数据信号至所述红外发射模块直至将数据信号传送至所述下级执行设备的匹配模块，所述匹配模块将吻合项对应的执行数据传送至所述下级功能模块，实现特定执行动作。
4.根据权利要求3所述的一种中程通讯连接系统的实现方法，其特征在于，还包含有自我维护步骤，
自维护设备的测试模块通过对所述上级功能模块传递向所述红外发射模块传递信号的命令，再由所述自维护设备的提示模块连接所述红外发射模块接收 信号，若收到信号则所述提示模块显示“所述上级功能模块与所述红外发射模块间通信正常”的提示；所述测试模块通过对所述红外发射模块传递向所述红外接收 模块传递信号的命令，再由所述提示模块连接所述红外接收模块接收 信号，若收到信号则所述提示模块显示“所述红外发射模块与所述红外接收 模块间通信正常”的提示；所述测试模块通过对所述红外接收 模块传递向所述下级功能模块传递信号的命令，再由所述提示模块连接所述下级功能模块接收信号，若收到信号则所述提示模块显示“所述红外接收 模块与所述下级功能模块间通信正常”的提示。
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