CN107085379B - 一种智能家居控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能家居控制系统及控制方法，涉及智能家居技术领域，用于在降低成本的同时对单火线智能开关进行控制。该系统包括：无源无线开关包括能量采集转换模块与第一设备通信模块；单火线智能开关包括第二设备通信模块、信息处理模块以及执行模块；能量采集转换模块用于采集机械能并将机械能转换为电能对无源无线开关进行供电，第一设备通信模块用于向网关发送操作指令；网关用于向单火线智能开关转发操作指令；第二设备通信模块用于接收操作指令并发送至信息处理模块，信息处理模块用于将操作指令转换为控制指令发送至执行模块，执行模块用于根据控制指令对被控终端进行控制。本发明用于智能家居产品中。

Description

一种智能家居控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能家居控制系统及控制方法。

背景技术

智能家居系统是人们的一种居住环境，其以住宅为平台安装有智能家居系统，实现家庭生活更加安全，节能，智能，便利和舒适。以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

目前，单火线智能开关已成为智能家居系统中使用频次最高，控制最为关键的一环，其通过单火线供电控制，直接替换原有墙壁普通机械开关，不用改动任何线路，可手控也可遥控，但是，目前市面上的大多数单火线智能开关都是用带电池的遥控器控制，而遥控器往往几个月就需要更换电池，成本高且使用不方便，废电池处理不当还会造成环境污染。

发明内容

本发明的实施例提供一种智能家居控制系统及控制方法，能够在降低成本的同时对单火线智能开关进行控制。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种智能家居控制系统，该系统包括：无源无线开关、网关、单火线智能开关以及被控终端；

无源无线开关包括能量采集转换模块与第一设备通信模块；单火线智能开关包括第二设备通信模块、信息处理模块以及执行模块；

能量采集转换模块用于采集机械能并将机械能转换为电能对无源无线开关进行供电，第一设备通信模块用于向网关发送操作指令；网关用于向单火线智能开关转发操作指令；第二设备通信模块用于接收操作指令并发送至信息处理模块，信息处理模块用于将操作指令转换为控制指令发送至执行模块，执行模块用于根据控制指令对被控终端进行控制。

第二方面，提供一种智能家居控制方法，用于控制第一方面所述的智能家居控制系统，该方法包括：

能量采集转换模块采集机械能并将机械能转换为电能对无源无线开关进行供电，第一设备通信模块向网关发送操作指令；网关向单火线智能开关转发操作指令；第二设备通信模块接收操作指令并发送至信息处理模块，信息处理模块将操作指令转换为控制指令发送至执行模块，执行模块根据控制指令对被控终端进行控制。

本发明实施例提供的智能家居控制系统包括：无源无线开关、网关、单火线智能开关以及被控终端；无源无线开关包括能量采集转换模块与第一设备通信模块；单火线智能开关包括第二设备通信模块、信息处理模块以及执行模块；通过能量采集转换模块采集机械能并将机械能转换为电能对无源无线开关进行供电，无源无线开关向网关发送操作指令；网关向单火线智能开关转发操作指令；单火线智能开关接收操作指令并将操作指令转换为控制指令并发送至执行模块，执行模块根据控制指令对被控终端进行控制，无源无线开关只需通过将外界机械能转换为电能对自身进行供电，不需要使用电池从而降低成本，用户通过无源无线开关发送操作指令给单火线智能开关，单火线智能开关根据该操作指令发出控制指令进而对被控终端进行控制，因此本发明实施例提供的智能家居控制系统能够在降低成本的同时对单火线智能开关进行控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例提供的智能家居控制系统示意图之一；

图2为本发明的实施例提供的智能家居控制系统示意图之二；

图3为本发明的实施例提供的智能家居控制系统示意图之三；

图4为本发明的实施例提供的智能家居控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请中的“第一”、“第二”等字样仅仅是为了对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。

本发明的实施例提供一种智能家居控制系统，参照图1所示，该系统包括：无源无线开关10、网关11、单火线智能开关12以及被控终端13；

无源无线开关10包括能量采集转换模块01与第一设备通信模块02；单火线智能开关12包括第二设备通信模块03、信息处理模块04以及执行模块05；

能量采集转换模块01用于采集机械能并将机械能转换为电能对无源无线开关10进行供电，第一设备通信模块02用于向网关11发送操作指令；网关11用于向单火线智能开关12转发操作指令；第二设备通信模块03用于接收操作指令并发送至信息处理模块04，信息处理模块04用于将操作指令转换为控制指令发送至执行模块05，执行模块05用于根据控制指令对被控终端13进行控制。

本发明实施例提供的智能家居控制系统通过能量采集转换模块采集机械能并将机械能转换为电能对无源无线开关进行供电，无源无线开关向网关发送操作指令；网关向单火线智能开关转发操作指令；单火线智能开关接收操作指令并将操作指令转换为控制指令并发送至执行模块，执行模块根据控制指令对被控终端进行控制，无源无线开关只需通过将外界机械能转换为电能对自身进行供电，不需要使用电池从而降低成本，用户通过无源无线开关发送操作指令给单火线智能开关，单火线智能开关根据该操作指令发出控制指令进而对被控终端进行控制，因此本发明实施例提供的智能家居控制系统能够在降低成本的同时对单火线智能开关进行控制。

示例性的，参照图2所示，本发明实施例提供的智能家居控制系统中，无源无线开关10包括能量采集转换模块01、第一设备通信模块02以及发电模块06，无源无线开关10具有两个特点是：无源性和无线性，其中该无源无线开关10的无源性具体为：无需提供能量来源。不用像传统电源开关，需要连接电源线，也不需要像电视机的遥控器或手机，安装充电电池或干电池，也无需像光能计算器一样，需要内置太阳能电池采集供电。其内置的能量采集模块01可以将能量进行转换，例如仅需手指按下按键的能量，则手指运动产生的机械能被转换为电能，满足无源无线开关10所需的电能。无线性具体为：该无源无线开关10不必进行接线操作，其可以通过第一设备通信模块02发射操作指令来对灯具等电器设备电源的通断进行控制。

进一步的，无源无线开关10上的每个按键，都可以随意配置或更换控制方式。不同于传统电源开关，在安装后，其开启和关闭方式即被固定，不可更改。例如：在无源无线开关10上可设置按第一次按“上”按键开灯、第二次按“上”按键关灯、第三次按“上”按键开灯、第四次按“上”按键关灯这种循环开关灯模式。也可设置按“上”按键开灯、按“下”按键关灯这种传统的开关灯模式。还可设置按住某一个按键不放开灯，一旦松开立即关灯这些不同的按键方式。由于无源无线开关不接电源线，因此它控制的电器设备可以随时调整。例如用户可以用它来控制客厅的灯或更改设置控制餐厅的灯以及控制电视机的电源插座等。

示例性的，参照图2所示，本发明实施例提供的智能家居控制系统中，网关11用于将操作指令转发至单火线智能开关12，其中网关11包括第三设备通信模块07、WIFI模块08以及MCU，MCU全称为微控制单元，MCU内含ARM Cortex-M0内核，最高32主频以及64K flash，带有SPI与UART模块。其中SPI模块用于连接第三设备通信模块07，实现MCU与第三设备通信模块07之间的相互通信；UART模块用于连接WIFI模块08，实现MCU与WIFI模块08之间的相互通信；其中，SPI全称为串行外设接口，SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线。它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，在单向传输时，需要至少3根线。UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。UART作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。

示例性的，参照图2所示，本发明实施例提供的智能家居控制系统中，单火线智能开关12包括第二设备通信模块03、信息处理模块04以及执行模块05，其中本发明实施例以MCU作为信息处理模块04使用为例，其中SPI模块用于连接第二设备通信模块03，实现MCU与第二设备通信模块03之间的相互通信；UART模块用于连接执行模块05，实现MCU与执行模块05之间的相互通信，第二设备通信模块03接收网关11转发的操作指令并将该操作指令发送至MCU，MCU将该操作指令转换为控制指令发送至执行模块05，执行模块05根据控制指令对被控终端13进行控制。

进一步的，单火线智能开关主要用于家庭常用灯具、电器的开关。与普通智能开关相比，它具有自组网功能，简单易用；并且与主机配合，即可通过手机、电脑、平板电脑、ipad等移动终端，实时查看并远程操控家中灯光、电器的开关。实现无线布控，用户可以远程操控开关的启闭，具有成本低、操作简单、稳定性高、抗干扰能力强、电力损耗小，散热速度快，使用寿命长、维修方便、安全性好等优点，在室内布置后，房间里所有的灯都可以在每个开关上控制，并且房间里所有电灯的状态会在每一个开关上显示出来。

示例性的，该被控终端11可以为由RF灯、RF开关、RF计量插座、环境传感器组成的组合灯系统，该组合灯系统可以呈现多种情景模式功能。

可选的，参照图2所示，本发明实施例提供的智能家居控制系统中，网关11与单火线智能开关12还包括：供电模块09，供电模块09用于将工频交流电压转换为直流电压向网关11与单火线智能开关12提供工作电能。

示例性的，供电模块09用于将工频交流电压转换为电压值为3.3伏的直流电压向网关11与单火线智能开关12提供工作电能，同时，无源无线开关10中的发电模块也向无源无线开关10提供3.3伏的直流电压。

可选的，本发明实施例提供的智能家居控制系统中，

信息处理模块还用于向第二设备通信模块发送控制信息，第二设备通信模块还用于根据控制信息确定接收操作指令的频率为每秒n次，其中，

且n为整数，t2≥t3+t4且t4>2t3。

其中t1为第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据的总时间，t2为第二设备通信模块在工作状态下1秒内每次接收数据所需的时间，t3为网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间，t4为网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间。

根据公式：I1*T1+I2*T2＝I3*1,T1+T2＝1，t1≤T1，获取第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据的时间。

其中T1为第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据时间的最大值，T2为第二设备通信模块每秒在休眠状态下的时间，I1为第二设备通信模块每秒在工作状态下消耗的电流值，I2为第二设备通信模块每秒在休眠状态下消耗的电流值，I3为供电模块中的第二电压转换模块输出的电流值。

根据公式：

获取供电模块中的第二电压转换模块输出的电流值。

其中I4为供电模块中的第一电压转换模块输出的电流值，I5为供电模块中第一电压转换模块输入的电流值，U1为第二电压转换模块输出的电压值，U2为第一电压转换模块输出的电压值，U3为供电模块中第一电压转换模块输入的电压值，γ1为第一电压转换模块的转换效率，γ2为第二电压转换模块的转换效率。

示例性的，当用户进行操作时，首先分别按下网关和单火线智能开关的机械按键让其进入对码学习状态，之后按下无源无线开关，此时网关和单火线智能开关分别接收到该无源无线开关的地址并进入对码成功状态，对码成功后网关和单火线智能开关提示对码成功，如指示灯闪烁等方式。在对码学习状态，单火线智能开关中的第二设备通信模块为接收状态，消耗电流为3mA，在非对码学习状态，为了降低功耗，单火线智能开关中的第二设备通信模块每秒唤醒n次，每次进入接收状态持续时间为t2，其余时间都为休眠状态。第二设备通信模块在休眠状态消耗电流为5uA。对码完成后，无源无线开关发出无线信号，该无线信号即为无源无线开关发出的操作指令，网关在接收到无源无线开关发出的无线信号后，每隔时间t4发送相同的无线信号至单火线智能开关,直到单火线智能开关将反馈信号发回给网关。

示例性的，下面以I1为3000uA，I2为5uA，U1为3.3V，U2为6.5V，第一电压转换模块091在U3为220V，I5为20uA的输入条件下转换效率γ1为25-35％，第二电压转换模块092从6.5V转成3.3V转换效率γ2为30-40％为例作如下说明。

示例性的，参照图3所示，当单火线智能开关在交流电压为220V的市电电压下，其消耗的电流超过20uA进而导致一部分小功率灯的闪烁。因为在负载未导通的状态下，第二设备通信模块03的供电由供电模块09中的第一电压转换模块091输出6.5V再经第二电压转换模块092降压成3.3V取得。

示例性的，当第一电压转换模块的转换效率γ1取30％，第二电压转换模块的转换效率γ2取35％时，输出电流I3＝6.5*I4*γ2/3.3＝140uA,所以在交流电压为220V，20uA的条件下，转换为直流3.3V的电流I1为140uA,因此第二设备通信模块03在直流3.3V供电下消耗的电流I3不能超过140uA。设1S时间为1000个当量，每个当量1mS。则T1+T2＝1s＝1000mS；第二设备通信模块每秒在工作状态下消耗的电流值I1＝3000uA,第二设备通信模块每秒在休眠状态下消耗的电流值I2＝5uA,即3000*T1+5*T2＝140*1000，由该公式可得出T1四舍五入的值为45mS，因为t1≤T1，所以t1的取值为1-45，t3为网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间，由于第二设备通信模块接收到数据时再将相应的接收信息(即与发送数据大小相同的应答数据)发送至网关所需的时间同样为t3，因此数据往返所需的时间为2t3，因为网关每2t3时间发一次数据包过于频繁会导致网关负荷过重，因此网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间t4应大于2t3，设网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间为2mS，则t4>4mS。需要说明的是，当n＝1时，单火线智能开关中的第二设备通信模块每秒唤醒1次，响应时间大于1S，会影响用户体验，所以n>1。

为了保证第二设备通信模块在工作状态下能够接收到数据，所以第二设备通信模块在工作状态下1秒内每次接收数据所需的时间t2应大于等于网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间t3与网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间t4的和，即t2≥t3+t4，其中t3与t4均小于t2，因为t4>4mS，并且由于

n为整数，所以t1>2t2,即

因为在

式中，t1取得最大值，t2取得最小值，可得出n值的最大范围，因此取t1＝45mS，由于t2≥t3+t4且

取t4＝5mS，则t2取得最小值为7，即

可知n的取值为2-6，又因为当t2＝t3+t4时，网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间取得最大值，即最优值，此时网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间最长并且保证第二设备通信模块在工作状态下能够接收到数据，因此在该情况下，当n＝2时，

n＝3时，t2＝15mS，t4＝13mS；n＝4时，

n＝5时，t2＝9mS，t4＝7mS；n＝6时，

因此，结合实际网关的负荷及用户体验并根据上述数据得出第一控制方案为：单火线智能开关中的第二设备通信模块每秒唤醒2次，每次进入接收状态持续时间为

其余时间都为休眠状态。对码完成后，无源无线开关发正常无线信号。网关在接收到无源无线开关的无线信号后，每隔时间

发送相同的无线信号给单火线智能开关,直到单火线智能开关将反馈信号发回给网关。

可选的，当第一电压转换模块的转换效率γ1取25％，第二电压转换模块的转换效率γ2取30％时，即转换效率最低时，3.3V直流输出I3为最小值100uA，因此第二设备通信模块03在直流3.3V供电下消耗的电流I3不能超过100uA。设1S时间为1000个当量，每个当量1mS。则T1+T2＝1s＝1000mS；第二设备通信模块每秒在工作状态下消耗的电流值I1＝3000uA,第二设备通信模块每秒在休眠状态下消耗的电流值I2＝5uA,即3000*T1+5*T2＝100*1000，由该公式可得出T1值四舍五入为32mS，因为t1≤T1，所以t1的取值为1-32，t3为网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间，由于第二设备通信模块接收到数据时再将相应的接收信息(即与发送数据大小相同的应答数据)发送至网关所需的时间同样为t3，因此数据往返所需的时间为2t3，因为网关每2t3时间发一次数据包过于频繁会导致网关负荷过重，因此网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间t4应大于2t3，设网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间为2mS，则t4>4mS。需要说明的是，当n＝1时，单火线智能开关中的第二设备通信模块每秒唤醒1次，响应时间大于1S，会影响用户体验，所以n>1。

为了保证第二设备通信模块在工作状态下能够接收到数据，所以第二设备通信模块在工作状态下1秒内每次接收数据所需的时间t2应大于等于网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间t3与网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间t4的和，即t2≥t3+t4，其中t3与t4均小于t2，因为t4>4mS，并且由于

n为整数，所以t1>2t2,即

因为在

式中，t1取得最大值，t2取得最小值，可得出n值的最大范围，因此取t1＝32mS，由于t2≥t3+t4且

取t4＝5mS，则t2取得最小值为7，即

可知n的取值为2-4，又因为当t2＝t3+t4时，网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间取得最大值，即最优值，此时网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间最长并且保证第二设备通信模块在工作状态下能够接收到数据，因此在该情况下，当n＝2时，t2＝16mS，t4＝14mS，n＝3时，

n＝4时，t2＝8mS，t4＝6mS。

因此，结合实际网关的负荷及用户体验并根据上述数据得出第二控制方案：单火线智能开关中的第二设备通信模块每秒唤醒2次，每次进入接收状态持续时间为16mS，其余时间都为休眠状态。对码完成后，无源无线开关发出无线信号，网关在接收到无源无线开关的无线信号后，每隔时间14mS发送相同的无线信号给单火线智能开关,直到单火线智能开关将反馈信号发回给网关。

可选的，当第一电压转换模块的转换效率γ1取35％，第二电压转换模块的转换效率γ2取40％时，即转换效率最高时，3.3V直流输出I3为四舍五入后的值187uA，因此第二设备通信模块03在直流3.3V供电下消耗的电流I3不能超过187uA。设1S时间为1000个当量，每个当量1mS。则T1+T2＝1s＝1000mS；第二设备通信模块每秒在工作状态下消耗的电流值I1＝3000uA,第二设备通信模块每秒在休眠状态下消耗的电流值I2＝5uA,即3000*T1+5*T2＝187*1000，由该公式可得出T1四舍五入后的值为61mS，因为t1≤T1，所以t1的取值为1-61，t3为网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间，由于第二设备通信模块接收到数据时再将相应的接收信息(即与发送数据大小相同的应答数据)发送至网关所需的时间同样为t3，因此数据往返所需的时间为2t3，因为网关每2t3时间发一次数据包过于频繁会导致网关负荷过重，因此网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间t4应大于2t3，设网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间为2mS，则t4>4mS。需要说明的是，当n＝1时，单火线智能开关中的第二设备通信模块每秒唤醒1次，响应时间大于1S，会影响用户体验，所以n>1。

为了保证第二设备通信模块在工作状态下能够接收到数据，所以第二设备通信模块在工作状态下1秒内每次接收数据所需的时间t2应大于等于网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间t3与网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间t4的和，即t2≥t3+t4，其中t3与t4均小于t2，因为t4>4mS，并且由于

n为整数，所以t1>2t2,即

因为在

式中，t1取得最大值，t2取得最小值，可得出n值的最大范围，因此取t1＝61mS，由于t2≥t3+t4且

取t4＝5mS，则t2取得最小值为7，即

可知n的取值为2-8，又因为当t2＝t3+t4时，网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间取得最大值，即最优值，此时网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间最长并且保证第二设备通信模块在工作状态下能够接收到数据，因此在该情况下，当n＝2时，

n＝3时，

n＝4时，

n＝5时，

n＝6时，

n＝7时，

n＝8时，

因此，结合实际网关的负荷及用户体验并根据上述数据得出第三控制方案：单火线智能开关中的第二设备通信模块每秒唤醒2次，每次进入接收状态持续时间为

其余时间都为休眠状态。对码完成后，无源无线开关发出无线信号，网关在接收到无源无线开关的无线信号后，每隔时间

发送相同的无线信号给单火线智能开关,直到单火线智能开关将反馈信号发回给网关。

通过本发明实施例上述给出的三种控制方案使智能家居控制系统中的单火线智能开关中的信息处理模块向第二设备通信模块发送控制信息控制第二设备通信模块接收操作指令的频率为每秒n次，并将n的取值进行限定得出最优值，可以有效的使单火线智能开关的待机电流降低到20uA以下，使得部分小功率灯具不会因电流过大引起闪烁，从而匹配市场上大多数灯具。

可选的，本发明实施例提供的智能家居控制系统中，信息处理模块还用于接收被控终端的反馈信息并将反馈信息发送至第二设备通信模块；第二设备通信模块还用于通过无线网将反馈信息发送至网关，网关还用于将反馈信息发送至移动终端。

具体的，单火线智能开关中的信息处理模块接收到被控终端的反馈信息并将反馈信息发送至第二设备通信模块，第二设备通信模块通过无线网将反馈信息发送至网关，网关将此反馈信息进行处理后发送至用户的智能设备，即移动终端，便于用户实时了解被控终端的信息。

本发明再一实施例提供一种智能家居控制方法，用于控制上述任一实施例提供的智能家居控制系统，具体的，参照图4所示，该方法包括：

S1、能量采集转换模块采集机械能并将机械能转换为电能对无源无线开关进行供电。

具体的，无源无线开关其内置的能量采集转换模块可以采集机械能并将该能量转换为电能，例如仅需手指按下按键的能量，则手指运动产生的机械能被转换为电能，满足无源无线开关所需的电能。

S2、第一设备通信模块向网关发送操作指令。

具体的，无源无线开关不必进行接线操作，其可以通过第一设备通信模块发射操作指令来对灯具等电器设备电源的通断进行控制。

S3、网关向单火线智能开关转发操作指令。

具体的，网关将无源无线开关发送的操作指令转发至单火线智能开关。

S4、第二设备通信模块接收操作指令并发送至信息处理模块。

具体的，单火线智能开关中的第二设备通信模块接收网关转发的操作指令并将该操作指令发送至MCU，MCU将该操作指令转换为控制指令。

S5、信息处理模块将操作指令转换为控制指令发送至执行模块。

具体的，单火线智能开关中的第二设备通信模块接收网关转发的操作指令并将该操作指令发送至MCU，MCU将该操作指令转换为控制指令后发送至执行模块。

S6、执行模块根据控制指令对被控终端进行控制。

本发明实施例提供的智能家居控制方法通过能量采集转换模块采集机械能并将机械能转换为电能对无源无线开关进行供电，无源无线开关向网关发送操作指令；网关向单火线智能开关转发操作指令；单火线智能开关接收操作指令并将操作指令转换为控制指令并发送至执行模块，执行模块根据控制指令对被控终端进行控制，无源无线开关只需通过将外界机械能转换为电能对自身进行供电，不需要使用电池从而降低成本，用户通过无源无线开关发送操作指令给单火线智能开关，单火线智能开关根据该操作指令发出控制指令进而对被控终端进行控制，因此本发明实施例提供的智能家居控制系统能够在降低成本的同时对单火线智能开关进行控制。

可选的，本发明实施例提供的智能家居控制方法还包括：将工频交流电压转换为直流电压向网关与单火线智能开关提供工作电能。

可选的，本发明实施例提供的智能家居控制方法还包括：

信息处理模块向第二设备通信模块发送控制信息，第二设备通信模块根据控制信息确定接收操作指令的频率为每秒n次，其中，

且n为整数，t2≥t3+t4且t4>2t3。

其中t1为第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据的总时间，t2为第二设备通信模块在工作状态下1秒内每次接收数据所需的时间，t3为网关向第二设备通信模块每次发送数据所需的时间，t4为网关向第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间。

根据公式：I1*T1+I2*T2＝I3*1,T1+T2＝1，t1≤T1，获取第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据的时间。

其中T1为第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据时间的最大值，T2为第二设备通信模块每秒在休眠状态下的时间，I1为第二设备通信模块每秒在工作状态下消耗的电流值，I2为第二设备通信模块每秒在休眠状态下消耗的电流值，I3为供电模块中的第二电压转换模块输出的电流值。

根据公式：

获取供电模块中的第二电压转换模块输出的电流值。

其中I4为供电模块中的第一电压转换模块输出的电流值，I5为供电模块中第一电压转换模块输入的电流值，U1为第二电压转换模块输出的电压值，U2为第一电压转换模块输出的电压值，U3为供电模块中第一电压转换模块输入的电压值，γ1为第一电压转换模块的转换效率，γ2为第二电压转换模块的转换效率。

通过本发明实施例上述给出的控制方案使智能家居控制系统中的单火线智能开关中的信息处理模块向第二设备通信模块发送控制信息控制第二设备通信模块接收操作指令的频率为每秒n次，并将n的取值进行限定得出最优值，可以有效的使单火线智能开关的待机电流降低到20uA以下，使得部分小功率灯具不会因电流过大引起闪烁，从而匹配市场上大多数灯具。

可选的，本发明实施例提供的智能家居控制方法还包括：接收被控终端的反馈信息并将反馈信息发送至移动终端。

具体的，单火线智能开关中的信息处理模块接收到被控终端的反馈信息并将反馈信息发送至第二设备通信模块，第二设备通信模块通过无线网将反馈信息发送至网关，网关将此反馈信息进行处理后发送至用户的智能设备，即移动终端，便于用户实时了解被控终端的信息。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种智能家居控制系统，其特征在于，包括：无源无线开关、网关、单火线智能开关以及被控终端；

所述无源无线开关包括能量采集转换模块与第一设备通信模块；所述单火线智能开关包括第二设备通信模块、信息处理模块以及执行模块；

所述能量采集转换模块用于采集机械能并将所述机械能转换为电能对所述无源无线开关进行供电，所述第一设备通信模块用于向所述网关发送操作指令；所述网关用于向所述单火线智能开关转发所述操作指令；所述第二设备通信模块用于接收所述操作指令并发送至所述信息处理模块，所述信息处理模块用于将所述操作指令转换为控制指令发送至所述执行模块，所述执行模块用于根据所述控制指令对所述被控终端进行控制；

所述信息处理模块还用于向所述第二设备通信模块发送控制信息，所述第二设备通信模块还用于根据所述控制信息确定接收所述操作指令的频率为每秒n次，其中，

且n为整数，t2≥t3+t4且t4＞2t3；

其中t1为所述第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据的总时间，t2为所述第二设备通信模块在工作状态下1秒内每次接收数据所需的时间，t3为所述网关向所述第二设备通信模块每次发送数据所需的时间，t4为所述网关向所述第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间。

2.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述网关与所述单火线智能开关还包括：供电模块；

所述供电模块用于将工频交流电压转换为直流电压向所述网关与所述单火线智能开关提供工作电能。

3.根据权利要求2所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述信息处理模块还用于：

根据公式：I1*T1+I2*T2＝I3*1,T1+T2＝1，t1≤T1，获取所述第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据的时间；

其中T1为所述第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据时间的最大值，T2为所述第二设备通信模块每秒在休眠状态下的时间，I1为所述第二设备通信模块每秒在工作状态下消耗的电流值，I2为所述第二设备通信模块每秒在休眠状态下消耗的电流值，I3为所述供电模块中的第二电压转换模块输出的电流值；

根据公式：

获取所述供电模块中的第二电压转换模块输出的电流值；

其中I4为所述供电模块中的第一电压转换模块输出的电流值，I5为所述供电模块中第一电压转换模块输入的电流值，U1为所述第二电压转换模块输出的电压值，U2为所述第一电压转换模块输出的电压值，U3为所述供电模块中第一电压转换模块输入的电压值，γ1为所述第一电压转换模块的转换效率，γ2为所述第二电压转换模块的转换效率。

4.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，

所述信息处理模块还用于接收所述被控终端的反馈信息并将所述反馈信息发送至所述第二设备通信模块；

所述第二设备通信模块还用于通过无线网将所述反馈信息发送至所述网关，所述网关还用于将所述反馈信息发送至移动终端。

5.一种智能家居控制方法，用于控制权利要求1-4任一项所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述方法包括：

所述能量采集转换模块采集机械能并将所述机械能转换为电能对所述无源无线开关进行供电，所述第一设备通信模块向所述网关发送操作指令；所述网关向所述单火线智能开关转发所述操作指令；所述第二设备通信模块接收所述操作指令并发送至所述信息处理模块，所述信息处理模块将所述操作指令转换为控制指令发送至所述执行模块，所述执行模块根据所述控制指令对所述被控终端进行控制；

所述信息处理模块向所述第二设备通信模块发送控制信息，所述第二设备通信模块根据所述控制信息确定接收所述操作指令的频率为每秒n次，其中，

且n为整数，t2≥t3+t4且t4＞2t3；

其中t1为所述第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据的总时间，t2为所述第二设备通信模块在工作状态下1秒内每次接收数据所需的时间，t3为所述网关向所述第二设备通信模块每次发送数据所需的时间，t4为所述网关向所述第二设备通信模块相邻两次发送数据的间隔时间。

6.根据权利要求5所述的智能家居控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

将工频交流电压转换为直流电压向所述网关与所述单火线智能开关提供工作电能。

7.根据权利要求6所述的智能家居控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据公式：I1*T1+I2*T2＝I3*1,T1+T2＝1，t1≤T1，获取所述第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据的时间；

其中T1为所述第二设备通信模块每秒在工作状态下接收数据时间的最大值，T2为所述第二设备通信模块每秒在休眠状态下的时间，I1为所述第二设备通信模块每秒在工作状态下消耗的电流值，I2为所述第二设备通信模块每秒在休眠状态下消耗的电流值，I3为供电模块中的第二电压转换模块输出的电流值；

根据公式：

获取所述供电模块中的第二电压转换模块输出的电流值；

其中I4为所述供电模块中的第一电压转换模块输出的电流值，I5为所述供电模块中第一电压转换模块输入的电流值，U1为所述第二电压转换模块输出的电压值，U2为所述第一电压转换模块输出的电压值，U3为所述供电模块中第一电压转换模块输入的电压值，γ1为所述第一电压转换模块的转换效率，γ2为所述第二电压转换模块的转换效率。

8.根据权利要求5所述的智能家居控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述被控终端的反馈信息并将所述反馈信息发送至移动终端。

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