CN107102562A - 智能互动开关及应用该智能互动开关的智能家居系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种智能互动开关，包括：控制模块和电源模块，所述控制模块包括处理组件、时钟组件、存储组件、输入组件、光线传感组件、夜光LED组件、通信组件；所述处理组件分别与时钟组件、存储组件、输入组件、光线传感组件、夜光LED组件、通信组件连接，所述处理组件还与外部设备的控制端连接，所述处理组件用于提供人机交互接口实现用户输入，从输入组件读取用户操作，分析运算用户指令，执行用户指令，并且还通过通信组件接入网关，接入互联网，实现远程控制。本发明的智能互动开关有外部遥控、触屏输入和感应光线三种触发模式，满足智能家居中对灯具和家用电器的一切控制手段，方便了使用者在各种情况下对灯具和家用电器的控制。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种智能互动开关及应用该智能互动开关的智能家居系统。
背景技术
随着物联网概念的兴起，智能家居正在走进千家万户，智能家居中，对家庭电器开关的控制是一个重要的组成部分。传统的机械开关只能实现简单的开关控制，不能实现联网远程控制，多种功能开关灯。现有的智能开关也只是实现了一些简单的本地控制，控制界面没有其他的功能，只是改变了控制界面为液晶屏或是发光面板，增加了红外遥控器或是485总线通讯实现远程控制，但这样的智能开关并不具有真正的智能，不能满足智能家居的使用要求，由这些开关所构成的家居系统也无法达到真正智能家居系统的需要。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种智能互动开关及应用该智能互动开关的智能家居系统，具有外部遥控、触屏输入和感应光线三种触发模式，满足智能家居中对灯具和家用电器的一切控制手段，方便了使用者在各种情况下对灯具和家用电器的控制。
为了实现上述目的，本发明提供一种智能互动开关，包括：控制模块和与控制模块连接的电源模块，所述控制模块包括处理组件、时钟组件、存储组件、输入组件、光线传感组件、夜光LED组件、通信组件；
所述处理组件分别与时钟组件、存储组件、输入组件、光线传感组件、夜光LED组件、通信组件连接，所述处理组件还与外部设备的控制端连接，所述处理组件用于提供人机交互接口实现用户输入，从输入组件读取用户操作，分析运算用户指令，执行用户指令，并且还通过通信组件接入网关，接入互联网，实现远程控制；
所述时钟组件用于生成当前日期、时间，并且由输入组件显示，为用户提供时间、日期显示功能，并且提供定时开灯，定时关灯的时间基准；
所述存储组件用于采用文件系统的方式存储数据，存储所有工作配置数据，能够与电脑的数据交互；
所述输入组件用于人机交互接口，所述输入组件上面显示虚拟的开关按钮，显示设置菜单，运行的状态信息；
所述光线传感组件用于采集当前光线强度，通过处理组件运算判断当前光线强度下是否需要开关或者关灯，实现了智能感应光线强度，自动开关灯的功能，另外光线传感组件输出的光线强度还用于实现输入组件的液晶背光自动调节，当光线强度高时，输入组件的液晶背光亮度自动升高；反之光线强度低时，输入组件的液晶背光亮度自动降低；为用户提供舒适的液晶背光；
夜光LED组件用于在夜间灯光关闭后，指示智能互动开关在墙壁上的位置；
所述通信组件用于通过无线网络与其他智能互动开关组成无组网络，实现智能互动开关之间的互相控制与通信，并且可以通过网关接入互联网，实现远程遥控服务，软件升级；
所述处理组件上还设有TF卡接口，且通过TF卡接口与TF卡连接，所述处理组件通过通信组件连接网关，通过网关连接后台服务器，通过后台服务器连接用户终端；
所述TF卡接口用于导入导出数据，将电脑终端的数据导入处理组件，完成软件的本地维护与升级；
所述电源模块包括接线端子、继电器、隔离反激开关、电源及开关量接口、DC-DC开关电路，所述接线端子分别连接继电器、隔离反激开关，所述继电器分别连接隔离反激开关、电源及开关量接口，所述隔离反激开关连接DC-DC开关电路，所述DC-DC开关电路连接电源及开关量接口，所述电源及开关量接口连接所述控制模块的电源端。
进一步的，所述输入组件选用真彩液晶触摸屏。
进一步的，所述接线端子连接交流220V市电，用于连接控制外部设备的火线，接入交流220V市电；隔离反激开关把市电220V交流电压转换成直流12V电压，并且实现了强电与弱电的隔离，直流12V电压给继电器线圈供电，用于驱动继电器闭合与断开；DC-DC开关电路用于把12V电压降到5V电压，5V电压用于给控制模块提供电能；电源及灯开关量接口用于与控制模块连接，给控制模块供电，接收控制模块的开关量用于控制继电器。
进一步的，所述外部设备至少包括定时开关灯、感光开关灯、远程遥控开关灯、本地遥控开关灯、多种家用电器。
进一步的，所述家用电器至少包括智能电饭锅、智能扫地机器人、智能空调、电风扇、洗衣机。
本发明还提供一种智能家居系统，包括，多个上述智能互动开关、与智能互动开关连接的网关、与网关连接的后台服务器、与后台服务器连接的用户终端、多种外部设备，每个所述智能互动开关通过通信组件分别连接网关和多种外部设备的控制端。
进一步的，所述外部设备至少包括定时开关灯、感光开关灯、远程遥控开关灯、本地遥控开关灯、智能电饭锅、智能扫地机器人、智能空调、电风扇、洗衣机。
进一步的，所述用户终端包括电脑终端和移动设备。
进一步的，所述用户终端显示并控制每个智能互动开关和外部设备工作运行状态。
进一步的，所述用户终端通过网关和后台服务器控制所述智能互动开关内的处理组件下载软件更新数据并更新升级软件。
本发明的智能互动开关有外部遥控、触屏输入和感应光线三种触发模式，满足智能家居中对灯具和家用电器的一切控制手段，方便了使用者在各种情况下对灯具和家用电器的控制。
本发明通过TF卡接口可插入TF卡导入或者导出相关数据，方便了对智能开关控制程序的编写修改和升级更新。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的智能互动开关的结构连接框图；
图2为本发明的智能家居系统的结构连接框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种智能互动开关，参考附图1所示，包括：控制模块1和与控制模块2连接的电源模块3，控制模块1包括处理组件105、时钟组件101、存储组件102、输入组件103、光线传感组件104、夜光LED组件106、通信组件107。
处理组件105分别与时钟组件101、存储组件102、输入组件103、光线传感组件104、夜光LED组件106、通信组件107连接，处理组件105还与外部设备的控制端连接，处理组件105用于提供人机交互接口实现用户输入，从输入组件103读取用户操作，分析运算用户指令，执行用户指令，并且还通过通信组件107接入网关，接入互联网，实现远程控制。
时钟组件101用于生成当前日期、时间，并且由输入组件显示，为用户提供时间、日期显示功能，并且提供定时开灯，定时关灯的时间基准。
存储组件102用于采用文件系统的方式存储数据，存储所有工作配置数据，能够与电脑的数据交互。还可以将真彩液晶触摸屏显示的菜单，按钮等图标都是以文件的方式存储在储存组件中。储存组件采用文件系统方便管理数据，并且可以实现与电脑的数据交互。
输入组件103用于人机交互接口，输入组件上面显示虚拟的开关按钮，显示设置菜单，运行的状态信息。
光线传感组件104用于采集当前光线强度，通过处理组件运算判断当前光线强度下是否需要开关或者关灯，实现了智能感应光线强度，自动开关灯的功能，另外光线传感组件104输出的光线强度还用于实现输入组件103的液晶背光自动调节，当光线强度高时，输入组件的液晶背光亮度自动升高；反之光线强度低时，输入组件的液晶背光亮度自动降低；为用户提供舒适的液晶背光。
夜光LED组件106用于在夜间灯光关闭后，指示智能互动开关在墙壁上的位置。当夜间灯光关闭后，夜光LED以一定的频率闪烁，指引用户找到开关。
通信组件107用于通过无线网络与其他智能互动开关组成无组网络，实现智能互动开关之间的互相控制与通信，并且可以通过网关接入互联网，实现远程遥控服务，软件升级；
处理组件105上还设有TF卡接口，且通过TF卡接口与TF卡连接，处理组件通过通信组件连接网关，通过网关连接后台服务器，通过后台服务器连接用户终端。
TF卡接口108用于导入导出数据，将电脑终端的数据导入处理组件，完成软件的本地维护与升级。
TF卡又称microSD，是一种极细小的快闪存储器卡，由著名的存储厂商闪迪(SanDisk)公司发明创立。这种卡主要于手机使用，但因它拥有体积极小的优点，随着不断提升的容量，它慢慢开始于GPS设备、便携式音乐播放器和一些快闪存储器盘中使用。
电源模块2包括接线端子201、继电器202、隔离反激开关203、电源及开关量接口205、DC-DC开关电路204，接线端子201分别连接继电器202、隔离反激开关203，继电器202分别连接隔离反激开关203、电源及开关量接口205，隔离反激开关203连接DC-DC开关电路204，DC-DC开关电路204连接电源及开关量接口205，电源及开关量接口205连接控制模块1的电源端。
输入组件103选用真彩液晶触摸屏。采用真彩液晶触屏作为触摸输入方式，显示界面人机工程优秀，给使用者感觉舒适，功耗低，体积小，技术成熟，便于安装维护。
接线端子201连接交流220V市电，用于连接控制外部设备的火线，接入交流220V市电；隔离反激开关把市电220V交流电压转换成直流12V电压，并且实现了强电与弱电的隔离，直流12V电压给继电器线圈供电，用于驱动继电器闭合与断开；DC-DC开关电路用于把12V电压降到5V电压，5V电压用于给控制模块提供电能；电源及灯开关量接口用于与控制模块连接，给控制模块供电，接收控制模块的开关量用于控制继电器。
外部设备至少包括定时开关灯、感光开关灯、远程遥控开关灯、本地遥控开关灯、多种家用电器。
家用电器至少包括智能电饭锅、智能扫地机器人、智能空调、电风扇、洗衣机。
工作原理：用户通过输入组件(真彩液晶触摸屏)向处理组件发出指令，在由处理组件控制外部设备的工作，比如控制灯的开关，智能电饭锅、智能扫地机器人、智能空调、电风扇、洗衣机等家用电器的工作情况。
本发明还提供一种智能家居系统，如图2所示，包括，多个上述智能互动开关3、与智能互动开关3连接的网关4、与网关4连接的后台服务器5、与后台服务器5连接的用户终端6、多种外部设备，每个智能互动开关3通过通信组件分别连接网关4和多种外部设备的控制端。智能家居系统的多个智能互动开关组成网络，由远程控制使用，且用户终端还可以通过服务器对开关进行设置和升级，提高了家居系统使用的方便。
外部设备至少包括定时开关灯、感光开关灯、远程遥控开关灯、本地遥控开关灯、智能电饭锅、智能扫地机器人、智能空调、电风扇、洗衣机。
用户终端6包括电脑终端和移动设备。
用户终端6显示并控制每个智能互动开关和外部设备工作运行状态。
用户终端6通过网关4和后台服务器5控制智能互动开关内的处理组件下载软件更新数据并更新升级软件。
工作原理：用户通过用户终端与智能互动开关连接，用户终端可显示每个智能互动开关的界面及智能互动开关所控制的外部设备的运行状态，还可以通过用户终端控制外部设备的运行状态，即用户终端通过网关和后台服务器向智能互动开关发出控制指令，再由智能互动开关向外部设备发出控制指令，控制外部设备的运行状态。
本发明的智能互动开关有外部遥控、触屏输入和感应光线三种触发模式，满足智能家居中对灯具和家用电器的一切控制手段，方便了使用者在各种情况下对灯具和家用电器的控制。
本发明的智能互动开关相互组成网络，互相控制，有助于实现远距离控制及数据的传输。
本发明的智能家居系统具有外观华丽，界面友好，使用方便，是物联网时代真正的智能家居产品，而发明提出的智能家居系统则真正实现了物联网在家居系统上的智能应用，实现了智能家居的真正便利。
本发明通过TF卡接口可插入TF卡导入或者导出相关数据，方便了对智能开关控制程序的编写修改和升级更新。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (10)
1.一种智能互动开关，其特征在于，包括：控制模块和与控制模块连接的电源模块，所述控制模块包括处理组件、时钟组件、存储组件、输入组件、光线传感组件、夜光LED组件、通信组件；
所述处理组件分别与时钟组件、存储组件、输入组件、光线传感组件、夜光LED组件、通信组件连接，所述处理组件还与外部设备的控制端连接，所述处理组件用于提供人机交互接口实现用户输入，从输入组件读取用户操作，分析运算用户指令，执行用户指令，并且还通过通信组件接入网关，接入互联网，实现远程控制；
所述时钟组件用于生成当前日期、时间，并且由输入组件显示，为用户提供时间、日期显示功能，并且提供定时开灯，定时关灯的时间基准；
所述存储组件用于采用文件系统的方式存储数据，存储所有工作配置数据，能够与电脑的数据交互；
所述输入组件用于人机交互接口，所述输入组件上面显示虚拟的开关按钮，显示设置菜单，运行的状态信息；
所述光线传感组件用于采集当前光线强度，通过处理组件运算判断当前光线强度下是否需要开关或者关灯，实现了智能感应光线强度，自动开关灯的功能，另外光线传感组件输出的光线强度还用于实现输入组件的液晶背光自动调节，当光线强度高时，输入组件的液晶背光亮度自动升高；反之光线强度低时，输入组件的液晶背光亮度自动降低；为用户提供舒适的液晶背光；
夜光LED组件用于在夜间灯光关闭后，指示智能互动开关在墙壁上的位置；
所述通信组件用于通过无线网络与其他智能互动开关组成无组网络，实现智能互动开关之间的互相控制与通信，并且可以通过网关接入互联网，实现远程遥控服务，软件升级；
所述处理组件上还设有TF卡接口，且通过TF卡接口与TF卡连接，所述处理组件通过通信组件连接网关，通过网关连接后台服务器，通过后台服务器连接用户终端；
所述TF卡接口用于导入导出数据，将电脑终端的数据导入处理组件，完成软件的本地维护与升级；
所述电源模块包括接线端子、继电器、隔离反激开关、电源及开关量接口、DC-DC开关电路，所述接线端子分别连接继电器、隔离反激开关，所述继电器分别连接隔离反激开关、电源及开关量接口，所述隔离反激开关连接DC-DC开关电路，所述DC-DC开关电路连接电源及开关量接口，所述电源及开关量接口连接所述控制模块的电源端。
2.如权利要求1所述的一种智能互动开关，其特征在于：所述输入组件选用真彩液晶触摸屏。
3.如权利要求1所述的一种智能互动开关，其特征在于：所述接线端子连接交流220V市电，用于连接控制外部设备的火线，接入交流220V市电；隔离反激开关把市电220V交流电压转换成直流12V电压，并且实现了强电与弱电的隔离，直流12V电压给继电器线圈供电，用于驱动继电器闭合与断开；DC-DC开关电路用于把12V电压降到5V电压，5V电压用于给控制模块提供电能；电源及灯开关量接口用于与控制模块连接，给控制模块供电，接收控制模块的开关量用于控制继电器。
4.如权利要求1所述的一种智能互动开关，其特征在于：所述外部设备至少包括定时开关灯、感光开关灯、远程遥控开关灯、本地遥控开关灯、多种家用电器。
5.如权利要求4所述的一种智能互动开关，其特征在于：所述家用电器至少包括智能电饭锅、智能扫地机器人、智能空调、电风扇、洗衣机。
6.一种智能家居系统，其特征在于：包括，多个如权利要求1至5任意一项所述的智能互动开关、与所述智能互动开关连接的网关、与网关连接的后台服务器、与后台服务器连接的用户终端、多种外部设备，每个所述智能互动开关通过通信组件分别连接网关和多种外部设备的控制端。
7.如权利要求6所述的智能家居系统，其特征在于：所述外部设备至少包括定时开关灯、感光开关灯、远程遥控开关灯、本地遥控开关灯、智能电饭锅、智能扫地机器人、智能空调、电风扇、洗衣机。
8.如权利要求6所述的智能家居系统，其特征在于：所述用户终端包括电脑终端和移动设备。
9.如权利要求6所述的智能家居系统，其特征在于：所述用户终端显示并控制每个智能互动开关和外部设备工作运行状态。
10.如权利要求6所述的智能家居系统，其特征在于：所述用户终端通过网关和后台服务器控制所述智能互动开关内的处理组件下载软件更新数据并更新升级软件。
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