CN107666421A - 一种微型嵌入式设备、智能家电及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型嵌入式设备、智能家电及其实现方法，用于嵌入到家电设备中，包括通信控制模块、嵌入式模块和网络通信模块，其中网络通信模块，用于连接网关，获取控制指令；嵌入式控制模块，用于根据网络通信模块接收到的控制指令，完成对家电的控制；通信控制模块，用于完成与家电之间的数据和指令传输通信。本发明的一种微型嵌入式设备、智能家电及其实现方法与现有技术相比，通过在传统家电的控制器部分增加体积微小，功耗极低的嵌入式设备，将传统家用电器改造为智能家电，并配合家庭智能网关快速、低成本组成智能家庭系统，整个改造过程具有不破坏原有功能、方便快捷、成本低、可靠性高的优势，实用性强，适用范围广泛，易于推广。

Description

一种微型嵌入式设备、智能家电及其实现方法

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，具体地说是一种微型嵌入式设备、智能家电及其实现方法。

背景技术

随着互联网、物联网的推广普及，智能家电逐渐走入人们的生活，并给人们的生活带来了极大的便利。然而当前大多数用户依然使用的是传统家电，并且传统家电厂商研发、生产和推广智能家电的步伐相对较慢。大量互联网和数码产品厂商涉足家电领域，推出的智能家电产品在质量和功能方面又与传统家电存在一定差距。消费者想要体验智能家居带来的便利，首先要承担更换全部家用电器的费用成本，又要承担智能家电设备质量风险，对用户而言很难接受。也正是因为这些因素，不利于智能家电和智慧家庭等技术的推广。

基于此，本发明提出一种在基本不改变原有家电整体结构基础上，快速、低成本的将传统家用电器改造为智能家电的技术。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种微型嵌入式设备、智能家电及其实现方法。

一种微型嵌入式设备，用于嵌入到家电设备中，包括通信控制模块、嵌入式模块和网络通信模块，其中，

网络通信模块，用于连接网关，获取控制指令；

嵌入式控制模块，用于根据网络通信模块接收到的控制指令，完成对家电的控制；

通信控制模块，用于完成与家电之间的数据和指令传输通信。

所述网络通信模块通过有线或无线网络与家庭网关通信，将通信控制模块获取到的包括工作状态、传感器数据的家电信息上传至网关，由用户获取信息后进行电器运行策略调整，再获取调整后的电器运行策略，并发送给嵌入式控制模块执行。

所述嵌入式控制模块对家电的控制包括根据家电运行状态控制家电工作方式、根据用户设置的运行策略控制家电工作方式、根据环境信息数据控制家电工作方式。

所述嵌入式控制模块通过通信控制模块读取电器当前状态和电器本身具有的传感器数据信息，并通过网络通信模块获取用户设置的电器运行策略，根据该获取的策略，向通信控制模块发出指令，控制电器的运行。

所述通信控制模块用于获取家电状态并发送给嵌入式控制模块，同时发送来自嵌入式控制模块的控制指令给家电，完成对家电的控制。

所述通信控制模块中，通过GPIO、I2C、串行通信或单线总线数据通信协议与家电进行通信，即通过上述协议直接连接至家电自带的控制器上，完成家用电器状态读取、控制指令发送功能。

一种智能家电，包括控制器，所述控制器连接上述微型嵌入式设备。

一种智能家电实现方法，基于上述微型嵌入式设备，其实现过程为：

首先将通信控制模块与家电自带的控制器相连接；

然后将网络通信模块连接至家庭网关；

用户将终端设备连接至家庭网关，并获取家电信息，根据家电信息调整家电运行策略并发送给网络通信模块；

网络通信模块将调整后的运行策略经嵌入式控制模块控制，由通信控制模块发送控制指令给家电的控制器，完成新的策略调整。

所述终端设备包括智能手机、平板电脑、智能手表、笔记本电脑、遥控器。

本发明的一种微型嵌入式设备、智能家电及其实现方法和现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明的一种微型嵌入式设备、智能家电及其实现方法，通过在传统家电的控制器部分增加体积微小，功耗极低的嵌入式设备，将传统家用电器改造为智能家电，并配合家庭智能网关快速、低成本组成智能家庭系统，整个改造过程具有不破坏原有功能、方便快捷、成本低、可靠性高的优势，实用性强，适用范围广泛，易于推广。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

附图1是本发明实现示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。

如附图1所示，一种微型嵌入式设备，用于嵌入到家电设备中，包括通信控制模块、嵌入式模块和网络通信模块，其中，

网络通信模块，用于连接网关，获取控制指令；

嵌入式控制模块，用于根据网络通信模块接收到的控制指令，完成对家电的控制；

通信控制模块，用于完成与家电之间的数据和指令传输通信。

所述网络通信模块通过有线或无线网络与家庭网关通信，将通信控制模块获取到的包括工作状态、传感器数据的家电信息上传至网关，由用户获取信息后进行电器运行策略调整，再获取调整后的电器运行策略，并发送给嵌入式控制模块执行。

所述嵌入式控制模块对家电的控制包括根据家电运行状态控制家电工作方式、根据用户设置的运行策略控制家电工作方式、根据环境信息数据控制家电工作方式。

所述通信控制模块用于获取家电状态并发送给嵌入式控制模块，同时发送来自嵌入式控制模块的控制指令给家电，完成对家电的控制。

上述技术方案中，通信控制模块是本发明的核心内容。该模块负责用GPIO、I2C或其他通用数据通信协议，使新增的嵌入式系统能够与传统家电进行通信，完成家用电器状态读取、控制指令发送等功能。根据要进行改造的家用电器数字化控制方式不同以及功能差异，可选择GPIO、I2C、串行通信、单线总线通信等方式。按照电器原通信控制方式直接增加连接到原有控制器（或控制单元），因此增加的部分并不影响电器原有功能。

嵌入式控制模块，选择低功耗、高可靠性的嵌入式CPU，保证了家用电器待机时功耗增加极小，基本不对能耗产生影响。该模块负责从通信控制模块读取电器当前状态和电器本身具有的传感器数据等信息，并根据用户设置的电器运行策略，向通信控制模块发出指令，控制电器的运行。

网络通信模块负责通过无线/有线网络与家庭网关通信。嵌入式系统将获取的当前电器信息（工作状态、传感器数据等）上传至网关，当用户通过家庭网关更改电器运行策略时，嵌入式系统通过网络通信模块获取新的电器运行策略，并应用到执行环节中。

一种智能家电，包括控制器，所述控制器连接上述微型嵌入式设备。

一种智能家电实现方法，基于上述微型嵌入式设备，其实现过程为：

首先将通信控制模块与家电自带的控制器相连接；

然后将网络通信模块连接至家庭网关；

用户将终端设备连接至家庭网关，并获取家电信息，根据家电信息调整家电运行策略并发送给网络通信模块；

网络通信模块将调整后的运行策略经嵌入式控制模块控制，由通信控制模块发送控制指令给家电的控制器，完成新的策略调整。

所述终端设备包括智能手机、平板电脑、智能手表、笔记本电脑、遥控器。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (9)

1.一种微型嵌入式设备，其特征在于，用于嵌入到家电设备中，包括通信控制模块、嵌入式模块和网络通信模块，其中，

网络通信模块，用于连接网关，获取控制指令；

嵌入式控制模块，用于根据网络通信模块接收到的控制指令，完成对家电的控制；

通信控制模块，用于完成与家电之间的数据和指令传输通信。

2.根据权利要求1所述的一种微型嵌入式设备，其特征在于，所述网络通信模块通过有线或无线网络与家庭网关通信，将通信控制模块获取到的包括工作状态、传感器数据的家电信息上传至网关，由用户获取信息后进行电器运行策略调整，再获取调整后的电器运行策略，并发送给嵌入式控制模块执行。

3.根据权利要求1所述的一种微型嵌入式设备，其特征在于，所述嵌入式控制模块对家电的控制包括根据家电运行状态控制家电工作方式、根据用户设置的运行策略控制家电工作方式、根据环境信息数据控制家电工作方式。

4.根据权利要求3所述的一种微型嵌入式设备，其特征在于，所述嵌入式控制模块通过通信控制模块读取电器当前状态和电器本身具有的传感器数据信息，并通过网络通信模块获取用户设置的电器运行策略，根据该获取的策略，向通信控制模块发出指令，控制电器的运行。

5.根据权利要求1所述的一种微型嵌入式设备，其特征在于，所述通信控制模块用于获取家电状态并发送给嵌入式控制模块，同时发送来自嵌入式控制模块的控制指令给家电，完成对家电的控制。

6.根据权利要求5所述的一种微型嵌入式设备，其特征在于，所述通信控制模块中，通过GPIO、I2C、串行通信或单线总线数据通信协议与家电进行通信，即通过上述协议直接连接至家电自带的控制器上，完成家用电器状态读取、控制指令发送功能。

7.一种智能家电，包括控制器，其特征在于，所述控制器连接上述微型嵌入式设备。

8.一种智能家电实现方法，其特征在于，基于上述微型嵌入式设备，其实现过程为：

首先将通信控制模块与家电自带的控制器相连接；

然后将网络通信模块连接至家庭网关；

用户将终端设备连接至家庭网关，并获取家电信息，根据家电信息调整家电运行策略并发送给网络通信模块；

网络通信模块将调整后的运行策略经嵌入式控制模块控制，由通信控制模块发送控制指令给家电的控制器，完成新的策略调整。

9.根据权利要求8所述的一种智能家电实现方法，其特征在于，所述终端设备包括智能手机、平板电脑、智能手表、笔记本电脑、遥控器。