CN109218148A - 一种智能家居的组网架构方法，控制系统和控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家居的组网架构方法，控制系统和控制设备，所有低频智能家居设备各为一独立终端组建局域网络，使用同一频率，获取和发送低频智能家居设备之间的控制请求；并且，低频智能家居设备终端通过双频智能网关与互联网连接，组建智能家居网络；在低频智能家居设备终端接入互联网的情况下，以双频智能网关为中心，使用两个频率获取和发送控制信息，实现远程和外部安全信息控制请求；在低频智能家居设备终端没有接入互联网的情况下，低频智能家居设备终端通过双频智能网关中的低频模块实现相互控制请求。组网方式更加灵活、稳定、智能。

Description

一种智能家居的组网架构方法，控制系统和控制设备

技术领域

本发明涉及一种智能家居的组网架构方法，控制系统和控制设备，尤其涉及双频网关组建的智能家居网络系统及相关场景设定产品设备，属于智能家居控制技术领域。

背景技术

智能家居系统以住宅为安装平台，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，提升家庭生活安全性、便利性、舒适性、艺术性，实现更加安全，节能，智能，便利和舒适的居住环境。

目前，随着网络技术的不断发展，智能家居引起人们越来越广泛的关注和追求，其一般的实现方式是通过互联网技术将家居设备连接到网络，基于网络对家居设备进行远程控制。通过智能家居控制技术使用户可随时掌控家居设备的当前状态，明显提高用户使用的方便性。但是现市场上面的智能家居控制技术，还局限在对家居设备进行简单的远程控制阶段，其智能化程度还比较低，而且稳定性比较差，亟待进一步的研发改进。

发明内容

鉴于现有智能家居技术的不全面性和不稳定性，本发明提供一种智能家居组的组网构架方法，控制系统和控制设备，其目的是提高家居生活里智能设备的稳定、安全、可靠的体验。

为实现上述目的，本发明提供一种智能家居的组网架构方法，所有低频智能家居设备各为一独立终端组建局域网络，使用同一频率，获取和发送低频智能家居设备之间的控制请求；并且，低频智能家居设备终端通过双频智能网关与互联网连接，组建智能家居网络；在低频智能家居设备终端接入互联网的情况下，以双频智能网关为中心，使用两个频率获取和发送控制信息，实现远程和外部安全信息控制请求；在低频智能家居设备终端没有接入互联网的情况下，低频智能家居设备终端通过双频智能网关中的低频模块实现相互控制请求。

上述技术方案的技术原理在于：智能家居组网架构包括：一个双频智能网关的协议接入互联网及后台应用，和多个低频协议的智能家居设备组建低频局域网络；由网关接入互联网协议，确定外部及其他设备发出的控制信息和预设定场景信息，向双频智能网关发送控制请求，再由双频智能网关处理信息，发送并接收给低频局域网内的所有智能家居设备终端，从而实现设备智能化控制和场景预设定。

上述技术方案的有益效果在于：第一，在没有接入互联网网络，或是互联网网络数据异常的状况下，其局域网内的所有低频智能家居设备终端不会受到影响使用，完全可以点对点，点对多点的互动，联动控制操作低频智能家居设备和实现分布式场景设定控制，由此提高了智能家居设备控制的智能化程度和稳定性。

第二，接入互联网网络状况下，使用移动终端或是智能语音音箱，可以点对点，点对多点的互动，联动控制操作低频智能家居设备和实现分布式场景设定控制，由此进一步提高了智能家居设备控制的智能化程度、稳定性和体验性，便于用户随时随地的获取智能家居设备的相关信息和控制请求。

进一步的，获取和发送低频智能家居设备之间的控制请求包括：确定位置信息以及预设场景信息的低频智能家居设备终端，向另一低频智能家居设备终端发送控制请求，并由其获取控制指令信息，执行和处理相应的控制指令，进行相应的操作；同时另一低频智能家居设备终端，也可以向其他或目标低频智能家居设备发送控制请求和场景设定请求，其他或目标低频智能家居设备终端接收，并执行和处理相应的控制指令，进行相应的操作。

进一步的，双频智能网关获取和发送控制信息包括：由其他互联网设备发出的语音指示和控制请求信息，并生成相应的语音指示和控制请求信息的控制指令，同时向所对应的低频智能家居设备终端发送控制指令，以指示目标的低频智能家居设备终端进行相应的语音指示和控制请求信息的控制指令，进行相应的操作；通过低频智能家居设备检测自身设备的状态信息；存储检测到上述低频智能家居设备的状态信息；通过上述最新状态信息结果周期性更新或是设定已有的全智能家居系统状态信息；语音播放信息、图像相关信息、视频相关信息和文本文字信息。

本发明还提供一种智能家居控制系统，包括双频智能网关和低频智能家居设备终端；低频智能家居设备终端之间相互连接，用于获取和发送低频智能家居设备之间的控制请求，并执行和处理相应的控制指令，进行相应的操作；双频智能网关分别连接互联网网络和低频智能家居设备终端，用于获取并识别外部智能设备发送的控制请求以及资源信息，并执行和处理相应的控制指令，进行相应的操作。

进一步的，所述的低频智能家居设备终端包括电源模块，分别与之连接的控制模块、微处理模块和低频收发模块；电源模块，用于向低频智能家居设备终端提供安全稳定的供电；控制模块，用于控制低频智能家居设备执行控制请求或场景设定请求；微处理模块，当低频收发模块获取控制请求时，或当低频收发模块要向目标低频智能家居设备终端或双频智能网关发送控制请求或场景设定请求时，用于作出信息处理，转换成低频智能家居设备终端的操作指令；低频收发模块，用于获取其他低频智能家居设备终端或双频智能网关的位置，同时接收其他低频智能家居设备终端或双频智能网关的控制请求；向其他目标低频智能家居设备终端或是双频智能网关的发送控制请求或场景设定请求。

本发明再提供一种智能家居的控制设备，该设备为双频智能网关，包括互联网网络路由部分，低频控制获取模块和低频控制发送模块；互联网网络路由部分，用于连接互联网，获取低频智能家居设备终端的坐标信息，以及移动端或智能语音音箱发出的控制信息，并进行转换控制指令，再发送给低频控制获取模块；低频控制获取模块，用于获取局域网里低频智能家居设备终端的控制请求，或互联网网络路由部分获取的控制指令，并进行分析处理信息；低频控制发送模块，用于获取局域网里低频智能家居设备终端的控制请求，以及互联网网络路由部分获取的控制指令，进行分析处理信息的控制信息，发送到局域网里的低频智能家居设备终端。

进一步的，所述的双频智能网关终端包括两个工作频率：2.4G+433M，协议：IEEE802.11n/802.11g/802.11b/802.3/802.3u。

相比现有技术，本发明技术方案的优点在于：

1、可以实现有或没有接入互联网网络的状态下，所有低频智能家居设备各为一独立终端，相互形成一个局域网络，可在每个低频智能家居设备终端设定控制请求，形成一个场景设定和控制，并实现点对点，点对多点之间的相互控制请求，提高了智能家居设备控制的智能化，可靠性，稳定性。

2、可以通过双频智能网关获取低频智能家居设备的控制请求，位置，状态，来进行合理控制，便于用户随时随地获取家居设备相关信息，提高了智能设备的智能化程度。

3、使用两个协议组建智能家居系统，防止外围网络(包括互联网等)发生和接收数据缺省、丢失、以及断网的情况下，保证低频局域网络内的智能家居设备的智能化控制和场景设定的应用，提高了家居设备控制的智能化和稳定性的程度。

附图说明

图1为本发明低频智能家居设备终端的原理框图；

图2为本发明智能家居组网架构方法的原理图；

图3为本发明智能家居控制设备的原理框图；

图4为本发明智能家居控制系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

为了使本发明实施例的目的，技术方案和优点更加清楚，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详细，清楚和完整的描述，其所描述的为部分实施例，而不是全部展现。应当理解为，本次所描述的实施例只是用作解释本发明，并不能用于限定本发明。

如图4所示，本发明智能家居的控制系统，包括双频智能网关和分别布置在家居中的低频智能家居设备终端。其中，低频智能家居设备终端之间相互连接，用于获取和发送低频智能家居设备之间的控制请求，并且低频智能家居设备终端可包括但不限于某个产品形式，例如：智能开关，智能电动窗帘，智能门锁，智能红外遥控器等等。双频智能网关分别连接互联网网络和低频智能家居设备终端，用于获取并识别外部智能设备发送的控制请求以及资源信息。

如图1所示，本发明低频智能家居设备终端包括电源模块、控制模块、微处理模块和低频收发模块。其中：电源模块，向低频智能家居设备提供安全，稳定的供电。

控制模块，可为继电器控制模块，电机控制模块，其他控制模块。其大致为合，分，等控制执行，例如：打开灯光，关闭窗帘或是调节温度。

微处理模块，当低频收发模块获取了的控制请求，和低频收发模块要向目标智能终端或是双频网关发送控制请求或场景设定请求，作出信息处理，转换成本终端的操作指令。

低频收发模块，一方面获取其他智能终端或是双频网关的位置，例如：客厅窗帘，或是主卧灯光。同时接收上述的“其他智能终端或是双频网关”的控制请求。另一方面，向其他目标智能终端或是双频网关的发送控制请求或场景设定请求。

其中特别要解释：场景设定请求，其一，可有一个或多个动作控制请求为一种动作场景；其二，可有一个或多个时间控制请求为一种时间场景；其三，可有一个或多个目标设备控制请求为一种设备场景。

本发明低频智能家居设备终端可分为三类：a、智能开关终端，设备包括电源模块，低频收发模块，微处理模块和继电器控制模块；b、电动窗帘轨道终端，本地收发信息和场景设定，设备包括电机，电机控制模块，电源模块，低频收发模块和微处理模块；c、其他智能设备终端，本地收发信息和场景设定，设备包括自身设备系统模块(包括控制，处理等)，衔接串口，低频收发模块和微处理模块。

再如图1所示，以低频智能开关终端为例，实施时有3组本地控制(接收指令)和3组场景控制(发生指令)。低频智能开关的上面三个按键为场景设定及控制。一个场景设定及控制按键分别可以与一个到二十个目标低频智能家居设备终端进行场景设定及控制，进而形成互控场景，一控多个场景和分布式场景控制。低频智能开关的下面三按键为本地控制，既可以控制本地控制，也可以接收其他低频智能开关设备或是其他所叙述的低频智能家居设备终端，发送过来的控制指令或是场景设定。

如图3所示，本发明智能家居的控制设备，即双频智能网关，其内置互联网网络路由部分，低频控制获取模块和低频控制发送模块。其中：

互联网网络路由部分，用于连接互联网，获取家居设备终端的状态信息，获取移动端发出的控制信息，进行转换控制指令，再发送给予所叙述的低频控制获取模块。

低频控制获取模块，用于获取局域网里a、b、c项的智能控制设备的状态信息和控制请求，或是互联网网络路由部分获取的控制指令，进行分析处理信息。

低频控制发送模块，用于获取上述局域网里a、b、c项的智能控制设备的状态信息和控制请求，或是互联网网络路由部分获取的控制指令，进行分析处理信息的控制信息，发送到局域网里a、b、c项的智能控制设备。

上述双频智能网关采用两个工作频率：2.4G+433M，协议：IEEE802.11n/802.11g/802.11b/802.3/802.3u。并且，双频智能网关形态不受限制，例如：该双频智能网关可以为一独立设备终端，如路由器，或是其他服务器等，其工作原理和构建如上面所叙述。

实施时，如图2所示，本发明组网构架的方法是：将所有低频智能家居设备各为一独立终端，低频智能家居设备终端之间组建局域网络，双频智能网关和两个以上低频智能家居设备终端构建局域网络。如图2所示，本实施例分三种操作模式来说明：

其一操作模式，具体步骤如下：

步骤16：操作的低频智能家居设备终端发出控制请求。

步骤17：确定目标低频智能家居设备终端的坐标位置信息。

步骤18：向所叙述的目标低频智能家居设备终端发送所叙述的控制请求。

步骤19：经所叙述的目标低频智能家居设备终端获取操作的低频智能家居设备终端控制请求，目标低频智能家居设备终端并按照该控制请求生成控制指令，进行执行相应的控制操作。

可知，上述操作模式为点对点的控制操作低频智能家居设备。

其二操作模式，具体步骤如下：

步骤20：操作低频智能家居设备终端发出预设的场景控制请求。

步骤21：确定多个目标低频智能家居设备终端的坐标位置信息以情景设定模式。

步骤22：向所叙述的多个目标低频智能家居设备终端发送所叙述的场景控制请求。

步骤23：经所叙述的多个目标低频智能家居设备终端获取操作的低频智能家居设备终端控制请求，多个目标低频智能家居设备终端并按照该控制请求生成控制指令，进行执行相应的控制操作，从而实现场景设定模式的操作。

可知，上述操作模式为点对多点的互动，联动控制操作低频智能家居设备；或是，分布式控制低频操作智能设备。

结合上述其一，其二操作模式，下面举例说明本实施例的应用操作场景。特别说明：下面各个示范操作，且为示范性说明，不应理解为本发明技术实质的限制。

一种可选的应用场景，客厅的低频智能开关的上面三个场景设定按键，分别为【洗手间】灯光，【客厅窗帘】和【回房模式】。

例如：用户在客厅需要打开卫生间的灯光，可以按触客厅的低频智能开关上面的【洗手间】按键，客厅的低频智能开关生成控制指令，确定目标洗手间的低频智能开关的位置和场景，并向目标洗手间的低频智能开关发送控制请求，目标洗手间的低频智能开关获取客厅的低频智能开关控制请求，并生成控制指令，目标洗手间的低频智能开关根据该指令执行相应本地开关控制，从而实现点对点的控制。

同理同操作可以触发【客厅窗帘】的按键，进行点对点控制窗帘开关闭合。

另一种可选的应用场景，就是上述客厅开关的【回房模式】。例如：在客厅看电视累了，回房休息，此时，需要关闭客厅的所有灯光和客厅窗帘，并打开过道的灯光和房间的灯光，此场景设定为回房模式。

按触客厅的低频智能开关上面的【回房模式】按键，客厅的低频智能开关生成控制指令，确定上述多个低频智能家居设备的目标位置，包括客厅的所有灯光低频智能开关和智能客厅窗帘，过道的灯光低频智能开关和房间的灯光低频智能开关，向低频智能家居设备发送控制请求，并生成控制指令，接着客厅的所有灯光低频智能开关和智能客厅窗帘，过道的灯光低频智能开关和房间的灯光低频智能开关按照各自获取的指令执行相应的本地控制。从而实现点对多点的互动，联动控制操作，形成一种分布式场景设定控制。

其三操作模式：双频智能网关接入互联网网络，以双频智能网关为接入端口，其高频部分为获取移动端的远程控制请求或是智能语音音箱的控制请求；由其他互联网设备发出的语音指示和控制请求信息，并生成相应的语音指示和控制请求信息的控制指令，同时向所对应的低频智能家居设备终端发送所述的控制指令，以指示目标的低频智能家居设备终端进行相应的语音指示和控制请求信息的控制指令，进行相应的操作。

远程移动端和语音控制低频智能家居设备的场景设定的操作步骤如下：

步骤24：移动端或是智能语言音箱发出控制请求。

步骤25：双频智能网关网络路由部分获取控制请求，进行转换控制指令；发送给予低频控制获取模块；低频控制发送模块进行控制指令发送请求。

步骤26：低频控制获取模块获取局域网里a、b、c项的低频智能家居设备终端的状态信息和控制请求，或是互联网网络路由部分获取的控制指令，进行分析处理信息。

步骤27：再由低频控制发送模块获取上述局域网里a、b、c项的低频智能家居设备终端的状态信息和控制请求，或是互联网网络路由部分获取的控制指令，进行分析处理信息的控制信息，发送到局域网里a、b、c项的智能控制设备。

再就继续上述步骤17到步骤23。

步骤17：确定目标低频智能家居设备终端的坐标位置信息。

步骤18：向所述的目标低频智能家居设备终端发送所叙述的控制请求。

步骤19：经所述目标低频智能家居设备终端获取操作的低频智能家居设备终端控制请求，目标低频智能家居设备终端并按照该控制请求生成控制指令，进行执行相应的控制操作。

到此步骤，为远程移动端和语音控制低频智能家居设备。

步骤20：操作低频智能家居设备终端发出预设的场景控制请求。

步骤21：确定多个目标低频智能家居设备终端的坐标位置信息以情景设定模式。

步骤22：向所叙述的多个目标低频智能家居设备终端发送所叙述的场景控制请求。

步骤23：经所述的多个目标低频智能家居设备终端获取操作的低频智能家居设备终端控制请求，多个目标低频智能家居设备终端并按照该控制请求生成控制指令，进行执行相应的控制操作，从而实现场景设定模式的操作。

结合上述其三操作模式，下面举例说明本实施例的应用操作场景。特别说明：下面各个示范操作，且为示范性说明，不应理解为本发明技术实质的限制。

一种可选的应用场景，例如：用户在客厅需要打开卫生间的灯光，可以唤醒智能语音音箱，【打开洗手间的灯光】，双频智能网关获取智能语音音箱的控制请求，确定目标洗手间的低频智能开关的位置和场景，并向目标洗手间的低频智能开关发送控制请求。目标洗手间的低频智能开关获取客厅的低频智能开关控制请求，并生成控制指令，目标洗手间的低频智能开关根据该指令执行相应本地开关控制。从而实现语音点对点的控制。

同理，用户不在居住的房屋内，出门忘记关闭卧室的窗帘，可以使用手机移动终端，进入APP界面，查看窗帘状况，并通过互联网发出关闭窗帘的控制请求，实现远程点对点的控制。

再例如：用户下班回家，到家以后唤醒智能语音音箱，【我回家了】，双频智能网关获取智能语音音箱的控制请求，确定【回家模式】中多个低频智能家居设备的目标位置，包括客厅的所有灯光低频智能开关和智能客厅窗帘，过道的灯光低频智能开关和房间的灯光低频智能开关，并向上述低频智能家居设备发送控制请求，生成控制指令，接着客厅的所有灯光低频智能开关和智能客厅窗帘，过道的灯光低频智能开关和房间的灯光低频智能开关按照各自获取的指令执行相应的本地控制。从而实现语音形式的点对多点的互动，联动控制操作，形成一种分布式场景设定控制。

同理，用户不在居住的房屋内，而在楼下，想提前开打回家模式，可以使用手机移动终端，进入APP界面，并通过互联网发出【回家模式】的控制请求，实现远程形式点对多点的互动，联动控制操作，形成一种分布式场景设定控制。

综上，本发明智能家居控制系统的低频智能家居设备终端和双频智能网关可以位于同一互联网网络，用户不仅可以在遥远的城市，用手机终端进行查看或是控制家居中的低频智能家居设备，也可以在家用语言音方式进行操作控制低频智能家居设备；或是不在互联网网络中，低频智能家居设备终端和双频智能网关就以局域网的形式进行通信控制，组成各种场景模式，或是实现分布式控制智能设备终端，组网方式更加灵活、稳定、智能。

以上所叙述且为本发明的较良好的实施例而已，而且本发明的范围不且限于说明书所描述的过程，设备，技术手段，方法和步骤的具体实施例。都不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能家居的组网架构方法，其特征在于，所有低频智能家居设备各为一独立终端组建局域网络，使用同一频率，获取和发送低频智能家居设备之间的控制请求；

并且，低频智能家居设备终端通过双频智能网关与互联网连接，组建智能家居网络；

在低频智能家居设备终端接入互联网的情况下，以双频智能网关为中心，使用两个频率获取和发送控制信息，实现远程和外部安全信息控制请求；

在低频智能家居设备终端没有接入互联网的情况下，低频智能家居设备终端通过双频智能网关中的低频模块实现相互之间的控制请求。

2.根据权利要求1所述的一种智能家居的组网架构方法，其特征在于，获取和发送低频智能家居设备之间的控制请求包括：确定位置信息以及预设场景信息的低频智能家居设备终端，向另一低频智能家居设备终端发送控制请求，并由其获取控制指令信息，执行和处理相应的控制指令，进行相应的操作；

同时另一低频智能家居设备终端，也可以向其他或目标低频智能家居设备发送控制请求和场景设定请求，其他或目标低频智能家居设备终端接收，并执行和处理相应的控制指令，进行相应的操作。

3.根据权利要求1所述的一种智能家居的组网架构方法，其特征在于，双频智能网关获取和发送控制信息包括：由其他互联网设备发出的语音指示和控制请求信息，并生成相应的语音指示和控制请求信息的控制指令，同时向所对应的低频智能家居设备终端发送控制指令，以指示目标的低频智能家居设备终端进行相应的语音指示和控制请求信息的控制指令，进行相应的操作；

通过低频智能家居设备检测自身设备的状态信息；

存储检测到上述低频智能家居设备的状态信息；

通过上述最新状态信息结果周期性更新或是设定已有的全智能家居系统状态信息；

语音播放信息、图像相关信息、视频相关信息和文本文字信息。

4.一种智能家居控制系统，其特征在于，包括双频智能网关和低频智能家居设备终端；

低频智能家居设备终端之间相互连接，用于获取和发送低频智能家居设备之间的控制请求，并执行和处理相应的控制指令，进行相应的操作；

双频智能网关分别连接互联网和低频智能家居设备终端，用于获取并识别外部智能设备发送的控制请求以及资源信息，并执行和处理相应的控制指令，进行相应的操作。

5.根据权利要求4所述的一种智能家居控制系统，其特征在于，所述的低频智能家居设备终端包括电源模块，分别与之连接的控制模块、微处理模块和低频收发模块；

电源模块，用于向低频智能家居设备终端提供安全稳定的供电；

控制模块，用于控制低频智能家居设备执行控制请求或场景设定请求；

微处理模块，当低频收发模块获取控制请求时，或当低频收发模块要向目标低频智能家居设备终端或双频智能网关发送控制请求或场景设定请求时，用于作出信息处理，转换成低频智能家居设备终端的操作指令；

低频收发模块，用于获取其他低频智能家居设备终端或双频智能网关的位置，同时接收其他低频智能家居设备终端或双频智能网关的控制请求；向其他目标低频智能家居设备终端或是双频智能网关的发送控制请求或场景设定请求。

6.一种智能家居的控制设备，其特征在于，该设备为双频智能网关，包括互联网网络路由部分，低频控制获取模块和低频控制发送模块；

互联网网络路由部分，用于连接互联网，获取低频智能家居设备终端的坐标信息，以及移动端或智能语音音箱发出的控制信息，并进行转换控制指令，再发送给低频控制获取模块；

低频控制获取模块，用于获取局域网里低频智能家居设备终端的控制请求，或互联网网络路由部分获取的控制指令，并进行分析处理信息；

低频控制发送模块，用于获取局域网里低频智能家居设备终端的控制请求，以及互联网网络路由部分获取的控制指令，进行分析处理信息的控制信息，发送到局域网里的低频智能家居设备终端。

7.根据权利要求6所述的一种智能家居的控制设备，其特征在于，所述的双频智能网关终端包括两个工作频率：2.4G+433M，协议：IEEE802.11n/802.11g/802.11b/802.3/802.3u。