CN109991870B - 一种智能家居系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能家居系统，适于对房屋中的设备进行控制，该系统包括交互终端和网关，网关分别与交互终端和房屋中的设备通信连接；交互终端适于接收用户发出的针对目标设备的控制指令，并将控制指令发送至网关；网关接收针对目标设备的控制指令，将控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。本发明的智能家居系统能够高效、便捷地控制用户家中的智能设备。

Description

一种智能家居系统
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系统。
背景技术
随着智能硬件及物联网(IoT，Internet of Things)技术的发展，智能家居设备例如智能台灯、智能窗帘、智能音箱、智能空调等逐渐普及，用户家中的智能设备越来越多。目前，智能设备通常采用配套的应用(App)来进行控制。例如，对于智能台灯，用户需要在手机或平板电脑等终端设备中安装相应的应用，通过该应用来对智能台灯进行控制。不同的智能设备对应安装的应用不同，当用户家中的智能设备的种类、数量较多时，用户需要安装较多的应用并从中找出需要的应用来对某一设备进行控制，控制过程较为繁琐且容易出错，用户体验不佳。
因此，需要提供一种能够高效、便捷地控制智能设备的智能家居系统。
发明内容
为此，本发明提供一种智能家居系统，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。
根据本发明的一个方面，提供一种智能家居系统，适于对房屋中的设备进行控制，所述系统包括交互终端和网关，所述网关分别与所述交互终端和所述房屋中的设备通信连接；所述交互终端适于接收用户发出的针对目标设备的控制指令，并将所述控制指令发送至所述网关；所述网关接收针对目标设备的控制指令，将所述控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，交互终端包括控制面板。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，交互终端包括移动旋钮和控制面板，所述移动旋钮适于与所述控制面板建立无线连接，所述控制面板与所述网关通信连接；所述移动旋钮适于接收用户发出的针对目标设备的控制指令，并将所述控制指令通过所述控制面板发送至所述网关。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，交互终端包括移动旋钮，所述房屋中固定设置有至少一个感应器，所述至少一个感应器分别与所述网关通信连接；所述移动旋钮适于感应所述至少一个感应器发出的无线信号，以及与信号强度最大的感应器建立无线连接；所述移动旋钮适于接收用户发出的针对目标设备的控制指令，将所述控制指令通过与之相连的感应器发送至所述网关。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，感应器适于感应所述移动旋钮发出的无线信号，并将感应数据发送至网关，其中，所述感应数据包括感应器感应到的无线信号的信号强度；所述网关将接收到的感应数据广播至各感应器；当前与移动旋钮相连的感应器在接收到网关广播的感应数据后，若感应数据中的信号强度大于其自身感应到的信号强度，则断开与移动旋钮的无线连接。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，感应数据还包括感应器的物理地址以及移动旋钮的标识。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，移动旋钮与感应器建立无线连接后，所述网关将房屋内各设备的工作状态数据和/或房屋内各传感器采集到的环境数据通过与移动旋钮相连的感应器发送至移动旋钮，以便所述移动旋钮对所述工作状态数据和/或所述环境数据进行显示。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，网关适于根据多个感应器的位置坐标以及接收到的所述多个感应器的信号强度来确定移动旋钮所在的房间，将所述房间的标识通过与移动旋钮相连的感应器发送至移动旋钮；所述移动旋钮适于在界面上显示所述房间的工作状态数据和/或环境数据。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，移动旋钮包括基体和金属圈，所述金属圈设置于所述基体的外侧壁上并可相对于所述基体转动；所述基体的内部设置有霍尔元件，所述霍尔元件适于感应所述金属圈的转动行为，并将所述转动行为转化为针对目标设备的控制指令。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，霍尔元件适于将所述转动行为转化为用于调节目标设备的数值型参数的控制指令。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，交互终端包括智能音箱；所述智能音箱接收用户发出的语音指令，将所述语音指令发送至音箱服务端进行解析，以便所述音箱服务端确定所述语音指令所对应的目标设备及控制指令；所述网关接收音箱服务端解析并发送的针对目标设备的控制指令。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，网关包括智能网关和与所述智能网关相连的至少一个子网关，所述智能网关与所述交互终端通信连接，所述子网关与房屋中的至少一个设备通信连接；所述智能网关接收针对目标设备的控制指令，采用第一通信协议将所述控制指令发送至目标子网关，其中，所述目标子网关为所述目标设备所连接的子网关；所述目标子网关采用第二通信协议将所述控制指令发送至目标设备，以对所述目标设备进行控制。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，子网关与其连接的至少一个设备组成子网，所述智能网关还适于接收目标子网关的标识以及目标设备在子网中的标识；所述智能网关采用第一通信协议将所述控制指令以及目标设备在子网中的标识发送至目标子网关；所述目标子网关根据所述目标设备在子网中的标识，采用第二通信协议将所述控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
可选地，在根据本发明的智能家居系统中，第一通信协议为TCP/IP协议，所述第二通信协议为蓝牙协议、ZigBee协议或自定义的通信协议。
本发明的智能家居系统包括交互终端和网关，其中，网关分别与交互终端和用户家中的所有智能设备通信连接。用户在交互终端上进行操作，通过交互终端来下发针对目标设备的控制指令，通过网关将该控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。根据本发明的技术方案，网关可以对接不同厂商生产的不同设备，用户通过交互终端方便地对家中的所有智能设备进行控制，实现了设备的统一、高效控制。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
图1示出了根据本发明一个实施例的智能家居系统100的示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的控制面板200的立体图；
图3示出了根据本发明一个实施例的移动旋钮300的立体图；
图4示出了根据本发明一个实施例的感应器及移动旋钮在房屋中的布局的示意图；
图5示出了根据本发明一个实施例的确定移动旋钮所在房间的示意图；
图6示出了根据本发明一个实施例的移动旋钮上显示当前房间的环境数据的示意图；
图7A～7E示出了根据本发明一个实施例的在移动旋钮上选择目标设备并对其进行控制的示意图；
图8示出了根据本发明一个实施例的移动旋钮300与控制面板200组合连接的立体图；
图9示出了根据本发明一个实施例的智能家居系统900的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了对家中的智能设备进行高效、便捷的控制，本发明提供一种智能家居系统。图1示出了根据本发明一个实施例的智能家居系统100的示意图。
智能家居系统100用于对房屋中的智能设备进行控制。智能设备为能够采用一定的通信协议，例如蓝牙(Bluetooth)协议、ZigBee协议、TCP/IP协议等与外部(例如其他设备或服务器)进行通信的设备。智能设备例如可以是安装于大门附近的智能安防设备，或安装于某一楼层的新风系统，或安装于某一房间内的智能灯具、智能窗帘、智能空调等，但不限于此。为使描述更加简洁，下文中将智能设备简称为设备。
如图1所示，智能家居系统100包括网关110和交互终端130。
交互终端130用于与用户进行交互，接收用户发出的针对目标设备的控制指令，将控制指令发送至网关110，以便网关110将控制指令发送至目标设备，对目标设备进行控制。交互终端130可以是任意具有输入、输出模块的终端设备。如图1所示，交互终端130例如可以是控制面板200、移动旋钮300、手机等移动终端400、智能音箱500等，但不限于此。下文将对控制面板200、移动旋钮300、智能音箱500向网关110发送针对目标设备的控制指令的过程进行详述。
网关110分别与交互终端130和各设备连接，用于接收交互终端130发送的针对目标设备的控制指令，并将该控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。网关110例如可以实现为路由器，或启用了路由协议的服务器等，但不限于此。
根据一种实施例，交互终端130可以是控制面板200。
控制面板200是一种具有显示模块的终端，其例如可以实现为任意型号的平板电脑，但不限于此。控制面板中部署有操作系统及相应的应用，用于驱动显示模块显示相关数据并接收用户输入的控制指令。操作系统例如可以是Android、iOS、RTOS(Real TimeOperating System，实时操作系统)等，但不限于此。
图2示出了根据本发明一个实施例的控制面板200的立体图。如图2所示，控制面板200包括触控屏210，用于进行显示以及接收用户的输入。控制面板200的右侧设置有弧形部220，弧形部220可以在控制面板200与移动旋钮300组合使用时，用于与移动旋钮300进行连接。控制面板200也可以单独使用，用于接收用户输入的针对目标设备的控制指令。
控制面板200可以固定设置于房屋中，例如，可以固定于玄关的墙壁上。控制面板200也可以不具有固定位置，由用户携带进行移动。如图1所示，控制面板200与网关110通信连接，二者之间可进行数据传输。在本发明的实施例中，用户可以在控制面板200上进行操作，以对家中的设备进行控制。当用户通过控制面板200发出针对目标设备的控制指令后，控制面板200将控制指令发送至网关110，网关110接着将控制指令发送至目标设备，目标设备执行该控制指令，从而完成控制。
根据一种实施例，交互终端130可以是移动旋钮300。
如图1所示，移动旋钮300通过感应器120来与网关110进行通信。感应器120固定设置于房屋中。
移动旋钮300是一种具有显示模块及无线通信模块的移动终端。其中，显示模块优选地为触控屏，其可以同时作为输出和输入装置。无线通信模块例如可以是蓝牙模块、ZigBee模块、WiFi模块等，但不限于此。从节省电量的方面考虑，移动旋钮优选功耗较低的无线通信模块，例如蓝牙模块。移动旋钮中部署有操作系统及相应的应用，用于驱动显示模块显示相关数据并且接收用户输入的控制指令。操作系统例如可以是FreeOS、Android、iOS等，但不限于此。
图3示出了根据本发明一个实施例的移动旋钮300的立体图。如图3所示，移动旋钮300包括基体310、金属圈320和触控屏330。其中，触控屏330设置于基体310的上端面上，用于进行显示以及接收用户的输入。金属圈320设置于基体310的外侧壁上，并可相对于基体310沿周向进行转动。基体310的内部设置有霍尔元件(霍尔元件未在图3中示出)，根据霍尔效应，霍尔元件适于感应金属圈320的转动行为(转动方向、转动距离等)，并将该转动行为转化为针对目标设备的控制指令，具体地，将转动行为转化为用于调节目标设备的数值型参数的控制指令。这样，用户可以通过旋转金属圈320来对设备的数值型参数进行调节，使得对设备的控制更加直观、便于操作。
感应器120与网关110通信连接。感应器120固定设置于房屋中，例如，可以在每个房间及客厅中均设置一个或两个感应器120。需要说明的是，感应器120固定设置于房屋中并不意味着感应器120在房屋中的位置永远固定不变，而指的是感应器120静态设置于房屋中，用户无法携带感应器120在四处走动。不过，感应器120的静态位置是可能发生改变的。例如，如图4所示，在某段时间内，感应器120-1固定于房间1的墙壁上，随后，用户可能由于装修等原因将感应器120-1移动至房间1的天花板上。无论感应器120-1固定于房间1的墙壁上还是天花板上，感应器120-1在某段时间内总是静态的，用户无法携带感应器120-1四处走动。
在本发明的实施例中，感应器120中设置有与移动旋钮300相对应的无线通信模块，用于与移动旋钮300建立无线连接并通信。例如，感应器120和移动旋钮300中均设置有蓝牙模块，相应地，感应器120与移动旋钮300可以建立蓝牙连接并进行通信。
实践中，感应器120可以实现为任意具有无线通信模块的终端。在一些实施例中，感应器120也可以实现为控制面板200。
在本发明的实施例中，用户可以携带移动旋钮300在房屋中或房屋附近移动，移动旋钮300可以感应各感应器120发出的无线信号，并与信号强度最大的感应器120建立无线连接。这保证了移动旋钮与感应器之间的通信质量，有利于对智能设备的高效、实时控制。
当移动旋钮300与感应器120建立连接后，用户可以在移动旋钮300上进行操作，以下发针对目标设备的控制指令，该控制指令将依次通过当前移动旋钮300所连接的感应器120和网关110发送至目标设备，以对目标设备进行控制。在一些实施例中，当目标设备执行控制指令后，会产生反馈数据，反馈数据例如包括控制指令的执行时间和执行结果(执行成功或执行失败)等，但不限于此。目标设备将反馈数据发送至网关110，网关110进一步将该反馈数据通过当前与移动旋钮300相连的感应器120发送至移动旋钮300，以告知用户是否已对目标设备成功完成控制。
例如，如图4所示，某一时刻用户携带移动旋钮300进入房间2，此时，由于移动旋钮300距离感应器120-3的距离较远，因此移动旋钮300无法感应到感应器120-3发出的无线信号，只能感应到感应器120-1和120-2发出的无线信号。由于移动旋钮300感应到感应器120-2的信号强度更大，因此，移动旋钮300与感应器120-2建立无线连接。随后，用户可以在移动旋钮300上进行操作，查看房屋中各设备的工作状态，以及发出针对目标设备的控制指令，例如，发出针对设备3的控制指令。移动旋钮300将该控制指令发送至感应器120-2，随后，感应器120-2将控制指令发送至网关110，网关110将控制指令发送至设备3，以对设备3进行控制。设备3执行该控制指令，将执行结果(执行成功或执行失败)作为反馈数据，返回至网关110。网关110接收到设备3发出的反馈数据后，通过感应器120-2将该反馈数据发送至移动旋钮300，移动旋钮300将在其显示模块上对该反馈数据进行显示，以提示用户是否已成功控制设备3。
根据一种实施例，移动旋钮适于按照以下方法与一感应器建立无线连接：
首先，感应器适于感应移动旋钮发出的无线信号，并将感应数据发送至网关。感应数据包括感应器所感应到的移动旋钮发出的无线信号的信号强度(RSSI，Received SignalStrength Indication)，通常地，信号强度是一个以dBm为单位的负数。根据一种实施例，感应数据还包括感应器的物理地址(MAC地址)以及移动旋钮的标识，移动旋钮的标识为用于唯一表示该移动旋钮的字符串。
随后，网关将接收到的感应数据广播至各感应器。感应器在接收到网关广播的感应数据后，需要进行以下判断：若某一感应器当前与移动旋钮相连，且其接收到的感应数据中的信号强度大于其自身感应到的移动旋钮的信号强度，则断开与移动旋钮的无线连接；否则，感应器不进行任何操作。即，若感应器当前未与移动旋钮相连，或感应器与移动旋钮相连但其接收到的信号强度小于等于其自身感应到的信号强度，则不进行任何操作。
随后，移动旋钮感应各感应器发出的无线信号，并与感应到的无线信号强度最大的感应器建立无线连接。
例如，如图4所示，在当前时刻t1，移动旋钮300与房间2内的感应器120-2连接。随后，用户携带移动旋钮300在房屋中走动，在下一时刻t2，用户携带移动旋钮300进入房间1。
感应器120-1～120-3适于感应移动旋钮300发出的无线信号，并将感应数据发送至网关110。以下为感应器120-1在t2时刻发出的感应数据的一个示例：
MAC＝F76DEB973448，RSSI＝-50，NAME＝BM02X-B748；
其中，MAC为感应器120-1的MAC地址；RSSI为感应器120-1所感应到的移动旋钮300发出的无线信号的信号强度，其单位为dBm；NAME为移动旋钮300的标识。
感应器120-2在t2时刻发出的感应数据如下：
MAC＝F76DEB973449，RSSI＝-60，NAME＝BM02X-B748；
其中，MAC为感应器120-2的MAC地址；RSSI为感应器120-2所感应到的移动旋钮300发出的无线信号的信号强度，其单位为dBm；NAME为移动旋钮300的标识。
感应器120-3在t2时刻发出的感应数据如下：
MAC＝F76DEB973450，RSSI＝-70，NAME＝BM02X-B748；
其中，MAC为感应器120-3的MAC地址；RSSI为感应器120-3所感应到的移动旋钮300发出的无线信号的信号强度，其单位为dBm；NAME为移动旋钮300的标识。
感应器120-1～120-3将感应到的感应数据发送至网关110，网关110将接收到的感应数据广播至各感应器，这样，感应器120-1将接收到网关110广播的感应器120-2、120-3的感应数据，感应器120-2将接收到网关110广播的感应器120-1、120-3的感应数据，感应器120-3将接收到网关110广播的感应器120-2、120-3的感应数据。
由于当前感应器120-1、120-3均未与移动旋钮300相连，因此感应器120-1、120-3在接收到网关110广播的感应数据后，无需做任何操作。感应器120-2当前与移动旋钮300相连，感应器120-2在接收到感应器120-1、120-3的感应数据后，判断接收到的感应器120-1、120-3的信号强度与其自身感应到的信号强度的大小。由于感应器120-1的信号强度为-50dBm，大于其自身感应到的信号强度-60dBm，因此感应器120-2主动断开与移动旋钮300的连接。
随后，移动旋钮300将自动连接感应器120-1～120-3中的信号强度最大者，由于感应器120-1的信号强度为-50dBm，大于感应器120-2、120-3的信号强度-60dBm、-70dBm，因此，移动旋钮300与感应器120-1连接。
在移动旋钮300与一感应器120建立无线连接后，网关110将房屋内各设备的工作状态数据通过与移动旋钮相连的感应器120发送至移动旋钮300，以便移动旋钮300对上述工作状态数据进行显示。工作状态数据例如包括设备的开关状态，灯具的亮度，空调的温度、工作模式等，但不限于此。
根据一种实施例，房屋中还设置有多个传感器，例如温湿度传感器、PM2.5传感器等。当移动旋钮300与一感应器120建立无线连接后，网关110还适于获取各传感器采集的环境数据，并将环境数据通过与移动旋钮相连的感应器120发送至移动旋钮300，以便移动旋钮300对环境数据进行显示。
根据一种实施例，网关110适于根据多个感应器120的位置坐标以及接收到的这多个感应器120的信号强度来确定移动旋钮300所在的房间，将该房间的标识通过与移动旋钮300相连的感应器120发送至移动旋钮300，以便移动旋钮300在其界面上显示该房间的工作状态数据和/或环境数据。
根据一种实施例，移动旋钮的110所在的房间可以按照以下方法确定：当网关110接收到至少三个感应器发来的信号强度时，从中选择信号强度最大的三个感应器，例如，信号强度最大的三个感应器为感应器120-1～120-3，记录下这三个信号强度值RSSI1、RSSI2、RSSI3，并获取这三个感应器的位置坐标(p1，q1)，(p2，q2)，(p3，q3)。
随后，根据信号强度值来确定感应器与移动旋钮的距离。感应器与移动旋钮的距离d(单位：米)例如可以按照以下公式计算：
Figure GDA0002769994950000101
其中，RSSI为感应器所感应到的信号强度，A为单位信号强度，即当感应器与移动旋钮相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子。
随后，通过求解以下方程组，即可确定移动旋钮的位置坐标(a，b)：
Figure GDA0002769994950000102
其中，(p1，q1)、(p2，q2)、(p3，q3)分别为感应器120-1、120-2、120-3的位置坐标，d1、d2、d3分别为根据式(1)计算出的感应器120-1、120-2、120-3到移动旋钮300的距离。式(2)相当于以每个感应器的位置坐标为圆心，以信号强度所对应的距离为半径做三个圆，如图5所示，这三个圆的交点(a，b)即为移动旋钮300的位置。
在确定了移动旋钮的位置坐标(a，b)后，根据该坐标，即可确定移动旋钮所在的房间。在确定了移动旋钮所在的房间后，可以在该移动旋钮上显示该房间的设备的工作状态数据和/或环境数据，以便于用户对当前所在的房间中的设备进行控制，提高用户体验。例如，通过计算，确定移动旋钮位于2楼的老人房中，相应地，如图6所示，在移动旋钮上显示当前用户所处的房间(F2-老人房)，并显示该房间的环境数据。
在移动旋钮300与一感应器120建立无线连接后，移动旋钮300通过该感应器从网关处获取房屋内各设备的工作状态数据并进行显示，用户通过操作移动旋钮，即可对房屋内的设备进行控制。
图7A～7E示出了根据本发明一个实施例的在移动旋钮上选择目标设备并对其进行控制的示意图。图7A示出了楼层选择界面，用户可以通过在该界面上左右滑动来选择楼层，例如，用户最终选中了2层(F2)。在选定了楼层(2层)之后，进入2层的房间选择界面，如图7B所示。用户可以在图7B所示的界面中，通过左右滑动来选择房间，例如，用户最终选中了客厅。在选定了房间之后，进入客厅的设备选择界面，如图7C所示。用户可以在图7C所示的界面中，通过左右滑动来选择要控制的设备，例如，用户最终选中了吊灯1D-D16作为待控制的目标设备。随后，进入如图7D、7E所示的吊灯1D-D16的控制界面，用户可以在图7D、7E所示的界面中对吊灯1D-D16下发控制指令。
图7D、7E中的文字、图标的亮度用于表示吊灯1D-D16的开关状态。在图7D中，文字“吊灯1D-D16”、吊灯图标以及边缘的锯齿状环形图标的亮度较暗，表明吊灯1D-D16处于关闭状态；在图7E中，文字“吊灯1D-D16”、吊灯图标以及边缘的锯齿状环形图标的亮度较亮，表明吊灯1D-D16处于打开状态。用户通过点击图7D、7E中的灯具图标，可以对吊灯1D-D16的开关状态进行切换。例如，在图7D的状态下，用户点击灯具图标，会产生一个打开吊灯1D-D16的控制指令，进而打开吊灯1D-D16，移动旋钮的界面将由图7D切换到图7E。在图7E的状态下，用户点击灯具图标，会产生一个关闭吊灯1D-D16的控制指令，进而关闭吊灯1D-D16，移动旋钮的界面将由图7E切换到图7D。
图7D、7E中，界面边缘的锯齿状环形图标用于表示吊灯1D-D16的亮度。在图7D中，锯齿状环形图标全暗，表明吊灯1D-D16的亮度为0，即吊灯1D-D16处于关闭状态；在图7E中，锯齿状环形图标全亮，表明吊灯1D-D16的亮度已达到最大亮度。用户可以通过按键或触摸手势来调整界面中点亮的锯齿的个数，从而调整吊灯1D-D16的亮度。界面中点亮的锯齿的个数越多，吊灯1D-D16的亮度越大。
参见前述图3，移动旋钮300包括基体310和金属圈320，金属圈320设置于基体310的外侧壁上，并可相对于基体310沿周向进行转动。基体310的内部设置有霍尔元件(霍尔元件未在图3中示出)，根据霍尔效应，霍尔元件适于感应金属圈320的转动行为，并将该转动行为转化为针对目标设备的控制指令，具体地，将转动行为转化为用于调节目标设备的数值型参数的控制指令。这样，用户可以通过旋转金属圈320来对设备的数值型参数进行调节，使得对设备的控制更加直观、便于操作。
对应于图7D、7E，用户可以通过转动金属圈320来调节吊灯1D-D16的亮度。霍尔元件可以感应金属圈320的转动方向以及转动距离，从而确定吊灯1D-D16的亮度的调节方向(调大或调小)以及调节量(例如30％)。
根据一种实施例，交互终端130可以是移动旋钮300与控制面板200的组合。在本发明的实施例中，控制面板200中设置有与移动旋钮300相对应的无线通信模块，以与移动旋钮300建立无线连接并通信。例如，控制面板200和移动旋钮300中均设置有蓝牙模块，相应地，控制面板200与移动旋钮300可以建立蓝牙连接并进行通信。
移动旋钮300适于与控制面板200建立无线连接，控制面板200与网关110通信连接。移动旋钮300适于接收用户发出的针对目标设备的控制指令，将该控制指令通过控制面板200发送至网关110，网关110进一步将该控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
移动旋钮300与控制面板200可拆卸连接。图8示出了根据本发明一个实施例的移动旋钮300与控制面板200组合连接的立体图。如图8所示，当移动旋钮300与控制面板200组合连接时，移动旋钮300与控制面板200相接触，二者可以建立无线连接并通信，且控制面板200能够为移动旋钮300进行无线充电。当移动旋钮300与控制面板200未组合连接时，二者不相接触，控制面板200不能为移动旋钮300充电，不过二者可能建立无线连接并通信。
当移动旋钮300未与控制面板200组合连接时，用户有两种方式来对房屋中的设备进行控制：
1)参见前文描述，移动旋钮300与一感应器120连接，用户通过操作移动旋钮300来下发控制指令，该控制指令依次通过感应器120、网关110发送至目标设备，以对目标设备进行控制。目标设备在执行控制指令后，会产生反馈数据，反馈数据将依次经过网关110、感应器120发送至移动旋钮300进行显示，已告知用户控制指令的执行结果(是否执行成功)。
2)用户通过操作控制面板200来下发控制指令，控制指令通过网关110发送至目标设备，以对目标设备进行控制。目标设备在执行控制指令后，会产生反馈数据，反馈数据通过网关110发送至控制面板200进行显示，以告知用户控制指令的执行结果。
当移动旋钮300与控制面板200组合连接后，控制面板200可对移动旋钮300进行充电，此时，用户亦有两种方式来对房屋中的设备进行控制：
1)用户通过操作控制面板200来下发控制指令，控制指令通过网关110发送至目标设备，以对目标设备进行控制。目标设备在执行控制指令后，会产生反馈数据，反馈数据通过网关110发送至控制面板200进行显示，以告知用户控制指令的执行结果。
2)用户通过移动旋钮300来下发控制指令，移动旋钮300将接收到的针对目标设备的控制指令依次通过控制面板200和网关110发送至目标设备，以对目标设备进行控制。目标设备在执行控制指令后，会产生反馈数据，反馈数据将依次经过网关110、控制面板200发送至移动旋钮300进行显示，已告知用户控制指令的执行结果。
当控制面板200与移动旋钮300组合使用时，由于控制面板200的显示及触控面积较大，用户在控制面板200上不易造成误操作。另外，当控制面板200与移动旋钮300建立连接时，控制面板200可以为移动旋钮300充电，且用户可以通过旋转移动旋钮300上的金属圈320来更加方便、直观地调节设备的数值型参数。
在以上所描述的实施例中，从移动旋钮的可移动性、灵活性、定位准确性以及省电方面考虑，移动旋钮300不直接与网关110通信，而是需要通过与之无线连接的感应器120或控制面板200来与网关110通信。
根据一种实施例，交互终端130为智能音箱500。
智能音箱500通常设置于房屋中。如图1所示，智能音箱500通过音箱服务端600与网关110通信。智能音箱500适于接收用户发出的语音指令，将该语音指令发送至音箱服务端600进行解析，以便音箱服务端600确定该语音指令所对应的目标设备及控制指令。音箱服务端600例如可以采用语音识别技术(Automatic Speech Recognition，简称ASR)来确定用户的语音指令所对应的文本信息，然后采用自然语言处理(Natural LanguageProcessing，简称NLP)技术来识别出用户的意图，确定目标设备及控制指令。
音箱服务端600确定该语音指令所对应的目标设备及控制指令后，将目标设备及控制指令发送至网关110。相应地，网关110接收音箱服务端解析并发送的针对目标设备的控制指令，将该控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
在本发明的实施例中，交互终端130包括控制面板200、移动旋钮300、智能音箱500等多种类型。用户可以通过单独的控制面板200、单独的移动旋钮300、移动旋钮300与控制面板200的组合、智能音箱500等，来实现对房屋中所有智能设备的控制，交互方式多样，能够满足用户在不同场景下对智能设备的调控需求。
根据一种实施例，如图9所示，网关110进一步包括智能网关112和与智能网关112相连的至少一个子网关114，智能网关112与交互终端130通信连接，子网关114与房屋中的至少一个设备通信连接。
智能网关112分别与各子网关114通信连接，智能网关112与子网关114之间采用第一通信协议进行通信。第一通信协议例如可以是TCP/IP协议、UDP协议等，但不限于此。例如，参见图9，智能网关112可以以有线或无线的方式分别与子网关114-1、114-2、114-3通信连接，智能网关112采用TCP/IP协议与子网关114-1、114-2、114-3进行通信。根据一种实施例，智能网关112可以与子网关114建立HTTP长连接，并在二者之间采用TCP/IP协议进行双向信息传输。
智能网关112除了与各子网关114通信连接外，还可以与支持第一通信协议的设备通信连接。例如，如图9所示，设备8支持第一通信协议，智能网关112可以与设备8直接通信连接。
子网关114与房屋中的至少一个设备通信连接，子网关114与其连接的设备之间采用第二通信协议进行通信。第二通信协议是与第一通信协议不同的通信协议。第二通信协议例如可以是蓝牙协议、ZigBee协议、Z-wave协议、或设备生产厂商自定义的通信协议等，但不限于此。例如，参见图9，子网关114-1分别与设备1、设备2、设备3通信连接，子网关114-1采用蓝牙协议与设备1～3进行通信；子网关114-2分别与设备4、设备5通信连接，子网关114-2采用ZigBee协议与设备4、设备5进行通信；子网关114-3分别与设备6、设备7通信连接，子网关114-3采用设备6、设备7的生产厂商自定义的通信协议与设备6、设备7进行通信(这种情况下，设备6、设备7通常由同一厂商生产)。
子网关114与其连接的至少一个设备组成子网。例如，参见图9，子网关114-1与设备1～3组成一个子网，子网关114-2与设备4、5组成一个子网，子网关114-3与设备6、7组成一个子网。
子网关114设置于智能网关112与不支持第一通信协议的设备之间，其能够支持第一通信协议和第二通信协议，并且可进行第一通信协议与第二通信协议的数据转换，从而实现智能网关112与不支持第一通信协议的设备之间的中转通信。子网关114例如可以实现为路由器、启用了路由协议的服务器、或设备生产厂商所生产的相应的网关产品等，但不限于此。
在本发明的实施例中，智能网关112接收交互终端130发来的针对目标设备的控制指令，基于目标设备与智能网关112、子网关114的连接情况，有以下两种处理方式：
1)目标设备与子网关相连：智能网关112确定目标设备所连接的目标子网关，采用第一通信协议将该控制指令发送至目标子网关。目标子网关在接收到智能网关以第一通信协议发来的控制指令后，对该控制指令进行协议转换，即，将该控制指令转换成符合成第二通信协议的数据格式，并采用第二通信协议将控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
2)目标设备与智能网关直接相连：智能网关112直接采用第一通信协议将该控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
根据一种实施例，智能网关112在接收到用户发出的针对目标设备的控制指令时，一并接收目标子网关的标识以目标设备在子网中的标识。目标子网关的标识为用于唯一标识该目标子网关的字符串，目标设备在子网中的标识为用于在子网中唯一标识该目标设备的字符串。随后，智能网关112采用第一通信协议将控制指令以及目标设备在子网中的标识发送至目标子网关。随后，目标子网关根据目标设备在子网中的标识，采用第二通信协议将控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
以下是控制指令的传输过程的一个具体示例：
首先，智能网关112通过TCP/IP协议接收到交互终端130(例如控制面板200)发来的JSON数据包，数据格式如下：
Figure GDA0002769994950000161
Figure GDA0002769994950000171
其中，deviceId为目标子网关的标识；messageId为消息标识，用于唯一标识一次控制行为；action为控制类型，action的值为"setDeviceOn"表示控制类型为打开设备；time为控制指令的发出时间；parameters为控制指令的具体参数，其中，aid为目标设备在子网中的标识，open表示本次控制指令操作的是设备的open属性，open的值为true表示本次控制将打开设备。
随后，智能网关112将上述数据进行一定的简化后(例如可以舍去目标子网关的标识等信息)，采用TCP/IP协议发送至目标子网关，简化后的数据格式如下：
Figure GDA0002769994950000172
其中，aid为目标设备在子网中的标识；iid为待操作的属性的标识，此处待操作的属性为开关属性，开关属性的标识为10；value为操作后的属性值，value的值为true，表明将开关属性设置为开。
随后，目标子网关将上述数据进行一定的简化后(例如可以舍去目标设备在子网中的标识)，采用蓝牙协议将控制指令发送至目标设备，简化后的数据格式如下：
Figure GDA0002769994950000173
Figure GDA0002769994950000181
其中，open表示本次控制指令操作的是目标设备的open属性，open的值为true表示本次控制将打开目标设备。
基于本发明的技术方案，通过智能网关112与子网关114的组合，智能家居系统100可以对不同厂商生产的、支持不同通信协议的设备进行统一、高效地控制与管理，提高了用户体验。
举例来说，厂商A生产的设备1、设备2、设备3仅支持蓝牙协议，为了便于用户对设备1～设备3进行管理和控制，厂商A还提供了相应的蓝牙网关A和终端应用A，用户通过操作应用A来下发控制指令，控制指令通过蓝牙网关A发送至设备1～3。厂商B生产的设备4、设备5仅支持ZigBee协议，为了便于用户对设备4、5进行控制，厂商B还提供了相应的ZigBee网关B和终端应用B，用户通过操作应用B来下发控制指令，控制指令通过网关B发送至设备4、5。厂商C生产的设备6、设备7仅支持其自定义的通信协议，为了便于用户对设备6、7进行控制，厂商C还提供了相应的网关C和终端应用C，用户通过操作应用C来下发控制指令，控制指令通过网关C发送至设备6、7。
若基于现有技术的方案，由于设备1～设备7所支持的通信协议不同，为了控制设备1～设备7，用户需要在其终端中安装三个应用，即应用A～C，通过操作相应的应用来控制相应的设备。
而基于本发明的技术方案，设置一智能网关112，该智能网关分别与厂商提供的网关A～C通信连接，网关A～C对应于本发明中的子网关114。在用户的手机等终端中安装一个用于向智能网关发送控制指令的应用D，或配置专门用于与智能网关112通信的交互终端(例如前述控制面板200、移动旋钮300等)，用户通过操作应用D或通过专门的交互终端来下发控制指令，控制指令通过智能网关发送至相应的网关A～C。网关A～C进行通信协议转换，并将转换后控制指令发送至待控制的设备。这样，基于本发明的技术方案，通过配置智能网关112并且将智能网关112分别与子网关A～C相连，用户仅需要在其终端中安装一个应用(即应用D)或采用一个专门的交互终端，便可实现对不同厂商生产的、支持不同通信协议的设备的统一控制，简化了用户操作，提高了用户体验。
此外，基于本发明的技术方案，交互终端包括控制面板200、移动旋钮300、手机等终端400、智能音箱500等多种类型。用户可以通过单独的控制面板200、单独的移动旋钮300、移动旋钮300与控制面板200的组合、手机等终端400(上安装的特定应用)、智能音箱500等，来实现对房屋中所有智能设备的控制，交互方式多样，能够满足用户在不同场景下对智能设备的调控需求。
A11：A1所述的系统，其中，所述交互终端包括智能音箱；
所述智能音箱接收用户发出的语音指令，将所述语音指令发送至音箱服务端进行解析，以便所述音箱服务端确定所述语音指令所对应的目标设备及控制指令；
所述网关接收音箱服务端解析并发送的针对目标设备的控制指令。
A12：A1-11中任一项所述的系统，其中，所述网关包括智能网关和与所述智能网关相连的至少一个子网关，所述智能网关与所述交互终端通信连接，所述子网关与房屋中的至少一个设备通信连接；
所述智能网关接收针对目标设备的控制指令，采用第一通信协议将所述控制指令发送至目标子网关，其中，所述目标子网关为所述目标设备所连接的子网关；
所述目标子网关采用第二通信协议将所述控制指令发送至目标设备，以对所述目标设备进行控制。
A13：A12所述的系统，其中，所述子网关与其连接的至少一个设备组成子网，所述智能网关还适于接收目标子网关的标识以及目标设备在子网中的标识；
所述智能网关采用第一通信协议将所述控制指令以及目标设备在子网中的标识发送至目标子网关；
所述目标子网关根据所述目标设备在子网中的标识，采用第二通信协议将所述控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
A14：A12或13所述的系统，其中，所述第一通信协议为TCP/IP协议，所述第二通信协议为蓝牙协议、ZigBee协议或自定义的通信协议。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (12)

1.一种智能家居系统，适于对房屋中的设备进行控制，所述系统包括交互终端和网关，所述网关分别与所述交互终端和所述房屋中的设备通信连接；
所述交互终端适于接收用户发出的针对目标设备的控制指令，并将所述控制指令发送至所述网关，其中，
所述交互终端包括移动旋钮，所述房屋中固定设置有至少一个感应器，所述至少一个感应器分别与所述网关通信连接，所述感应器适于感应所述移动旋钮发出的无线信号，并将感应数据发送至网关，其中，所述感应数据包括感应器感应到的无线信号的信号强度；
所述网关将接收到的感应数据广播至各感应器；
当前与移动旋钮相连的感应器在接收到网关广播的感应数据后，若感应数据中的信号强度大于其自身感应到的信号强度，则断开与移动旋钮的无线连接；
所述移动旋钮适于感应所述至少一个感应器发出的无线信号，以及与信号强度最大的感应器建立无线连接；
所述移动旋钮适于接收用户发出的针对目标设备的控制指令，将所述控制指令通过与之相连的感应器发送至所述网关；
所述网关接收针对目标设备的控制指令，将所述控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述交互终端包括控制面板。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述交互终端包括移动旋钮和控制面板，所述移动旋钮适于与所述控制面板建立无线连接，所述控制面板与所述网关通信连接；
所述移动旋钮适于接收用户发出的针对目标设备的控制指令，并将所述控制指令通过所述控制面板发送至所述网关。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述感应数据还包括感应器的物理地址以及移动旋钮的标识。
5.如权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，移动旋钮与感应器建立无线连接后，所述网关将房屋内各设备的工作状态数据和/或房屋内各传感器采集到的环境数据通过与移动旋钮相连的感应器发送至移动旋钮，以便所述移动旋钮对所述工作状态数据和/或所述环境数据进行显示。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述网关适于根据多个感应器的位置坐标以及接收到的所述多个感应器的信号强度来确定移动旋钮所在的房间，将所述房间的标识通过与移动旋钮相连的感应器发送至移动旋钮；
所述移动旋钮适于在界面上显示所述房间的工作状态数据和/或环境数据。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述移动旋钮包括基体和金属圈，所述金属圈设置于所述基体的外侧壁上并可相对于所述基体转动；
所述基体的内部设置有霍尔元件，所述霍尔元件适于感应所述金属圈的转动行为，并将所述转动行为转化为针对目标设备的控制指令。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述霍尔元件适于将所述转动行为转化为用于调节目标设备的数值型参数的控制指令。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述交互终端包括智能音箱；
所述智能音箱接收用户发出的语音指令，将所述语音指令发送至音箱服务端进行解析，以便所述音箱服务端确定所述语音指令所对应的目标设备及控制指令；
所述网关接收音箱服务端解析并发送的针对目标设备的控制指令。
10.如权利要求1所述的系统，其中，所述网关包括智能网关和与所述智能网关相连的至少一个子网关，所述智能网关与所述交互终端通信连接，所述子网关与房屋中的至少一个设备通信连接；
所述智能网关接收针对目标设备的控制指令，采用第一通信协议将所述控制指令发送至目标子网关，其中，所述目标子网关为所述目标设备所连接的子网关；
所述目标子网关采用第二通信协议将所述控制指令发送至目标设备，以对所述目标设备进行控制。
11.如权利要求10所述的系统，其中，所述子网关与其连接的至少一个设备组成子网，所述智能网关还适于接收目标子网关的标识以及目标设备在子网中的标识；
所述智能网关采用第一通信协议将所述控制指令以及目标设备在子网中的标识发送至目标子网关；
所述目标子网关根据所述目标设备在子网中的标识，采用第二通信协议将所述控制指令发送至目标设备，以对目标设备进行控制。
12.如权利要求10或11所述的系统，其中，所述第一通信协议为TCP/IP协议，所述第二通信协议为蓝牙协议、ZigBee协议或自定义的通信协议。
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