CN111399389A - 智能家电控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了智能家电控制系统及控制方法，该系统包括若干包括网关模块的智能家电和若干包括蓝牙模块的智能家电；各网关模块和各蓝牙模块均接入到蓝牙mesh网络中；各网关模块利用其WIFI功能接收外部用户终端通过APP而发来的针对任一上述智能家电的控制指令，并利用其蓝牙技术和蓝牙mesh技术在该控制指令不针对于所属智能家电时广播该控制指令，反之则处理该控制指令；各蓝牙模块利用其蓝牙技术和蓝牙mesh技术接收外部广播的控制指令，在该控制指令不针对于所属智能家电时广播该控制指令，反之则处理该控制指令。用户通过一个APP即可控制网络中各模块所属的智能家电，故本方案能够提高用户控制智能家电时的使用舒适感。

Description

智能家电控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及智能家电控制系统及控制方法。

背景技术

智能家电，如智能冰箱、智能空调、智能窗帘、智能台灯、智能电视、智能洗衣机等家电产品，是智能家居的组成部分。

如申请公布号分别为CN 106161156 A、CN 106658388 A、CN 208723933 U的专利申请所公开的，智能家电设备目前普遍采用蓝牙、WIFI模块来实现物联网技术。比如，用户手机上可以下载有用于控制一智能家电的APP，并绑定上该智能家电以实现智能家电的配网流程，之后用户即可通过手机APP对该智能家电进行控制。

但随着家庭中的智能家电越来越多，用户需要对各个智能家电分别配网，并通过不同APP来控制所绑定的智能家电，使得这一控制方式较为繁琐，带给用户的使用舒适感大幅降低。

发明内容

本发明提供了智能家电控制系统及控制方法，能够提高用户控制智能家电时的使用舒适感。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了智能家电控制系统，包括：至少一个第一智能家电和至少一个第二智能家电；

其中，每一个所述第一智能家电均包括网关模块；

其中，每一个所述第二智能家电均包括蓝牙模块；

其中，每一个所述第一智能家电中的网关模块均具有WIFI功能；

每一个所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均具有蓝牙功能，以可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术，并均接入到蓝牙mesh网络中；

每一个所述第一智能家电中的网关模块，均用于利用WIFI功能，接收外部用户终端通过其上安装的目标APP而发来的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令；

每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，接收外部广播的控制指令，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令。

进一步地，该智能家电控制系统还包括：整数个第三智能家电和整数个第四智能家电；

其中，每一个所述第三智能家电均包括网关模块；

其中，每一个所述第四智能家电均包括蓝牙模块；

其中，每一个所述第三智能家电中的网关模块均具有WIFI功能；

每一个所述第三智能家电中的网关模块和每一个所述第四智能家电中的蓝牙模块均具有蓝牙功能，以可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术；

任一所述第一智能家电与所述目标APP相绑定；

与所述目标APP相绑定的第一智能家电中的目标网关模块，用于利用蓝牙技术执行：接收并广播所述用户终端通过所述目标APP而发来的设备搜索命令；接收外部广播的设备标识并发送给所述用户终端；接收所述用户终端通过所述目标APP而发来的、针对至少一个目标设备标识的连接请求，所述至少一个目标设备标识包括每一个其他所述第一智能家电的设备标识和每一个所述第二智能家电的设备标识；广播针对各个所述目标设备标识的设备连接命令；

每一个其他所述第一智能家电中的网关模块、每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块、每一个所述第三智能家电中的网关模块和每一个所述第四智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙技术执行：接收外部广播的所述设备搜索命令，并广播所属智能家电的设备标识；接收外部广播的设备连接命令；

每一个其他所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙mesh技术，执行接收到的针对所属智能家电的设备标识的设备连接命令，以搭建所述蓝牙mesh网络。

进一步地，所述设备标识包括MAC地址(Media Access Control Address，媒体存取控制位址)。

进一步地，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板通过执行控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；广播控制主板返回的家电状态信息；接收并广播外部广播的家电状态信息；

每一个所述第一智能家电中的网关模块，均用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板通过执行控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；利用WIFI功能，将控制主板返回的家电状态信息发送给外部的云服务平台，将接收到的外部广播的家电状态信息发送给所述云服务平台。

进一步地，该智能家电控制系统还包括：所述云服务平台和所述用户终端；

其中，所述用户终端，用于接收外部通过所述目标APP而输入的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；利用WIFI功能，将接收到的控制指令发送给所述云服务平台，接收所述云服务平台发来的家电状态信息并进行展示；

所述云服务平台，用于利用WIFI功能，将接收到的控制指令发送给任一所述第一智能家电中的网关模块，接收任一所述第一智能家电中的网关模块发来的家电状态信息，并将接收到的家电状态信息发送给所述用户终端。

进一步地，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均支持蓝牙5.0BLE技术，并分别焊接于所属智能家电中的控制主板上，并通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)、TWI(Two—wire Serial Interface)通信协议中的任意一种或多种与控制主板进行通信；

每一个所述蓝牙模块均包括数据接收系统、中央处理系统、内置OTP(One TimePassword，一次性密码)程序存储系统和数据发射系统；

其中，所述数据接收系统，用于利用所属智能家电中控制主板的PCB(PrintedCircuit Board，印制电路板)板载天线，接收外部广播的控制指令；将接收到的控制指令通过射频线路传输到所述中央处理系统；

所述中央处理系统，用于利用所述内置OTP程序存储系统中存储的处理程序，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，将接收到的控制指令输出到所述数据发射系统，在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令；

所述数据发射系统，用于利用所述PCB板载天线，以电磁波的形式广播接收到的控制指令。

进一步地，所述中央处理系统，用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将接收到的控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板执行通过控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；将控制主板返回的家电状态信息输出到所述数据发射系统；

所述数据发射系统，用于利用所述PCB板载天线，以电磁波的形式广播接收到的家电状态信息。

进一步地，每一个所述第一智能家电中的网关模块分别焊接于所属智能家电中的控制主板上，并与控制主板进行通信；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均包括：应用处理器、低功耗1x111n单频频段WIFI子系统、蓝牙子系统和电源管理系统；

其中，所述应用处理系统支持UART、I2C总线(Inter－Integrated Circuit)、SPI、I2S(Inter—IC Sound，集成电路内置音频总线)、PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)和辅助ADC(Ant Delete Center)协议中的至少一种，并包含嵌入式SRAM(StaticRandom-Access Memory，静态随机存取存储器)和/或嵌入式ROM(read only memory，只读存储器)；

所述WIFI子系统包括基带、MAC，以及包括802.11b无线电、802.11g无线电、802.11n无线电中的至少一个；

所述蓝牙子系统包括蓝牙收音机、基带、链路控制器；

所述电源管理系统采用DC-DC电源芯片MP1652，支持12V-5V宽电源输入；

所述应用处理系统，用于利用AFH(Adaptive Frequency Hopping，自适应跳频)技术、功率控制技术，控制所述WIFI子系统和所述蓝牙子系统，对所属智能家电中控制主板上的同一根PCB板载天线进行分时复用。

进一步地，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均包括：低功耗蓝牙芯片；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均包括：同时支持WIFI和蓝牙的双模芯片。

第二方面，本发明提供了智能家电控制方法，应用于上述第一方面中任一所述的智能家电控制系统，该方法包括：

每一个所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均接入到蓝牙mesh网络中；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均利用WIFI功能，接收外部用户终端通过其上安装的目标APP而发来的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；

在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，每一个所述第一智能家电中的网关模块均处理接收到的控制指令；

每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，接收外部广播的控制指令，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；

在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均处理接收到的控制指令。

本发明提供了智能家电控制系统及控制方法，该系统包括若干包括网关模块的智能家电和若干包括蓝牙模块的智能家电；各网关模块和各蓝牙模块均接入到蓝牙mesh网络中；各网关模块利用其WIFI功能接收外部用户终端通过APP而发来的针对任一上述智能家电的控制指令，并利用其蓝牙技术和蓝牙mesh技术在该控制指令不针对于所属智能家电时广播该控制指令，反之则处理该控制指令；各蓝牙模块利用其蓝牙技术和蓝牙mesh技术接收外部广播的控制指令，在该控制指令不针对于所属智能家电时广播该控制指令，反之则处理该控制指令。用户通过一个APP即可控制网络中各模块所属的智能家电，故本发明能够提高用户控制智能家电时的使用舒适感。

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是本发明一实施例提供的一种智能家电控制系统的示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种智能家电控制方法的流程图。

具体实施方式

为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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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的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。

请参考图1，本发明实施例提供了一种智能家电控制系统，可以包括：至少一个第一智能家电和至少一个第二智能家电；

其中，每一个所述第一智能家电均包括网关模块；

其中，每一个所述第二智能家电均包括蓝牙模块；

其中，每一个所述第一智能家电中的网关模块均具有WIFI功能；

每一个所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均具有蓝牙功能，以可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术，并均接入到蓝牙mesh网络中；

每一个所述第一智能家电中的网关模块，均用于利用WIFI功能，接收外部用户终端通过其上安装的目标APP而发来的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令；

每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，接收外部广播的控制指令，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令。

本发明实施例提供了智能家电控制系统，该系统包括若干包括网关模块的智能家电和若干包括蓝牙模块的智能家电；各网关模块和各蓝牙模块均接入到蓝牙mesh网络中；各网关模块利用其WIFI功能接收外部用户终端通过APP而发来的针对任一上述智能家电的控制指令，并利用其蓝牙技术和蓝牙mesh技术在该控制指令不针对于所属智能家电时广播该控制指令，反之则处理该控制指令；各蓝牙模块利用其蓝牙技术和蓝牙mesh技术接收外部广播的控制指令，在该控制指令不针对于所属智能家电时广播该控制指令，反之则处理该控制指令。用户通过一个APP即可控制网络中各模块所属的智能家电，故本发明实施例能够提高用户控制智能家电时的使用舒适感。

详细地，上述第一智能家电可以为家居环境中的蓝牙网关设备，比如图1中所示出的智能冰箱、智能空调，蓝牙网关设备包括网关模块(或称蓝牙网关模块)，网关模块具有WIFI功能和蓝牙功能，可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术。

详细地，上述第二智能家电可以为家居环境中的单蓝牙设备，比如图1中所示出的智能台灯、智能电视、智能洗衣机，单蓝牙设备包括蓝牙模块，蓝牙模块不具有WIFI功能但具有蓝牙功能，可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术。

在本发明一个实施例中，上述蓝牙模块至少可以具有下述特征：支持蓝牙4.2及以上协议、支持标准蓝牙协议、自动快速搜索连接附近蓝牙设备、超低功耗保持连接与传输数据、需要传输的数据量较小、支持蓝牙Mesh技术、通过广播方式发送数据。

在本发明一个实施例中，上述网关模块至少可以具有下述特征：(1)具有WIFI+蓝牙的双模芯片，WIFI部分支持1T1R802.11b/g/n2.4GHz，蓝牙部分支持蓝牙4.2及以上协议，支持蓝牙SIG MESH共有协议；(2)采用蓝牙和WIFI共存技术，共用一根天线，通过软件实现天线的分时复用；蓝牙部分采用AFH技术、功率控制等技术，避免和WIFI部分之间互相冲突；(3)自动搜索附近蓝牙设备，通过蓝牙Mesh技术快速完成组网，收集整合传输周围蓝牙设备数据；(4)通过WIFI部分实现互联网连接及数据传输。

详细地，上述蓝牙技术可以为蓝牙4.2及以上技术，比如可以优选使用蓝牙5.0技术。具体地，支持蓝牙5.0BLE技术的蓝牙模块，可具备快速搜索、快速连接、超低功耗保持连接和传输数据的特点，可提供室内精准导航定位。

详细地，上述网关模块可以使用支持WIFI和蓝牙的双模芯片而制成，上述蓝牙模块可以使用低功耗蓝牙芯片而制成。因此，在本发明一个实施例中，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均包括：低功耗蓝牙芯片；每一个所述第一智能家电中的网关模块均包括：同时支持WIFI和蓝牙的双模芯片。

本发明实施例中，为实现家居环境中各个智能家电间的互联互通，可以令各个第一智能家电中的网关模块和各个第二家电中的蓝牙模块均已接入蓝牙mesh网络。如此，用户可以通过用户终端远程下发控制指令，以期控制蓝牙mesh网络中的任一智能家电。用户发出的控制指令可被下发至蓝牙mesh网络中的任一蓝牙网关设备，进而基于蓝牙mesh网络中各设备间支持的蓝牙数据传输技术，控制指令可被下发至待控制的智能家电。

请参考图1，蓝牙模块和网关模块共同组成多对多的蓝牙低功耗设备通信拓扑网络，即蓝牙mesh网络。蓝牙mesh网络支持家庭中的所有蓝牙设备接入，并作为蓝牙mesh网络中的各种节点。比如，中继节点和边缘节点可由蓝牙模块承担，代理节点可由网关模块承担。

详细地，中继节点可负责其蓝牙覆盖范围内的边缘节点所发起的friendship连接请求，并进行数据收发；代理节点基于内部网关模块所具备的WIFI(无线通讯技术)功能，可用于暂存下发的数据并等待中继节点模块查询并获取数据，将中继节点广播过来的数据实时传输到云平台，实现上网功能。

请参考图1，基于搭建好的蓝牙mesh网络，用户通过在手机端安装智慧家庭APP及通过穿戴设备，例如智能手环，可对装配蓝牙模块及网管模块的智能家居产品进行控制。

基于上述内容可知，本发明实施例通过使用网关模块和单蓝牙模块，即可解决用户目前在使用智慧家庭设备时，所遇到的需多次配网、配网成功率低、设备不能联动等问题。本发明实施例中，用户只需要一个智慧家庭APP，就可以实时控制蓝牙mesh网络中所有满足蓝牙标准协议的蓝牙网关设备或单蓝牙设备。

通常情况下，网管模块和蓝牙模块的体积特别小，可以嵌入式的安装在任何智能家电产品的任何位置，只需要通过一根4pin线进行供电、UART通信，就可以进入使用状态。可见，无论从模块的安装环节还是使用环节来看，都可以带给家电产品诸多好处。

基于上述内容可知，本发明实施例涉及到蓝牙网关技术和蓝牙技术在智能家电设备上的配合使用，提供了这一新的物联网具体实施方案。即便用户家庭中的蓝牙网关设备和单蓝牙设备源自不同的生产厂家，只要其支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术，即可接入蓝牙mesh网络，使得各智能家电设备间可以有数据传输。如此，用户通过一个APP即可控制蓝牙mesh网络中的任一智能家电设备，操作简单，从而提高用户的使用舒适感。

在本发明一个实施例中，为了说明搭建蓝牙mesh网络的可能实现方式，所以，该智能家电控制系统还可以包括：整数个第三智能家电和整数个第四智能家电；

其中，每一个所述第三智能家电均包括网关模块；

其中，每一个所述第四智能家电均包括蓝牙模块；

其中，每一个所述第三智能家电中的网关模块均具有WIFI功能；

每一个所述第三智能家电中的网关模块和每一个所述第四智能家电中的蓝牙模块均具有蓝牙功能，以可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术；

任一所述第一智能家电与所述目标APP相绑定；

与所述目标APP相绑定的第一智能家电中的目标网关模块，用于利用蓝牙技术执行：接收并广播所述用户终端通过所述目标APP而发来的设备搜索命令；接收外部广播的设备标识并发送给所述用户终端；接收所述用户终端通过所述目标APP而发来的、针对至少一个目标设备标识的连接请求，所述至少一个目标设备标识包括每一个其他所述第一智能家电的设备标识和每一个所述第二智能家电的设备标识；广播针对各个所述目标设备标识的设备连接命令；

每一个其他所述第一智能家电中的网关模块、每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块、每一个所述第三智能家电中的网关模块和每一个所述第四智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙技术执行：接收外部广播的所述设备搜索命令，并广播所属智能家电的设备标识；接收外部广播的设备连接命令；

每一个其他所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙mesh技术，执行接收到的针对所属智能家电的设备标识的设备连接命令，以搭建所述蓝牙mesh网络。

详细地，上述第三智能家电可以为家居环境中的蓝牙网关设备，与上述第一智能家电相同，第三智能家电包括网关模块，网关模块具有WIFI功能和蓝牙功能，可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术。与第一智能家电不同，第三智能家电的网关模块未参与蓝牙mesh网络的搭建，从而并未接入到蓝牙mesh网络中。

详细地，上述第四智能家电可以为家居环境中的单蓝牙设备，与上述第二智能家电相同，第四智能家电包括蓝牙模块，蓝牙模块不具有WIFI功能但具有蓝牙功能，可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术。与第二智能家电不同，第四智能家电的蓝牙模块未参与蓝牙mesh网络的搭建，从而并未接入到蓝牙mesh网络中。

本发明实施例中，用户可以按需选择接入蓝牙mesh网络的智能家电，若用户选择家庭中所有智能家电均接入蓝牙mesh网络，则上述第三智能家电和第四智能家电的个数均为0。反之，若用户仅选择家庭中部分智能家电接入蓝牙mesh网络，则上述第三智能家电和第四智能家电的个数不同时为0，或均不为0。

详细地，为搭建蓝牙mesh网络，家庭环境中各个智能家电的状态，通常为全新或已恢复至出厂模式，并接通电源，以使其具备接入蓝牙mesh网络的前提条件。

详细地，为搭建蓝牙mesh网络，用户终端(通常可以为用户手机)已连接智能路由器的家庭无线网络，并安装好专用APP，比如智慧家庭APP，该APP与智能家电相匹配，以可通过该APP对智能家电进行控制。

详细地，用户可通过APP登录上云服务平台，并与一蓝牙网关设备相绑定，以期可通过该蓝牙网关设备来搭建蓝牙mesh网络。如此，搭建出的蓝牙mesh网络中会包括有该蓝牙网关设备的网关模块。

基于本发明实施例提供的技术内容，蓝牙mesh网络的搭建过程可以如下所述：用户打开APP后可向绑定的目标网关模块发送设备搜索命令，目标网关模块在接收到该设备搜索命令后，即可广播该设备搜索命令，以自动搜索支持蓝牙4.2及以上标准协议的蓝牙设备。具体地，目标网关模块的蓝牙覆盖范围内的其他网关模块或蓝牙模块可接收到该设备搜索命令，并广播相应设备标识，比如相应智能家电设备的MAC地址。如此，目标网关模块可接收到这些MAC地址并发送给用户手机，从而在用户界面上展示设备列表。用户通过区别MAC地址，可在上述设备列表中选择要连接的设备，基于此，目标网关设备通过蓝牙5.0技术和蓝牙Mesh技术，即可与用户选择的设备建立连接，从而完成蓝牙mesh网络的搭建。此外，目标网关设备连接用户选择的设备后，还可获取该设备的状态数据，并将状态数据实时传送到智慧家庭APP。

在搭建好蓝牙mesh网络后，用户在智慧家庭APP上，可以监测家庭区域内所有已连接的智能家电设备的状态情况，也可以对已连接的任一智能家电设备进行控制。此外，一旦状态数据发生改变，通过互联网及无线通信技术，可实时的将状态数据下发到蓝牙mesh网络中的任一蓝牙网关设备，进而基于Mesh链路中的最优路径来唤醒相应智能家电设备，以对其状态进行更新。

本发明实施例中，蓝牙mesh网络中智能家电设备的数据传输可经过云平台，故用户可以在任何地方对蓝牙mesh网络中智能家电设备进行远程控制。

本发明实施例提供的这一基于蓝牙的智能家电控制系统的蓝牙mesh网络搭建实现方式，具有性能优异、制造成本低、易生产、易安装、使用方便且安全可靠等特点，不存在现有采用WIFI模块来实现物联网技术时所存在的配网复杂、路由器资源竞争、数据壁垒等问题。

在本发明一个实施例中，为了说明处理控制指令的一种可能实现方式，所以，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板通过执行控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；广播控制主板返回的家电状态信息；接收并广播外部广播的家电状态信息；

每一个所述第一智能家电中的网关模块，均用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板通过执行控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；利用WIFI功能，将控制主板返回的家电状态信息发送给外部的云服务平台，将接收到的外部广播的家电状态信息发送给所述云服务平台。

本发明实施例中，蓝牙模块和网关模块在接收到外部发来的或外部广播来的控制指令，且该控制指令的被控制对象为自身所属的智能家电设备时，即可将控制指令发送给连接的控制主板，以使控制主板执行控制指令以控制智能家电设备的状态，并发送或广播控制主板返回的状态控制结果，该状态控制结果最终可发送到云服务平台。如此，可以云服务平台上记录的设备状态信息进行更新，还可推送给相应用户终端，以便用户查看控制结果。

基于上述内容，在本发明一个实施例中，该智能家电控制系统还包括：所述云服务平台和所述用户终端；

其中，所述用户终端，用于接收外部通过所述目标APP而输入的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；利用WIFI功能，将接收到的控制指令发送给所述云服务平台，接收所述云服务平台发来的家电状态信息并进行展示；

所述云服务平台，用于利用WIFI功能，将接收到的控制指令发送给任一所述第一智能家电中的网关模块，接收任一所述第一智能家电中的网关模块发来的家电状态信息，并将接收到的家电状态信息发送给所述用户终端。

本发明实施例中，用户经过同一APP，即可对蓝牙mesh网络中接入的各个智能家电设备进行控制。具体地，可通过云服务平台来实现控制操作。

在本发明一个实施例中，为了说明蓝牙模块传输数据的一种可能实现方式，所以，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均支持蓝牙5.0BLE技术，并分别焊接于所属智能家电中的控制主板上，并通过SPI、UART、TWI通信协议中的任意一种或多种与控制主板进行通信；

每一个所述蓝牙模块均包括数据接收系统、中央处理系统、内置OTP程序存储系统和数据发射系统；

其中，所述数据接收系统，用于利用所属智能家电中控制主板的PCB板载天线，接收外部广播的控制指令；将接收到的控制指令通过射频线路传输到所述中央处理系统；

所述中央处理系统，用于利用所述内置OTP程序存储系统中存储的处理程序，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，将接收到的控制指令输出到所述数据发射系统，在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令；

所述数据发射系统，用于利用所述PCB板载天线，以电磁波的形式广播接收到的控制指令。

本发明实施例中，蓝牙模块可以包含数据接收系统、中央处理系统、内置OTP(FLASH)程序存储系统、数据发射系统，安全系统等。数据接收系统使用PCB板载天线接收来自外部蓝牙设备或者蓝牙网关设备以广播方式传输的控制指令，该数据通过射频线路传输到中央处理系统；中央处理系统可以根据接收的指令控制蓝牙模块所在智能家居产品的状态，以保证状态的唯一性；数据发射系统通过PCB板载天线以电磁波的形式发送广播数据包，以上传智能家居产品的状态，从而可对云服务平台对应的设备状态数据进行更新。

本发明实施例中，蓝牙模块中的数据接收/发射系统共用一根PCB板载天线，可以通过2.4G射频无线方式实现数据的上传及下发。其中，蓝牙模块在数据传输过程中可提供两层密码保护。

本发明实施例中，蓝牙模块可通过焊接的方式嵌入到家电产品的控制主板上，并支持SPI/UART/TWI通信协议以与控制主板进行通信。该蓝牙模块主要用于短距离的数据无线传输领域，不仅可以方便的和带有蓝牙的设备相连，也可以设置为主、从结构的蓝牙设备互联。请参考图1，该蓝牙模块通常可使用在一些传输数据较小的家电产品上，例如灯、窗帘等。

基于上述内容，在本发明一个实施例中，所述中央处理系统，用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将接收到的控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板执行通过控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；将控制主板返回的家电状态信息输出到所述数据发射系统；

所述数据发射系统，用于利用所述PCB板载天线，以电磁波的形式广播接收到的家电状态信息。

本发明实施例中，蓝牙模块中的中央处理系统与所属智能家电设备中的控制主板进行通信，以传递控制指令和家电状态信息。

在本发明一个实施例中，为了说明网关模块传输数据的一种可能实现方式，所以，每一个所述第一智能家电中的网关模块分别焊接于所属智能家电中的控制主板上，并与控制主板进行通信；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均包括：应用处理器、低功耗1x111n单频频段WIFI子系统、蓝牙子系统和电源管理系统；

其中，所述应用处理系统支持UART、I2C总线、SPI、I2S、PWM和辅助ADC协议中的至少一种，并包含嵌入式SRAM和/或嵌入式ROM；

所述WIFI子系统包括基带、MAC，以及包括802.11b无线电、802.11g无线电、802.11n无线电中的至少一个；

所述蓝牙子系统包括蓝牙收音机、基带、链路控制器；

所述电源管理系统采用DC-DC电源芯片MP1652，支持12V-5V宽电源输入；

所述应用处理系统，用于利用AFH技术、功率控制技术，控制所述WIFI子系统和所述蓝牙子系统，对所属智能家电中控制主板上的同一根PCB板载天线进行分时复用。

本发明实施例中，网关模块可以具有应用处理器、低功耗1X1 11n单频频段WIFI子系统、蓝牙子系统和电源管理系统等。应用处理系统支持UART、I2C、SPI、I2S、PWM和辅助ADC协议，包含嵌入式SRAM/ROM；WIFI子系统包含802.11b/g/n无线电、基带和MAC，可满足低功耗和高吞吐量的应用；蓝牙子系统包含蓝牙收音机、基带、链路控制器；电源管理系统采用DC/DC电源芯片MP1652，支持12V～5V宽电源输入。

本发明实施例中，网关模块同时拥有WIFI功能和蓝牙功能，采用蓝牙和WIFI共存技术，可共用一根PCB板载天线，并可通过软件实现天线的分时复用。比如，蓝牙子系统可以采用AFH技术、功率控制等技术，避免和WIFI子系统之间互相冲突。

综上所述，本发明实施例提供的智能家电控制系统至少可具有下述特点：

(1)网关模块支持所有满足标准蓝牙协议的蓝牙设备/模块接入到网络；

(2)单蓝牙模块使用低功耗蓝牙芯片，具有自身快速搜索、快速连接、超低功耗保持连接和传输数据的特点，使用在数据传输量较小的家电设备上；

(3)网关模块使用WIFI、蓝牙双模芯片，采用蓝牙和WIFI共存技术，共用一根天线，通过软件实现天线的分时复用，且蓝牙部分可采用AFH技术、功率控制等技术，避免和WIFI部分之间互相冲突；

(4)用户在智能家居设备入网阶段，只需在智慧家庭APP设备列表确认核对MAC号，就可以实现一键配网的简单操作；

(5)将蓝牙模块或网关模块嵌入到智能家电设备中，以便实现各智能家电设备之间的互联互动；

(6)智能家电设备之间通过蓝牙Mesh技术进行通信，通过蓝牙网关设备自带的WIFI功能实现数据上云平台，用户利用智慧家庭APP通过云平台获取数据，对智能家电设备进行控制；

(7)在蓝牙Mesh技术、蓝牙5.0技术下，使用蓝牙网关设备+单蓝牙设备，可以解决用户在使用智慧家庭设备时遇到的多次配网、配网成功率低、设备不能联动等技术问题，为智慧家庭生态链建设提供技术支持。

如图2所示，本发明实施例提供了一种智能家电控制方法，应用于上述任一所述的智能家电控制系统，该方法可以包括以下步骤：

步骤201：每一个所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均接入到蓝牙mesh网络中；

步骤202：每一个所述第一智能家电中的网关模块均利用WIFI功能，接收外部用户终端通过其上安装的目标APP而发来的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；

步骤203：每一个所述第一智能家电中的网关模块均利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，每一个所述第一智能家电中的网关模块均处理接收到的控制指令；

步骤204：每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，接收外部广播的控制指令，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均处理接收到的控制指令。

上述方法内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明系统实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明系统实施例中的叙述，此处不再赘述。

综上所述，本发明的实施例具有至少如下有益效果：

1、本发明实施例中，智能家电控制系统包括若干包括网关模块的智能家电和若干包括蓝牙模块的智能家电；各网关模块和各蓝牙模块均接入到蓝牙mesh网络中；各网关模块利用其WIFI功能接收外部用户终端通过APP而发来的针对任一上述智能家电的控制指令，并利用其蓝牙技术和蓝牙mesh技术在该控制指令不针对于所属智能家电时广播该控制指令，反之则处理该控制指令；各蓝牙模块利用其蓝牙技术和蓝牙mesh技术接收外部广播的控制指令，在该控制指令不针对于所属智能家电时广播该控制指令，反之则处理该控制指令。用户通过一个APP即可控制网络中各模块所属的智能家电，故本发明实施例能够提高用户控制智能家电时的使用舒适感。

2、本发明实施例涉及到蓝牙网关技术和蓝牙技术在智能家电设备上的配合使用，提供了这一新的物联网具体实施方案。即便用户家庭中的蓝牙网关设备和单蓝牙设备源自不同的生产厂家，只要其支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术，即可接入蓝牙mesh网络，使得各智能家电设备间可以有数据传输。如此，用户通过一个APP即可控制蓝牙mesh网络中的任一智能家电设备，操作简单，从而提高用户的使用舒适感。

需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.智能家电控制系统，其特征在于，包括：

至少一个第一智能家电和至少一个第二智能家电；

其中，每一个所述第一智能家电均包括网关模块；

其中，每一个所述第二智能家电均包括蓝牙模块；

其中，每一个所述第一智能家电中的网关模块均具有WIFI功能；

每一个所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均具有蓝牙功能，以可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术，并均接入到蓝牙mesh网络中；

每一个所述第一智能家电中的网关模块，均用于利用WIFI功能，接收外部用户终端通过其上安装的目标APP而发来的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令；

每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，接收外部广播的控制指令，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令。

2.根据权利要求1所述的智能家电控制系统，其特征在于，

还包括：整数个第三智能家电和整数个第四智能家电；

其中，每一个所述第三智能家电均包括网关模块；

其中，每一个所述第四智能家电均包括蓝牙模块；

其中，每一个所述第三智能家电中的网关模块均具有WIFI功能；

每一个所述第三智能家电中的网关模块和每一个所述第四智能家电中的蓝牙模块均具有蓝牙功能，以可支持蓝牙技术和蓝牙mesh技术；

任一所述第一智能家电与所述目标APP相绑定；

与所述目标APP相绑定的第一智能家电中的目标网关模块，用于利用蓝牙技术执行：接收并广播所述用户终端通过所述目标APP而发来的设备搜索命令；接收外部广播的设备标识并发送给所述用户终端；接收所述用户终端通过所述目标APP而发来的、针对至少一个目标设备标识的连接请求，所述至少一个目标设备标识包括每一个其他所述第一智能家电的设备标识和每一个所述第二智能家电的设备标识；广播针对各个所述目标设备标识的设备连接命令；

每一个其他所述第一智能家电中的网关模块、每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块、每一个所述第三智能家电中的网关模块和每一个所述第四智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙技术执行：接收外部广播的所述设备搜索命令，并广播所属智能家电的设备标识；接收外部广播的设备连接命令；

每一个其他所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于利用蓝牙mesh技术，执行接收到的针对所属智能家电的设备标识的设备连接命令，以搭建所述蓝牙mesh网络。

3.根据权利要求2所述的智能家电控制系统，其特征在于，

所述设备标识包括媒体存取控制位址MAC地址。

4.根据权利要求1所述的智能家电控制系统，其特征在于，

每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块，均用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板通过执行控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；广播控制主板返回的家电状态信息；接收并广播外部广播的家电状态信息；

每一个所述第一智能家电中的网关模块，均用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板通过执行控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；利用WIFI功能，将控制主板返回的家电状态信息发送给外部的云服务平台，将接收到的外部广播的家电状态信息发送给所述云服务平台。

5.根据权利要求4所述的智能家电控制系统，其特征在于，

还包括：所述云服务平台和所述用户终端；

其中，所述用户终端，用于接收外部通过所述目标APP而输入的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；利用WIFI功能，将接收到的控制指令发送给所述云服务平台，接收所述云服务平台发来的家电状态信息并进行展示；

所述云服务平台，用于利用WIFI功能，将接收到的控制指令发送给任一所述第一智能家电中的网关模块，接收任一所述第一智能家电中的网关模块发来的家电状态信息，并将接收到的家电状态信息发送给所述用户终端。

6.根据权利要求1所述的智能家电控制系统，其特征在于，

每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均支持蓝牙5.0BLE技术，并分别焊接于所属智能家电中的控制主板上，并通过串行外设接口SPI、通用异步收发传输器UART、TWI通信协议中的任意一种或多种与控制主板进行通信；

每一个所述蓝牙模块均包括数据接收系统、中央处理系统、内置一次性密码OTP程序存储系统和数据发射系统；

其中，所述数据接收系统，用于利用所属智能家电中控制主板的印制电路板PCB板载天线，接收外部广播的控制指令；将接收到的控制指令通过射频线路传输到所述中央处理系统；

所述中央处理系统，用于利用所述内置OTP程序存储系统中存储的处理程序，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，将接收到的控制指令输出到所述数据发射系统，在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，处理接收到的控制指令；

所述数据发射系统，用于利用所述PCB板载天线，以电磁波的形式广播接收到的控制指令。

7.根据权利要求6所述的智能家电控制系统，其特征在于，

所述中央处理系统，用于在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，将接收到的控制指令发送给所属智能家电中的控制主板，以使控制主板执行通过控制指令以控制所属智能家电的状态并返回通过执行控制指令而生成的家电状态信息；将控制主板返回的家电状态信息输出到所述数据发射系统；

所述数据发射系统，用于利用所述PCB板载天线，以电磁波的形式广播接收到的家电状态信息。

8.根据权利要求1所述的智能家电控制系统，其特征在于，

每一个所述第一智能家电中的网关模块分别焊接于所属智能家电中的控制主板上，并与控制主板进行通信；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均包括：应用处理器、低功耗1x111n单频频段WIFI子系统、蓝牙子系统和电源管理系统；

其中，所述应用处理系统支持UART、I2C总线、SPI、集成电路内置音频总线I2S、脉冲宽度调制PWM和辅助ADC协议中的至少一种，并包含嵌入式静态随机存取存储器SRAM和/或嵌入式只读存储器ROM；

所述WIFI子系统包括基带、MAC，以及包括802.11b无线电、802.11g无线电、802.11n无线电中的至少一个；

所述蓝牙子系统包括蓝牙收音机、基带、链路控制器；

所述电源管理系统采用DC-DC电源芯片MP1652，支持12V-5V宽电源输入；

所述应用处理系统，用于利用自适应跳频AFH技术、功率控制技术，控制所述WIFI子系统和所述蓝牙子系统，对所属智能家电中控制主板上的同一根PCB板载天线进行分时复用。

9.根据权利要求1至8中任一所述的智能家电控制系统，其特征在于，

每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均包括：低功耗蓝牙芯片；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均包括：同时支持WIFI和蓝牙的双模芯片。

10.智能家电控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至9中任一所述的智能家电控制系统，该方法包括：

每一个所述第一智能家电中的网关模块和每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均接入到蓝牙mesh网络中；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均利用WIFI功能，接收外部用户终端通过其上安装的目标APP而发来的、针对任一所述第一智能家电或任一所述第二智能家电的控制指令；

每一个所述第一智能家电中的网关模块均利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；

在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，每一个所述第一智能家电中的网关模块均处理接收到的控制指令；

每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均利用蓝牙技术和蓝牙mesh技术，接收外部广播的控制指令，在接收到的控制指令不针对于所属智能家电时，广播接收到的控制指令；

在接收到的控制指令针对于所属智能家电时，每一个所述第二智能家电中的蓝牙模块均处理接收到的控制指令。

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