CN113394625A - 一种智能插座 - Google Patents

一种智能插座 Download PDF

Info

Publication number
CN113394625A
CN113394625A CN202010173875.7A CN202010173875A CN113394625A CN 113394625 A CN113394625 A CN 113394625A CN 202010173875 A CN202010173875 A CN 202010173875A CN 113394625 A CN113394625 A CN 113394625A
Authority
CN
China
Prior art keywords
intelligent socket
server
router
internet network
mobile phone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010173875.7A
Other languages
English (en)
Inventor
樊鹏程
张书铭
熊俊涛
牛鹏
张永林
李宗祥
肖勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Intelligent Manufacturing Technology Research Institute Co ltd
Original Assignee
Ningbo Intelligent Manufacturing Technology Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Intelligent Manufacturing Technology Research Institute Co ltd filed Critical Ningbo Intelligent Manufacturing Technology Research Institute Co ltd
Priority to CN202010173875.7A priority Critical patent/CN113394625A/zh
Publication of CN113394625A publication Critical patent/CN113394625A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6675—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6691—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in signalling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803—Home automation networks
    • H04L12/2807—Exchanging configuration information on appliance services in a home automation network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803—Home automation networks
    • H04L12/2816—Controlling appliance services of a home automation network by calling their functionalities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/04—Connectors or connections adapted for particular applications for network, e.g. LAN connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

本发明公开了一种智能插座，包括智能插座硬件端、路由器、服务器、Internet网络与终端控制设备，所述智能插座硬件端的数据输出端与路由器的数据输入端双向连接，所述路由器的数据输出端与Internet网络的数据输入端双向连接，所述Internet网络的数据输出端与服务器的数据输入端双向连接，所述所述Internet网络的数据输出端与外接设备的数据输入端双向连接。该智能插座采用WiFi通信技术配合高速发展的移动4G技术构成智能插座控制系统，实现高速、准确、无距离限制的对智能插座系统进行控制。

Description

一种智能插座
技术领域
本发明涉及智能插座相关技术领域，具体为一种智能插座。
背景技术
智能插座作为智能家居的新兴的电器产品，与各种家用电器的电源头相连，用户可以通过控制插座实现对连接电器的开关和定时的远程控制。市面上出现遥控型和基于WIFI的智能插座，根据通信方式的不同大体分为：基于ZigBee通信技术的智能插座；基于蓝牙技术的智能插座；基于SMS 通信(收发短信方式)技术的智能插座；基于WiFi通信技术的智能插座。依照这四个标准国内外以有很多品牌的智能插座，国外最早研究智能插座的以Belkin公司的wemo switch为例，售价49.99美元，能实现远程控制和定时控制等功能，这种智能插座采用的是短信模块，智能插座体积比较大，属于第一代智能插座产品。国内杭州古北电子科技有限公司旗下的 Broadlink公司生产的Broadlink智能插座为例，采用ZigBee，售价在 200到400元人民币不等，外形设计依旧跟国外产品相似，体积都比较大。而最新推出的小米智能插座，外观设计以及UI设计比较好。它属于国内研究WiFi智能插座的先进的产品，但由于厂商为了节约成品，对于智能插座的功能性和安全性未考虑周全，因此未来要把智能插座做到交互方便、安全性高和信号稳定的要求还需要继续研究。
市面上很多WiFi远程电源控制系统安全性只考虑设备硬件的“短路”和“温度过高”等传统的安全问题，而没有考虑“程序安全性”等技术问题，由于处理器中的程序有时会随着外界环境或者人们的操作不当出现错误，程序会呈现出“跑飞”现象，使整个智能插座控制系统处于瘫痪状态；很多WiFi智能插座厂商采用的是外界代理商的服务器，在广域网环境下，手机首先传送控制命令到服务器，再由服务器直接控制智能插座设备，采用这种控制方式不仅增加了服务器的压力，而且当服务器满负荷时就会导致控制延迟的现象；据研究报告表明，市面上一些智能插座控制系统功能比较单一，只能够完成插座的开关和定时控制功能，无法查询到智能插座系统的硬件端和服务器的状态，使整个系统的维护比较麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能插座，以解决上述背景技术中提出的市面上智能插座虽然系统具备控制功能，但是存在功能单一、安全性差和信号传递不稳等问题，无法达到智能家居的应用要求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能插座，包括智能插座硬件端、路由器、服务器、Internet网络与终端控制设备，所述智能插座硬件端的数据输出端与路由器的数据输入端双向连接，所述路由器的数据输出端与Internet网络的数据输入端双向连接，所述 Internet网络的数据输出端与服务器的数据输入端双向连接，所述所述Internet网络的数据输出端与外接设备的数据输入端双向连接。
优选的，所述智能插座硬件端连接有电源以及需要控制的电器，所述智能插座硬件端包括中央处理器、电源转换模块、WiFi无线通信模块、时钟模块、继电器控制模块与外壳，所述外壳上设有物理按键，所述WiFi 无线通信模块与中央处理模块通过串口连接。
优选的，所述路由器通过天线与无线网络设备连接，所述路由器包括专线xdsl，cable，动态xdsl与pptp四种方式接入。
优选的，所述服务器分别与服务器端和手机端通过串口连接，所述服务器为服务器端与手机端的中转站。
优选的，所述Internet网络包括智能插座端、服务器端与手机端之间的数据交换。
优选的，所述终端控制设备包括电脑、手机与平板设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、插座用于直接连接电源以及需要控制的电器，所设计的智能插座设有物理按键，当用户按键时间少于三秒时，实现对智能插座的通电、断电的直接操作，当用户按键时间超过三秒时，插座将进入配置网络状态，单片机和WiFi将重新初始化，重新接受外界传来的配置信息，智能插座的中央处理器采用的是ATmegal 6高性能处理器，能够快速、准确的处理数据，并且内部可以设置“开门狗”功能，用于防止程序跑飞，WiFi选用的是USR-WIFI232-T的WiFi模块，此WiFi模块与中央处理模块通过串口连接，可在控制模式与传送模式之间自由转换，转换为控制模式时，中央处理模块可向其发送数据与控制指令，使智能插座的功能得以实现，路由器可以作为网络的转发器，将家中墙上接出的宽带网络信号，并通过天线转发给附近的无线网络设备，并且还具有其它一些网络管理的功能，如 dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等功能，路由器主要是为插座和手机APP提供网络环境，通过路由器使插座具有上网功能；
2、当手机与智能插座处于不同的网络时，手机和插座得不到对方的广域网信息，导致无法连接从而进行数据交换，此时就用到了服务器，服务器可将智能插座和移动终端的广域网信息分别传递到服务器端和手机端，服务器作为中转站可助两者建立连接，用来搭建智能插座端、服务器端和手机端三者之间数据交换的桥梁，基于PyQt5开发的Windows客户端控制程序，PyQt5框架完全是面向对象的设计模式，信号与槽是Qt的核心机制，也是PyQt5编程中对象与对象之间、界面与界面之间进行通信的机制，基于Android技术开发的手机和平板app程序，作为，智能插座控制系统产品的控制终端，手机程序不仅有传统的开关、定时和查询控制功能，还仿照“闹钟”增加了“重复”，还可以对具体的操作日期进行控制，另外在广域网的环境下，增加了与设备聊天功能界面，用户可以像“微信聊天”一样跟设备沟通，插座设备会按照用户发送的命令进行相应的操作，提高了整个系统的交互性能，该智能插座采用WiFi通信技术配合高速发展的移动4G技术构成智能插座控制系统，实现高速、准确、无距离限制的对智能插座系统进行控制。
附图说明
图1为本发明的一种智能插座的系统基本架构图；
图2为本发明的一种智能插座的信号与槽机制示意图；
图3为本发明的一种智能插座的功能框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种智能插座，包括智能插座硬件端、路由器、服务器、Internet网络与终端控制设备，智能插座硬件端的数据输出端与路由器的数据输入端双向连接，路由器的数据输出端与Internet网络的数据输入端双向连接，Internet网络的数据输出端与服务器的数据输入端双向连接，Internet网络的数据输出端与外接设备的数据输入端双向连接。
本发明中：智能插座硬件端连接有电源以及需要控制的电器，智能插座硬件端包括中央处理器、电源转换模块、WiFi无线通信模块、时钟模块、继电器控制模块与外壳，外壳上设有物理按键，WiFi无线通信模块与中央处理模块通过串口连接，智能插座硬件端由220V交流电供电，由于单片机与WiFi模块均需要低压直流供电，需要的电压分别为5V和3.3V，加入了两组电压转换模块，一组为220V转5V模块，用于为单片机供电，另一组为5V转3.3V模块，用于为WiFi模块供电，单片机模块负责逻辑控制，单片机通过串口与WiFi模块建立连接，可以直接或间接控制继电器的打开或关闭，当单片机模块与WiFi模块建立连接后，单片机能够通过WiFi模块接收到手机端传来的信息，单片机接收数据后，将数据存储到单片机的EEPROM中，当下次相同的手机对智能插座控制时，单片机会自动调用上一次传输的数据，不需要二次配置；路由器通过天线与无线网络设备连接，路由器包括专线xdsl，cable，动态xdsl与pptp 四种方式接入，具有其它一些网络管理的功能，如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等功能；服务器分别与服务器端和手机端通过串口连接，服务器为服务器端与手机端的中转站；Internet网络包括智能插座端、服务器端与手机端之间的数据交换；终端控制设备包括电脑、手机与平板设备，在广域网的环境下，增加了与设备聊天功能界面，用户可以像“微信聊天”一样跟设备沟通，插座设备会按照用户发送的命令进行相应的操作，提高了整个系统的交互性能。
工作原理：插座用于直接连接电源以及需要控制的电器，所设计的智能插座设有物理按键，当用户按键时间少于三秒时，实现对智能插座的通电、断电的直接操作，当用户按键时间超过三秒时，插座将进入配置网络状态，单片机和WiFi将重新初始化，重新接受外界传来的配置信息，智能插座的中央处理器采用的是ATmegal 6高性能处理器，能够快速、准确的处理数据，并且内部可以设置“开门狗”功能，用于防止程序跑飞，WiFi 选用的是USR-WIFI232-T的WiFi模块，此WiFi模块与中央处理模块通过串口连接，可在控制模式与传送模式之间自由转换，转换为控制模式时，中央处理模块可向其发送数据与控制指令，使智能插座的功能得以实现，路由器可以作为网络的转发器，将家中墙上接出的宽带网络信号，并通过天线转发给附近的无线网络设备，并且还具有其它一些网络管理的功能，如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等功能，路由器主要是为插座和手机APP提供网络环境，通过路由器使插座具有上网功能，当手机与智能插座处于不同的网络时，手机和插座得不到对方的广域网信息，导致无法连接从而进行数据交换，此时就用到了服务器，服务器可将智能插座和移动终端的广域网信息分别传递到服务器端和手机端，服务器作为中转站可助两者建立连接，用来搭建智能插座端、服务器端和手机端三者之间数据交换的桥梁，基于PyQt5开发的Windows客户端控制程序，PyQt5框架完全是面向对象的设计模式，信号与槽是Qt的核心机制，也是PyQt5编程中对象与对象之间、界面与界面之间进行通信的机制，基于Android技术开发的手机和平板app程序，作为，智能插座控制系统产品的控制终端，手机程序不仅有传统的开关、定时和查询控制功能，还仿照“闹钟”增加了“重复”，还可以对具体的操作日期进行控制，另外在广域网的环境下，增加了与设备聊天功能界面，用户可以像“微信聊天”一样跟设备沟通，插座设备会按照用户发送的命令进行相应的操作，提高了整个系统的交互性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种智能插座，包括智能插座硬件端、路由器、服务器、Internet网络与终端控制设备，其特征在于：所述智能插座硬件端的数据输出端与路由器的数据输入端双向连接，所述路由器的数据输出端与Internet网络的数据输入端双向连接，所述Internet网络的数据输出端与服务器的数据输入端双向连接，所述所述Internet网络的数据输出端与外接设备的数据输入端双向连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征在于：所述智能插座硬件端连接有电源以及需要控制的电器，所述智能插座硬件端包括中央处理器、电源转换模块、WiFi无线通信模块、时钟模块、继电器控制模块与外壳，所述外壳上设有物理按键，所述WiFi无线通信模块与中央处理模块通过串口连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征在于：所述路由器通过天线与无线网络设备连接，所述路由器包括专线xdsl，cable，动态xdsl与pptp四种方式接入。
4.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征在于：所述服务器分别与服务器端和手机端通过串口连接，所述服务器为服务器端与手机端的中转站。
5.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征在于：所述Internet网络包括智能插座端、服务器端与手机端之间的数据交换。
6.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征在于：所述终端控制设备包括电脑、手机与平板设备。
CN202010173875.7A 2020-03-12 2020-03-12 一种智能插座 Pending CN113394625A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010173875.7A CN113394625A (zh) 2020-03-12 2020-03-12 一种智能插座

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010173875.7A CN113394625A (zh) 2020-03-12 2020-03-12 一种智能插座

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113394625A true CN113394625A (zh) 2021-09-14

Family

ID=77615829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010173875.7A Pending CN113394625A (zh) 2020-03-12 2020-03-12 一种智能插座

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113394625A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104851274A (zh) * 2015-05-22 2015-08-19 侯明鑫 一种WiFi、ZigBee和服务器的物联网设计方案
CN105262599A (zh) * 2015-07-22 2016-01-20 大连海事大学 一种基于WiFi的远程电源控制系统
CN205450616U (zh) * 2015-12-23 2016-08-10 广东机电职业技术学院 基于物联网技术的远程控制智能插座及系统
CN106774210A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 Tcl集团股份有限公司 一种智能插座、家电控制系统及智能插座控制方法
CN108833240A (zh) * 2018-09-28 2018-11-16 赛拓信息技术有限公司 一种基于WiFi技术的智能家居系统
US20190052476A1 (en) * 2016-01-26 2019-02-14 Qingdao Haier Washing Machine Co., Ltd. Smart appliance control method and smart appliance
CN109842536A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 沈阳益泰科信息咨询有限公司 智能家居wifi智能插座

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104851274A (zh) * 2015-05-22 2015-08-19 侯明鑫 一种WiFi、ZigBee和服务器的物联网设计方案
CN105262599A (zh) * 2015-07-22 2016-01-20 大连海事大学 一种基于WiFi的远程电源控制系统
CN205450616U (zh) * 2015-12-23 2016-08-10 广东机电职业技术学院 基于物联网技术的远程控制智能插座及系统
US20190052476A1 (en) * 2016-01-26 2019-02-14 Qingdao Haier Washing Machine Co., Ltd. Smart appliance control method and smart appliance
CN106774210A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 Tcl集团股份有限公司 一种智能插座、家电控制系统及智能插座控制方法
CN109842536A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 沈阳益泰科信息咨询有限公司 智能家居wifi智能插座
CN108833240A (zh) * 2018-09-28 2018-11-16 赛拓信息技术有限公司 一种基于WiFi技术的智能家居系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204464648U (zh) 一种智能远程控制插座及具有该插座的云插座系统
CN203178784U (zh) 一种基于物联网的智能家居控制系统
CN203324759U (zh) 基于无线手持终端的用电设备控制系统
CN201556978U (zh) 电力系统开关量远程监控模块
CN209343163U (zh) 一种基于LoRa无线通讯技术的通用采集和控制模块
CN204129933U (zh) 一种物联网智能家居无线控制装置
CN103762719A (zh) 一种智能开关柜
CN102833137A (zh) 一种基于智能网关的数字家庭系统
CN203984450U (zh) 智能家居网关
CN204697088U (zh) 家庭智能网关
CN205141290U (zh) 插座的蓝牙控制电路、插座及插座控制系统
CN113394625A (zh) 一种智能插座
CN104880950B (zh) 一种智能家居集成系统
CN202720499U (zh) 基于gprs与rf技术的远程智能家居监控系统
CN202042050U (zh) 基于物联网技术的遥控节点装置
CN102081383B (zh) 一种用于现场控制的安全网络协议的装置和方法
CN210629522U (zh) 电力载波的智能家居系统
CN201414136Y (zh) 双网架构智能家居网络系统
CN204392303U (zh) 一种基于安卓系统的智能家居系统
CN204479932U (zh) 智能蓝牙家电设备
CN204374712U (zh) 带过流保护和能量统计的Wi-Fi转换插座及家电智能控制系统
CN204537434U (zh) 一种红外遥控系统
CN201199701Y (zh) 家电网关装置
CN203015129U (zh) 一种无线局域网网关
CN202472400U (zh) 智能家居控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination