CN115314377B - 一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统及方法，包括配网工具、网关、智能终端和入网设备；网关用于与所述配网工具进行无线通讯，将网关的网络参数传输给配网工具，并在配网完成后与入网设备进行无线通讯实现入网设备上报数据的接收和控制指令的下发；配网工具用于与网关进行无线通讯获取网关的网络参数，并将网关参数传输给智能终端和入网设备；智能终端用于整个快速配网过程的操作交互以及网关和入网设备的信息展示；入网设备通过获取的网关的网络参数控制设备上的指示灯。本发明不用再去逐个操作设备进行配网，也没有了现场必须要网络接通、配网必须要先从靠近网关的设备开始等限制，大幅降低配网难度，提升了现场的配网效率。

Description

一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统及方法

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统及方法。

背景技术

智能家居作为一项朝阳产业，承载了人们对美好生活的期待。数据显示，智能产品已经成为我国消费市场上的一大热点，每年都呈增长之势。在消费升级的背景下，品质化、智能化的家居产品对大众具有强大的吸引力，使得这一领域有着成为万亿级消费市场的巨大潜力。随着政策的引领、地产精装修市场的扩大以及智能家居自身的不断发展，前装智能家居已成趋势。

现在前装的智能家居产品大多数为智能门锁、智能安防、智能开关、智能窗帘、智能灯光等等设备搭配一个核心网关组成全屋智能系统。而这其中设备大多采用zigbee技术，zigbee技术以它的高可靠、低功耗、自组网等技术特点强耦合智能家居系统需求，但在前装实际落地的环节，zigbee也暴露出了它的问题。每个zigbee的智能家居设备，必须和网关有一个配网的过程，设备需要获取到网关的网络参数并加入到该网络下。现在市面上大多的智能家居设备都是采用以下步骤配网：1、将网关插上网线，连上以太网。2、先选择距离网关最近的设备准备进行配网操作。3、打开app，寻找到要添加的设备，点击添加按键。4、操作设备上的物理配网键，长按5s或10s，触发设备进入搜寻网关的状态。5、等待设备搜寻到网关，并且跟网关完成一系列网络参数交换。6、设备入网成功，上报license信息，平台验证通过以后，app上显示添加成功的设备。整个流程下来往往需要耗时几分钟，最终导致了一套房子配置就要花上几个小时或者半天，作业效率低下，造成成本上升，推广难度加大。并且如果设置现场还没装网络，智能家居网关无法连入到云平台，直接会无法进行配网。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统及方法，解决了现有智能家居中智能设备配网存在的不足。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统，它包括配网工具、网关、智能终端和入网设备；所述网关用于与所述配网工具进行无线通讯，将网关的网络参数传输给配网工具，并在配网完成后与入网设备进行无线通讯实现入网设备上报数据的接收和控制指令的下发；所述配网工具用于与网关进行无线通讯获取网关的网络参数，并将网关参数传输给智能终端和入网设备；所述智能终端用于整个快速配网过程的操作交互以及网关和入网设备的信息展示；所述入网设备通过获取的网关的网络参数控制设备上的指示灯，给操作人员配对的灯闪提示。

所述网关包括为wifi单元和第一zigbee单元；wifi单元与第一zigbee单元之间通过串口进行通讯，并通过第一zigbee单元与所述配网工具进行无线通讯，将网关的网络参数传输给配网工具。

所述配网工具包括第二zigbee单元和第二接口转换单元；第二zigbee单元和第二接口转换单元之间通过串口通讯，第二zigbee单元与网关进行无线通讯获取网关的网络参数并发送给第二接口转换单元，通过第二接口转换单元传输到智能终端，并通过第二zigbee单元将网络参数传输给入网设备。

所述智能终端包括第一接口转换单元和主控芯片单元；主控芯片单元与第一接口转换单元之间通过串口通讯；第一接口转换单元接收配网工具发送的网关的网络参数后传输给主控芯片单元。

所述入网设备包括第三zigbee单元和指示灯单元，第三zigbee单元接收配网工具发送的网关的网络参数，同时控制指示灯单元中灯光的闪烁给操作人员的入网配对进行提示。

一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统的快速配网方法，所述快速配网方法包括：

S1、操作人员将快速配网工具与智能终端连接并打开工程配网的app，将智能终端与配网工具放于网关正上方，通过配网工具获取网关的网络参数并进行加密；

S2、配网工具将获取的网络参数发送到智能终端内，并通过主控芯片单元数网络参数进行解密，然后在app界面上将解密后的数据进行显示，操作人员根据显示信息进行比对来确认信息的准确性；

S3、将配网工具移动到入网设备正上方，主控芯片单元将网络参数回传给配网工具，配网工具通过第二zigbee单元将发射功率设置为0db，然后将网络参数通过广播发送出去；

S4、入网设备通过第三zigbee单元接收网络参数并保存，之后进入等待配对状态，第三zigbee单元控制指示灯单元开始闪烁，并将自身的设备参数加密后通过单播信息发送给配网工具中的第二zigbee单元；

S5、配网工具接收到的将设备参数发送给智能终端，智能终端通过主控芯片单元对数据进行解密后在app界面上显示，操作人员对配对设备进行确认，并在确认后保存设备参数到主控芯片单元的设备列表中，同时将确认配网指令传输给入网设备的第三zigbee单元，第三zigbee单元将之前保存的网络参数写入自己的网络参数保存区域，同时控制指示灯单元的闪烁状态，完成配网，并将配网成功指令传输到主控芯片单元，主控芯片单元接收到配网成功指令后在app界面显示配网成功，至此完成单个入网设备的配网；

S6、重复步骤S3-S5的操作，直到所有入网设备都完成配网。

所述快速配网方法包括：

S7、将配网工具再次移动到网关正上方，通过app导入设备信息，并将之前存储的所有设备列表发送给网关中的wifi单元，wifi单元将所有已配网的设备列表信息和网关自身的网络参数上传至后台服务器；

S8、操作人员打开用户正式使用的智能app，通过扫描网关上的二维码将网关进行绑定，后台服务器根据正式的智能app上添加的网关mac地址，从云端将之前已经配网成功的设备列表信息下载到网关的wifi单元上，并同步到正式的智能app的截面上，完成整个快速配网过程。

本发明具有以下优点：一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统及方法，不用再去逐个操作设备进行配网，也没有了现场必须要网络接通、配网必须要先从靠近网关的设备开始等限制，大幅降低配网难度，提升了现场的配网效率。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明的配网示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，本发明其中一种实施方式涉及一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统，它包括配网工具、网关、智能终端和入网设备；所述网关用于与所述配网工具进行无线通讯，将网关的网络参数传输给配网工具，并在配网完成后与入网设备进行无线通讯实现入网设备上报数据的接收和控制指令的下发；所述配网工具用于与网关进行无线通讯获取网关的网络参数，并将网关参数传输给智能终端和入网设备；所述智能终端用于整个快速配网过程的操作交互以及网关和入网设备的信息展示；所述入网设备通过获取的网关的网络参数控制设备上的指示灯，给操作人员配对的灯闪提示。

进一步地，网关主要由wifi单元和第一zigbee单元组成，wifi单元和第一zigbee单元之间通过串口进行通讯。网关主要功能：负责跟zigbee入网设备的无线通讯，和zigbee入网设备的正常入网交互，接收zigbee入网设备数据上报，对zigbee入网设备进行控制命令下发。负责和配网工具中的第二zigbee单元模块进行无线通讯，将网关的网络参数通过zigbee传输方式发送给配网工具。

进一步地，配网工具主要由第二zigbee单元和第二type-c转换单元组成，第二zigbee单元和第二type-c转换单元之间通过串口通讯。配网工具主要功能：负责跟网关中的第一zigbee单元进行无线通讯，获取网关的网络参数。接收到网络参数后通过串口发送到第二type-c转换单元，第二type-c转换单元通过type-c传输给手机。并通过第二zigbee单元无线传输网关的网络参数给到入网设备中的第三zigbee单元。

进一步地，智能终端为手机，其主要由主控芯片单元和第一type-c转换单元组成，主控芯片单元和第一type-c转换单元之间通过串口通讯。手机主要功能：负责整个快速配网过程中的流程操作交互和网关与入网设备的信息展示。信息包含配网工具从网关端获取到的网络参数、从设备端获取到的设备mac地址、厂商、产品类型、制造日期等。

进一步在，入网设备主要由第三zigbee单元和指示灯单元组成，第三zigbee单元通过控制gpio来操作指示灯单元的亮灭。入网设备主要功能：第三zigbee单元通过无线从配网工具中的第二zigbee单元获取网关的网络参数，同时控制指示灯单元，给与操作人员配对的灯闪提示。

如图2所示，本发明的另一种实施方式涉及一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统的快速配网方法，其主要包括以下步骤：

1、施工人员将快速配网工具和手机用type-c相连，打开工程配网的手机app。

2、将手机和配网工具放到网关正上方。手机app上点击获取网关网络参数，配网工具通过第二zigbee单元发送包含配网工具身份信息的zigbee raw message广播与网关第一zigbee单元完成身份验证。通过身份验证后，网关第一zigbee单元将网关的zigbee网络参数、mac地址、厂商名称、制造日期先进行AES-128加密，再通过zigbee raw message单播回传给配网工具中的第二zigbee单元。

3、配网工具通过第二type-c转换单元，将收到的网络参数发给手机第一type-c单元，手机第一type-c单元再发送给手机主控芯片单元，主控芯片单元先对数据进行AES-128解密，然后在app界面上把网关的zigbee网络参数、mac地址、厂商名称、制造日期显示出来。施工人员可以通过和网关外壳上的标签信息进行比对，来确认信息的准确性。

4、将配网工具移动到设备正上方。手机app界面上点击“配对”按钮，主控芯片单元将之前保存的加密过后的网关zigbee网络参数、mac地址通过第一type-c转换单元发送给配网工具中的第二type-c转换单元，第二type-c转换单元再发送给第二zigbee单元。第二zigbee单元先把发射功率设置为0db，然后将加密过后的网关zigbee网络参数、mac地址通过zigbee raw message广播发送出去。

5、设备通过第三zigbee单元收到加密过后的网关zigbee网络参数、mac地址通过zigbee raw message广播信息，将其暂时保存，之后进入等待配对状态，第三zigbee单元控制指示灯单元开始闪烁，并且将设备自身的mac地址、厂商名称、制造日期的数据进行AES-128加密，然后通过zigbee raw message单播消息发送给配网工具当中的第二zigbee单元。

6、配网工具中的第二zigbee单元通过第二type-c转换单元将包含设备mac地址、厂商名称、制造日期的数据发送给手机中的第一type-c转换单元，第一type-c转换单元再发送给手机主控芯片。手机主控芯片对数据进行AES-128解密，然后把设备的mac地址、厂商名称、制造日期在app上进行显示。施工人员人眼确认待配对的设备是否是配网工具靠近的设备，确认之后手机上点击“确认配网”按钮，先把设备的mac地址、厂商名称、制造日期暂存到手机主控芯片的设备列表当中，同时将“确认配网”指令通过以下链路：手机主控芯片->手机第一type-c转换单元->配网工具第二type-c转换单元->配网工具第二zigbee单元->设备第三zigbee单元。传输给设备中的第三zigbee单元，第三zigbee单元将之前暂存加密过后的网关zigbee网络参数、mac地址进行AES-128解密，解密完成以后写入自己的网络参数保存区域，同时控制指示灯单元停止闪烁变为常亮，指示设备已经入网，并将“配网成功”指令通过以下链路：设备第三zigbee单元->配网工具第二zigbee单元->配网工具第二type-c转换单元->手机第一type-c转换单元->手机主控芯片。手机主控芯片收到“配网成功”指令，在app界面显示配网成功字样，至此单个设备完成配网。

7、反复对待配网的设备进行步骤4、5、6的操作，直到所有设备都完成配网。

8、将配网工具再次移动到网关正上方。手机app上点击“导入设备信息”按钮，手机主控芯片通过以下链路将之前存储的所有设备列表发送给网关：手机主控芯片->手机第一type-c转换单元->配网工具第二type-c转换单元->配网工具第二zigbee单元->网关第一zigbee单元->网关wifi单元。网关wifi单元，将所有已配网的设备列表信息和网关自己的mac地址、厂商名称、制造日期上传至瑞瀛saas。

9、施工人员打开用户正式使用的智能app，通过扫描网关外壳上的二维码方式，将网关进行添加&绑定。瑞瀛saas根据正式app上添加的网关mac地址，从云端把之前已经配网成功的设备列表信息下载到网关wifi上，并同步到正式app的界面上，至此，整个快速配网过程结束。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于快速配网工具的智能家居快速配网系统的快速配网方法，其特征在于：所述快速配网方法包括：

S1、操作人员将快速配网工具与智能终端连接并打开工程配网的app，将智能终端与配网工具放于网关正上方，通过配网工具获取网关的网络参数并进行加密；

S2、配网工具将获取的网络参数发送到智能终端内，并通过主控芯片单元数网络参数进行解密，然后在app界面上将解密后的数据进行显示，操作人员根据显示信息进行比对来确认信息的准确性；

S3、将配网工具移动到入网设备正上方，主控芯片单元将网络参数回传给配网工具，配网工具通过第二zigbee单元将发射功率设置为0db，然后将网络参数通过广播发送出去；

S4、入网设备通过第三zigbee单元接收网络参数并保存，之后进入等待配对状态，第三zigbee单元控制指示灯单元开始闪烁，并将自身的设备参数加密后通过单播信息发送给配网工具中的第二zigbee单元；

S5、配网工具接收到的将设备参数发送给智能终端，智能终端通过主控芯片单元对数据进行解密后在app界面上显示，操作人员对配对设备进行确认，并在确认后保存设备参数到主控芯片单元的设备列表中，同时将确认配网指令传输给入网设备的第三zigbee单元，第三zigbee单元将之前保存的网络参数写入自己的网络参数保存区域，同时控制指示灯单元的闪烁状态，完成配网，并将配网成功指令传输到主控芯片单元，主控芯片单元接收到配网成功指令后在app界面显示配网成功，至此完成单个入网设备的配网；

S6、重复步骤S3-S5的操作，直到所有入网设备都完成配网；

其中，所述的基于快速配网工具的智能家居快速配网系统包括配网工具、网关、智能终端和入网设备；

所述网关用于与所述配网工具进行无线通讯，将网关的网络参数传输给配网工具，并在配网完成后与入网设备进行无线通讯实现入网设备上报数据的接收和控制指令的下发；

所述配网工具用于与网关进行无线通讯获取网关的网络参数，并将网关参数传输给智能终端和入网设备；

所述智能终端用于整个快速配网过程的操作交互以及网关和入网设备的信息展示；所述入网设备通过获取的网关的网络参数控制设备上的指示灯，给操作人员配对的灯闪提示。

2.根据权利要求1所述的快速配网方法，其特征在于：所述网关包括为wifi单元和第一zigbee单元；wifi单元与第一zigbee单元之间通过串口进行通讯，并通过第一zigbee单元与所述配网工具进行无线通讯，将网关的网络参数传输给配网工具。

3.根据权利要求1所述的快速配网方法，其特征在于：所述配网工具包括第二zigbee单元和第二接口转换单元；第二zigbee单元和第二接口转换单元之间通过串口通讯，第二zigbee单元与网关进行无线通讯获取网关的网络参数并发送给第二接口转换单元，通过第二接口转换单元传输到智能终端，并通过第二zigbee单元将网络参数传输给入网设备。

4.根据权利要求1所述的快速配网方法，其特征在于：所述智能终端包括第一接口转换单元和主控芯片单元；主控芯片单元与第一接口转换单元之间通过串口通讯；第一接口转换单元接收配网工具发送的网关的网络参数后传输给主控芯片单元。

5.根据权利要求1所述的快速配网方法，其特征在于：所述入网设备包括第三zigbee单元和指示灯单元，第三zigbee单元接收配网工具发送的网关的网络参数，同时控制指示灯单元中灯光的闪烁给操作人员的入网配对进行提示。

6.根据权利要求1所述的快速配网方法，其特征在于：所述快速配网方法还包括：

S7、将配网工具再次移动到网关正上方，通过app导入设备信息，并将之前存储的所有设备列表发送给网关中的wifi单元，wifi单元将所有已配网的设备列表信息和网关自身的网络参数上传至后台服务器；

S8、操作人员打开用户正式使用的智能app，通过扫描网关上的二维码将网关进行绑定，后台服务器根据正式的智能app上添加的网关mac地址，从云端将之前已经配网成功的设备列表信息下载到网关的wifi单元上，并同步到正式的智能app的截面上，完成整个快速配网过程。