CN115348125A - 可远程红外遥控家电的插座系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种可远程红外遥控家电的插座系统和方法，用以解决远程控制信号的传送质量差、易断线，家电选择度低的技术问题。其中，可远程红外遥控家电的插座系统，至少包括：远程控制终端；无线接收模块；电力线调制解调模块；红外发射管组。通过远程控制终端生成并发送远程控制指令，调制后通过电力线传输到电源插座，再解调后驱动红外发射管电路控制家电，可以解决控制信号传输质量差的问题。通过使用一个终端控制所有带红外的家电，多颗红外发射管发射控制信号，扩大了控制信号的覆盖空间，减少成本，降低设计的复杂度。

Description

可远程红外遥控家电的插座系统和方法

技术领域

本申请涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种可远程红外遥控家电的插座系统和方法。

背景技术

智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备，如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。

在实现现有技术的过程中，发明人发现：

智能家居的发展需要远程控制更加方便，但是目前的智能家居要么就没有预留控制接口，要么就是各自研发各自的控制系统，形成一个闭环的控制方式，大大限制了客户选择家电的自由度。

因此，需要提供一种可远程红外遥控家电的插座系统和方法，用以解决远程控制信号的传送质量差、易断线，家电选择度低的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种可远程红外遥控家电的插座系统和方法，用以解决远程控制信号的传送质量差、易断线，家电选择度低的技术问题。

具体的，一种可远程红外遥控家电的插座系统，包括：

远程控制终端，用于生成并发送远程控制指令；

无线接收模块，用于接收并解调远程控制终端发送的远程控制指令；

电力线调制模块，与无线接收模块通过串口连接，用于调制无线接收模块解调出来的远程控制指令，生成可在电力线中传输的控制信号；

电源插座，与电力线调制模块通过市电强度的电力线连接，包括电源插孔、电力线解调模块和红外发射管组；

电力线解调模块，用于解调在电力线中传输的控制信号，还原成远程控制指令；

红外发射管组，用于根据远程控制指令，发射携带控制指令的红外线控制红外家电。

进一步的，所述远程控制指令采用电力线从电力线调制模块传输到电力线解调模块。

进一步的，所述电源插座，每安装一个远端的带电力线解调模块的电源插座时无线接收模块附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码。

进一步的，所述红外发射管组包括多颗红外发射管，环形均匀分布，根据远程控制指令，控制红外家电。

进一步的，所述插座系统还包括通过电流监控模块，用来检测被控制的家电动作状态。

本申请实施例还提供一种可远程红外遥控插座的方法，包括以下步骤：

远程控制终端生成并发送远程控制指令；

无线接收模块接收并解调远程控制终端发送的远程控制指令；

电力线调制模块，与无线接收模块通过串口连接，调制无线接收模块解调出来的远程控制指令，生成可在电力线中传输的控制信号；

电源插座，与电力线调制模块通过市电强度的电力线连接，包括电源插孔、电力线解调模块和红外发射管组；

电力线解调模块解调在电力线中传输的控制信号，还原成远程控制指令；

根据远程控制指令，红外发射管组发射携带控制指令的红外线控制红外家电。

进一步的，所述远程控制指令采用电力线从电力线调制模块传输到电力线解调模块。

进一步的，所述电源插座，每安装一个远端的带电力线解调模块的电源插座时无线接收模块附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码。

进一步的，所述红外发射管组包括多颗红外发射管，环形均匀分布，根据远程控制指令，控制红外家电。

进一步的，所述可远程红外遥控插座的方法还包括通过电流监控检测被控制的家电动作状态。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

通过远程控制终端生成并发送需要执行的远程控制指令，再通过无线接收模块接收该指并通过串口传输给电力线调制模块，可以解决控制指令传输质量差的问题，大大提高远程控制指令传输的可靠性。通过市电强度的电力线传输控制信号，能够非常稳定地传送控制信号，提高了数控制信号传输效率，更好地实现用户终端和家电之间信息交互。通过使用一个终端控制所有带红外的家电，不需要学习包含任何红外单元类的控制电路，减少成本，降低设计的复杂度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种可远程红外遥控家电的插座系统的流程图。

图2为本申请实施例提供的一种可远程红外遥控家电的插座方法的流程图。

图3为本申请实施例提供的一种可远程红外遥控的插座结构图。

100 可远程控制插座系统

11 远程控制终端

12 无线接收模块

13 电力线调制模块

14 电力线解调模块

15 红外发射管组

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

请参照图1，为本申请提供的一种可远程红外遥控的插座系统100，包括：

远程控制终端11，用于生成并发送远程控制指令；

无线接收模块12，用于接收并解调远程控制终端发送的远程控制指令；

电力线调制模块13，与无线接收模块通过串口连接，用于调制无线接收模块解调出来的远程控制指令，生成可在电力线中传输的控制信号；

电源插座，与电力线调制模块通过市电强度的电力线连接，包括电源插孔、电力线解调模块和红外发射管组；

电力线解调模块14，用于解调在电力线中传输的控制信号，还原成远程控制指令；

红外发射管组15，用于根据远程控制指令，发射携带控制指令的红外线控制红外家电。

可以理解的是，远程控制终端11可以是指在移动中使用的计算机设备，包括手机、笔记本、平板、POS机甚至包括车载电脑。但是，大部分情况下是指手机或者具有多种应用功能的智能手机以及平板电脑。根据需求选择智能家电的功能，在终端屏幕上点击需要执行的功能，终端即可生成远程控制指令，并通过互联网传送设备控制信号。远程控制指令是控制智能家电的控制信号。智能家电一般是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态，能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令。

无线接收模块12，用于接收并解调远程控制终端11发送的远程控制指令。

可以理解的是，无线接收模块12可以是移动通信的接收模块、带串口输出的小区宽带的路由器等。一般来说，移动通信可以是通信双方有一方或两方处于运动中的通信，包括陆、海、空移动通信。移动通信采用的频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。移动通信系统由移动台、基台、移动交换局组成。若要同某移动台通信，移动交换局通过各基台向全网发出呼叫，被叫台收到后发出应答信号，移动交换局收到应答后分配一个信道给该移动台并从此话路信道中传送信令使其振铃。

路由器连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，用来读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送。路由器能够理解不同的协议。例如，某个局域网使用的以太网协议，因特网使用的TCP/IP协议。这样，路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址，把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址，或者再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置，使非TCP/IP网络连接到因特网上。

电力线调制模块13，与无线接收模块通过串口连接，用于调制无线接收模块解调出来的远程控制指令，生成可在电力线中传输的控制信号；

可以理解的是，电力线调制模块13安装在网络路由器旁，与网络路由器通过串口连接。带串口输出的小区宽带的路由器将远程控制设备发送的控制指令从网络数据包中解释出来以串口数据的方式传送给附近的电力线调制模块。移动通信的接收模块、带串口输出的小区宽带的路由器等无线接收模块接收到远程控制终端11发送控制指令以串口数据方式通过串口送给电力线调制模块，调制模块从串口数据包里检出控制指令明码后通过电力线调制模块进行电力线标准调制。在电力线中传输就是控制家电的控制指令明码，免除了家电附近带电力线解调模块插座的复杂度。

可以理解的是，串口通信中串口按位发送和接收字节。尽管比特字节的串行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。串口通信协议是指规定了数据包的内容，内容包含了起始位、主体数据、校验位及停止位，双方需要约定一致的数据包格式才能正常收发数据的有关规范。

这种以路由器附近的电力线调制解调模块为中心的星形广播方式可以节省多个无线接收模块，而且通过网络传输的方式可以大大提高远程控制指令传输的可靠性。安装时路由器附近的电力线调制解调器模块作为整个电力线网络的控制器先通电，然后每安装一个远端的带电力线解调模块的插座时路由器附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码，用以识别电力线网络中的各个远端电力线插座。

电源插座，与电力线调制模块通过市电强度的电力线连接，包括电源插孔、电力线解调模块和红外发射管组；

可以理解的是，市电即我们所说的工频交流电，用交流电的常用三个量来表征：电压、电流、频率。世界各国的常用交流电工频频率有50Hz与60Hz两种，民用交流电压分布由100v至380v不等。机房一般引入三相380v，50Hz的市电作为电源，但是设备的电源整流模块用的是单相220v的电压。电力线也称交流电源线。在本申请的具体实施例中，电源插座安装在墙上，电力线解调模块和红外发射管组一体化。

进一步的，所述远程控制指令采用电力线从电力线调制模块传输到电力线解调模块。

采用电力线传送方式能够非常稳定地传送控制信号，实现免布线，减少家装设计成本和复杂度。

电力线载波通信是利用电力线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。电力线在电力载波领域一般分为高中低3类，通常高压电力线指35kv及以上电压等级、中压电力线指10kv电压等级、低压配电线指380/220v用户线。本申请的具体实施例中，采用低压电力线来传输控制信号。可以理解的是，红外发射管组与插座一体化，控制信号驱动电路并驱动与电源插座一体化的红外发射管。

进一步的，所述电源插座，每安装一个远端的带电力线解调模块的电源插座时无线接收模块附近的电力线网络控制器自动给远端的电力线插座进行地址编码。

电力线解调模块14，用于解调在电力线中传输的控制信号，还原成远程控制指令。

电力线解调模块，用于以明码传输控制信号，将控制信号送去驱动红外发射管。安装时路由器附近的电力线调制解调器模块作为整个电力线网络的控制器先上电，然后每安装一个远端的带电力线解调模块的插座时路由器附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码，用以识别电力线网络中的各个远端电力线插座，便于管理和及时排查故障。

红外发射管组15，用于根据远程控制指令，发射携带控制指令的红外线控制红外家电。

可以理解的是，红外发射管是由红外发光二极管组成发光体，用红外辐射效率高的砷化镓制成PN结，正向偏压向PN结注入电流激发红外光。发光二极管表现是正温度系数，电流越大温度越高，温度越高电流越大，LED红外二极管的功率和电流大小有关，但正向电流超过最大额定值时，红外二极管发射功率反而下降。

红外线通过红外发光二极管发射出去，红外发光二极管内部构造与普通的发光二极管基本相同，材料和普通发光二极管不同，在红外发射管两端施加一定电压时，它发出的是红外线而不是可见光。由于红外光波长的范围相当宽，故红外发射管必须与红外接收管配对使用，否则将影响遥控的灵敏度。因此在代换选型时，要务必关注其所辐射红外光信号的波长参数。在工作过程中其各项参数均不得超过极限值，因此在代换选型时应当注意原装管子的型号和参数，不可随意更换。另外，也不可任意变更红外发射管的限流电阻。

红外发射管辐射控制信号的正常的覆盖范围为15米半径范围内。在本申请的具体实施例中，每个房间需要安装一个红外远程控制插座来保证空间的全覆盖。

进一步的，所述红外发射管组包括多颗红外发射管，环形均匀分布，根据远程控制指令，控制红外家电。

多颗红外发射管环形均匀分布，可以覆盖全方位，达到信号无死角覆盖，避免红外家电的接收端接收不到控制信号。

进一步的，所述插座系统还包括通过电流监控模块，用来检测被控制的家电动作状态。

先将检测电器启动瞬间造成的电压陷波转换成低电平，接着通过这个低电平把插座上的电力线解调模块状态位为低电平。路由器附近的电力线调制解调模块读取到远端插座的电力线解调模块的低电平，则确认所控制的电器已经正常启动，然后发送一个高电平脉冲给远端插座的电力线解调模块，将该电力线解调模块设置成正常的待机状态。

插座通过电流监控检测被控制设备是否已经动作，动作失败则反馈给发送端进行控制信号重传要求，保证控制信号传送完成。

具体实施例中，如图3为插座系统结构图。无线接收模块接收到远端控制终端生成的远程控制指令，远程控制指令通过手机、平板等终端传送给家庭的无线接收模块。无线接收模块可以是移动通信的接收模块、小区宽带的路由器等。无线接收模块收到的控制信号通过电力线调制模块调制后由家庭的电力线传输到带有电力线解调模块的电源插座。电力线解调模块解码后的控制信号送到红外发射管驱动电路并驱动与电源插座一体化的红外发射管。多颗红外发射管环形均匀分布，达到控制信号无死角覆盖。

综上所述，本申请是一个终端控制所有带红外的家电，控制指令明码由远程的万能控制终端发出，家里的路由器接收到远程控制终端通过网络送过来的控制指令明码，然后通过电力线调制器向室内的电线群发控制指令明码，与被控制家电相近的电力线解调器解调出来控制指令明码，并将该控制指令明码送去直接驱动红外发射管，本申请不需要包含任何红外学习单元类的控制电路，减少了成本，减少了设计的复杂度。

请参照图2，为本申请提供的一种可远程红外遥控的插座方法，包括：

S110：远程控制终端生成并发送远程控制指令；

S120：无线接收模块接收远程控制终端发送的远程控制指令；

S130：电力线调制模块，与无线接收模块通过串口连接，调制无线接收模块解调出来的远程控制指令，生成可在电力线中传输的控制信号；

电源插座，与电力线调制模块通过市电强度的电力线连接，包含电源插孔、电力线解调模块和红外发射管组；

S140：电力线解调模块解调在电力线中传输的控制信号，还原成远程控制指令；

S150：根据远程控制指令，红外发射管组发射携带控制指令的红外线控制红外家电。

可以理解的是，步骤S110中远程控制终端可以是指在移动中使用的计算机设备，包括手机、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑。但是，大部分情况下是指手机或者具有多种应用功能的智能手机以及平板电脑。根据需求选择智能家电的功能，在终端屏幕上点击需要执行的功能，终端即可生成远程控制指令，并通过互联网传送设备控制信号。远程控制指令是控制智能家电的控制信号。智能家电是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态，能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令。

可以理解的是，步骤S120中无线接收模块可以是移动通信的接收模块、带串口输出的小区宽带的路由器等。一般来说，移动通信可以是通信双方有一方或两方处于运动中的通信，包括陆、海、空移动通信。移动通信采用的频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。移动通信系统由移动台、基台、移动交换局组成。若要同某移动台通信，移动交换局通过各基台向全网发出呼叫，被叫台收到后发出应答信号，移动交换局收到应答后分配一个信道给该移动台并从此话路信道中传送信令使其振铃。

其中，所述路由器连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，用来读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送。路由器能够理解不同的协议。例如，某个局域网使用的以太网协议，因特网使用的TCP/IP协议。这样，路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址，把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址，或者再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置，使非TCP/IP网络连接到因特网上。

S130：电力线调制模块，与无线接收模块通过串口连接，调制无线接收模块解调出来的远程控制指令，生成可在电力线中传输的控制信号。

可以理解的是，步骤S130中电力线调制模块安装在网络路由器旁，与网络路由器通过串口连接。移动通信的接收模块、带串口输出的小区宽带的路由器等无线接收模块接收到远程控制终端11发送控制指令以串口数据方式通过串口送给电力线调制模块，调制模块从串口数据包里检出控制指令明码后通过电力线调制模块进行电力线标准调制。在电力线中传输就是控制家电的控制指令明码，免除了家电附近带电力线解调模块插座的复杂度。

这种以路由器附近的电力线调制解调模块为中心的星形广播方式可以节省多个无线接收模块，而且通过网络传输的方式可以大大提高远程控制指令传输的可靠性。安装时路由器附近的电力线调制解调器模块作为整个电力线网络的控制器先通电，然后每安装一个远端的带电力线解调模块的插座时路由器附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码，用以识别电力线网络中的各个远端电力线插座。

进一步的，所述远程控制指令采用电力线从电力线调制模块传输到电力线解调模块。

采用电力线传送方式能够非常稳定地传送控制信号，实现免布线，减少家装设计成本和复杂度。

电源插座，与电力线调制模块通过市电强度的电力线连接，包括电源插孔、电力线解调模块和红外发射管组。本申请的具体实施例中，采用低压电力线来传输控制信号。

进一步的，所述电源插座，每安装一个远端的带电力线解调模块的电源插座时无线接收模块附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码。

电力线解调模块，用于以明码传输控制信号，将控制信号送去驱动红外发射管。安装时路由器附近的电力线调制解调器模块作为整个电力线网络的控制器先上电，然后每安装一个远端的带电力线解调模块的插座时路由器附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码，用以识别电力线网络中的各个远端电力线插座，便于管理和及时排查故障。

电力线解调模块解调在电力线中传输的控制信号，还原成远程控制指令。可以理解的是，步骤S140中，电力线解调模块位于电源插座中，和电源插座一体化。电力线解调模块解码后的控制信号送到红外发射管驱动电路并驱动与电源插座一体化的红外发射管。

可以理解的是，步骤S150中红外发射管是由红外发光二极管组成发光体，用红外辐射效率高的砷化镓制成PN结，正向偏压向PN结注入电流激发红外光。发光二极管表现是正温度系数，电流越大温度越高，温度越高电流越大，LED红外二极管的功率和电流大小有关，但正向电流超过最大额定值时，红外二极管发射功率反而下降。

红外发射管辐射控制信号的正常的覆盖范围为15米半径范围内。在本申请的具体实施例中，每个房间需要安装一个红外远程控制插座来保证空间的全覆盖。

进一步的，所述红外发射管组包括多颗红外发射管，环形均匀分布，根据远程控制指令，控制红外家电。

多颗红外发射管环形均匀分布，可以覆盖全方位，达到信号无死角覆盖，避免红外家电的接收端接收不到控制信号。

进一步的，所述可远程红外遥控插座的方法还包括通过电流监控检测被控制的家电动作状态。

先将检测电器启动瞬间造成的电压陷波转换成低电平，接着通过这个低电平把插座上的电力线解调模块状态位为低电平。路由器附近的电力线调制解调模块读取到远端插座的电力线解调模块的低电平，则确认所控制的电器已经正常启动，然后发送一个高电平脉冲给远端插座的电力线解调模块，将该电力线解调模块设置成正常的待机状态。

插座通过电流监控检测被控制设备是否已经动作，动作失败则反馈给发送端进行控制信号重传要求，保证控制信号传送完成。

综上所述，通过远程控制终端生成并发送远程控制指令，调制后通过电力线传输到电源插座，再解调后驱动红外发射管控制家电，可以解决控制信号传输质量差的问题。通过多颗红外发射管发射控制信号，可实现家电远程控制，并不需要针对家电做任何的技术改造。通过网口连接电力线调制模块和无线接收模块，提高了传输效率。通过电流监控检测被控制的家电动作状态，保证不断线，实现实时监控。

需要说明的是，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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种可远程红外遥控家电的插座系统，其特征在于，包括：

远程控制终端，用于生成并发送远程控制指令；

无线接收模块，用于接收并解调远程控制终端发送的远程控制指令；

电力线调制模块，与无线接收模块通过串口连接，用于调制无线接收模块解调出来的远程控制指令，生成可在电力线中传输的控制信号；

电源插座，与电力线调制模块通过市电强度的电力线连接，包括电源插孔、电力线解调模块和红外发射管组；

电力线解调模块，用于解调在电力线中传输的控制信号，还原成远程控制指令；

红外发射管组，用于根据远程控制指令，发射携带控制指令的红外线控制红外家电。

2.如权利要求1所述插座系统，其特征在于，所述远程控制指令采用电力线从电力线调制模块传输到电力线解调模块。

3.如权利要求1所述插座系统，其特征在于，所述电源插座，每安装一个远端的带电力线解调模块的电源插座时无线接收模块附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码。

4.如权利要求1所述插座系统，其特征在于，所述红外发射管组包括多颗红外发射管，环形均匀分布，根据远程控制指令，控制红外家电。

5.如权利要求1所述插座系统，其特征在于，所述插座系统还包括通过电流监控模块，用来检测被控制的家电动作状态。

6.一种可远程红外遥控插座的方法，其特征在于，包括以下步骤：

远程控制终端生成并发送远程控制指令；

无线接收模块接收并解调远程控制终端发送的远程控制指令；

电力线调制模块，与无线接收模块通过串口连接，调制无线接收模块解调出来的远程控制指令，生成可在电力线中传输的控制信号；

电源插座，与电力线调制模块通过市电强度的电力线连接，包括电源插孔、电力线解调模块和红外发射管组；

电力线解调模块解调在电力线中传输的控制信号，还原成远程控制指令；

根据远程控制指令，红外发射管组发射携带控制指令的红外线控制红外家电。

7.如权利要求6所述可远程红外遥控插座的方法，其特征在于，所述远程控制指令采用电力线从电力线调制模块传输到电力线解调模块。

8.如权利要求6所述可远程红外遥控插座的方法，其特征在于，所述电源插座，每安装一个远端的带电力线解调模块的电源插座时无线接收模块附近的电力线调制解调模块自动给远端的电力线插座进行地址编码。

9.如权利要求6所述可远程红外遥控插座的方法，其特征在于，所述红外发射管组包括多颗红外发射管，环形均匀分布，根据远程控制指令，控制红外家电。

10.如权利要求6所述可远程红外遥控插座的方法，其特征在于，所述可远程红外遥控插座的方法还包括通过电流监控检测被控制的家电动作状态。

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