CN202979297U - 以灯源为基础的网络构连装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭露一种室内网络构连装置，由室内既有的灯源与主节点模块结合而成，可有效降低室内网络设备的建置成本，更容易达成智能型建筑的理想；藉由这种网络构连装置，更可以容纳其它网络使用者，并且加以群组化而成为微网络，达成资源共享的目的。
Description
技术领域
一种室内的无线网络构连装置，特别是指利用建筑物室内既有的灯源，结合具有网络构连功能的主节点（master node）电路与相对应的从节点（slave node），建构室内的无线网络环境。
背景技术
智能型建筑物，顾名思义是在建筑物内建构因特网，并将各个连网装置透过因特网而连接起来，进而达到远程控制与信息交换，例如物联网（Inter Of Things，IOT）或是M2M（Machineto Machine）。现行物联网的建置主要是利用ZIGBEE、蓝芽（Blue Tooth）、WiFi（Wireless Fidelity）或是3G等，但都各有优缺点，其中耗电量、成本、普及率、建置的方便性、弹性、成网性（mesh）等都需要考虑，特别是普及率为最重要的考虑，若是普及率高，就代表容易满足「每物皆有通讯节点」的物联网特性；反之，若没有普遍可通讯的节点，就没有物联网的形成。蓝芽或是WiFi为目前最普及的通讯方案，但是只有存在于计算机、部分计算机接口设备、笔电、手机、平板计算机等，一般的 电器用品仍然没有设置，即使设置也不能让电器用品在建筑物内普遍布置，成网性仍有不足。
目前，电视与冰箱为每一家庭必备的电器用品，然则普遍都没有网络连结功能，因此物联网或是M 2M的建立仍有很大的努力空间，未来网络电视与网络冰箱可能会逐渐成为每一家庭必备的电器用品，因此以网络电视或网络冰箱为服务器或中继站，原是合理的预期，但是网络电视、网络冰箱多半不会每个房间都有，而且其价格不斐，因此不易让家中各个房间的对象以网络电视或网络冰箱为服务器或中继站形成物联网。有鉴于此，需要提出一种方便透过既有的设备来产生物联网的结构，使得各种建筑物的室内空间，都可以很容易建构物联网，而无须另外耗资购置网络中继设备。
实用新型内容
鉴于上述，本发明实施例的目的在于提出一种低成本、普及率高的网络构连装置，无须另外耗资购置网络中继设备，即可方便的建置出室内因特网。
根据本发明之一实施例，是一种以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，所述网络构连装置包含灯源照明控制电路电源转换模块主节点电路。照明控制电路，控制该灯源输出的颜色与亮度。电源转换模块，电性连接一市电，具有调整电压与转换电 流的功能，输出一经过电压调整与电流转换后的市电作为该照明装置所需的电源。主节点电路，电性连接该电源转换模块与该照明控制电路，该主节点电路是使用至少一无线传输方式，并自动辨识符合该无线传输方式的复数个从节点。
于上述网络构连装置中，该主节点电路将不同性质的该等从节点自动分类成不同之无线网络群组，并藉由该无线传输方式与同一无线网络群组内的该等从节点相互通讯。
于上述网络构连装置中，该主节点电路将不同性质的该等从节点自动分类成不同之无线网络群组，并藉由该无线传输方式与同一无线网络群组内的该等从节点相互通讯。
于上述网络构连装置中，该灯源为一发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）。
于上述网络构连装置中，该照明控制电路是藉由脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）功能，以控制该灯源输出的颜色与亮度。
于上述网络构连装置中，该电源转换模块输出一2～5V的直流电源至该主节点电路。
于上述网络构连装置中，该主节点电路的该无线传输方式为蓝芽（Blue Tooth）传输。
于上述网络构连装置中，该复数个从节点形成的无线网络群组为一微微网（Piconet）。
于上述网络构连装置中，，该主节点电路的该无线传输方式为WiFi（Wireless Fidelity）传输。
于上述网络构连装置中，更包含一侦测器，该侦测器电性连接该照明控制电路；该侦测器侦测环境变化并输出一侦测数据，使该照明控制电路依据该侦测数据输出一驱动信号至该灯源，藉以控制该灯源开启、关闭及明亮程度。
于上述网络构连装置中，该侦测数据更包括温度、湿度、气体成分、悬浮病源。
于上述网络构连装置中，更包含一电池模块，该电池模块作为当该市电中断时的备用电源。
于上述网络构连装置中，更包含一灯座，且该主节点电路、该电源转换模块与该照明控制电路均设置于该灯座中。
根据本发明之另一实施例，是一种室内无线网络架构系统，其特征在于，所述该室内无线网络架构系统包含：复数个网络构连装置，每一该网络构连装置包含一主节点电路，与一灯源；其中该主节点电路与该灯源为电性相连。复数个从节点模块，其中各网络构连装置是与该等从节点模块中对应的至少一从节点模块以第一传输方式通讯，而该等网络构连装置之间是以第二传输方式通讯。
于上述网络构连装置中，该第一传输方式为蓝芽传输。
于上述网络构连装置中，该无线网络群组为一微微网。
于上述网络构连装置中，该第二传输方式为WiFi传输。
于上述网络构连装置中，该第二传输方式为电力线通讯（power line communication，PLC）传输。
于上述网络构连装置中，更包含一侦测器，该侦测器可侦测环境变化并输出一侦测数据，使该灯源依据该侦测数据以决定其开启、关闭及明亮程度。
于上述网络构连装置中，该侦测数据是藉由该网络构连装置上传至网络。
于上述网络构连装置中，该侦测数据更包括温度、湿度、气体成分、悬浮病源。
于上述网络构连装置中，更包含一灯座，且该主节点电路、该电源转换模块与该照明控制电路均设置于该灯座中。
为了让本实用新型的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，下文将举出实施例来加以说明，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1是绘示本发明一实施例的以灯源为基础的网络构连装置的剖面图；
图2是绘示本发明一实施例的以灯源为基础的网络构连装置之另一构型的剖面图；
图3为依据本发明另一实施例之以灯源为基础的网络构连 装置30的剖面图；
图4是绘示本发明另一实施例的一种室内无线网络架构系统的示意图。
具体实施方式
本发明一些实施例的详细描述如下，然而，除了该详细描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行。亦即，本发明的范围不受已提出之实施例的限制，而应以本发明提出之申请专利范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图示内各部份并没有依照其相对尺寸绘图，不相关之细节部份也未完全绘出，以求图示之简洁。
首先，请参考图1所示，图1为依据本发明一实施例之以灯源为基础的网络构连装置10的剖面图，其包括一照明控制电路110、一灯罩120、一电源转换模块130、一固定座140、一主节点电路150、一侦测电路160、一灯源170、一电池模块180与一灯源标准接头190。以灯源作为基础有以下的优点：1.不影响原有室内的装潢，可对旧屋或新屋随时直接进行网络的设置，不需要额外配线2.没有电源线供应的议题3.灯源通常位于房间的中央处及高处，收发讯号不易有障碍，天线设计容易；4.可以结合环境照度传感器，以判断外界明暗程度，视需要以决定灯源开启数量，提供智能节能的照明。
请继续参阅图1。主节点电路150具有无线网络构连功能，内部主要可分为控制单元、发收电路与天线等部分（以上未标示于图示中）。主节点电路150可持续在一空间内辐射特定频率的电磁波，并藉由控制单元以进行网络数据的汇整与通讯协议的管理。在一种无线射频传输系统的应用中，主节点电路150主要作为电磁能量的发射体，再加上其它从属的从节点作为接收体，即成为广播式的无线射频传输系统。任何符合通讯协议的使用者／装置，都可经由主节点模块150侦测、辨认后，加入成为从节点；通讯协议可以是（但不限定），依据个人局域网络（Wireless Pan）技术标准订定的蓝芽传输、以及依据无线局域网络（WLAN）技术标准订定的WiFi传输等。为了因应使用者不同的特性，例如，使用者可能是手持可携通讯装置的人员、计算机外设装置、家电用品…。主节点电路150可自动利用网络寻址功能（例如IPv6，Internet Protocol version 6）将使用者分类群组化，群组内的使用者以一第一传输方式彼此通讯。在一应用中，第一传输方式可以是蓝芽传输，群组内的使用者形成一微微网（Piconet）。此外，不同室内空间的主节点电路150之间，彼此以一第二传输方式通讯，在另一应用中，第二传输方式可以是WiFi传输。
请继续参阅图1。侦测电路160可自动侦测空间内环境的变化，例如，如果一配戴蓝芽装置的人员进入室内，侦测电路 160可侦测出信号的变化，并判断该配戴蓝芽装置的使用者是移动的人员，而非静置的物品。此一侦测数据可上传网络，并且发送一驱动信号至照明控制电路110，因此在人员进入室内时即自动点亮灯源170。除此之外，侦测电路160更可以侦测其它环境变化，例如室内明暗程度、温度、湿度、气体成分、悬浮病源体等等，这些测得的数据可藉由主节点电路150上传至网络，达成资源共享及远程监控的目的。
请继续参阅图1。在一实施例中，灯源170是发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）。照明控制电路110具有脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）功能，可控制灯源170输出的颜色与亮度。在一应用中，照明控制电路110内部包含一芯片，由硬件提供脉冲宽度调制功能；在其它应用中，可藉由撰写韧体、或是外接一脉冲宽度调制电路方式达成。灯罩120则用来保护网络构连装置10的内部组件以及将灯源170的发光均匀化，并且灯罩120的材质可让主节点电路150所传输的无线信号轻易穿透。电源转换模块140可将市电转换成直流电源，例如，输出一2～5V的直流电源，提供灯源170与主节点电路150使用。在市电中断时，电池模块180提供直流电予灯源170与主节点电路150使用。对于上述各个组件，固定座140则提供保护与固定的功能。又或是，主节点电路150也仍可以設置於固定座140上，但主节点电路150的天線（未标示于图示中）則 可延伸至灯源170之上，使得主节点电路150传输的无线信号不会受到固定座140的遮断。网络构连装置10是透过灯源标准接头190与灯座安装结合，其安装方式可为但不限为旋转或卡扣，而此灯源标准接头190可依照现行法令所规范的各种规格的灯座而制造，带给用户极大的便利性。
请参阅图2。图2的网络构连装置20与图1类似，同样包含一照明控制电路210、一灯罩220、一电源转换模块240、一固定座240、一主节点电路250、一侦测电路260、一灯源270、一电池模块280与一灯源标准接头290。图2与图1的差异在于，图1的灯源170是一种较低功率的光源，散发热能比较低，因此固定座140可以使用塑料材质制成；图2的灯源270则是一种较高功率的光源，散发热能比较高，固定座240必须采用金属材质，因此造成主节点电路250的无线信号无法穿透。在此情形之下，可将主节点电路250设置于固定座240之外，使得主节点电路250传输的无线信号不会受到金属材质固定座240的遮断。例如图2所示的构型，可利用插槽把主节点电路250升高架设于灯源270与照明控制电路210之上。网络构连装置20是透过灯源标准接头290与灯座安装结合，其安装方式可为但不限为旋转或卡扣，而此灯源标准接头290可依照现行法令所规范的各种规格的灯座而制造，带给用户极大的便利性。
请参考图3所示，图3为依据本发明另一实施例之以灯源为基础的网络构连装置30的剖面图，其包括一照明控制电路310、一灯罩320、一电源转换模块330、一固定座340、一主节点电路350、一侦测电路360、一灯源370、一电池模块380与一灯源标准接头390。与上述实施例不同的是，本实施例中的电源转换模块330、主节点电路350、侦测电路360及电池模块380系设置于灯座301中，本实施例适用于办公室等场所的多灯管灯座，如此一来，无须在每一个灯源中加装电源转换模块330、主节点电路350、侦测电路360及电池模块380等装置，仅需于灯座中装设一组装置，可有效的降低成本。其余装置作动与上述实施例相同，故不再赘述。
请参阅图4。图4是依据本发明另一实施例所提出的一种室内无线网络架构系统，一建筑物室内空间40区分为2个独立空间单元410与420（受限于图面范围，此处仅绘出2个独立空间单元，但实际情形不以此限）。首先以独立空间410为例，包含有网络构连装置411与复数个从节点模块412～417。网络构连装置411主要由一主节点电路与一灯源结合而成，所需之电源可由灯源的电源提供。
请继续参阅图4。网络构连装置411具有无线网络构连功能，例如（但不限定），依据个人局域网络技术标准订定的蓝芽传输、以及依据无线局域网络技术标准订定的WiFi传输等。任 何使用符合上述通讯协议的传感器之使用者／装置，都可经由网络构连装置411侦测、辨认后，加入成为从节点，如图4所示之从节点412～417。网络构连装置411可自动利用网络寻址功能将用户分类群组化，群组内的从节点412～417以一第一传输方式A与网络构连装置411相互通讯。在一实施例中，第一传输方式A可以是蓝芽传输，群组内的从节点形成一微微网。
请继续参阅图4。独立空间420内部配置与独立空间410相同，网络构连装置421藉由一第一传输方式A与各个从节点422～427通讯，并藉由一第二传输方式B与网络构连装置411通讯，在一应用中，第二传输方式B可以是WiFi传输。网络构连装置411可连结外部因特网X，使得各从节点412～417、422～427可以藉此连上因特网。此外，网络构连装置411、421更可以包含一侦测电路，可侦测环境变化，例如室内人员进出、明暗程度、温度、湿度、气体成分、悬浮病源体等等，这些测得的数据除可作为灯源调整亮度与开启的依据，更可藉由网络构连装置411、421上传至外部因特网X，以及从节点模块412～417、422～427，达成资源共享及远程监控的目的。
请继续参阅图4。第二传输方式B除了可以使用WiFi之外，也可使用电力线通讯（Power Line Communication，PLC），或将电力线通讯作为另外一备用的网络。使用电力线通讯最大的优势在于电力线是最大的基础设施；在房子的每一角落都有电源 插座，使它成为涵盖各处的网络。电力线网络使用总线（Bus）结构，使其具有从一控制器能够控制多台设备的能力。该控制器能够追踪所有在网络上的设备，并提供了即插即用（Plug andPlay）的功能，任何新的设备安装后马上就可以成为网络的一部分。
上述实施例仅是为了让本领域技术人员理解本发明而提供的最优选的实施方式。本发明并不仅限于上述具体实施方式。任何本领域技术人员所易于思及的改进均在本发明的构思之内。
Claims (22)
1.一种以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，所述该网络构连装置包含：
一灯源；
一照明控制电路，控制该灯源输出的颜色与亮度；
一电源转换模块，电性连接一市电，具有调整电压与转换电流的功能，输出一经过电压调整与电流转换后的市电作为该照明装置所需的电源；
一主节点电路，电性连接该电源转换模块与该照明控制电路，该主节点电路是使用至少一无线传输方式，并自动辨识符合该无线传输方式的复数个从节点。
2.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该主节点电路将不同性质的该等从节点自动分类成不同之无线网络群组，并藉由该无线传输方式与同一无线网络群组内的该等从节点相互通讯。
3.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该灯源为一发光二极管。
4.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该照明控制电路是藉由脉冲宽度调制功能，以控制该灯源输出的颜色与亮度。
5.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该电源转换模块输出一2～5V的直流电源至该主节点电路。
6.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该主节点电路的该无线传输方式为蓝芽传输。
7.如权利要求6所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该复数个从节点形成的无线网络群组为一微微网。
8.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该主节点电路的该无线传输方式为WiFi传输。
9.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，更包含一侦测器，该侦测器电性连接该照明控制电路；该侦测器侦测环境变化并输出一侦测数据，使该照明控制电路依据该侦测数据输出一驱动信号至该灯源，藉以控制该灯源开启、关闭及明亮程度。
10.如权利要求9所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该侦测器电性连接该主节点电路，该侦测数据藉由该主节点电路上传至网络。
11.如权利要求10所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，该侦测数据更包括温度、湿度、气体成分、悬浮病源。
12.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置，其特征在于，更包含一电池模块，该电池模块作为当该市电中断时的备用电源。
13.如权利要求1所述的以灯源为基础的网络构连装置， 其特征在于，更包含一灯座，且该主节点电路、该电源转换模块与该照明控制电路均设置于该灯座中。
14.一种室内无线网络架构系统，其特征在于，所述该室内无线网络架构系统包含：
复数个网络构连装置，每一该网络构连装置包含一主节点电路，与一灯源；其中该主节点电路与该灯源为电性相连；以及
复数个从节点模块；
其中各网络构连装置是与该等从节点模块中对应的至少一从节点模块以第一传输方式通讯，而该等网络构连装置之间是以第二传输方式通讯。
15.如权利要求14所述的室内无线网络架构系统，其特征在于，该第一传输方式为蓝芽传输。
16.如权利要求15所述的室内无线网络架构系统，其特征在于，该无线网络群组为一微微网。
17.如权利要求14所述的室内无线网络架构系统，其特征在于，该第二传输方式为WiFi传输。
18.如权利要求14所述的室内无线网络架构系统，其特征在于，该第二传输方式为电力线通讯传输。
19.如权利要求14所述的室内无线网络架构系统，其特征在于，更包含一侦测器，该侦测器可侦测环境变化并输出一侦测数据，使该灯源依据该侦测数据以决定其开启、关闭及明亮程度。
20.如权利要求19所述的室内无线网络架构系统，其特征在于，该侦测数据是藉由该网络构连装置上传至网络。
21.如权利要求20所述的室内无线网络架构系统，其特征在于，该侦测数据更包括温度、湿度、气体成分、悬浮病源。
22.如权利要求14所述的室内无线网络架构系统，其特征在于，更包含一灯座，且该主节点电路、该电源转换模块与该照明控制电路均设置于该灯座中。
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