CN203086496U - 智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能家居系统。包括：家电设备；网关设备，通过现场总线与家电设备相连接，网关设备具有总线通信模块和第一射频通信模块；控制终端，具有第二射频通信模块和第一网络通信模块；路由器，具有第二网络通信模块；以及云端服务器，具有第三网络通信模块和存储器。通过本实用新型，解决了网关设备与控制终端之间布线复杂的问题，进而达到了降低电路成本、提高智能家居系统的适用性。

Description

智能家居系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居领域，具体而言，涉及一种智能家居系统。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

目前已存在诸多智能家居系统，由于家电设备较多，造成网关设备与底层设备（即，家电设备）之间的布线较多，这样具有较多布线的网关设备在与控制终端进行通信时，会使得通信线路更加复杂，并且复杂的通信线路还存在通信信号差，电路成本高的弊端。

针对相关技术中智能家居中网关设备与控制终端之间布线复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种智能家居系统，以解决现有技术中智能家居中网关设备与控制终端之间布线复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型，提供了一种智能家居系统，包括：家电设备；网关设备，通过现场总线与家电设备相连接，网关设备具有总线通信模块和第一射频通信模块，总线通信模块用于从现场总线中采集家电设备的状态数据，第一射频通信模块用于发射第一射频信号以传输状态数据；控制终端，具有第二射频通信模块和第一网络通信模块，第二射频通信模块用于接收第一射频信号，第一网络通信模块用于发射第一网络信号以传输状态数据；路由器，具有第二网络通信模块，用于接收第一网络信号，并发射第二网络信号以传输状态数据；以及云端服务器，具有第三网络通信模块和存储器，第三网络通信模块用于接收第二网络信号，存储器用于保存状态数据。

进一步地，网关设备包括以下网关中的至少之一：CAN-RF网关，通过CAN总线与家电设备相连接；以及485-RF网关，通过485总线与家电设备相连接。

进一步地，控制终端包括：主控模块，与第二射频通信模块和第一网络通信模块均相连接，用于解析第一射频信号中承载的状态数据，并将解析到的状态数据加载至第一网络信号上。

进一步地，智能家居系统还包括：移动终端，用于发送控制命令至第一网络通信模块，第二射频通信模块还用于发射第二射频信号以传输控制命令至第一射频通信模块，总线通信模块还用于在将控制命令传输到家电设备后，再次采集家电设备的状态数据。

进一步地，移动终端通过移动通信网络与云端服务器相连接，移动终端通过以下方式发送控制命令至第一网络通信模块：第三网络通信模块接收来自移动终端的控制命令；以及第三网络通信模块通过第二网络通信模块发送控制命令至第一网络通信模块。

进一步地，移动终端与路由器相连接，移动终端通过以下方式发送控制命令至第一网络通信模块：第二网络通信模块接收来自移动终端的控制命令；以及第二网络通信模块发送控制命令至第一网络通信模块。

进一步地，第二网络通信模块还用于将状态数据发送至移动终端上的第一账户，其中，第一账户的ID信息与控制终端的ID信息相同。

进一步地，第一网络通信模块和第二网络通信模块均具有无线网口。

进一步地，第一网络信号为wifi信号。

通过本实用新型，采用包括以下结构的智能家居系统：家电设备；网关设备，通过现场总线与家电设备相连接，网关设备具有总线通信模块和第一射频通信模块，总线通信模块用于从现场总线中采集家电设备的状态数据，第一射频通信模块用于发射第一射频信号以传输状态数据；控制终端，具有第二射频通信模块和第一网络通信模块，第二射频通信模块用于接收第一射频信号，第一网络通信模块用于发射第一网络信号以传输状态数据；路由器，具有第二网络通信模块，用于接收第一网络信号，并发射第二网络信号以传输状态数据；以及云端服务器，具有第三网络通信模块和存储器，第三网络通信模块用于接收第二网络信号，存储器用于保存状态数据。通过在网关设备和控制终端中分别设置射频信号通信模块，实现了网关设备和控制终端通过射频信号进行传输，此种无线传输方式无需依赖网关设备与控制终端之间的通信线路布设，避免在二者之间布设复杂的通信电路，解决了网关设备与控制终端之间布线复杂的问题，进而达到了降低电路成本、提高智能家居系统的适用性，同时，基于射频信号具有远距离传输的能力，本实用新型还达到了避免网关设备与控制终端之间通信线路长所造成的传输信号差的弊端。

附图说明

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

图1是根据本实用新型实施例的智能家居系统的示意图；

图2是根据本实用新型优选实施例的智能家居系统的示意图；以及

图3是根据本实用新型实施例的智能家居系统的监控方法流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种智能家居系统，以下对本实用新型实施例所提供的智能家居系统进行具体介绍：

图1是根据本实用新型实施例的智能家居系统的示意图，如图1所示，本实用新型实施例的智能家居系统包括家电设备、网关设备、控制终端、路由器和云端服务器，具体地，家电设备是指设置在用户住宅的各个房间内的用电设备，根据用户的实际需要而包括不同的设备系统，比如调节温度的空调器系统、提供热水的热水机系统、供用户欣赏节目的电视系统、通过多联式外机工作的热水机和空调器系统等；根据网络布线的不同条件或需求，全部或部分家电设备接入现场总线中，以形成一个或多个总线系统；网关设备和总线系统相匹配而设置，一个总线系统内应用一套网关设备，其中，每一个网关设备内均具有一个总线通信模块，用于对与其相匹配的现场总线系统中的家电设备的状态数据进行采集，即，从现场总线中采集家电设备的状态数据，网关设备还包括中央处理单元和第一射频通信模块，所述中央处理单元接收总线通信模块采集的状态数据进行协议转换后发送至第一射频通信模块，第一射频通信模块将家电设备的状态数据加载到第一射频信号中并发送，实现网关设备对家电设备状态信息的采集和发送；控制终端中具有第二射频通信模块和第一网络信号通信模块，其中，控制终端中的第二射频通信模块用于通过接收来自网关设备的第一射频信号来接收状态数据，然后由第一网络通信模块通过发射第一网络信号来传输状态数据；路由器设有第二网络通信模块，第二网络通信模块接收控制终端发送的网络信号并发送至云端服务器，云端服务器中设置有第三网络通信模块和存储器，第三网络通信模块接通过接收路由器发来的状态数据，并将状态数据存储到云端服务器的存储器中。

本实用新型实施例的智能家居通过在网络设备和控制终端中分别设置射频信号通信模块，实现了网关设备和控制终端通过射频信号进行传输，此种无线传输方式无需依赖网关设备与控制终端之间的通信线路布设，避免在二者之间布设复杂的通信电路，解决了网关设备与控制终端之间布线复杂的问题，进而达到了降低电路成本、提高智能家居系统的适用性，同时，基于射频信号具有远距离传输的能力，本实用新型还达到了避免网关设备与控制终端之间通信线路长所造成的传输信号差的弊端。

优选地，本实用新型实施例的智能家居系统中的网关设备可以包括CAN-RF网关或485-RF网关，也可以同时包括这两种网关，即，有些家电设备系统中用CAN-RF网关，有些节电设备系统中用485-RF网关，图2中示出了一种同时包括CAN-RF网关和485-RF网关的智能家居系统，以图2为例来进一步说明本实用新型实施例的智能家居系统：

如图2所示，Rn表示用户住宅内的房间标号，图2中示意性示出了R1-R6六个房间，其中，一个房间内设置一套家电设备，此处以任意一套家电设备为例进行说明，网关设备对这套家电设备的控制器进行监控来获取对应家电设备的状态数据，其中，若网关设备是CAN-RF网关，由于CAN-RF网关通过CAN总线（即，现场总线包括CAN总线）与家电设备的控制器（具体为手操器或线控器）相连接，所以，可以对CAN总线上的电器设备的数据进行监听，来获取到状态数据，然后将状态数据解析并转换为第一射频信号，通过这个CAN-RF网关中的射频信号发射单元发射出去；若网关设备是485-RF网关，由于485-RF网关通过485总线（即，现场总线包括485总线）与家电设备的控制器（具体为手操器或线控器）相连接，所以，可以对485总线上的电器设备的数据进行监听，来获取到状态数据，然后将状态数据解析并转换为第一射频信号，通过这个485-RF网关中的射频通信单元发射出去。

通过利用CAN-RF网关和/或485-RF网关来对家电设备的状态数据进行采集，实现了通过CAN总线和/或485总线进行状态数据采集，此种通过CAN总线和/或485总线进行数据采集的方式，无需在家电设备和网关设备间布设复杂的通信线路，进一步地简化了家具系统的通信线路，降低了家具系统的电路成本。

进一步地，本实用新型实施例中的控制终端还具有主控模块，该主控模块与第二射频通信模块和第一网络通信模块均相连接，用于对接收到的射频信号进行解析处理，解析出第一射频信号中所承载的状态数据，并将解析到的状态数据加载至第一网络信号上，通过第一网络通信模块发送至路由器，在本实用新型实施例中主控模块可以为任意具有协议转换和数据采集处理功能的处理器，比如ARM处理器等。

优选地，本实用新型实施例的控制终端中的第一网络通信模块具有无线网口，对应地，路由器中的第二网络通信模块也具有无线网口，即，第一网络通信模块和第二网络通信模块通过无线方式进行信号传输，使得家居系统中的布线线路更加简化。其中，第一网络通信模块发射的第一网络信号可以wifi信号，即，网关设备通过总线方式进行状态数据的采集，然后将采集到的状态数据转换为射频信号（Radio Frequency，简称RF）传输至控制终端，控制终端再将射频信号装换为wifi信号通过无线路由器接入互联网中的云端服务器上。整个智能家居系统中，网关设备与控制终端通过射频信号进行通信，控制终端与路由器通过wifi信号进行通信，这些通信方式均不需要通信线路的支持，只有网关设备与家电设备之间需要布设总线通信线路，使得家居系统的布线线路很大程度上得到简化。

优选的，本实用新型实施例中的家电设备通过CAN总线连接，CAN总线相对于485总线的优势在于不受主节点的限制，实时性较强，且可靠性好，CAN总线不易受外界干扰，而影响工作运行。

优选的，本实用新型实施例中的CAN-RF网关中的射频通信模块采用信号频率小于1GHz的低频射频通信模块，低频的射频模块衍射性能更好，增强了无线信号穿透能力，且低频无线信道干扰较少，特别是使用非标的射频通信模块还可以自定义安全机制、路由协议及硬件处理方式，使用灵活。

优选地，本实用新型实施例的智能家居系统还包括移动终端，移动终端上安装有可监控用户住宅内各家电设备的应用软件，当用户需要对家电设备进行控制时，可以通过移动终端下发控制命令至控制终端的第一网络通信模块，经控制终端的主控模块对控制命令进行处理后，由第二射频通信模块发送第二射频信号将控制命令传输至网关设备中的第一射频通信模块，然后由网关设备的总线通信模块传输控制命令至家电设备的控制器，实现用户通过移动终端对家电设备进行控制。在本实用新型实施例中，移动终端可以是智能手机、IPAD和电脑等终端设备。

具体地，当用户携带移动终端所处的地理位置不同时，下发控制命令至控制终端的方式不同，在本实用新型实施例中，移动终端进行控制命令下发的方式包括以下两种：

方式一：若移动终端处于路由器的wifi信号覆盖区域内，则可以直接通过wifi信号下发控制命令至路由器，然后再由路由器通过wifi信号将控制命令传输至控制终端；

方式二：若移动终端处于路由器的wifi信号不可覆盖区域，则移动终端可以通过3G、GPRS等方式接入互联网连接至云端服务器，下发控制命令至云端服务器，然后由云端服务器通过路由器将控制命令发送至控制终端。

通过以上方式，达到了方便用户随时随地对住宅内的家电设备进行控制。

优选地，本实用新型实施例中的云端服务器还可以通过其第二网络通信模块将其存储器内存储的状态数据发送至移动终端的对应账户中，其中，所谓对应是指：这个账户的ID信息与控制终端的ID信息相同，即，当用户以某个账户登录移动终端上的应用程序，来对该账户能够监控的住宅内的家电设备进行控制后，云端服务器可以将网关设备采集到的状态数据发送至这个账户，实现将用户的控制结果反馈至用户。

本实用新型实施例还提供了一种智能家居系统的控制方法，该控制方法可以用于对本实用新型实施例上述内容所提供的智能家居系统进行控制，以下对本实用新型实施例所提供的智能家居系统的控制方法进行具体介绍：

图3是根据本实用新型实施例的监控方法的流程图，如图3所示，该实施例的监控方法包括如下步骤S301至S304：

S301：网关设备采集家电设备的状态数据，并通过第一射频信号传输状态数据，具体地，通过网关设备中的射频信号发射单元发射第一射频信号来传输状态数据；

S302：控制终端接收第一射频信号，并通过第一网络信号传输状态数据，具体地，通过控制终端中的射频信号接收单元接收第一射频信号，通过控制终端中的网络信号发射单元来传输状态数据；

S303：路由器接收第一网络信号，并通过第二网络信号传输状态数据，具体地，通过路由器中的网络信号接收单元来接收第一网络信号，通过路由器中的网络信号发射单元来传输状态数据；

S304：云端服务器接收第二网络信号，并保存状态数据，具体地，保存状态数据至云端服务器的存储器中。

本实用新型实施例的监控方法通过由网关设备发送射频信号至控制终端来传输状态数据，实现了网关设备和控制终端通过无线方式进行传输，此种无线传输方式无需依赖网关设备与控制终端之间的通信线路布设，避免在二者之间布设复杂的通信电路，解决了网关设备与控制终端之间布线复杂的问题，进而达到了降低电路成本、提高智能家居系统的适用性，同时，基于射频信号具有远距离传输的能力，本实用新型还达到了避免网关设备与控制终端之间通信线路长所造成的传输信号差的弊端。

其中，本实用新型实施例的网关设备包括CAN-RF网关和/或485-RF网关，CAN-RF网关通过CAN总线与家电设备的控制器相连接，通过对CAN总线上的电器设备的数据进行监听，来获取到状态数据；485-RF网关通过485总线与家电设备的控制器相连接，通过对485总线上的电器设备的数据进行监听，来获取到状态数据。

进一步地，本实用新型实施例的监控方法中，在控制终端接收第一射频信号之后，以及在通过第一网络信号传输状态数据之前，监控方法还包括：控制终端解析第一射频信号，得到第一射频信号中承载的状态数据；以及控制终端将解析到的状态数据加载至第一网络信号上。

在本实用新型实施例的监控方法中，控制终端与路由器之间通过无线信号进行数据传输，该无线信号可以为wifi信号，控制终端与路由器之间通过无线信号进行输出，使得家居系统的布线线路更加简化。

优选地，智能家居系统还包括移动终端，移动终端上安装有可监控用户住宅内各家电设备的应用软件，本实用新型实施例的监控方法还包括：移动终端发送控制命令至控制终端；控制终端对控制命令进行处理后，将控制命令以射频信号的形式传输至网关设备，即，控制终端发送第二射频信号至网关设备，其中，第二射频信号中承载有控制命令；网关设备解析第二射频信号中承载的控制命令，并在将解析到的控制命令发送至家电设备后，再次采集家电设备的状态数据。

具体地，当用户携带移动终端所处的地理位置不同时，下发控制命令至控制终端的方式不同，在本实用新型实施例中，移动终端进行控制命令下发的方式包括以下两种：

方式一：若移动终端处于路由器的wifi信号覆盖区域内，则可以直接通过wifi信号下发控制命令至路由器，然后再由路由器通过wifi信号将控制命令传输至控制终端；

方式二：若移动终端处于路由器的wifi信号不可覆盖区域，则移动终端可以通过3G、GPRS等方式接入互联网连接至云端服务器，下发控制命令至云端服务器，然后由云端服务器通过路由器将控制命令发送至控制终端。

通过以上方式，达到了方便用户随时随地对住宅内的家电设备进行控制。

进一步地，在本实用新型实施例中，网关设备为多个，分别采集不同家电设备的状态数据，其中，对于网关设备为多个的情况，在对控制终端传输过来的第二射频信号中承载的控制命令解析时，每个网关设备均解析第二射频信号，得到第二射频信号中承载的控制命令和控制命令中的ID信息，然后由第一网关设备将解析到的控制命令发送至第一家电设备后，再次采集第一家电设备的状态数据，其中，第一网关设备的ID信息与控制命令中的ID信息相同，第一家电设备为与第一网关设备相连接的家电设备。

通过网关设备对射频信号进行解析得到控制命令中的ID信息，实现了可以按照各个连接家电设备的网关的ID信息，来针对性地对家电设备进行控制。

优选地，在云端服务器将状态数据保存至其存储器内之后，监控方法还包括：云端服务器将其存储器内存储的状态数据发送至移动终端的对应账户中，其中，所谓对应是指：这个账户的ID信息与控制终端的ID信息相同，即，当用户以某个账户登录移动终端上的应用程序，来对该账户能够监控的住宅内的家电设备进行控制后，云端服务器可以将网关设备采集到的状态数据发送至这个账户，实现将用户的控制结果反馈至用户。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了降低家居系统的布线复杂性、降低家居系统的电路成本、提高智能家居系统的适用性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能家居系统，其特征在于，包括：

家电设备；

网关设备，通过现场总线与所述家电设备相连接，所述网关设备具有总线通信模块和第一射频通信模块，所述总线通信模块用于从所述现场总线中采集所述家电设备的状态数据，所述第一射频通信模块用于发射第一射频信号以传输所述状态数据；

控制终端，具有第二射频通信模块和第一网络通信模块，所述第二射频通信模块用于接收所述第一射频信号，所述第一网络通信模块用于发射第一网络信号以传输所述状态数据；

路由器，具有第二网络通信模块，用于接收所述第一网络信号，并发射第二网络信号以传输所述状态数据；以及

云端服务器，具有第三网络通信模块和存储器，所述第三网络通信模块用于接收所述第二网络信号，所述存储器用于保存所述状态数据。

2.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述网关设备包括以下网关中的至少之一：

CAN-RF网关，通过CAN总线与所述家电设备相连接；以及

485-RF网关，通过485总线与所述家电设备相连接。

3.根据权利要求1或2所述的智能家居系统，其特征在于，所述控制终端包括：

主控模块，与所述第二射频通信模块和所述第一网络通信模块均相连接，用于解析所述第一射频信号中承载的所述状态数据，并将解析到的所述状态数据加载至所述第一网络信号上。

4.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能家居系统还包括：

移动终端，用于发送控制命令至所述第一网络通信模块，所述第二射频通信模块还用于发射第二射频信号以传输所述控制命令至所述第一射频通信模块，所述总线通信模块还用于在将所述控制命令传输到所述家电设备后，再次采集所述家电设备的状态数据。

5.根据权利要求4所述的智能家居系统，其特征在于，所述移动终端通过移动通信网络与所述云端服务器相连接，所述移动终端通过以下方式发送所述控制命令至所述第一网络通信模块：

所述第三网络通信模块接收来自所述移动终端的控制命令；以及

所述第三网络通信模块通过所述第二网络通信模块发送所述控制命令至所述第一网络通信模块。

6.根据权利要求4所述的智能家居系统，其特征在于，所述移动终端与所述路由器相连接，所述移动终端通过以下方式发送所述控制命令至所述第一网络通信模块：

所述第二网络通信模块接收来自所述移动终端的控制命令；以及

所述第二网络通信模块发送所述控制命令至所述第一网络通信模块。

7.根据权利要求6所述的智能家居系统，其特征在于，所述第二网络通信模块还用于将所述状态数据发送至所述移动终端上的第一账户，其中，所述第一账户的ID信息与所述控制终端的ID信息相同。

8.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述第一网络通信模块和所述第二网络通信模块均具有无线网口。

9.根据权利要求1或8所述的智能家居系统，其特征在于，所述第一网络信号为wifi信号。

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