CN206585584U - 一种智能家居网关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能家居网关，通过ZigBee模块连接智能家居设备，并将智能家居设备的状态传送MCU主控模块，MCU主控模块通过WIFI模块或者GPRS模块与用户终端连接，用户终端输出控制指令，进而对智能家居设备进行控制，在设备与设备之间可通过主控模块相互连接，使用ZigBee进行组网，能大大提高设备间安装的距离、抗干扰的能力；使用ZigBee通讯，能大大降低功耗，通讯安全级别高且数据可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能家居网络技术领域，特别是涉及一种智能家居网关。
背景技术
智能家居（smart home, home automation）是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 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。
智能家居的设备与设备之间需要组网进行控制和设备数据的收集，但现有的智能家居网关具有以下缺点：
（1）已有产品有使用点对点通讯的产品，这类产品的网关与设备之间由于没有组网，它们之间安装的距离是要求比较短的，并且相应抗干扰的能力也较差；
（2）使用点对点通讯的产品，会产生较高的功耗；
（3）通讯安全级别低、通讯数据可靠程度低。
实用新型内容
基于此，提供一种智能家居网关。
一种智能家居网关，包括MCU主控模块、以及分别与MCU主控模块连接的ZigBee模块、WIFI模块、GPRS模块，所述ZigBee模块连接智能家居设备，WIFI模块和GPRS模块作为可选的两种与用户终端连接的通信方式，其中，WIFI模块与路由器无线连接，所述路由器通过云端与用户终端通信连接，GPRS模块直接通过云端与用户终端通信连接；所述ZigBee模块包括ZigBee芯片U2和ZigBee通信电路，所述ZigBee芯片U2与MCU主控模块连接，所述ZigBee通信电路与ZigBee芯片U2连接，所述ZigBee通信电路连接智能家居设备。
优选的，所述MCU主控模块包括型号为LPC54102的主控芯片U1和JTAG接口A1，所述JTAG接口A1与所述主控芯片U1连接。
优选的，所述ZigBee芯片U2为型号为JN5169的无线通信芯片，所述ZigBee芯片U2与主控芯片U1连接。
优选的，所述WIFI模块包括型号为MT5931的WIFI芯片U3，所述WIFI芯片U3与主控芯片U1连接。
优选的，所述GPRS模块采用型号为Mt6261的GPRS芯片U4、分别与GPRS芯片U4连接的插卡电路，所述GPRS芯片U4与主控芯片U1连接，所述插卡电路插入SIM卡，通过GPRS网络与用户终端连接。
优选的，所述MCU主控模块连接有FLASH存储单元，所述FLASH存储单元与主控芯片U1连接。
优选的，所述MCU主控模块还连接有电源模块，所述电源模块通过Micro USB接口与外部电源连接，所述电源模块分别与MCU主控模块、ZigBee模块、WIFI模块和GPRS模块连接。
上述智能家居网关，通过ZigBee模块连接智能家居设备，并将智能家居设备的状态传送MCU主控模块，MCU主控模块通过WIFI模块或者GPRS模块与用户终端连接，用户终端输出控制指令，进而对智能家居设备进行控制，在设备与设备之间可通过主控模块相互连接，使用ZigBee进行组网，能大大提高设备间安装的距离、抗干扰的能力；使用ZigBee通讯，能大大降低功耗，通讯安全级别高且数据可靠。
附图说明
图1为本实用新型所述智能家居网关的原理框图；
图2为本实用新型所述主控芯片U1和JTAG接口A1的电路示意图；
图3为本实用新型所述ZigBee芯片U2和ZigBee通信电路的电路示意图；
图4为本实用新型所述按键电路和指示灯电路的电路示意图；
图5为本实用新型所述WIFI芯片U3的电路示意图；
图6为本实用新型所述GPRS芯片U4的电路示意图；
图7为本实用新型所述插卡电路的电路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
请参阅图1，一种智能家居网关，包括MCU主控模块20、以及分别与MCU主控模块20连接的ZigBee模块30、WIFI模块40、GPRS模块50，ZigBee模块30连接智能家居设备，WIFI模块40和GPRS模块50作为可选的两种与用户终端80连接的通信方式，其中，WIFI模块40与路由器60无线连接，路由器60通过云端70与用户终端80通信连接，GPRS模块50直接通过云端70与用户终端通信连接。用户终端80可为智能手机、智能平板、智能可穿戴设备等终端设备。
ZigBee模块30可获取智能家居设备的当前状态或者获取外界环境的状态，并将这种状态传输到MCU主控模块20，MCU主控模块20通过WIFI模块40或者GPRS模块50传输至用户终端80，用户可在用户终端80上将命令传输至用户终端80，用户终端80通过WIFI模块40和GPRS模块50可传输至MCU主控模块20上，将智能家居网关及其绑定的智能家居设备进行控制；用户可通过其他智能设备控制用户终端例如网页端通过指定的用户帐号，通过互联网将指令传输至WIFI模块40或者GPRS模块50，智能家居网关及其绑定的智能控制设备实现远程控制。
MCU主控模块20通过UART连接控制ZigBee模块30进行组网，通过UART控制WIFI模块40或GPRS模块50发送数据，通过使用zigbee组网，具有安装距离长、功耗低、通讯安全可靠的优点。
请参阅图1和图2，MCU主控模块20包括主控芯片U1和JTAG接口A1，JTAG接口A1与主控芯片U1连接。主控芯片U1的型号为LPC54102的控制芯片。JTAG接口A1可用于调试及烧录程序。
请参阅图1和图3，ZigBee模块30包括ZigBee芯片U2和ZigBee通信电路31，ZigBee芯片U2与主控芯片U1连接，ZigBee通信电路31与ZigBee芯片U2连接，ZigBee通信电路31连接智能家居设备。ZigBee芯片U2的型号为JN5169的无线通信芯片。ZigBee通信电路31的天线部分遵从50Ω阻容匹配，并实现π型网络，无线连接智能家居设备更为可靠。
请参阅图1和图4，ZigBee模块30还包括相应的按键电路32和指示灯电路33，按键电路32和指示灯电路33均与ZigBee芯片U2连接。按键电路32具有复位、电源接通和断开等功能，指示灯电路33的亮灭情况可反映出ZigBee模块30当前的工作状态。
请参阅图1和图5，WIFI模块40包括型号为MT5931的WIFI芯片U3，WIFI芯片U3与主控芯片U1连接。
请参阅图1、图6和图7，GPRS模块50采用型号为Mt6261的GPRS芯片U4、与GPRS芯片U4连插卡电路51，GPRS芯片U4与主控芯片U1连接，插卡电路51插入SIM卡，通过GPRS网络与用户终端80连接，并绑定的智能控制设备。
请继续参阅图1，MCU主控模块连接有FLASH存储单元，FLASH存储单元与主控芯片U1连接，用于存放操作系统内核代码、文件系统以及应用程序。
MCU主控模块还连接有电源模块10，电源模块10通过Micro USB接口11与外部电源连接，电源模块10分别与MCU主控模块20、ZigBee模块30、WIFI模块40和GPRS模块50连接。电源模块10输出4.2V的DC电压提供给4G模块工作，输出3.7-4.2VDC给锂电池充电，输出3.3VDC提供给MCU主控模块和WIFI模块工作。
上述智能家居网关，在设备与设备之间可通过主控模块相互连接，使用ZigBee进行组网，能大大提高设备间安装的距离、抗干扰的能力；使用ZigBee通讯，能大大降低功耗，通讯安全级别高且数据可靠。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种智能家居网关，其特征在于，包括MCU主控模块、以及分别与MCU主控模块连接的ZigBee模块、WIFI模块、GPRS模块，所述ZigBee模块连接智能家居设备，WIFI模块和GPRS模块作为可选的两种与用户终端连接的通信方式，其中，WIFI模块与路由器无线连接，所述路由器通过云端与用户终端通信连接，GPRS模块直接通过云端与用户终端通信连接；所述ZigBee模块包括ZigBee芯片U2和ZigBee通信电路，所述ZigBee芯片U2与MCU主控模块连接，所述ZigBee通信电路与ZigBee芯片U2连接，所述ZigBee通信电路连接智能家居设备。
2.根据权利要求1所述的智能家居网关，其特征在于，所述MCU主控模块包括型号为LPC54102的主控芯片U1和JTAG接口A1，所述JTAG接口A1与所述主控芯片U1连接。
3.根据权利要求2所述的智能家居网关，其特征在于，所述ZigBee芯片U2为型号为JN5169的无线通信芯片，所述ZigBee芯片U2与主控芯片U1连接。
4.根据权利要求2所述的智能家居网关，其特征在于，所述WIFI模块包括型号为MT5931的WIFI芯片U3，所述WIFI芯片U3与主控芯片U1连接。
5.根据权利要求2所述的智能家居网关，其特征在于，所述GPRS模块采用型号为Mt6261的GPRS芯片U4、分别与GPRS芯片U4连接的插卡电路，所述GPRS芯片U4与主控芯片U1连接，所述插卡电路插入SIM卡，通过GPRS网络与用户终端连接。
6.根据权利要求2所述的智能家居网关，其特征在于，所述MCU主控模块连接有FLASH存储单元，所述FLASH存储单元与主控芯片U1连接。
7.根据权利要求1所述的智能家居网关，其特征在于，所述MCU主控模块还连接有电源模块，所述电源模块通过Micro USB接口与外部电源连接，所述电源模块分别与MCU主控模块、ZigBee模块、WIFI模块和GPRS模块连接。
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109976168A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-07-05 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种去中心化的智能家居控制方法及系统 |
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2017
- 2017-03-22 CN CN201720282373.1U patent/CN206585584U/zh active Active
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| CN109976168A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-07-05 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种去中心化的智能家居控制方法及系统 |
| CN109976168B (zh) * | 2019-03-08 | 2022-07-08 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种去中心化的智能家居控制方法及系统 |
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