CN209390090U - 一种智能网关 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种智能网关，包括壳体、电路板、红外模组和电源接口；其中，壳体形成有收容空间；电路板收容于收容空间；红外模组设于电路板；电源接口设于电路板，电源接口可与外设的直流电源连接。因此，智能网关可以通过直流电源供电，不局限于只能通过插座的交流电进行供电，具有随意移动且能在户外使用的效果。

Description

一种智能网关

技术领域

本申请涉及智能家居领域，具体涉及一种应用于智能家居系统的智能网关。

背景技术

随着信息科技的快速发展，智能家居系统由于其便利性，其应用越来越普及，同时，物联网技术的兴起，带动了智能家居产业的飞速发展。网关是智能家居系统中的重要组成部分，是智能家居设备之间、控制终端之间连接的桥梁。网关作为网络关口，其能够实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制系统、联动控制等功能。智能家居系统中的智能设备以及智能电子产品都需要通过连接网关来实现不同的功能。

在智能家居系统中网关作为连接的桥梁，频繁的接收和发送数据信息，供电部分直接连接强电插座，用以满足其自身的工作需求，因为网关设备自身的体积较大，往往要单独占用一个插座或者插排，不方便使用，且基于电源需要不方便随意搬动。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种智能网关，其应用于智能家居系统，并能够有效改善上述问题。

本申请采用以下技术方案来实现的：

一种智能网关，包括壳体、电路板、红外模组和电源接口；其中，壳体形成有收容空间；电路板收容于收容空间；红外模组设于电路板；电源接口设于电路板，电源接口可与外设的直流电源连接。

在一些实施方式中，壳体设有功能孔，电源接口自功能孔显露，电源接口包括USB接口；所述USB接口包括USB供电接口，或者USB数据接口。

在一些实施方式中，红外模组为红外发射器，红外发射器包括多个，多个红外发射器间隔地设于电路板。

在一些实施方式中，多个红外发射器的信号发射方向各不相同。

在一些实施方式中，红外发射器包括第一红外发射器、第二红外发射器、第三红外发射器和第四红外发射器，第一红外发射器和第二红外发射器的信号发射方向相反，第三红外发射器和第四红外发射器的信号发射方向相反，第一红外发射器的信号发射方向和第三红外发射器的信号发射方向之间的夹角小于180 度。

在一些实施方式中，壳体为透红外壳体。

在一些实施方式中，智能网关还包括设置于电路板的支架，以及连接于支架的喇叭。

在一些实施方式中，壳体设有灯孔，智能网关还包括导光件和设置于电路板的指示灯，导光件设于灯孔和指示灯之间。

在一些实施方式中，电路板还设有通信模组，通信模组包括以下模块中的任一个或多个：蓝牙功能模块、ZigBee功能模块、NFC功能模块和WIFI功能模块。

在一些实施方式中，电路板还设有外设接口，壳体开设有与外设接口对应的功能孔，外设接口包括数据扩展接口和网络接口中的至少一个。

本申请提供的智能网关，其包括可与外设的直流电源连接的电源接口。因此，智能网关可以通过直流电源供电，不局限于只能通过插座的交流电进行供电，具有随意移动且能在户外使用的效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下配合附图以及具体实施例，详细说明如下。

附图说明

图1是本申请提供的智能网关应用于智能家居系统的示意图。

图2是图1所示的智能网关的结构示意图。

图3是图2所示的智能网关的另一视角的结构示意图。

图4是图2所示的智能网关的拆分示意图。

图5是图2所示的智能网关省略壳体的结构示意图。

图6是图2所示的智能网关省略壳体的另一视角的结构示意图。

图7是本申请提供的智能网关的功能模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

一种智能网关，包括壳体、电路板、红外模组和电源接口；其中，壳体形成有收容空间；电路板收容于收容空间；红外模组设于电路板；电源接口设于电路板，电源接口可与外设的直流电源连接。因此，智能网关可以通过直流电源供电，不局限于只能通过插座的交流电进行供电，具有随意移动且能在户外使用的效果。

请参阅图1及图2，本申请实施例提供一种智能网关100，智能网关100应用于图1所示的智能家居系统中，使智能家居系统中的硬件设备之间能够便捷、快速地建立网络连接。进一步地，智能家居系统包括智能网关100、智能家电设备200、控制终端300以及云端服务器400，其中，控制终端300用于接收用户的操作指令，并将操作指令发送至云端服务器400；云端服务器400用于与智能网关100交互，并用于将控制指令发送至智能网关100；智能网关100用于与智能家电设备200交互，并根据控制指令控制智能家电设备200执行该控制指令。在实际的应用场景中，智能设备可以为多个，包括但不限于为电灯、窗帘、窗户、插座、电视、空调等家电设备。

在一些实施方式中，控制终端300可以直接与智能网关100交互，并将用户的操作指令直接发送给智能网关100，再由智能网关100根据控制指令控制智能家电设备200执行该控制指令。

需要说明的是，多个智能家电设备200可以设置于同一区域内或不同区域中，智能网关100至少与同一区域内的多个智能家电设备200通信连接。本实施例中，区域，可以指的是智能网关100的控制指令能够覆盖的范围，该范围可以为在物理空间上的连续无分割的(例如同一房间内)，也可以为在物理空间上是分割开的(例如多个房间，但智能网关100能根据控制指令控制多个房间的智能家电设备200)。

具体地，请一并参阅图2至图4，智能网关100包括壳体10和电路板20，电路板20收容于壳体10内。在实际使用过程中，智能家电设备200可以与智能网关100通信(如有线信号连接或无线信号连接等)，并通过智能网关100实现智能家居系统的信息采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。本实施例中，智能网关100的具体功能由设置于电路板20的相关电子元件或功能模组实现。

请参阅图4，壳体10包括第一壳体110和第二壳体120，第一壳体110和第二壳体120连接。其中，第一壳体110和第二壳体120相扣合以共同形成一个收容空间(图中未标出)，该收容空间用于收容智能网关100的其他部件(如电路板20)，避免因为外力撞击、外界污染物等对其他部件造成损害，延长了智能网关100的使用寿命。在本实施方式中，第一壳体110和第二壳体120为可拆卸连接，如二者之间可以通过紧固件连接或卡扣连接等方式连接，以便于对智能网关100的其他部件进行替换或维修。

在本实施例中，第一壳体110大致具有底壁的筒状盖体，第二壳体120大致为板状体，第二壳体120盖设于第一壳体110上，以共同形成收容空间。在本实施方式中，第一壳体110和第二壳体120均为透红外壳体，其中，透红外壳体为能够透过红外光的壳体，也即，壳体10可以由透红外光材料制成，上述的透红外材料可以为掺杂有聚碳酸酯、或/及聚甲基丙烯酸甲酯等红外线可穿透的高分子的材料，例如，上述的透红外材料包括但不限于包括：透红外亚克力、透红外玻璃、透红外塑料、透红外陶瓷等等。具体而言，壳体10可以为透红外亚克力壳体、透红外玻璃壳体、透红外塑料壳体、透红外陶瓷壳体等等。或者，壳体 10可以为在透明壳体上涂敷透红外油墨而形成的透红外壳体。可以理解，在其他的实施方式中，可以将第一壳体110和第二壳体120中的一个作为透红外壳体，而另一个可以作为普通壳体，例如，将第一壳体110设计为透红外壳体。

进一步地，第一壳体110包括底壁111和环绕底壁111形成的侧壁112，底壁111和侧壁112连接成筒状盖体。其中，侧壁112开设有功能孔(图中未示出)，功能孔的数量为多个，且多个功能孔间隔设置，并贯穿侧壁112。多个功能孔用于显露智能网关100的外设接口(如数据接口等)或其他部件(如开关等)，以扩大智能网关100的使用范围。

电路板20收容于壳体10内，其中，电路板20为印制电路板，用于承载能够实现智能网关100相关功能的电子元件或功能模组。电路板20可以为柔性电路板(Flexible PrintedCircuit board，FPC板)，即使用柔性的绝缘基材(主要是聚酰亚胺或聚酯薄膜)制成的印刷电路板，可以自由弯曲、卷绕、折叠，以缩小智能网关100的体积。进一步地，设置于电路板20的电子元件或功能模组，可以通过电路板20实现电路连接，以使得智能网关100的多功能化。

具体地，请参阅图6，智能网关100还包括红外模组210，红外模组210设于电路板20，红外模组210用于发射红外控制信号，以对智能家电设备200进行控制。其中，智能家电设备200为可用红外线信号控制的家电产品。智能网关 100中包括红外模组210，可利用该红外模组对可用红外线信号控制的家电产品直接进行控制，丰富了智能网关100的应用场景；且相对于现有智能家居中利用APP或者自动化联动控制智能家电设备200，对智能家电设备200的智能化要求度低，利于传统智能家电设备200接入智能家居系统。

进一步地，红外模组210为红外发射器，红外发射器的数量可以为多个，多个红外发射器间隔设于所述电路板20背离第二壳体120的一侧，且多个红外发射器的信号的发射方向各不相同。其中，多个红外发射器发射的信号为红外线所携带的控制指令代码，以对相对应的智能家电设备200进行控制。

在一些实施例中，单个红外发射器发射的信号可以对应控制多个智能家电设备200，由于设置多个红外发射器，且多个红外发射器的信号发射方向各不相同，可以扩大红外模组210发射的控制信号的覆盖范围，避免智能家电设备200 处于单个红外发射器的信号无法传达的角度，从而影响操作指令的传达；且可利用不同的红外发射器控制不同的智能家电设备200，多个红外发射器的信号发射方向各不相同，可以避免多个红外发射器之间的信号干扰，提升信号红外发射质量。因此，当设置多个红外发射器时，红外模组210可朝向多个方向同时发射红外线的控制指令代码，实现智能网关100对智能家电设备200的控制。

在本实施例中，红外发射器的数量为四个，具体在图6所示的实施方式中，红外发射器包括第一红外发射器、第二红外发射器、第三红外发射器和第四红外发射器。其中，第一红外发射器的信号发射方向与第二红外发射器的信号发射方向相背离设置(也即，第一红外发射器的信号发射方向与第二红外发射器的信号发射方向相反)，第三红外发射器的信号发射方向与第四红外发射器的信号发射方向相背离设置(也即，第三红外发射器的信号发射方向与第四红外发射器的信号发射方向相反)，且第一红外发射器的信号发射方向与第三发射器的信号发射方向存在夹角。进一步地，上述夹角小于180°，本实施例中上述夹角为90°，以使得设置的红外发射器能够覆盖网关周围360°的范围。

因此，通过设置第一红外发射器、第二红外发射器、第三红外发射器和第四红外发射器，可以发射出四个不同方向的红外线的控制指令代码，进而满足智能网关100对设置于周围360°的范围内的智能家电设备200的控制需求。

请一并参阅图3，智能网关100还包括电源接口220，电源接口220设于电路板20，电源接口220自第一壳体110的功能孔显露，电源接口220可连接于直流电源。其中，电源接口220用于将直流电源(如移动电源等)的直流电引导到电路板20中，以支持设置于电路板20的电子元件或功能模组的运行，换而言之，智能网关100可以通过外接的直流电源进行供电。

在一种实施例中，外接的直流电源可以为通过适配器将交流电转化为直流电而得到，也可以由直流移动电源提供。其中，直流移动电源为集储电、升压、充电管理于一体的便携式电源设备，如充电宝等移动的电源设备。因此，用户可以通过连接于交流电源(如插座)的适配器转化的直流电对智能网关100进行供电外，也可以通过使用直流移动电源提供的直流电对智能网关100进行供电。

需要说明的是，因为可以使用直流移动电源对智能网关100进行供电，使得智能网关100可以适用于室外、或根据用户需求在室内进行位置变换，而无需局限于交流电插座或供电线划定的范围，提高了智能网关100的可移动性。

在另一种实施例中，电源接口220包括USB接口，其中该USB接口包括 Micro USB接口、USB Type-C接口、Lighting接口中的至少一种。该USB接口包括仅用于供电的USB供电接口，或者为USB数据接口。当该USB接口为仅用于供电的USB供电接口时，外接的直流电源可以为直流移动电源，使用直流移动电源对智能网关100进行供电，使得智能网关100可以适用于室外、或根据用户需求在室内进行位置变换，而无需局限于交流电插座或供电线划定的范围，提高了智能网关100的可移动性；当USB接口为USB数据接口时，外接的直流电源可以为外接的PC、手机、平板电脑等具备USB接口供电功能的外部设备，本实施例中，电源接口220包括USB接口，且当USB接口为USB数据接口时，使得本实施例中的智能网关100，可利用数据传输的接口获取电能，如与外部功能设备，如PC、手机、平板电脑进行连接时，同时获取电能，节约了智能网关100的端口资源，使得本实施例中的智能网关100具有更加便捷的电能获取方式。

请参阅图4，智能网关100还包括声音模组270，声音模组270收容于壳体 10，声音模组270用于播放智能网关100的提示声音，以提醒用户使用过程的注意事项或表示智能网关100接收到用户的相应操作信息。本实施例中，声音模组270包括喇叭271和支架273，支架273设置于电路板20上，喇叭271连接于支架273并通过支架273固定于电路板20，以执行处理器230的音频指令 (如播放提示音的指令)。

请参阅图5，智能网关100还包括指示灯模组280，指示灯模组280收容于壳体10内，并连接于电路板20。指示灯模组280用于指示智能网关100的工作状态或电源状态，以使用户能够直观地了解智能网关100的工作状态或电源状态。本实施例中，指示灯模组280包括导光件281和指示灯283，指示灯283设于电路板20，导光件281连接指示灯283。其中，指示灯283可以为LED灯、白炽灯等发光源。进一步地，第一壳体110的功能孔包括灯孔，导光件281设置于指示灯283和与灯孔之间，以将指示灯283发出的光引导到灯孔的位置。因此，指示灯283可设于电路板20的任意位置，其发射的光均可以经由导光件281 以及灯孔传输至外界。作为一种实施方式，指示灯283可以通过闪烁的频率或颜色的变化来指示智能网关100的工作状态或电源状态。

请参阅图6，智能网关100还包括开关模组290，开关模组收容于壳体10，并连接于电路板20。开关模组290用于控制智能网关100的电源通断，以节省智能网关100的电量损耗。在本实施方式中，开关模组290包括开关291和按键293，开关291连接于电路板20，按键293可活动地设置于第一壳体110对应开关291的位置。在本实施例中，通过按压按键293可以实现对开关291的控制，进而控制智能网关100的电源通断。因此，在用户不使用智能网关100时，可以选择将智能网关100的电源关闭。

请参阅图7，电路板20还设有一个或多个(图中仅示出一个)处理器230、存储器240、通信模组250、外设接口260。本领域普通技术人员可以理解，图 6所示的结构仅为示意，其并不对智能网关100的结构造成限定。例如，智能网关100还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的模组或元件。

其中，处理器230通过电路板20的电路与红外模组210、电源接口220、存储器240、通信模组250、外设接口260、声音模组270、指示灯模组280和开关模组290相耦合，以上各个电子元件或功能模组之间形成信号连接，便于通过处理器230实现对智能网关100内各个电子元件或功能模组的控制。

存储器240可用于存储软件程序以及模块，处理器230通过运行存储在存储器240内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器240可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实施方式中，存储器 240可进一步包括相对于处理器230远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接智能网关100。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

通信模组250可用于智能网关100和其他智能电子设备之间的信号传输，以便于其他智能电子设备接收智能网关100发出的指令信号，或智能网关100 接收其他智能电子设备发出的指令信号。

本实施例中，通信模组250包括蓝牙功能模块251、NFC功能模块252、 WIFI功能模块253。其中，蓝牙功能模块251通过蓝牙信号传输的方式，实现蓝牙信号与电信号的相互转换，从而在智能网关100和其他智能电子设备中传递指令信号；NFC功能模块252通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式，实现智能网关100和其他电子设备中传递指令信号；WIFI功能模块253通过无线电波传输的方式，实现无线电波信号与电信号的相互转换，从而在智能网关 100和其他智能电子设备中传递指令信号。

因此，智能网关100可以适用于多种电子设备进行数据传输，如，可以与具有蓝牙传输功能、NFC传输功能、WIFI传输功能中一种或多种的电子设备进行信号传输，扩大了智能网关100的适用的范围。可以理解，在其他的实施方式中，通信模组250包括蓝牙功能模块251、NFC功能模块252、WIFI功能模块 253中的任一个或多个。

在一些实施方式中，通信模组250还包括紫蜂(ZigBee)功能模块254，其中，ZigBee是一种低成本，低功耗的近距离无线通信组网技术，符合ZigBee规范的入网设备能够互联互通。即，ZigBee功能模块254可以使智能网关100与配备有ZigBee的其他智能电子设备进行指令信号的传输。

外设接口260可用于智能网关100与其他电子设备或网络连接，以实现数据传输。本实施例中，外设接口260包括数据扩展接口261和网络接口262。其中，数据扩展接口261可以为通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口，以将智能网关100与其他电子设备(如摄像头或者移动终端)进行连接，进一步扩展智能网关100的功能。在其他实施方式中，数据扩展接口261也可以基于以下标准实现：通用异步接收/发送装置(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，UART)、通用输入/输出(General Purpose InputOutput， GPIO)、串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)、内部集成电路(Inter- Integrated Circuit，I2C)。本实施例中，网络接口262为RJ-45以太网接口，以将智能网关100接入以太网中或与计算机连接。在其他实施方式中，网络接口262 可以为SC光纤接口或FDDI接口等网络接口将智能网关100接入以太网。在一些实施方式中，外设接口260可以包括数据扩展接口261和网络接口262中的至少一个。

需要说明的是，外设接口260自第一壳体110的功能孔显露，以便于与其他电子设备或网络连接。

请参阅图4，智能网关100还包括硅胶圈30，硅胶圈30连接于壳体10。作为一种实施方式，放置智能网关100时，第二壳体120与放置平面接触，硅胶圈 30设置于第二壳体120背离第一壳体110的一侧。需要说明的是，硅胶圈30可以缓冲或吸收壳体10受到的外力，进一步对壳体10的内部元件提供保护。

智能网关100还包括配重块40，配重块40连接于电路板20，并收容于壳体10内，以增加智能网关100的重量来保持平衡的重物。配重块40为重金属，如铁等金属材质，以进一步提高智能网关100放置时的稳定性。

本实施例提供的智能网关100，包括壳体10、电路板20、红外模组210和电源接口220，其中，壳体10形成有收容空间；电路板20收容于收容空间；红外模组210设于电路板20；电源接口220设于电路板20，电源接口220可与外设的直流电源连接。因此，智能网关100可以通过直流电源供电，不局限于只能通过插座的交流电进行供电，具有随意移动且能在户外使用的效果。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能网关，其特征在于，应用于智能家居系统，所述智能网关包括：

壳体，所述壳体形成有收容空间；

电路板，所述电路板收容于所述收容空间；

红外发射器，所述红外发射器连接于所述电路板并用于发射红外控制信号；

电源接口，所述电源接口设于所述电路板，所述电源接口可与外设的直流电源连接。

2.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述壳体开设有功能孔，所述电源接口自所述功能孔显露，所述电源接口包括USB接口；所述USB接口包括USB供电接口，或者USB数据接口。

3.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述红外发射器包括多个，多个所述红外发射器间隔地设于所述电路板。

4.如权利要求3所述的智能网关，其特征在于，多个所述红外发射器的信号发射方向各不相同。

5.如权利要求3所述的智能网关，其特征在于，所述红外发射器包括第一红外发射器、第二红外发射器、第三红外发射器和第四红外发射器，所述第一红外发射器和所述第二红外发射器的信号发射方向相反，所述第三红外发射器和所述第四红外发射器的信号发射方向相反，所述第一红外发射器的信号发射方向和所述第三红外发射器的信号发射方向之间的夹角小于180度。

6.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述壳体为透红外壳体。

7.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述智能网关还包括设置于所述电路板的支架，以及连接于所述支架的喇叭。

8.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述壳体开设有灯孔，所述智能网关还包括导光件和设置于所述电路板的指示灯，所述导光件设于所述灯孔和所述指示灯之间。

9.如权利要求1～8中任一项所述的智能网关，其特征在于，所述电路板还设有通信模组，所述通信模组包括以下模块中的任一个或多个：蓝牙功能模块、ZigBee功能模块、NFC功能模块和WIFI功能模块。

10.如权利要求1～8中任一项所述的智能网关，其特征在于，所述电路板还设有外设接口，所述壳体开设有与所述外设接口对应的功能孔，所述外设接口包括数据扩展接口和网络接口中的至少一个。