CN210534547U - 智能家居控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能家居控制系统，包括智能路由器和分布于不同区域内的智能网关插座，所述插座包括壳体与后盖，所述壳体与后盖适配后形成有空腔，该空腔内部固定安装有无线网关模块、继电器开关和电源模块，所述无线网关模块包括微控制器及WiFi模块，所述WiFi模块无线连接外部的智能路由器，多个插座内的WiFi模块无线连接形成WiFi组网，所述微控制器分别连接WiFi模块和继电器开关，所述电源模块分别连接无线网关模块与继电器开关，所述继电器开关连接待控智能设备。本实用新型解决了原有的智能家居网关传输效率低的问题。

Description

智能家居控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居领域，尤其涉及一种智能家居控制系统。

背景技术

智能家居系统是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、医疗电子技术依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统，如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。智能家居的原理是将微处理、传感器技术和网络通信技术引入到家用电器产品中，使家用电器产品具有感知住宅空间状态、家用电器自身状态或家用电器服务状态的功能，这些家用电器产品并能远程接收用户通过智能终端发出的控制指令，按照控制指令进行运作。智能家居的电器产品按照功能来分类，可以分为智能开关、智能插座、温湿度感应器、人体红外感应器等，要将这些智能家居的电器产品形成一个智能家居体系，需要使用网关将智能家居电器产品与互联网连接，并通过智能终端控制智能家居的电器产品。

但是，目前的网关和智能插座都是分开的，网关需要将控制信号无线发送给智能插座，然后再由智能插座收到并解析后控制连接的终端设备，控制设备的时间会有所延迟。此外，传统的网关多采用一个通用的家庭网关，家庭内所有的终端设备均连接在家庭网关，接入设备级联太多，控制的设备的时间会有所延迟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能家居控制系统，以解决原有的智能家居网关传输效率低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能家居控制系统，包括智能路由器和分布于不同区域内的智能网关插座，其中，所述插座包括壳体与后盖，所述壳体与后盖适配后形成有空腔，该空腔内部固定安装有无线网关模块、继电器开关和电源模块，所述无线网关模块包括微控制器及WiFi模块，所述WiFi模块无线连接外部的智能路由器，多个插座内的WiFi模块无线连接形成WiFi组网，所述微控制器分别连接WiFi模块和继电器开关，所述电源模块分别连接无线网关模块与继电器开关，所述继电器开关连接待控智能设备。

进一步地，根据待控智能设备支持的网络协议的不同，所述无线网关模块内还设置有：Zigbee模块、射频通信模块、红外收发模块中的一种或者几种，它们均分别连接所述微控制器。

进一步地，所述插座空腔内部还设置有可编程控制板，连接所述微控制器。

进一步地，所述智能路由器存储有待控智能设备的ID及预设的控制指令。

优选地，所述WIFI模块采用TLN13SP02型号的SPI转WIFI芯片，ZigBee模块选用MC13224芯片或者CC2530芯片，红外收发模块采用HS0038芯片，射频通信模块采用CC1000PWR。

进一步地，所述壳体上设置有三角插孔，三角插孔用于插接外部交流220V电。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种智能家居控制系统，具有如下技术效果：

1、本实用新型将无线网关模块设置在插座内部，无线网关收到控制信号后直接控制待控终端设备的开关，无需信号多次传输，提高了设备控制的效率。

2、本实用新型的无线网关设置有多个，且分布在各个不同的区域内，在对终端设备发送控制指令时，能够快速实现对设备的控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的一种智能家居控制系统的工作原理图。

图2为本实用新型实施例中的智能网关插座的结构图。

图3为本实用新型实施例中的网关模块的原理图。

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，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施例提供的一种智能家居控制系统，包括分布于不同区域内的智能网关插座，智能网关插座分布于不同房间，分别电性连接各自控制的待控智能设备，比如台灯、冰箱、煤气阀门、电视机、空调、智能音箱、卧室窗帘、电脑等。

请参阅图1、图2和图3所示，该插座包括壳体1与后盖2，壳体1上设有提供插头插入的插头插孔，后盖2上具有连接市电的插脚，壳体1与后盖2盖合后形成一密闭的空腔，空腔内部安装有电路板及相关的硬件设备。

具体来说，空腔内部固定安装有无线网关模块3、继电器开关和电源模块4，无线网关模块3包括微控制器及WiFi模块，WiFi模块无线连接外部的智能路由器，无线网关模块中的WiFi模块，多个插座内的WiFi模块无线连接形成WiFi组网，微控制器分别连接WiFi模块和继电器开关，电源模块分别连接WiFi模块、微控制器及继电器开关，以对他们提供稳定的电源，电源模块为直流电源，比如3V、5V、12V等，继电器开关连接待控智能设备，继电器开关在收到微控制器的指令后作出断电或通电的动作，进而控制待控智能设备的运行或者关闭或者其他操作指令。本实用新型将无线网关模块设置在插座内，无线网关收到控制信号后直接控制待控终端设备的开关，无需再信号传输一次，信号延迟时间极低，提高了设备控制的效率。

举例来说，该智能家居控制系统包括网关11、22、33、44等，分布在不同的区域内，比如客厅、饭厅、阳台、卧室、厨房等，根据需要每个区域可以放置一个或多个插座，每个插座上的网关均控制不同的待控设备，比如网关11控制终端设备201、202，网关22控制终端设备203、204，网关33控制终端设备205，网关44控制终端设备206、207，他们的开启关闭均通过各自的开关来实现。

智能路由器获取待控终端设备的ID及其操作指令，其中终端设备的ID就代表了终端设备的名称，操作指令包括开、关以及其它指令，根据待控终端设备ID获取与之连接的网关，将所述待控终端设备ID及其操作指令发送至对应的网关，使得网关将该操作指令发送至待控终端设备。其中，对于智能路由器，其具有控制功能和路由功能，其可以从网络中接收控制指令对不同网关进行控制，比如控制网关的开通或者断开，也可以像网关发送控制指令以控制与网关连接的终端设备，例如，可以接收用户用过智能手机发送的对某个终端设备发送的操作指令，该操作指令不仅是对继电器开关的打开或者关闭，也可以是对终端设备具体的实现某种功能的操作指令，比如打开窗帘开度50％。此外，智能路由器可以用广域网中获取控制信号，也可以从局域网中获取控制信号，例如通过手机获得控制信号，如果手机就在智能路由器附近，手机通过WiFi方式与路由器通信形成局域网，并向路由器发送控制指令或信号。

本实施例中的网关，它们均设置在插座里头，并分布在不同的区域，每个网关均由智能路由器控制，多个网关之间通过WiFi模块进行通讯形成网关组网，每个网关连接它们各自的待控终端设备成功后，将与终端设备的连接状态发送给智能路由器，智能路由器存储每个网关与终端设备的连接关系列表，该连接关系列表中可以包括各网关的编号及其连接的终端设备ID，智能路由器解析所接收的控制信号获取待控制终端设备ID，通过查询连接关系列表获取与待控终端设备ID对应的网关，将待控终端设备ID及操作指令发送至该网关，以对终端设备进行控制。关于智能路由器中存储的网关关系列表，举例如下：网关11连接冰箱和洗衣机，网关22连接卧室电动窗帘和电视机，网关33连接空调，网关44连接智能音箱和台灯。路由器接收到用户移动终端(比如手机)发送的打开卧室电动窗帘的控制指令，智能路由器解析该控制指令获取终端设备的ID对应为卧室的电动窗帘，根据连接关系列表查询到与卧室的电动窗帘连接的网关是网关22，然后将打开卧室窗帘的指令发送给网关22，网关22再将连接电动窗帘连接的继电器开关打开，这样窗帘就打开了。相比原有的所有的终端设备均连接在家庭网关的方式，接入设备级联太多，控制设备的时间会有所延迟，本实用新型将网关设置有多个，且分布在各个不同的区域内，在对终端设备发送控制指令时，能够快速实现对设备的控制。

本实施例中，每个网关模块均包括微控制器，还包括有与待控终端设备通讯协议类型一致的通讯模块，微控制器存储有该通讯模块的通讯协议及与终端设备的对应关系表，当接收到路由器发送的待控终端设备ID及其操作指令时，根据待控终端设备ID获取其采用的通讯协议，根据通讯协议选择对应的通讯模块，然后将操作指令发送给待控终端设备。每个网关可以包括一种、两种或更多的通讯模块，通讯模块可以是WiFi模块、ZigBee模块，蓝牙模块，红外收发模块，射频通信模块中的任意一种。举例来说，网关44连接智能音箱和台灯，网关44的微控制器收到关闭音箱和打开台灯的指令时，分别获取到音箱和台灯使用的通讯协议，查询到音箱使用的通讯协议为ZigBee，台灯使用的通讯协议为WiFi，则微控制器将打开台灯的指令通过WiFi模块发送给台灯，闭合连接台灯的继电器开关，台灯亮；微控制器将关闭音箱的指令通过ZigBee模块发送给音箱，切断连接智能音箱的继电器开关，音箱停止播放音乐。本实用新型在网关模块中设置有不同通讯协议的模块，采用不同的通讯协议，连接终端设备时对不同的终端设备采用适合的通讯协议，实现了对采用不同协议终端的控制，无需协议的转换，达到快速控制的目的。WIFI模块可以采用TLN13SP02型号的SPI转WIFI芯片。ZigBee模块可以选用MC13224芯片或者CC2530芯片。红外收发模块可以采用HS0038芯片。射频通信模块，也就是RFID模块，比如CC1000PWR。微控制器可以采用海思的Hi3716CV200处理芯片或者Ti公司的Uni-DSL处理芯片。

本实施例中，WiFi模块为组网模式，组网后，网络容量大，信号佳，可容纳多个节点，网络中的任何节点均可进行通讯，在有模块加入或者撤出时，网络具有自动修复功能。另外通过WiFi组网，无需繁杂的网络线来支持各区域的信号连接。

本实施例中，作为一个可选的实施方式，插座空腔内部还设置有可编程控制板，连接所述微控制器。可编程控制板主要是为了微控制器与网关间的调试，更换待控设备时，使得网关与路由器，网关与待控智能设备在不能互联时，通过修改协议逻辑，进行编程，使得网络连接。其中，可编程控制板通过数字输入、输出接口连接微控制器的相关控制接口。其中，可编程控制板采用的芯片可为ATF16V8B-15JC PLCC20的可编程逻辑器芯片。当然，在购买网关时，也可以事先调试好与待控智能设备的对应连接关系。可编程控制板也可以外接在插座外部，此时，微控制器芯片具有与可编程控制板的调试接口引脚。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种智能家居控制系统，包括智能路由器和分布于不同区域内的智能网关插座，其特征在于，所述插座包括壳体与后盖，所述壳体与后盖适配后形成有空腔，该空腔内部固定安装有无线网关模块、继电器开关和电源模块，所述无线网关模块包括微控制器及WiFi模块，所述WiFi模块无线连接外部的智能路由器，多个插座内的WiFi模块无线连接形成WiFi组网，所述微控制器分别连接WiFi模块和继电器开关，所述电源模块分别连接无线网关模块与继电器开关，所述继电器开关连接待控智能设备。

2.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，根据待控智能设备支持的网络协议的不同，所述无线网关模块内还设置有：Zigbee模块、射频通信模块、红外收发模块中的一种或者几种，它们均分别连接各自网关内的微控制器。

3.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述插座空腔内部还设置有可编程控制板，连接所述微控制器。

4.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能路由器存储有待控智能设备的ID及预设的控制指令，智能路由器存储每个网关与终端设备的连接关系列表，该连接关系列表中可以包括各网关的编号及其连接的终端设备ID。

5.根据权利要求2所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述WIFI模块采用TLN13SP02型号的SPI转WIFI芯片，ZigBee模块选用MC13224芯片或者CC2530芯片，红外收发模块采用HS0038芯片，射频通信模块采用CC1000PWR。

6.根据权利要求3所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述可编程控制板采用的编程芯片为ATF16V8B-15JC PLCC20的可编程逻辑器芯片。

7.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述壳体上设置有三角插孔。

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