TW201409887A

TW201409887A - 智慧家庭網路系統及其智慧網關

Info

Publication number: TW201409887A
Application number: TW101132623A
Authority: TW
Inventors: Te-Sheng Chen; Xiao-Guang Li; Kuan-Hong Hsieh; Yun Xiao; Shang-Hui Pi
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-01
Also published as: US20140064738A1; CN102843315A

Abstract

一種智慧家庭網路系統，包括一智慧網關及多個智慧家電。該智慧網關中存儲有各個智慧家電的身份識別碼。當接收到一控制資訊時，該智慧網關根據該控制資訊的內容及存儲的各個智慧家電的身份識別碼獲取待控制的智慧家電的身份識別碼，並將該待控制的智慧家電的身份識別碼作為發送目標的身份識別碼加入該控制資訊中後，發送給相應的智慧家電，以控制相應的智慧家電執行相應的操作。

Description

智慧家庭網路系統及其智慧網關

本發明涉及一種智慧家居技術領域，特別是涉及一種家庭智慧網關及具有該智慧網關的智慧家庭網路系統。

隨著電腦技術網路技術的迅猛發展以及個人對家庭生活數位化、資訊化的追求，智慧家庭Smart Home（與之相關的還有：家庭網路E-Home、數位家園Digital Family、網路家庭Network Home等），已發展成為當前的一項熱門技術。智慧家庭技術是實現家庭設備數位化的關鍵性技術，有了這種技術，就可以將家庭中的所有家電設備連接成一個整體，實現隨時隨地的設備互聯和資訊傳遞。家庭網關是家庭通信網路中的核心設備，一方面家庭網關實現家庭內部各智慧家電設備間的連接，另一方面家庭網關實現家庭智慧家電設備與互聯網的連接。然而，目前的智慧化家居大都是通過家庭網關將有線傳輸控制信號傳輸至需要控制的設備。由於家電設備、電源插座等數量繁多及安放位置的因素，造成家庭內部的電器佈線困難，且重新佈線還會破壞房間的已有裝修。此外，還有的家庭網關實現比較複雜，同時對帶寬的要求也比較高、成本比較高。

有鑒於此，有必要提供一種智慧網關，以解決上述問題。

一種智慧網關，應用於一智慧家庭網路系統中，該智慧家庭網路系統還包括多個與該智慧網關分別連接的智慧家電，該智慧網關包括一第一控制模組及與該第一控制模組分別連接的第一通信模組、第一存儲模組及資料分析處理模組，其中，

該第一存儲模組用於存儲該智慧網關的身份識別碼及一映射列表，該映射列表中存儲有該智慧家庭網路系統中的各個智慧家電的相關配置資訊，該配置資訊包括各個智慧家電身份識別碼；

該第一通信模組用於接收一控制終端的控制資訊；

該資料分析處理模組用於解析得到該控制資訊的內容，並根據該控制資訊的內容及存儲在該映射列表中的各個智慧家電的配置資訊獲取待控制的智慧家電的身份識別碼，並將該待控制的智慧家電的身份識別碼作為發送目標的身份識別碼加入該控制資訊中；及

該第一控制模組控制該第一通信模組將該控制資訊發送給相應的智慧家電，以控制相應的智慧家電執行相應的操作。

還有必要提供一種智慧家庭網路系統，以解決上述問題。

一種智慧家庭網路系統，包括一智慧網關及多個智慧家電，該智慧網關包括一第一控制模組及與該第一控制模組分別連接的第一通信模組、第一存儲模組及資料分析處理模組，其中，

該第一通信模組用於接收一控制終端的控制資訊；

本發明的智慧家庭網路系統充分利用家庭中的現有配電線網，無需重新佈線，並採用電力線作為載體傳輸信號，通過家庭內遍佈於牆上的電源插座就可將各種智慧家電接入該智慧家庭網路系統中，從而實現該智慧網關對各種智慧家電的統一控制，可靠性高，有利於各種智慧家電的推廣使用。

為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下。

請參閱圖1，提供一種智慧家庭網路系統100，該智慧家庭網路系統100包括多個智慧家電10、及分別連接於通訊網絡的智慧網關20與控制終端40。

該控制終端40與智慧網關20之間通過有線或無線通信的方式連接，用戶通過控制終端40發送控制資訊至智慧網關20，智慧網關20根據該控制資訊可控制相應的智慧家電10執行相應的操作，從而實現對智慧家庭網路系統100中的智慧家電10的遠端控制。

該智慧家電10接收該控制資訊並執行相應的操作，同時還可將相應的狀態資訊回饋給該智慧網關20。該智慧網關20進一步用於接收該智慧家電10回饋的狀態資訊，併發送給控制終端40以供用戶查詢。

請參閱圖2，本實施方式中，該智慧網關20包括一第一控制模組21及與該第一控制模組21分別連接的第一通信模組22、第一存儲模組23、控制介面生成模組24、資料分析處理模組25和第一輸入模組26，其中，該第一存儲模組23中存儲有該智慧網關20的身份識別碼及一映射列表231（如圖6所示），該映射列表231用於存儲該智慧家庭網路系統100中的各個智慧家電10的相關配置資訊。本實施方式中，該配置資訊包括各個智慧家電10所在區域的區域碼、智慧家電的身份識別碼及功能資訊等。

請參閱圖3，該智慧家電10包括一第二控制模組11及與該第二控制模組11分別連接的一第二通信模組12和一第二存儲模組13，其中，該第二存儲模組13中存儲有該智慧家電的身份識別碼，各個智慧家電10首次或重新接入該智慧家庭網路系統100中時，需要先將其配置資訊註冊到該智慧網關20的映射列表231中，使得該智慧網關20獲取各個智慧家電10的配置資訊，從而可以控制各個智慧家電10。

請再次參閱圖1，本實施方式中，該智慧家庭網路系統100還包括至少一個註冊控制裝置30，該至少一個註冊控制裝置30可安置於家庭中的各個區域中，用於向該智慧網關20發送一註冊請求資訊，從而啟動該註冊控制裝置30所在區域的各個智慧家電10向該智慧網關20註冊的流程。該註冊控制裝置30還用於向其所在區域的智慧家電發送一註冊碼，從而控制其所在區域的智慧家電將配置資訊註冊到該智慧網關20中。其中，該註冊控制裝置30可以是一個獨立的物理設備，或可以安置於某個特定的智慧家電之中。

請參閱圖4，本實施方式中，該註冊控制裝置30包括一第三控制模組31、第三通信模組32和一第二輸入模組33。其中，該第二輸入模組33為一按鍵或一觸摸屏。

該智慧家電10、該智慧網關20及該註冊控制裝置30的各個功能模組執行的具體功能及相互之間的通信如下將詳細介紹。

在本實施方式中，該智慧網關20通過該第一通信模組22與該智慧家庭網路系統100中的各個智慧家電10的第二通信模組12及註冊控制裝置30的第三通信模組32分別進行通信及資料傳輸。

其中，該智慧網關20與各個智慧家電10及該註冊控制裝置30之間可通過無線通信方式進行通信及資料傳輸。請再次同時參閱圖2-4，在本實施方式中，該第一通信模組22包括一第一無線通信子模組221，該第二通信模組12包括一第二無線通信子模組121，該第三通信模組32包括一第三無線通信子模組321，其中，該第一、第二及第三無線通信子模組均具有收發近距離無線信號的功能，該近距離無線信號包括但不限於紅外線、藍牙、Zwave、NFC、ZigBee或WiFi。在本實施方式中，該第一、第二及第三無線通信子模組均為具有收發紅外線信號功能的無線收發器。

該智慧網關20與各個智慧家電10及該註冊控制裝置30之間還可通過有線通信方式進行通信及資料傳輸。在本實施方式中，該第一通信模組22還包括一第一有線通信子模組222，該第二通信模組12還包括一第二有線通信子模組122，該第三通信模組32還包括一第三有線通信子模組322，其中，該第一、第二及第三有線通信子模組之間的有線通信方式包括但不限於電力線通信(Power Line Communication，以下簡稱PLC)、光纜電力線通信（Optical Fiber Power Line Communication，簡稱OPLC）、互聯網通信、同軸電纜線通信或電話線通信等。在本實施方式中，該智慧網關20通過一電力線50與各個智慧家電10及該註冊控制裝置30分別連接，並通過電力線50以PLC方式，或以OPLC方式與各個智慧家電10及該註冊控制裝置30分別進行通信及資料傳輸。該第一、第二及第三有線通信子模組均為一適配模組，用於將電力線50上傳輸過來的PLC/OPLC資訊進行解碼及協定轉換成其所在的設備能識別的格式；及用於將其所在的設備發送給其他設備的資訊進行編碼及協定轉換成適於採用電力線50傳輸的PLC/OPLC格式，再通過電力線50發送給其他設備。這樣，利用家庭中的現有佈線，並將各個智慧家電的電源插頭直接插入現有的電源插座中，即可將各個智慧家電10及註冊控制裝置30接入該智慧家庭網路系統100中。

請同時參閱圖5，以區域一的智慧家電10向該智慧網關20註冊為例進行說明本發明的註冊方法流程。

步驟1，該智慧網關20通過該第一通信模組22將其身份識別碼發送給該註冊控制裝置30。

在本實施方式中，用戶需要將安置於區域一的註冊控制裝置30拿到靠近該智慧網關20的地方，並在智慧網關20上啟動註冊程式，該智慧網關20的第一控制模組21在註冊程式啟動後控制該第一無線通信子模組221將該智慧網關20的身份識別碼發送給該註冊控制裝置30，該註冊控制裝置30通過其第三無線通信子模組321以無線傳輸方式獲取該智慧網關發送的該智慧網關的身份識別碼。

步驟2，當用戶將該註冊控制裝置30拿到區域一中接入該智慧家庭網路系統100，並操作該註冊控制裝置30的第二輸入模組33時，該第二輸入模組33接收用戶的操作而生成該註冊請求資訊，該第三控制模組31控制該第三通信模組32將該註冊請求資訊發送給該智慧網關20。

本實施方式中，該第三控制模組31控制該第三有線通信子模組322將該註冊請求資訊轉換成適於採用電力線50傳輸的PLC/OPLC格式，並通過該第三有線通信子模組322及電力線50發送給該智慧網關20。在本實施方式中，該註冊請求資訊包含有發送目標的身份識別碼及該註冊控制裝置30的身份識別碼。其中，該發送目標的身份識別碼為該智慧網關20的身份識別碼。

步驟3，該智慧網關20通過第一通信模組22接收該註冊控制裝置30發送的註冊請求資訊，該第一控制模組21根據該註冊請求資訊在該智慧網關20的映射列表231中給該註冊控制裝置30所在的區域一分配一個區域碼，並通過無線或有線通信方式，例如但不限於通過該第一有線通信子模組222及電力線50返回給該註冊控制裝置30。

在本實施方式中，該智慧網關20的第一有線通信子模組222在判斷該註冊請求資訊中包含的發送目標的身份識別碼與該智慧網關20的身份識別碼一致時，才接收該註冊請求資訊並轉換成該智慧網關20能識別的格式。

在第一實施方式中，該至少一個註冊控制裝置30的數量為多個，該多個註冊控制裝置分別安置於家庭中的特定區域，該區域碼為該註冊控制裝置30的身份識別碼。在第二實施方式中，該至少一個註冊控制裝置30的數量為一個，該註冊控制裝置30可安置於家庭中的各個區域，該智慧網關20根據一定的規則來分配區域碼，例如根據接收到該註冊控制裝置30的註冊請求資訊的次數及順序來分配區域碼。

步驟4，該註冊控制裝置30的第三有線通信子模組322接收到該智慧網關20分配的區域碼後，該第三控制模組31控制該第三無線通信子模組321給該註冊控制裝置30所在的區域一的所有智慧家電發送該註冊碼。在該實施方式中，該註冊碼包含有該智慧網關20的身份識別碼及該註冊控制裝置30所在區域的區域碼。

步驟5，該註冊控制裝置30所在的區域一的智慧家電10通過其第二無線通信子模組121接收到該註冊控制裝置30發送的註冊碼後，該第二控制模組11將一註冊資訊通過該第三有線通信子模組322及電力線50發送給該智慧網關20。

本實施方式中，該註冊資訊中包含有發送目標的身份識別碼、區域碼及該智慧家電10的配置資訊。其中，該發送目標的身份識別碼為該智慧網關20的身份識別碼，該智慧家電的配置資訊包括該智慧家電的身份識別碼及功能資訊。本實施方式中，該智慧家電10還將該智慧網關20的身份識別碼存儲在該第二存儲模組13中，以便後續主動與該智慧網關20通信。

在第三實施方式中，該智慧網關20還通過第一有線通信子模組222及電力線50發送一包含有該區域碼的詢問資訊，該智慧家庭網路系統100中的各個智慧家電10在接收到該智慧網關20發送的詢問資訊及該註冊控制裝置30發送的註冊碼，且該詢問資訊中包含的區域碼與該註冊碼中包含的區域碼一致時，該智慧家電10才將其註冊資訊返回給該智慧網關20。

步驟6，該智慧網關20的第一控制模組21根據接收到的該智慧家電10的註冊資訊中包含的區域碼，將該智慧家電的配置資訊註冊在該映射列表中與該區域碼對應的欄位元裏。

可以理解，當新的智慧家電添加到一個已經註冊過的區域（即該區域的原有智慧家電已被註冊到該智慧網關中的映射列表裏）中並需要註冊到該智慧網關20中時，只需重新執行步驟2~6即可。而一個新的區域內的智慧家電向該智慧網關20註冊的過程與上述步驟2~6相似，在此不重複贅述。

步驟7，該智慧網關20的控制介面生成模組24根據該映射列表231生成一個控制介面60（如圖7所示），該控制介面60包括多個區域，每個區域中包括對應的智慧家電的圖示，且每個圖示對應有該智慧家電可執行的控制選項。

在本實施方式中，該智慧網關20的控制介面生成模組24根據該映射列表中的區域碼生成對應的區域平面圖；根據各個智慧家電10的身份識別碼生成與各個智慧家電對應的圖示，並安置於對應的區域中；根據各個智慧家電的功能資訊生成與各個智慧家電對應的控制選項。其中，用戶還可以根據實際情況給各個區域或各個智慧家電重新命名，例如，如圖8所示，用戶可根據客廳中具有的家電設備與平面圖中區域一的家電設備對應而將區域一命名為客廳，用戶還可以根據智慧插座中的插孔一實際連接一盞燈而將智慧插座中的插孔一命名為燈。

至此，該智慧家庭網路系統100中的各個智慧家電向該智慧網關20的註冊過程結束。

請再次參閱圖2，該智慧網關20的第一無線通信子模組221可與該控制終端40通過近距離無線通信方式進行通信及資料傳輸，相應地，該控制終端40為具備WIFI、ZigBee、Zwave、NFC或藍牙等無線通信功能的智慧手機或平板電腦等。在其他實施方式中，該智慧網關20的第一通信模組22還具有遠距離有線或無線通信功能，並與該控制終端40通過例如互聯網、GPRS、GSM/CDMA、3G、4G等通訊方式進行通信及資料傳輸。相應地，該控制終端40可以是通過乙太介面、有線/無線路由等方式與互聯網連接的可擕式電腦、桌面式電腦等，該控制終端40也可為具備GPRS、GSM/CDMA、3G、4G等無線通信功能的智慧手機或平板電腦等。

請再次參閱圖1，該控制終端40與智慧網關20之間建立通信連接後，該控制終端40可根據該智慧網關20中的映射列表231生成該控制介面60，用戶通過該控制終端40提供的該控制介面60即可快速找到希望控制的智慧家電，並可遠端控制該智慧家庭網路系統100中的各個智慧家電執行各種操作。

具體地，當用戶在該控制終端40的控制介面60上選擇某一區域中的某一智慧家電的某一功能選項後，該控制終端40根據用戶的輸入生成一相應的控制資訊並發送至該智慧網關20。

當該智慧網關20的第一通信模組22接收到來自該控制終端40的控制資訊後，該資料分析處理模組25解析得到該控制資訊的內容，並根據該控制資訊的內容及存儲在該第一存儲模組23的映射列表231中的各個智慧家電10的配置資訊獲取待控制的智慧家電的身份識別碼，並將該待控制的智慧家電的身份識別碼作為發送目標身份識別碼加入該控制資訊中。該第一控制模組21控制該第一有線通信子模組222將該控制資訊轉換成適於採用電力線50傳輸的PLC/OPLC格式後，通過電力線50發送給相應的智慧家電，以控制相應的智慧家電執行相應的操作。

在本實施方式中，該智慧家電10的第二有線通信子模組122在判斷從該電力線50傳輸過來的該控制資訊中包含的發送目標的身份識別碼與該智慧家電10的身份識別碼一致時才接收該控制資訊，從而實現智慧網關20與各個智慧家電10建立點對點的通信連接。該第二有線通信子模組122進一步將該控制資訊轉換成該智慧家電10能識別的格式。該第二控制模組11根據該控制資訊的內容控制該智慧家電的相應的功能模組（圖未示）執行相應的操作。

該智慧家電10的第二控制模組11還可控制該第二有線通信子模組122將該智慧家電10相應的狀態資訊轉換成適於採用電力線50傳輸的PLC/OPLC格式，並通過電力線50回饋給該智慧網關20。

該智慧網關20的第一控制模組21還控制該第一通信模組22將該智慧家電10回饋的狀態資訊發送給該控制終端40以供用戶查詢。

這樣，當用戶在戶外時，用戶可通過手機等控制終端隨時與家中的智慧網關通過GPRS、GSM/CDMA、3G、4G等通訊方式建立連接，並發送控制資訊給智慧網關，再由智慧網關把控制資訊發送給相應的智慧家電，從而實現對智慧家庭網路系統100中智慧家電10的遠端控制及資訊查詢。當用戶在家裏時，用戶還可使用手機與家中的智慧網關通過WIFI、ZigBee、Zwave、NFC或藍牙等通訊方式直接建立連接。

本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

100．．．智慧家庭網路系統

10．．．智慧家電

11．．．第二控制模組

12．．．第二通信模組

121．．．第二無線通信子模組

122．．．第二有線通信子模組

13．．．第二存儲模組

20．．．智慧網關

21．．．第一控制模組

22．．．第一通信模組

221．．．第一無線通信子模組

222．．．第一有線通信子模組

23．．．第一存儲模組

231．．．映射列表

24．．．控制介面生成模組

25．．．資料分析處理模組

26．．．第一輸入模組

30．．．註冊控制裝置

31．．．第三控制模組

32．．．第三通信模組

321．．．第三無線通信子模組

322．．．第三有線通信子模組

33．．．第二輸入模組

40．．．控制終端

50．．．電力線

60．．．控制介面

圖1為本發明的一種智慧家庭網路系統的架構示意圖，該智慧家庭網路系統包括一智慧網關、多個智慧家電、註冊控制裝置及一控制終端。

圖2為圖1中的智慧網關的結構示意圖。

圖3為圖1中的智慧家電的結構示意圖。

圖4為圖1中的註冊控制裝置的結構示意圖。

圖5為圖1中的智慧家電在智慧網關上註冊的方法流程圖。

圖6為圖2中的智慧網關的一映射列表示意圖。

圖7為圖1中的智慧網關或控制終端的一控制介面示意圖。

圖8為圖7中的控制介面的另一示意圖。