红外双向通讯智能空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种红外双向通讯智能空调系统，作为从节点的智能空调采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块与主节点进行双向通讯传送数据实现各种操作控制，还可用手机通过主节点对智能空调进行双向通讯传送数据实现远程操作控制及查看空调运行状况。多个从节点可组网，实现对多个从节点的联动。此外，还可将智能空调作为红外中继转发节点，将红外信号发送到主节点无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能空调以及其它从节点可靠接收，扩展了通讯范围。本实用新型架构简单，成本低廉，使用方便，给用户带来了舒适的体验。
【专利说明】
红外双向通讯智能空调系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种智能空调，特别是涉及一种红外双向通讯智能空调及其系统。
【背景技术】
[0002]现有技术的带遥控功能的空调大多采用红外接收模块配合一个红外遥控器，只能接收遥控器发出的红外信号实现对空调的控制，这种信号传送是单向的，用户需要听空调发出的蜂鸣声来判断空调是否接收到遥控器发出的红外信号并执行用户的操作指令，这种遥控方式要求用户与空调在同一个房间内，不能在其它房间进行控制，更不能远程控制。现有的智能空调内置了 WiF1、蓝牙无线模块，可以与手机通讯，实现了手机对智能空调的操作控制及远程控制，但所使用的无线通讯模块成本较高，需要安装独立的手机APP并且需要进行比较繁琐的连接配置，用户家里如果有几台智能空调以及各种智能硬件都需要用户安装使用多种手机APP的话，使用非常不便。还有一种通过WiFi转红外的智能遥控器可对具有红外接收模块的空调进行控制，可实现手机对空调的远程控制，但这种空调只能接收信号，只能单向通讯传输信号，如果信号接收失败在发送端无法得知，降低了信号传输的可靠性。如果用手持式遥控器发送信号的话发现第一次按键后没反应可以再按一次，但用手机远程控制的话如果信号传输失败未收到完整的信号时手机端无法知道，用户不知道操作是否成功，也无法在手机端获取空调的运行状态。
【发明内容】
[0003]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种红外双向通讯智能空调及其系统，解决现有的智能空调需要内置WiFi或蓝牙等无线通讯模块带来的架构复杂成本高的问题，解决具有红外接收模块的遥控空调只能单向通讯，信号接收失败在发送端无法得知的问题，作为从节点的智能空调采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块与主节点进行双向通讯传送数据实现各种操作控制，还可用手机通过主节点对智能空调进行双向通讯传送数据实现远程操作控制及查看空调运行状况。多个智能空调以及具有本发明技术特征的其它家用电器或智能硬件从节点可组网，实现对多个从节点的联动。此外，还可将智能空调作为红外中继转发节点，将红外信号发送到主节点无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能空调以及其它从节点的智能家电及智能硬件可靠接收，扩展了通讯范围。本实用新型架构简单，成本低廉，使用方便，给用户带来了舒适的体验，因此具有显著的技术进步。
[0004]—种红外双向通讯智能空调系统，所述智能空调系统包括具有控制模块、电源模块、微处理器和红外接收模块的智能空调，其特征在于:
[0005]所述智能空调还包括红外发射模块，所述红外发射模块与微处理器的红外发射端口连接，所述智能空调为系统的从节点。
[0006]红外发射模块用于发送红外信号给主节点，红外接收模块用于接收主节点发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能空调之间的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。
[0007]所述智能空调的红外发射模块为多个红外发射管组成或为一体化红外发射模组，红外接收模块为红外接收头。
[0008]所述智能空调还包括传感模块，与微处理器连接;传感模块采集到的信息和数据直接由智能空调的微处理器存储及处理;传感模块采集到的信息和数据还通过红外发射模块发送到主节点，由主节点进行存储及处理;发送到主节点的传感信息和数据发送到手机端，由手机APP进行采纳处理或提供给用户查看处理;还将信息和数据保存在手机APP里或上传到云端，随时供用户参考或供手机端调用。
[0009]还包括主节点，所述主节点具有红外发射模块、红外接收模块、电源模块、微处理器、无线通讯模块或具有微处理器的无线通讯模块，所述红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接，所述红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接，所述无线通讯模块与微处理器的无线通讯端口连接。
[0010]红外发射模块发送红外信号给智能空调，红外接收模块接收智能空调发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能空调的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。
[0011 ] 还包括手机APP，所述手机APP具有操作界面和操作按钮，操作手机APP，手机通过无线路由器与主节点进行通讯或手机通过无线路由器、智能网关与主节点进行通讯或手机通过蓝牙或WiFi点对点直接与主节点进行无线通讯或手机通过无线路由器、无线转有线智能网关与主节点进行通讯，再通过主节点与作为从节点的智能空调的进行红外双向通讯，实现手机与智能空调的双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。
[0012]作为从节点的智能空调接收主节点发送的红外信号，若收到本从节点的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给主节点，若主节点在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。
[0013]若主节点重新发送红外信号后仍没有收到反馈信号，则主节点发出声光提示信号传送失败或将传送失败的信息发送到手机端，在手机上显示传送失败的信息，使用户请检查智能空调的安放位置和距离是否合适，是否接入电源以及是否损坏。
[0014]将智能空调作为红外中继转发节点，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到主节点的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能空调以及其它从节点可靠接收。
[0015]主节点发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的从节点B的红外信号，所述信号未被从节点B接收因而在规定的时间内未收到来自从节点B的反馈信号，则主节点向之前已经收到正常反馈信号的从节点A发出针对从节点B的红外信号，从节点A收到这一红外信号后再将其转发，转发的红外信号能够覆盖从节点B而被其接收。
[0016]将智能空调作为红外中继反馈节点，用其内部的红外接收模块接收盲区内其它智能空调发回的反馈信号，再将反馈信号转发到主节点。
[0017]从节点B接收到从节点A转发的红外信号后发送反馈信号，反馈信号被从节点A接收，从节点A再将这个反馈信号发送到主节点，从而实现了从节点A对从节点B的信号转发及双向通讯
[0018]本实用新型提供了一种红外双向通讯智能空调及其系统，解决了智能空调需要内置WiFi或蓝牙等无线通讯模块所带来的架构复杂成本高的问题，解决了具有红外接收模块的遥控空调只能单向通讯，信号接收失败在发送端无法得知的问题，作为从节点的智能空调采用成本低廉的红外发射模块和红外接收模块与主节点进行双向通讯传送数据实现各种操作控制及信息反馈，还可用手机通过主节点对智能空调进行双向通讯传送数据实现远程操作控制及查看空调运行状况。若用户直接通过空调自带的红外遥控器对智能空调进行操作，该操作信息可通过智能空调的红外发射模块发送到主节点，再通过主节点发送到手机端，若在手机上发现空调还在无人的房间运行，则可通过手机关闭空调。多个智能空调以及具有本发明技术特征的其它家用电器或智能硬件从节点可组网，实现对多个从节点的联动。此外，还可将智能空调作为红外中继转发节点，将红外信号发送到主节点无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能空调以及其它从节点可靠接收，扩展了通讯范围。本实用新型架构简单，成本低廉，使用方便，无需繁琐的连接配置，给用户带来了舒适的体验。因此，本实用新型与现有技术相比具有显著的技术进步。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的智能空调的原理框图。
[0020]图2是本实用新型的主节点的原理框图之一。
[0021]图3是本实用新型的主节点的原理框图之二。
[0022]图4是本实用新型的作为从节点的智能空调与主节点红外双向通讯的原理框图。
[0023]图5是本实用新型的主节点与智能空调、家用电器以及智能灯泡进行红外双向通讯和单向通讯的原理框图。
[0024]图6是本实用新型的主节点与智能空调、家用电器以及智能硬件进行红外双向通讯的原理框图。
[0025]图7是本实用新型的作为从节点的智能空调还作为红外中继转发节点与主节点进行红外双向通讯的原理框图。
[0026]图8是本实用新型的主节点与手机点对点通讯的原理框图。
[0027]图9是本实用新型的主节点通过路由器与手机通讯的原理框图。
[0028]图10是本实用新型的主节点通过路由器和互联网与手机通讯的原理框图。
[0029]图11是本实用新型的主节点通过智能网关、路由器和互联网与手机通讯的原理框图。
[0030]图12是本实用新型的智能空调及其系统组网通讯的原理框图。
[0031]图13是本实用新型的智能空调原理框图之二。
[0032]图14是本实用新型的智能空调原理框图之三。
[0033]图15是本实用新型的智能空调原理框图之四。
[0034]图16是本实用新型的智能空调原理框图之五。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和实施方式对本实用新型做进一步的描述。
[0036]如图1所示，本实用新型的一种红外双向通讯智能空调20，包括控制模块25、电源模块24、微处理器23和红外接收模块22，还包括红外发射模块21，所述红外发射模块21与微处理器23的红外发射端口连接，所述智能空调20为系统的从节点。
[0037]如图1和图2所示，红外发射模块21用于发送红外信号给主节点10，红外接收模块22用于接收主节点10发出的红外信号，实现主节点10与作为从节点的智能空调20之间的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。
[0038]如图2和图3所示，本实用新型还包括主节点10，所述主节点10具有红外发射模块
11、红外接收模块12、电源模块14、微处理器13、无线通讯模块16或具有微处理器的无线通讯模块13a，所述红外发射模块11与所述微处理器13的红外发射端口连接，所述红外接收模块12与微处理器13的红外接收端口连接，所述无线通讯模块16与微处理器13的无线通讯端口连接。主节点10的无线通讯模块16或带有微处理器的无线通讯模块13a为WiFi模块或2.4G无线模块或5G无线模块或433M无线模块或315M无线模块或Zigbee模块或Z-Wave模块或蓝牙模块其中之一。
[0039]红外发射模块11发送红外信号给智能空调20，红外接收模块12接收智能空调20发出的红外信号，实现主节点10与作为从节点的智能空调20的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。
[0040]本实用新型还包括手机APP，所述手机APP具有操作界面和操作按钮，操作手机APP，手机60通过无线路由器70与主节点10进行通讯或手机60通过无线路由器70、智能网关90与主节点10进行通讯或手机60通过蓝牙或WiFi点对点直接与主节点10进行无线通讯或手机60通过无线路由器70、智能网关90与主节点10进行通讯，再通过主节点10与作为从节点的智能空调20的进行红外双向通讯，实现手机60与智能空调20的双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制，参见图8-图11。若用户直接在智能空调上操作按键，该操作信息可通过智能空调的红外发射模块发送到主节点，再通过主节点发送到手机客户端，若在手机上发现空调还在无人的房间运行，则可通过手机关闭空调。
[0041]如图4所示，作为从节点的智能空调20接收主节点10发送的红外信号，若收到本从节点20的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给主节点10，若主节点10在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。
[0042]若主节点10重新发送红外信号后仍没有收到反馈信号，则主节点10发出声光提示信号传送失败或将传送失败的信息发送到手机端，在手机上显示传送失败的信息，使用户请检查智能空调的安放位置和距离是否合适，是否接入电源以及是否损坏。
[0043]如图7所示，可将智能空调20作为红外中继转发节点，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到主节点10的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能空调以及其它从节点30可靠接收。
[0044]主节点10发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的从节点B的红外信号，所述信号未被从节点B接收因而在规定的时间内未收到来自从节点B的反馈信号，则主节点1向之前已经收到正常反馈信号的从节点A发出针对从节点B的红外信号，从节点A收到这一红外信号后再将其转发，转发的红外信号能够覆盖从节点B而被其接收。
[0045]可将智能空调作为红外中继反馈节点，用其内部的红外接收模块接收盲区内其它智能空调发回的反馈信号，再将反馈信号转发到主节点。
[0046]从节点B接收到从节点A转发的红外信号后发送反馈信号，反馈信号被从节点A接收，从节点A再将这个反馈信号发送到主节点，从而实现了从节点A对从节点B的信号转发及双向通讯。
[0047]如图5所示，主节点10既可与智能空调20进行双向通讯，又可与带有红外接收模块的家用电器40进行单向通讯，目前这类家用电器还比较多。
[0048]如图6所示，主节点10可与智能空调20进行双向通讯，还可与带有红外发射模块和红外接收模块的家用电器以及各种智能硬件40进行双向通讯。
[0049]如图12所示，本实用新型的智能空调20作为从节点和主节点10红外双向通讯，通过从节点20的中继转发实现通讯区域的扩展，如房间B中的描述，还可通过多个从节点进行中继转发，进一步扩展红外双向通讯的覆盖范围。多个主节点可以通过智能网关组网，也可以多个具有WiFi模块的主节点直接通过路由器组网，可实现主节点之间的互访，一个房间内的主节点可以访问其它房间的从节点，可用手机互联网与各个主节点及从节点通讯，传输数据及操作控制。本实用新型采用低成本红外技术实现了作为的从节点的智能空调与主节点的双向通讯进而实现了手机与智能空调及网络内的其它家用电器及智能硬件的通讯，使智能照明、智能家居以及物联网全面进入家庭成为可能。
[0050]本实用新型各种操作控制、信息和数据可直接由智能空调的微处理器进行存储及处理，做出相应控制，如用户直接操作智能空调。这些操作控制、信息和数据还可以通过红外发射模块发送到主节点，由主节点进行存储及处理，做出相应控制。发送到主节点的信息和数据可发送到手机端，由手机APP进行采纳处理或提供给用户查看处理。还可将信息和数据保存在手机APP里或上传到云端，随时供用户参考或供手机端调用。
[0051]如图13所示，本实用新型的智能空调20还包括传感模块26，与微处理器23连接。传感模块26采集到的信息和数据可直接由智能空调20的微处理器23存储及处理。传感模块26采集到的信息和数据还可以通过红外发射模块21发送到主节点10，由主节点10进行存储及处理。发送到主节点10的传感信息和数据可发送到手机端，由手机APP进行采纳处理或提供给用户查看处理。还可将信息和数据保存在手机APP里或上传到云端，随时供用户参考或供手机端调用。传感模块26可为温度传感模块、湿度传感模块、热释电红外感应模块、红外反射式检测模块、环境监测模块(PM2.5及甲醛检测)、烟雾传感模块等，可选择其中之一或两种及两种以上。
[0052]因空调本身的温度传感模块在空调内部，和室内远离空调的位置温度还是有差距的，可在主节点或其它从节点上安装温度传感模块，带有温度传感模块的主节点或其它从节点放置在室内适当的位置，空调将运行状况及空调检测的温度信息传输给主节点，主节点根据接收到的空调温度及运行状态等信息再根据主节点检测到的环境温度进行综合处理做出适当的运行控制调整，或将空调温度及运行状态等信息以及主节点或其它从节点检测到的温度信息发送到手机端，由手机端根据用户的需求及收到的空调运行数据及环境温度综合运算做出适当运行控制调整。这种低成本的双向通讯方式对于其它家用电器同样适用。在手机APP里设定好用户需要的室内温度，当主节点或其它从节点的温度传感模块检测到的温度与空调检测到的温度有差距时，由手机APP进行分析校正，给出一个合适的温度值，发送到空调由空调进行调节。还可用户自定义时间程序控制，何时开空调，何时关空调。
[0053]本实用新型的智能空调所述的红外发射模块为多个红外发射管组成或为一体化红外发射模组。红外发射管可采用管状，如直径5_或3_的红外发射管，也可采用贴片式红外发射管。发红外射管的数量根据发射管的发射功率以及红外发射信号所覆盖的空间来确定，一般采用6至8个。可将多个红外发射管按不同的发射角度排列指向不同的方向，这样可以使发射的红外信号覆盖更大的空间。
[0054]如图14所示，本实用新型的智能空调20还包括语音模块27，与微处理器23连接。语音模块27采集用户的语音信息，并传送给微处理器23进行处理，还可将该语音信息发送到主节点以及手机端。
[0055]如图15所示，本实用新型的智能空调20还包括显示模块28，与微处理器23连接。显示模块28可采用LED指示灯，还可采用LED数码显示管或液晶显示屏以及LED或OLED显示屏。还可包括按键模块，与微处理器连接。还可采用触摸显示屏，将按键模块与显示模块合二为
O
[0056]如图16所示，本实用新型的智能空调20还包括发声模块29，与微处理器23连接。发声模块29可采用扬声器或蜂鸣器。发声模块可配合语音模块一起使用。还可配合按键模块和显示模块使用。
[0057]本实用新型的智能空调上述各种模块的采用，既可以单独采用，还可以组合采用，具体采用什么模块如何组合则根据产品的型号和用户需求决定。
[0058]本实用新型所述的主节点可以做成智能开关、智能遥控器、智能网关、智能台灯、智能床头灯、智能情景灯、智能机器人以及其它家用电器。
[0059]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，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。
【主权项】
1.一种红外双向通讯智能空调系统，所述智能空调系统包括具有控制模块、电源模块、微处理器和红外接收模块的智能空调，其特征在于: 所述智能空调还包括红外发射模块，所述红外发射模块与微处理器的红外发射端口连接，所述智能空调为系统的从节点； 红外发射模块用于发送红外信号给主节点，红外接收模块用于接收主节点发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能空调之间的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。2.如权利要求1所述的智能空调系统，其特征在于: 所述智能空调的红外发射模块为多个红外发射管组成或为一体化红外发射模组，红外接收模块为红外接收头。3.如权利要求1所述的智能空调系统，其特征在于: 所述智能空调还包括传感模块，与微处理器连接;传感模块采集到的信息和数据直接由智能空调的微处理器存储及处理;传感模块采集到的信息和数据还通过红外发射模块发送到主节点，由主节点进行存储及处理;发送到主节点的传感信息和数据发送到手机端，由手机APP进行采纳处理或提供给用户查看处理;还将信息和数据保存在手机APP里或上传到云端，随时供用户参考或供手机端调用。4.如权利要求1所述的智能空调系统，其特征在于: 还包括主节点，所述主节点具有红外发射模块、红外接收模块、电源模块、微处理器、无线通讯模块或具有微处理器的无线通讯模块，所述红外发射模块与所述微处理器的红外发射端口连接，所述红外接收模块与微处理器的红外接收端口连接，所述无线通讯模块与微处理器的无线通讯端口连接； 红外发射模块发送红外信号给智能空调，红外接收模块接收智能空调发出的红外信号，实现主节点与作为从节点的智能空调的红外双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制; 还包括手机APP，所述手机APP具有操作界面和操作按钮，操作手机APP，手机通过无线路由器与主节点进行通讯或手机通过无线路由器、智能网关与主节点进行通讯或手机通过蓝牙或WiFi点对点直接与主节点进行无线通讯或手机通过无线路由器、无线转有线智能网关与主节点进行通讯，再通过主节点与作为从节点的智能空调的进行红外双向通讯，实现手机与智能空调的双向通讯，进行数据传输实现各种操作控制。5.如权利要求4所述的智能空调系统，其特征在于: 作为从节点的智能空调接收主节点发送的红外信号，若收到本从节点的红外信号则响应执行，并发送反馈信号给主节点，若主节点在规定的时间内未收到反馈信号，则重新发送红外信号。6.如权利要求5所述的智能空调系统，其特征在于: 若主节点重新发送红外信号后仍没有收到反馈信号，则主节点发出声光提示信号传送失败或将传送失败的信息发送到手机端，在手机上显示传送失败的信息，使用户请检查智能空调的安放位置和距离是否合适，是否接入电源以及是否损坏。7.如权利要求1-6任一项所述的智能空调系统，其特征在于: 将智能空调作为红外中继转发节点，用其内部的红外发射模块将红外信号发送到主节点的红外信号无法覆盖的盲区，从而被位于盲区的智能空调以及其它从节点可靠接收；主节点发出针对位于其信号无法覆盖的盲区的从节点B的红外信号，所述信号未被从节点B接收因而在规定的时间内未收到来自从节点B的反馈信号，则主节点向之前已经收到正常反馈信号的从节点A发出针对从节点B的红外信号，从节点A收到这一红外信号后再将其转发，转发的红外信号能够覆盖从节点B而被其接收。8.如权利要求7所述的智能空调系统，其特征在于: 将智能空调作为红外中继反馈节点，用其内部的红外接收模块接收盲区内其它智能空调发回的反馈信号，再将反馈信号转发到主节点； 从节点B接收到从节点A转发的红外信号后发送反馈信号，反馈信号被从节点A接收，从节点A再将这个反馈信号发送到主节点，从而实现了从节点A对从节点B的信号转发及双向通讯。
【文档编号】F24F11/00GK205425292SQ201520894824
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月9日
【发明人】金德奎
【申请人】金德奎