一种基于无线Mesh网络的家庭自动化控制终端的制作方法

本实用新型涉及一种基于无线mesh网络的家庭自动化控制终端。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，智能家居的发展由原来的单个电器家居电子化发展到后来的住宅自动化，部分家居电器之间形成了简单的网络实现单一的功能，如实现自动抄表功能。而现在智能家居正进入真正的家居智能化阶段，旨在通过各种总线将住宅内各种与信息相关的通信设备、家用电器、报警装置等并到网络节点中进行集中的监控、管理，保持家电与环境的协调，使日常生活、学习、工作娱乐等变得更加便利，使住宅环境更加温馨舒适，家居智能化发展已成为大热潮。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有产品中的不足，提供一种基于无线mesh网络的家庭自动化控制终端。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于无线mesh网络的家庭自动化控制终端，包括若干个家庭自动化控制终端，家庭自动化控制终端包括mcu核心控制模块、zigbee通信模块、外扩接口模块、hplc电力载波通信模块、电源模块，zigbee通信模块、外扩接口模块、hplc电力载波通信模块、电源模块都与mcu核心控制模块电性连接，若干个家庭自动化控制终端中的zigbee通信模块之间形成无线mesh网络，家庭自动化控制终端用于通过无线mesh网络与zigbee网关进行通信，外扩接口模块用于与不同家居电器进行有线连接，若干个家庭自动化控制终端之间通过无线mesh网络相互通信。

外扩接口模块包括8个i/o接口、8个pwm接口、1个红外接口、1个rs485接口、1个继电器接口，8个i/o接口、8个pwm接口、1个红外接口、1个rs485接口、1个继电器接口都与mcu核心控制模块电性连接。

mcu核心控制模块采用型号mgm12p的集成模块。

电源模块分为家用电源直接接入和电池供电。

hplc电力载波通信模块用于家用电表、视频监控设备的数据采集与监控。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型采用的zigbee通信技术，zigbee技术数据传输速率低，专注于低速率传输应用，功耗低，且由于zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本，相比于wifi蓝牙，zigbee是国际通行的无线通讯技术，它的每个网络端口可以最多接入6.5万多个端口，适合家居、工业、农业等多个领域使用，而蓝牙和wi-fi网端只能接入10个端口，显然不能适应家庭需要，且zigbee最大的特点是可以实现mesh自组网，综上本实用新型可以满足快速建立家庭自动化控制系统的条件，它能够自动控制和管理家电设备，对家庭环境的安全进行监控报警，并且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习、生活及工作环境；

外扩8通道i/o接口、1通道红外通信接口、1通道rs485接口、8通道pwm输出、1通道继电器接口、1通道hpc电力载波通信接口，满足家庭自动化控制的多个场景需求，对于不同的家居设备都可以完美接入本实用新型，外扩接口3具有的多种不同接口满足了控制不同功能种类家用电器与安防设施的需求，可拓展性高，可利用性高；

电源模块分为家用电源直接接入和电池供电，用220v市电与电池混合供电，保证住宅停电时本实用新型也可以继续工作，满足了建设家庭自动化系统的需求，不会因为停电而与家居电器失去联系；

本实用新型结构简单、成本低廉、体积小巧、方便使用。

附图说明

图1为家庭自动化控制终端的系统框图；

图2为外扩接口模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：

如图1所示，一种基于无线mesh网络的家庭自动化控制终端，包括若干个家庭自动化控制终端，所述家庭自动化控制终端包括mcu核心控制模块1、zigbee通信模块2、外扩接口模块3、hplc电力载波通信模块4、电源模块5，所述zigbee通信模块2、外扩接口模块3、hplc电力载波通信模块4、电源模块5都与mcu核心控制模块1电性连接，所述若干个家庭自动化控制终端中的zigbee通信模块2之间形成无线mesh网络，所述家庭自动化控制终端用于通过无线mesh网络与zigbee网关12进行通信，所述外扩接口模块3用于与不同家居电器进行有线连接，所述若干个家庭自动化控制终端之间通过无线mesh网络相互通信。mcu核心控制模块1采用型号mgm12p的集成模块，电源模块5分为家用电源直接接入和电池供电。hplc电力载波通信模块4用于家用电表、视频监控设备的数据采集与监控。

如图2所示，外扩接口模块3包括8个i/o接口6、8个pwm接口7、1个红外接口8、1个rs485接口9、1个继电器接口10，8个i/o接口6、8个pwm接口7、1个红外接口8、1个rs485接口9、1个继电器接口10都与mcu核心控制模块1电性连接。

工作原理：

本实用新型由mcu核心控制模块1控制各个模块，zigbee通信模块2负责收发控制与反馈信号，外扩接口模块3中的接口可与不同家居电器进行连接通信，其中8个隔离i/o接口6，用于开关量采集与控制，控制如灯、门、窗帘等简单开关的家用电器的开关。1通道红外接口8，将用于取代传统红外遥控器，控制空调、电视等电器的开关及模式频道等切换。1通道rs485接口9用于控制数字通信设备，如投影、游戏主机等。8通道pwm接口7用于控制灯光照明亮度，1通道继电器10用于控制热水器，电冰箱等设备断电。电源模块5分为家用电源直接接入和电池供电，一般情况下可使用家用电源接入经过电压转换后给家庭自动化控制终端11进行供电，在住宅发生停电情况时将采用电池供电，保证停电时也可监控家居电器设备的状态,hplc电力载波通信模块4用于家用电表，视频监控等设备的数据采集与监控。

每个家庭自动化控制终端11之间可利用zigbee通信自组网形成无线mesh网络进行通信，mesh网络的特点是每个家庭自动化控制终端11不仅仅是终端节点，同时也是mesh网络路由器，每个家庭自动化控制终端11之间都可以进行数据传输，最终某个家庭自动化控制终端11会将数据传送至zigbee网关12将数据上传至后台，最后用户会后台中进行查看数据与控制家居电器设备等操作。本实用新型外扩接口3可控制的设备不定，如家用电灯可通过i/o接口6控制简单开关，也可通过pwm接口7控制单灯亮度等，外扩接口3所控制的设备将根据用户需求进行变更。外扩接口3具有的多种不同接口满足了控制不同功能种类家用电器与安防设施的需求，可拓展性高，可利用性高。

本实用新型结构简单、成本低廉、体积小巧、方便使用，可以满足快速建立家庭自动化控制系统的条件，它能够自动控制和管理家电设备，对家庭环境的安全进行监控报警，并且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习、生活及工作环境，本实用新型将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器以及家庭安保装置等通过有线或无线的方式连接起来，并进行监控、管理，保持家庭住宅环境的舒适、协调，与普通的家居相比，智能家居不仅具备传统的居住功能，提供舒适温馨、高效安全的高品位生活环境，还将一个被动静止的居住环境提升为一个有一定协助能力的智能帮手，进一步优化生活质量。以本实用新型低成本、低能耗的特性建立一个舒适、智能的居住环境，可使绝大多数家庭能承担起家居自动化建设的成本，降低推广难度。

需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一种具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。