一种智能家居系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供的智能家居系统，用户客户端上还设有操作界面，操作界面上设有若干个用于控制家电电源的操作按键，用户客户端供用户点击操作按键后，产生相对应的控制命令，发送给智能中心；智能中心接收到来自用户客户端的控制命令时，解析成控制码，将控制码发送给智能插座；智能插座接收到控制码后，根据控制码控制插在智能插座上的家电电源的开启或闭合，该系统当家电电源插在智能插座上时，用户可以通过用户客户端控制智能插座的开关的开启或关闭，使得电源插头插在该智能插座上的家电处于开启或关闭的状态，能够远程控制家电电源，成本低，适用于任何家电，且能控制家电交流供电电源的开关，达到为用户节约电费的目的。
【专利说明】
一种智能家居系统
技术领域
[0001]本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种智能家居系统。
【背景技术】
[0002]随着物联网及智能家居概念的逐步普及，市场上出现了各类可供用户通过电脑或移动设备在家或远程控制的家电或智能设备的智能家居系统。由于全球的智能家居行业标准尚未统一，便产生了不同的智能家居系统，主要包括以下几种:
第一种智能家居系统:通过将WiFi模块集成在家电内，便成为市场所称的智能家电(如智能电视机、智能电冰箱、智能空调等)。由智能家电连接家庭路由器上网，用户使用家电厂商提供的APP通过手机来远程控制家电。该方案有如下缺陷:A、如用户希望远程控制家里的家电，必须购买智能家电来替换现有的家电，实现成本较高。B、不同品牌的家电必须使用不同的APP分开控制，如果购买了三星的智能电视和西门子的智能冰箱，手机上需要使用三星的APP控制三星的电视，及需要使用西门子的APP控制西门子的冰箱。C、无法控制交流供电电源的开关，便无法达到为用户节约电费的目的。D、智能家电必须要在家庭路由器的WiFi信号辐射范围内，否则无法控制该智能设备。
[0003]第二种智能家居系统:用户通过使用集成WiFi模块并具备万能遥控功能的智能硬件设备，及其移动终端上的APP来远程控制现有家电。该方案有如下缺陷:A、无法控制交流供电电源的开关，便无法达到为用户节约电费的目的。B、该智能硬件设备必须要安置在家庭路由器的WiFi信号辐射范围内，否则无法控制现有家电。C、由于红外光的不可穿透性，该智能硬件设备只能控制在与其放置在同一房间内的家电设备，如用户想要控制所有房间的家电，需要在每个房间安置一台该设备。
[0004]因此亟需提供一种智能家居系统，能够远程控制家电电源，成本低，能耗低，适用于任何家电，且能控制家电交流供电电源的开关，达到为用户节约电费的目的。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于怎么提供一种智能家居系统，能够远程控制家电电源，成本低，能耗低，适用于任何家电，且能控制家电交流供电电源的开关，达到为用户节约电费的目的。
[0006]为解决上述技术问题，实现发明目的，本发明采用的技术方案如下:
一种智能家居系统，其特征在于，包括用户客户端，智能中心和智能插座；用户客户端安装于移动终端上，用户客户端上还设有操作界面，操作界面上设有若干个用于控制家电电源的操作按键，用户客户端供用户点击操作按键后，产生相对应的控制命令，发送给智能中心；智能中心接收到来自用户客户端的控制命令时，解析成控制码，将控制码发送给智能插座；智能插座接收到控制码后，根据控制码控制插在智能插座上的家电电源的开启或闭入口 ο
[0007]作为上述方案的进一步优化，所述智能插座为多个，智能插座还设有插座ID，所述用户客户端还用于设置智能插座的插座ID及插在该智能插座上的家电的匹配关系;所述用户点击操作按键时，产生包含有插座ID的控制命令，智能中心接收到控制命令时，解析成包含有插座ID的控制码，将控制码发送给与插座ID对应的智能插座，控制插在该智能插座上的家电电源的开启或闭合。
[0008]作为上述方案的进一步优化，所述用户客户端的操作界面上还设有若干个用于遥控不同家电执行不同操作的遥控按键，用户客户端供用户点击遥控按键时，发送相应的遥控控制命令给智能中心；智能中心上还设有红外码获取单元，红外码获取单元用于获取不同家电在执行不同操作时对应的红外码，每个红外码对应于一个遥控控制命令，智能中心接收到遥控控制命令时，从红外码获取单元中读取对应的红外码并发送给智能插座；智能插座上还设有红外发射模块，红外发射模块用于将接收到的红外码发送给家电，用于遥控家电执行与该红外码对应的操作。
[0009]作为上述方案的进一步优化，所述红外码获取单元还用于学习家电遥控器的遥控信号，即当红外码获取单元处于学习状态下时，红外码获取单元接收家电遥控器中按键按下时发射的遥控信号，并进行存储，形成所述红外码。
[0010]作为上述方案的进一步优化，所述红外码还能够从云端服务器下载获得。
[0011]作为上述方案的进一步优化，所述用户客户端的操作界面上还设有多个定时功能输入框，定时功能输入框供用户输入需要家电执行的操作及其启动时间后，发送给智能中心存储，当智能中心检测到启动时间到达时，智能中心生成定时控制命令给智能插座，智能插座根据定时控制命令遥控家电执行对应的操作。
[0012]作为上述方案的进一步优化，用户客户端上还设有红外码自动更新选项，供用户选择是否自动更新或手动更新；当用户选择自动更新时，用户客户端供用户设置自动更新时间并发送给智能中心，智能中心检测到自动更新时间到达时，连接至云端服务器下载最新红外码库；当用户选择手动更新，智能中心检测到用户开始进行更新时，连接至云端服务器下载最新红外码库。
[0013]作为上述方案的进一步优化，所述用户客户端和智能中心通过互联网或局域网进行通信，智能中心与智能插座通过RF、XBEE或LoRa进行通信，智能插座与家电通过红外进行通信。
[0014]相比于现有技术，本发明具有如下优点:
本发明提供的智能家居系统，当家电电源插在智能插座上时，用户可以通过用户客户端控制智能插座的开关的开启或关闭，使得电源插头插在该智能插座上的家电处于开启或关闭的状态，能够远程控制家电电源，成本低，能耗低，适用于任何家电，且能控制家电交流供电电源的开关，达到为用户节约电费的目的。
【附图说明】
[0015]图1为实施例中提供的智能家居系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0017]实施例: 一种智能家居系统，如图1所示，包括用户客户端，智能中心和智能插座;用户客户端安装于移动终端上，用户客户端上还设有操作界面，操作界面上设有若干个用于控制家电电源的操作按键，用户客户端供用户点击操作按键后，产生相对应的控制命令，发送给智能中心；智能中心接收到来自用户客户端的控制命令时，解析成控制码，将控制码发送给智能插座;智能插座接收到控制码后，根据控制码控制插在智能插座上的家电电源的开启或闭合。
[0018]当家电电源插在智能插座上时，用户可以通过用户客户端控制智能插座的开关的开启或关闭，使得电源插头插在该智能插座上的家电处于开启或关闭的状态，能够远程控制家电电源，成本低，适用于任何家电，且能控制家电交流供电电源的开关，达到为用户节约电费的目的。
[0019]具体实施时，操作界面可以为多个，操作界面上显示的内容包括有家电名称和操作动作的操作按键，例如空调界面:按钮-开，空调界面:按钮-关，电视界面:按钮-开，电视界面:按钮-关等。智能中心可像本实施例中提供的方案，作为家庭服务器(私有云)，用户客户端直接发送控制指令至智能中心，再由智能中心通过RF(XBEE/LoRa)传送至智能插座，这样不需要租用服务器，降低了该系统运行的成本。除此之外，智能中心也可以不作为家庭服务器(私有云)，租用或自建云服务器，用户客户端发送控制指令至服务器(云端)，再由智能中心读取服务器所接收的控制指令后，通过RF(XBEE/LoRa)传送至智能插座，这样降低了该系统开发难度。将控制命令的解析处理放在智能中心进行，是为了降低智能插座设计的复杂性，缩短设计周期。
[0020]本实施例中给的智能插座可以为以下结构:包括外壳，供电插头以及设置在外壳内的电路模组，外壳上设有插孔，插孔用于供外部插头插入，以使得外部插头与电路模组的输出相连;还包括设置在外壳内的控制电路和通讯电路;控制电路包括控制芯片和继电器，控制芯片的输入端与通讯电路(与智能中心通信)的输出端连接，控制芯片的输出端连接至继电器的控制端，电路模组的输出通过继电器的两个触点端连接至供电插头上。如果连接在该插座上的家电为多个时，就需要设置与家电个数一样的继电器电路，每个继电器电路与家电对应，其中有些继电器元件只有一路继电器电路，便只能控制一个家电。有些继电器元件有多路继电器电路，，便可以使用一个继电器元件来控制多路继电器电路。不同继电器的控制端连接至控制芯片的不同输出端。控制芯片用于接收来自智能中心的控制码，并根据控制码判断需要断开或闭合哪个继电器，从而控制该继电器接入的供电回路的通断，这样当外部家电的外部插座插入插孔，供电插头接入市电中时，家电能够通过市电供电。保证了整个电路安全，适用于任何家电，能有效地为任何家电供电。通讯电路用于和智能中心进行通讯，接收外部设备(如智能中心)的控制码，控制芯片将该控制码转换为相应的电平(高电平或低电平)控制信号，通过继电器控制电源闭合或断开。
[0021 ]该智能插座也可以在现有的插座上改进。现有的插座，电路模组的输出直接连接至供电插头，因此，在改进的过程中，首先将电路模组的输出和供电插头断开，然后在电路模组的输出和供电插头之间接入控制电路。如果控制芯片的输出端控制继电器的两触点端闭合，使得电路模组输出与供电插头相连，供电插头接入市电时，插入智能插座的家电电源开启。控制芯片的输出端控制继电器的两触点端断开，使得电路模组输出与供电插头断开，即便供电插头接入市电时，插入插座的家电电源仍然断开。
[0022]由于该智能插座是居家使用，为了保证外部设备发出的信号能成功传输给智能插座，所述用户客户端和智能中心通过互联网或局域网进行通信，智能中心与智能插座通过RF、XBEE或LoRa进行通信，智能插座通过红外发射对家电进行控制。这样，只需要将智能中心安装在家庭路由器的WiFi信号覆盖范围内或者直接使用智能中心的路由功能，即便智能插座和智能中心之间有多面混泥土墙面阻挡，由于RF、LoRa或XBEE的穿透性好，抗干扰能力强，使得智能中心的信号能成功传递给智能插座。而客户端可以在任何可以连接上互联网的地方与智能中心通信以控制家里的家电实现远程控制;也可以在家里通过局域网与智能中心通信控制家电，这样便不会受到互联网网速的影响。客户端软件可自动辨认是否与智能中心在同一个局域网内，当在同一个局域网内的时候，通过局域网与智能中心通信，当没有在同一个局域网内时，通过互联网与智能中心通信。
[0023]智能中心还可以设有路由器功能，作为路由器使用，这样用户就不需要另外使用别的路由器。智能中心的网线插口连接运营商网线后，通过智能中心设置相应的拨号功能，输入运营商提供的账户名和密码即可拨号连接互联网。当智能中心开启路由器功能后，其内置的WiFi模块转为AP(无线访问接入点,WirelessAccessPoint的缩写)功能，S卩共享一个WiFi热点提供给其他的WiFi设备上网，此时用户不需使用外部路由器；当智能中心关闭路由器功能后，其内置的WiFi模块转为普通的WiFi功能，即用来连接其他AP/路由器共享的WiFi热点，此时用户需要使用外部路由器。
[0024]该功能在实施时，由用户在用户客户端的操作界面上进行相关功能的设定，功能包括是否启用路由功能和普通的路由器基本设置，例如可通过浏览器或操作界面设置运营商账户和密码、设置共享的WiFi热点名称及密码、设置静态/自动获取IP等。
[0025]为了提高该智能家居系统的实用性，使得该系统能控制多个家电。所述智能插座为多个，智能插座还设有插座ID，所述用户客户端还用于设置智能插座的插座ID及插在该智能插座上的家电的匹配关系(即将插座ID与插入该插座ID对应插座的家电关联);所述用户点击操作按键时，产生包含有插座ID的控制命令，智能中心接收到控制命令时，解析成包含有插座ID的控制码，将控制码发送给与插座ID对应的智能插座，控制插在该智能插座上的家电电源的开启或闭合。这样，该系统就能对多个家电的电源进行控制，适用于任何家电。
[0026]所述用户客户端的操作界面上还设有若干个用于遥控不同家电执行不同操作的遥控按键，用户客户端供用户点击遥控按键时，发送相应的遥控控制命令给智能中心；智能中心上还设有红外码获取单元，红外码获取单元用于获取不同家电在执行不同操作时对应的红外码，每个红外码对应于一个遥控控制命令，智能中心接收到遥控控制命令时，从红外码获取单元中读取对应的红外码并发送给智能插座；智能插座上还设有红外发射模块，红外发射模块用于将接收到的红外码发送给家电，用于遥控家电执行与该红外码对应的操作。除此之外，用户客户端供用户在点击遥控按键时，产生相应的遥控控制命令(例如提高空调温度，降低空调温度，提高电视音量，降低电视音量等)发送至智能中心，智能中心将该遥控控制命令对应的红外码(红外码存储在智能中心上)发送给智能插座；智能插座上还设有红外发射模块，红外发射模块用于将接收到的红外码发送给家电，用于遥控家电执行与该红外码对应的操作。
[0027]这样智能插座还带有遥控功能。包括设置在外壳内的红外发射电路，红外发射电路的输入与控制电路模组的输出连接，外壳上正对红外发射电路中红外发射头的位置设有开口，红外发射头穿出该开口暴露在外壳外表面设置。由于大部分家电都具有红外遥控功能，所以可以在智能插座上集成红外发射电路，这样智能插座能够采用现有的红外遥控方法家电设备发送遥控信号，遥控家电执行相应的操作。红外发射头穿出该开口暴露在外壳外表面设置，使得红外发射头能够更好地对准家电，使得家电更有效地接收到红外发射头发射的信号。
[0028]具体实施时，智能插座发射的红外码严格按照红外码的标准构成，与其相对应的家电遥控器红外码完全一致，如果某智能插座上设有多个红外发射头，则发射某红外码时，可以控制该插座上所有的红外发射头都发射同一个红外码，这样能够保证该插座所控制的不同位置的家电能有效地接收到红外码。
[0029]具体实施时，该智能插座可集成多个插座，一体成型，这样便能够给多个家电进行智能供电。由于红外传输具有不可穿透性，而智能插座与其控制的家电之间可能遇到家具的阻隔，为了保证智能插座所发射的红外码能顺利的传输至受控家电，其红外发射单元还包括中空的长条形的可伸缩机构，可伸缩机构设置在所述外壳正对红外发射头的开口中，且能够沿其长度方向进行伸缩;所述红外发射头设置在可伸缩机构中暴露在外壳外表面的外端部上，红外发射头与红外发射电路之间的连接导线设置在可伸缩机构的内腔中，使得连接导线能够隐藏在可伸缩机构中，保证了连接导线的整洁性。所述可伸缩机构为定型软管，这样，可以通过施加外力伸缩或弯曲可伸缩机构，便可以改变红外发射头的位置。具体实施时，可以根据需要遥控的家电的位置，施加外力伸缩或弯曲可伸缩机构，使得红外发射头能够正常发送红外码至受控家电。
[0030]所述红外码获取单元还用于学习家电遥控器的遥控信号，即当红外码获取单元处于学习状态下时，红外码获取单元接收家电遥控器中按键按下时发射的遥控信号，并传送给智能中心进行存储，形成所述红外码。或者所述红外码还能够从云端服务器下载获得。通过学习不同家电遥控器的红外信号，获得不同遥控器中各个按键的红外码，便能控制不同家电执行不同操作。
[0031]为了使用更加便利，所述用户客户端的操作界面上还设有多个定时功能输入框，定时功能输入框供用户输入需要家电执行的操作及其启动时间后，发送给智能中心存储，当智能中心检测到启动时间到达时，智能中心生成定时控制命令给智能插座，智能插座根据定时控制命令遥控家电执行对应的操作。例如:定时功能输入框输入内容可以为设定某项功能的开启时间/关闭时间/等待开启时间/等待关闭时间，如:电视5分钟后开启或关闭，空调5分钟后升温或降温，电视于2016年4月20日10:00开启或关闭等。假如定时功能输入框输入电视5分钟后开启，则当智能中心检测到5分钟到达时，生成的开启电视的红外码发送给智能插座，使得智能插座遥控电视开启。
[0032]为了保证红外码的有效性。用户客户端上还设有红外码自动更新选项，供用户选择是否自动更新或手动更新；当用户选择自动更新时，用户客户端供用户设置自动更新时间并发送给智能中心，智能中心检测到自动更新时间到达时，连接至云端服务器下载最新红外码库；当用户选择手动更新，智能中心检测到用户开始进行更新时，连接至云端服务器下载最新红外码库。更新时，由智能中心连接云端服务器，检测是否有比当前存储更新版本的红外码库，如有即下载最新红外码库，更新红外码库可以重新存储，不会覆盖客户之前已进行学习并存储的自定义红外码。) 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种智能家居系统，其特征在于，包括用户客户端，智能中心和智能插座；用户客户端安装于移动终端上，用户客户端上还设有操作界面，操作界面上设有若干个用于控制家电电源的操作按键，用户客户端供用户点击操作按键后，产生相对应的控制命令，发送给智能中心；智能中心接收到来自用户客户端的控制命令时，解析成控制码，将控制码发送给智能插座；智能插座接收到控制码后，根据控制码控制插在智能插座上的家电电源的开启或闭合。2.如权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能插座为多个，智能插座还设有插座ID，所述用户客户端还用于设置智能插座的插座ID及插在该智能插座上的家电的匹配关系;所述用户点击操作按键时，产生包含有插座ID的控制命令，智能中心接收到控制命令时，解析成包含有插座ID的控制码，将控制码发送给与插座ID对应的智能插座，控制插在该智能插座上的家电电源的开启或闭合。3.如权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述用户客户端的操作界面上还设有若干个用于遥控不同家电执行不同操作的遥控按键，用户客户端供用户点击遥控按键时，发送相应的遥控控制命令给智能中心；智能中心上还设有红外码获取单元，红外码获取单元用于获取不同家电在执行不同操作时对应的红外码，每个红外码对应于一个遥控控制命令，智能中心接收到遥控控制命令时，从红外码获取单元中读取对应的红外码并发送给智能插座；智能插座上还设有红外发射模块，红外发射模块用于将接收到的红外码发送给家电，用于遥控家电执行与该红外码对应的操作。4.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述红外码获取单元还用于学习家电遥控器的遥控信号，即当红外码获取单元处于学习状态下时，红外码获取单元接收家电遥控器中按键按下时发射的遥控信号，并进行存储，形成所述红外码。5.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述红外码还能够从云端服务器下载获得。6.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述用户客户端的操作界面上还设有多个定时功能输入框，定时功能输入框供用户输入需要家电执行的操作及其启动时间后，发送给智能中心存储，当智能中心检测到启动时间到达时，智能中心生成定时控制命令给智能插座，智能插座根据定时控制命令遥控家电执行对应的操作。7.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，用户客户端上还设有红外码自动更新选项，供用户选择是否自动更新或手动更新；当用户选择自动更新时，用户客户端供用户设置自动更新时间并发送给智能中心，智能中心检测到自动更新时间到达时，连接至云端服务器下载最新红外码库；当用户选择手动更新，智能中心检测到用户开始进行更新时，连接至云端服务器下载最新红外码库。8.如权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述用户客户端和智能中心通过互联网或局域网进行通信，智能中心与智能插座通过RF、XBEE或LoRa进行通信，智能插座与家电通过红外进行通信。
【文档编号】G05B19/418GK105929701SQ201610274941
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】吕劼
【申请人】吕劼