一种智能家居系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能家居系统，包括智能终端、室内控制器和电器设备控制器，智能终端内置WIFI模块，室内控制器上有一个无线网络发射模块，电器设备控制器包含有一个无线网络接收模块，智能终端通过WIFI模块向室内控制器发送控制命令，室内控制器也通过无线网络发射模块与各电器设备控制器进行数据通信。本实用新型将手机作为控制终端，将手机终端拓展为可智能控制的控制方式，借助于最可靠、最成熟的WIFI和GSM网络，直接把报警地点的报警情况反映到我们的手机屏幕上,从而实现报警的功能。具有制作简单，操作稳定、方便，成本很低。
【专利说明】
一种智能家居系统
技术领域
[0001]本实用新型属于智能家居技术领域，具体是使用手机终端基于WIFI和GSM模块进行网络通信的系统。
【背景技术】
[0002]随着我国社会经济的发展，小康社会的全面建设，国人的生活质量越来越好，生活品味也越来越高，人们的消费观念不再局限于怎样满足吃饱穿暖，而是追求更加舒适、更加时尚、更具有品质的个性化生活。人们对家居环境的要求越来越高，家庭生活自动化、舒适化、安全化、节能化成为现代家居的新选择。
[0003]目前各家电智能终端厂商为了保护技术原创性，生产的产品大都没有开放协议和接口，产品基本都自带控制软件，产品的控制方式和手段不能通用；如果采用WIFI和GSM模块，实现系统软硬平台的搭建，用户可以根据自身的需求对相应的模块进行删减。
【发明内容】
[0004]根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种智能家居系统，通过将智能手机接入家庭WIFI网络，实现用智能手机都家用电器的控制。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种智能家居系统，包括智能终端、室内控制器和电器设备控制器，智能终端内置WIFI模块，室内控制器上有一个无线网络发射模块，电器设备控制器包含有一个无线网络接收模块，智能终端通过WIFI模块向室内控制器发送控制命令，室内控制器也通过无线网络发射模块与各电器设备控制器进行数据通信。所述电器设备控制器包括环境模块控制器、空调模块控制器和开关量设备控制器，环境模块控制器、空调模块控制器和开关量设备控制器通过内置无线网络接收模块与室内控制器数据连接。所述环境模块控制器包括有温度传感器、湿度传感器、浓度检测传感器、光照度传感器、热释电红外传感装置或红外对射技术装置。所述开关量设备控制器包括灯控制器、饮水机控制器、阀门控制器。所述家居系统还包括Web服务器，智能终端通过GSM网络从Web服务器获取实时数据，Web服务器通过以太网与室内控制器进行通信，室内控制器与电器设备控制器相通过无线的方式进行通信。所述室内控制器采用STM32F系列单片机STM32F103;环境模块控制器、空调模块控制器和开关量设备控制器采用单片机的STM32F100C8芯片。所述智能终端采用智能手机。
[0006]本实用新型有益效果是:本装置是一种为增强安全性的基于GSM模块的智能家居系统，旨在降低成本的基础上提供安全的智能控制系统。本实用新型装置通过手机对家用设备的控制，摆脱了对各个厂商的产品无法通用控制的问题，能够做到随时使用手机终端控制家用设备。由于手机终端更是随身携带，方便使用，而且由于该设备不需要对家用设备进行大幅度整改，所以便于安装普及，具有很好的市场前景。本实用新型将手机作为控制终端，将手机终端拓展为可智能控制的控制方式，借助于最可靠、最成熟的WIFI和GSM网络，直接把报警地点的报警情况反映到我们的手机屏幕上，从而实现报警的功能。具有制作简单，操作稳定、方便，成本很低。
【附图说明】
[0007]下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0008]图1是本实用新型的【具体实施方式】的家居系统结构图。
【具体实施方式】
[0009]下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0010]本实用新型提供一种智能家居控制系统，通过手机终端控制的方式实现智能家居，解决家用电器不能通用控制的难题，本实用新型基于WIFI，GSM网络智能家居系统主要是由WIFI网络、GSM网络等模块组成。工作原理图如图1所示，整个系统的运行过程是当无线监测系统通信发出中断时，将信号传给室内控制器，室内控制器向GSM移动网络或者是WIFI网络发送信息，再由TC35模块和WIFI模块给手机发送短信。整个过程通过GSM网络或WIFI网络传输报警信息。单片机控制GSM模块和WIFI进行短信息发送来实现。STM32F103单片机室内控制器通过GSM模块和WIFI模块接收到用户的指令，解析请求后通过NRF24L01无线模块向智能家居子系统上的分控制器发送控制指令，从而实现智能家居系统的远程控制。
[0011]手机终端集成了智能家居的所有子系统，功能强大，是智能家居系统的总控制器，通过WIFI与家庭的室内控制器进行通信，在室内控制器上有一个无线网络发射模块，子节点(电器设备控制器)与相应家居设备相连，每个子节点上都包含有一个无线网络接收模块，数据通过这些无线收发模块便可以在网关和子节点之间进行数据交换。目前手机终端都带有WIFI模块，手机终端通过WIFI向室内控制器发送控制命令，室内控制器也通过WIFI与各电器设备控制器进行数据通信，通过发送TCP/IP协议进而实现控制家居设备的功能。无线WIFI的电器设备控制器有调光开关、窗帘开关、红外探测器、灯光开关、红外转发器等。
[0012]对于手机不在室内，不能通过WIFI与WIFI家庭服务器连接的情况，本实用新型采用将手机终端作为智能家居控制系统的客户端，手机端通过GSM网络从服务器获取实时数据，服务器通过以太网与房间的室内控制器进行通信，室内控制器与室内的家居电器设备控制器相对应的模块通过无线的方式进行通信，从而实现了远程控制家居设备的功能。智能家居系统省去了减少室内控制器等硬件设计的复杂度，不必破坏隔墙，不必购买新的电气设备，系统可以简单安装，减少了用户的使用成本。家居电器设备控制器包括环境模块控制器、空调模块控制器和开关量设备(灯、饮水机、阀门等)控制器，系统可根据需要添加控制电视的模块、控制洗衣机的模块等来进行扩展，更大满足用户的需要。环境模块集成有温度传感器、湿度传感器、浓度检测传感器、光照度传感器、热释电红外传感装置或红外对射技术装置等，根据自身需要添加门磁、窗磁、烟雾传感器、煤气检测传感器等，主要采集室内的温湿度、浓度、人员身份信息等。其中对温湿度、光照度等信息的采集主要是通过集成传感器来感知房间内的环境信息。
[0013]室内控制器CPU采用STM32F系列单片机STM32F13 ；环境模块控制器、空调模块控制器和开关量设备控制器采用SYM32F系列单片机的STM32F100C8芯片。室内控制器还可以通过对数据的分析和处理，发出控制命令来调整房间的环境参数;通过无线网络与底层的设备模块进行双向通信，对设备进行控制和运行状态的监控;室内控制器通过以太网与管理计算机进行信息的交互，将环境模块和电器设备模块采集的信息上传给服务器。
[0014]本实用新型系统正常工作时，首先由各传感器模块采集数据，如有异常，驱动声光报警模块发出报警信号的同时，通过GSM模块或WIFI模块向用户发送相应的报警信息。用户收到报警信息，可通过回复相应的控制指令，实现对家居设施的运行状态进行一定的处理。在没有异常情况时，用户可以通过发送消息指令来查询和控制家中电器的状态，回家前提前打开空调等。在室外时，用户通过手机利用GSM移动通信网络给室内控制器发送控制智能家居系统的指令;在室内时，用户通过手机利用WIFI无线网络给WIFI家庭网关发送控制智能家居系统的指令。
[0015]1、GSM 模块
[0016]西门子公司TC3 5型GSM收发模块是比较常用的GSM模块。G SM模块可工作在GSM900MHZ和GSM1800MHZ两个频段。TC35模块体积小、安装方便，工作温度范围为-20°C?+55°C，可以根据具体需要很方便地嵌入应用系统中，通过40脚ZIF(零插拔力)连接器与应用电路连接，通过一个串行接口与应用电路实现信息交换。
[0017]2、WIFI 模块
[0018]ff1-Fi(ffireless Fidelity，无线高保真)属于无线局域网的一种，通常是指符合IEEE802.1lb标准的网络产品，是利用无线接入手段的新型局域网解决方案。W1-Fi的主要特点是传输速率高、可靠性高、建网快速便捷、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网价格较低等。室内控制器基于TLG10UA03进行开发，TLG10UA03具有体积小、重量轻、功耗小等特点，内置TCP/IP协议栈以及无线网络协议IEEE802.1Ib协议栈，能够实现无线网络与用户串口数据之间的转换。
[0019]面向家庭服务器的智能家居控制系统实现了本地控制家电的功能，同时在智能客户端界面上可以显示家居设备的运行状态，可以通过配置文件灵活替用户修改主要界面、底图、色彩等，并能够加载，实现用即时通讯软件对家电进行远程控制而向服务的智能家居控制系统以为基础，实现了对远程家居设备的集中控制和管理，完成了对家居环境及家居智能设备的工作状态的检测，情景模式设计可以一键同时控制不同区域不同功能的家居设备，省力省心。
[0020]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种智能家居系统，其特征在于，包括智能终端、室内控制器和电器设备控制器，智能终端内置WIFI模块，室内控制器上有一个无线网络发射模块，电器设备控制器包含有一个无线网络接收模块，智能终端通过WIFI模块向室内控制器发送控制命令，室内控制器也通过无线网络发射模块与各电器设备控制器进行数据通信。2.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述电器设备控制器包括环境模块控制器、空调模块控制器和开关量设备控制器，环境模块控制器、空调模块控制器和开关量设备控制器通过内置无线网络接收模块与室内控制器数据连接。3.根据权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于，所述环境模块控制器包括有温度传感器、湿度传感器、浓度检测传感器、光照度传感器、热释电红外传感装置或红外对射技术装置。4.根据权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于，所述开关量设备控制器包括灯控制器、饮水机控制器、阀门控制器。5.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述家居系统还包括Web服务器，智能终端通过GSM网络从Web服务器获取实时数据，Web服务器通过以太网与室内控制器进行通信，室内控制器与电器设备控制器相通过无线的方式进行通信。6.根据权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于，所述室内控制器采用STM32F系列单片机STM32F103;环境模块控制器、空调模块控制器和开关量设备控制器采用单片机的STM32F100C8 芯片。7.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能终端采用智能手机。
【文档编号】G05B19/418GK205581536SQ201521035642
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年12月11日
【发明人】牛涛, 李嬴政, 刘磊, 刘炎
【申请人】安徽师范大学