一种基于物联网的智能wifi插座及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种插座，尤其是指一种基于物联网的智能WIFI插座及其控制方法。
【背景技术】
[0002]物联网最初在1999年提出:即通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。
[0003]现有的插座，功能较为局限，用电设备插上插座后，用户按下插座的按钮使插座与市电导通，进而使用电设备可以正常工作。而用户远离插座时，就无法主动控制插座与市电的通断，比如在在办公室，如果家中的灯忘关了，用户无法控制插座的通断，来关掉家里的灯；夏天还没有到家，用户无法控制插座的通断，来开启家里的空调。
[0004]中国专利公开号CN103647192A，公开日2014年3月19日，名称为“Wi_Fi智能插座系统”的发明专利中公开了一种W1-Fi智能插座系统，包括插座体，所述的插座体内集成有主控MCU，与主控MCU相连的设置有定时器和继电器，继电器控制插头的开关，同时主控MCU还控制W1-Fi模块，W1-Fi模块通过互联网与云服务器相连，与云服务器相配的还设置有手机客户端或PC客户端。不足之处在于，该智能插座系统的功能较为单一，只能对插座的关断进行简单的控制，不能满足用户的需求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术中插座功能较为局限，不能满足用户远程对插座上连接的电器进行控制的缺陷，提供一种基于物联网的智能WIFI插座及其控制方法，通过该智能WIFI插座用户可以实现对电器进行远程控制，满足了用户的需求。
[0006]本发明的目的是通过下述技术方案予以实现:
一种基于物联网的智能WIFI插座，包括电源模块、WIFI模块和继电器开关，继电器开关与电源模块相连接，WIFI模块包括控制器，控制器内包括配置功能模块、管理控制模块和本地控制模块，配置功能模块和本地控制模块同时与继电器相连接，本地控制模块同时还与管理控制模块相连接，管理控制模块还通过无线与控制终端相连接。智能WIFI插座与控制终端的通信方式采用UDP的通信方式实现，UPD协议数据采用AES 128B的算法来进行加密后传输，保证通信数据的安全，提高了智能WIFI插座的安全性。控制终端通过与管理控制模块进行通信，管理控制模块发送信号至本地控制模块，本地控制模块控制继电器开关达到控制终端控制智能WIFI插座的目的。同时管理控制模块还通过对配置功能模块的控制达到对智能WIFI插座的WIFI配置工作。
[0007]作为一种优选方案，智能WIFI插座还包括自动升级模块和远程控制模块，远程控制模块与继电器相连接，自动升级模块和远程控制模块同时还与管理控制模块相连接，管理控制模块还通过无线与远程智能云端相连接。远程智能云端与管理控制模块进行通信，管理控制模块发送信号至自动升级模块或远程控制模块，远程控制模块控制继电器开关达到远程智能云端控制智能WIFI插座的目的。同时管理控制模块还通过对自动升级模块的控制达到对智能WIFI插座的固件进行升级的工作。
[0008]作为一种优选方案，控制终端为手机。
[0009]智能WIFI插座包括如下功能:
功能一:
手机APP控制继电器开关，手机APP软件会通过UDP广播来进行判断智能插座是否在局域网范围内，若判断在局域网范围内，则手机APP通过本地的UDP包对智能插座进行控制，若判断智能插座不在局域网内，则通过远程服务器再与智能插座端进行通信，达到远程开关插座继电器的功能；
功能二:
多组、多模式定时操作，嵌入式WIFI模组自带时钟，当智能插座接入远程智能云端后，会向远程智能云端取得一个当前的时区相对时间，然后以此时间为基础，自己时钟不断更新，作为智能插座当前的相对时间，然后依据此时间来执行一系列的定时等操作。
[0010]功能三:
事件推送功能，即支持继电器状态改变后，智能插座主动以事件机制推送信息到本地APP和远程智能云端等功能，本智能WIFI插座支持手动按键切换继电器开关功能，当继电器被手动切换后，插座会立即发送一个事件信息到本局域网内的APP和远程的云服务器，以实现APP上实时的显示出智能插座的开关状态，给用户提供一个很好的感知。
[0011]功能四:
自动远程更新智能插座设备固件，本智能WIFI插座的设计，支持了智能WIFI插座端固件的远程自动更新，设备做自动更新时与智能插座的正常工作是并行执行的，方便智能插座功能有更新时，可以很好的更新到旧版本的固件上，同时保证了智能插座的正常工作不受影响，且用户不会感到更新时带给用户使用的不便。
[0012]—种基于物联网的智能WIFI插座的控制方法，基于一种基于物联网的智能WIFI插座，包括如下步骤:
步骤1，管理控制模块判断智能WIFI插座的继电器是否处于工作状态，若处于工作状态，跳转至步骤2，如不处于工作状态，则跳转至步骤3 ;
步骤2，管理控制模块判断智能WIFI插座的连接方式，若智能WIFI插座与手机相连接，则管理控制模块激活本地控制模块，本地控制模块控制继电器；若智能WIFI插座与远程智能云端相连接，则管理控制模块激活远程控制模块，远程控制模块控制继电器；
步骤3，管理控制模块激活配置功能模块，配置功能模块与手机相连接进行通信。
[0013]作为一种优选方案，智能WIFI插座的控制方法，还包括以下步骤:
步骤4，管理控制模块定时激活自动升级模块，自动升级模块与远程智能云端进行通信。
[0014]本发明的有益效果是，基于物联网的智能WIFI插座能使用户方便的对智能WIFI插座进行控制，且对智能WIFI插座的设备固件能进行不影响正常工作的更新，保证了智能WIFI插座的使用效果。本发明实用性强、易于实现。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的一种电路原理连接图；
图2是本发明的一种流程图。
[0016]其中:1、电源模块，2、控制器，3、继电器开关，4、手机，5、远程智能云端，21、配置功能模块，22、管理控制模块，23、本地控制模块，24、自动升级模块，25、远程控制模块。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
[0018]实施例:一种基于物联网的智能WIFI插座，其电路原理连接图如图1所示，包括电源模块UWIFI模块和继电器开关3，继电器开关与电源模块相连接，WIFI模块包括控制器2，控制器内包括配置功能模块21、管理控制模块22、本地控制模块23、自动升级模块24和远程控制模块25，本地控制模块同时与继电器相连接，配置功能模块和本地控制模块同时还与管理控制模块相连接，管理控制模块还通过无线与手机4相连接。远程控制模块与继电器相连接，自动升级模块和远程控制模块同时还与管理控制模块相连接，管理控制模块还通过无线与远程智能云端5相连接。
[0019]本发明控制方法的流程图如图2所示，包括如下步骤:
SI，管理控制模块判断智能WIFI插座的继电器是否处于工作状态，若处于工作状态，跳转至S2，如不处于工作状态，则跳转至S3 ;
S2，管理控制模块判断智能WIFI插座的连接方式，若智能WIFI插座与手机相连接，则管理控制模块激活本地控制模块，本地控制模块控制继电器S21 ;若智能WIFI插座与远程智能云端相连接，则管理控制模块激活远程控制模块，远程控制模块控制继电器S22 ;
S3，管理控制模块激活配置功能模块，配置功能模块与手机相连接进行通信；
S4，管理控制模块定时激活自动升级模块，自动升级模块与远程智能云端进行通信。
[0020]智能WIFI插座包括如下功能:
功能一:
手机APP控制继电器开关，手机APP软件会通过UDP广播来进行判断智能插座是否在局域网范围内，若判断在局域网范围内，则手机APP通过本地的UDP包对智能插座进行控制，若判断智能插座不在局域网内，则通过远程服务器再与智能插座端进行通信，达到远程开关插座继电器的功能；
功能二:
多组、多模式定时操作，嵌入式WIFI模组自带时钟，当智能插座接入远程智能云端后，会向远程智能云端取得一个当前的时区相对时间，然后以此时间为基础，自己时钟不断更新，作为智能插座当前的相对时间，然后依据此时间来执行一系列的定时等操作。
[0021]功能三:
事件推送功能，即支持继电器状态改变后，智能插座主动以事件机制推送信息到本地APP和远程智能云端等功能，本智能WIFI插座支持手动按键切换继电器开关功能，当继电器被手动切换后，插座会立即发送一个事件信息到本局域网内的APP和远程的云服务器，以实现APP上实时的显示出智能插座的开关状态，给用户提供一个很好的感知。
[0022]功能四: 自动远程更新智能插座设备固件，本智能WIFI插座的设计，支持了智能WIFI插座端固件的远程自动更新，设备做自动更新时与智能插座的正常工作是并行执行的，方便智能插座功能有更新时，可以很好的更新到旧版本的固件上，同时保证了智能插座的正常工作不受影响，且用户不会感到更新时带给用户使用的不便。
[0023]为了完成上述4个功能，配置功能模块、管理控制模块、本地控制模块、
自动升级模块和远程控制模块工作如下所述:
1.管理控制模块:
(I)判断继电器开关情况，插座处于被添加后，若继电器被APP打开，则蓝灯亮，若继电器关闭，则红灯壳。
[0024](2)执行WIFI插座的定时操作，当远程控制模块启动，WIFI插座的当前时间被更新之后，WIFI插座管理控制模块会判断当前需要执行的定时操作，并在定时时间到后做相应的操作。定时包括了单次时间点定时，单次时间段定时，对周的时间点循环定时和对一周内某一天时间段的定时。定义时间段的定时，可保证在这一时间段内，插座的状态保持一个定时的状态不变，如需要家里的热水器在每天早上7:30~8:00保持开启，则可设置一个7:30-8:00的时间段定时即可，设计时间段定时，可以给用户带来很多的便利。
[0025](3)判断远程升级模块的使能，自动远程升级模块默认不开启，当服务器下发远程升级命令后，管理控制模块会启动自动升级模块线程，使能模块自动远程升级为新版本固件。
[0026]2.配置管理模块:当APP需要配置该WIFI智能插座时，手机APP会自动连接上作为AP的WIFI模组，连接上后，通过UDP发送协议数据到WIFI模组，完成WIFI模块的WIFI配置工作，主要包括将要连接路由器的SSID和路由器的加密方式，算法和密码，同时APP会获取到WIFI插座的自身配置信息，如MAC地址，Device ID等信息，APP会将这些信息作为到云服务器绑定该WIFI插座的依据，完成WIFIF插座的WIFI配置和绑定用户的工作。
[0027]3.本地控制模块:APP工作时，会不断的向APP所在的局域网UDP广播特定的协议数据包，周期为Imin/次，当智能WIFI插座收到这个APP广播的本地数据包后，则会回复特定的协议数据，APP会根据回复的信息，判断在该局域网范围内是否有WIFI智能插座，当发现有WIFI智能插座后，会发送一条添加信息，同时设定一个AES加密的密码，将WIFI插座添加到APP的本地控制范围内，同时，智能插座端也会将该APP的信息，如IP地址，保存到智能插座端维护的本地APP列表之内，之后，APP即对该智能插座的控制即采用本地UDP的方式进行通信控制，通信过程中的UDP数据包均用设定的AES密码来进行加密。
[0028]本地控制模块的代码如下:
void dev_do_recv_data_local(U8 氺data, int len, struct sockaddr_in *addr)
{
struct —STR_L1_CMD *ll_cmd= (struct —STR_L1_CMD *)data;
DEV_CONFIG *dev_config= &(m2m_at_confi g_n->un_dev_confi g.dev_
config);
int local_index;
U8 12_cmd_fIagl; char * mac_q; mac_q= (char *)device_mac_addr_int;//NVRAM_ADDR_MAC; if (ll_cmd->cmd== L1_CMD_L0CAL_BEAT)
dev_recv_local_beat(data, len, addr); if (ll_cmd->flag.BIT.TLS!= I)
{
if (IS_BIT_SET(dev_config->flag, FLAG_BIT_LOCAL_NEED_TLS)!=
0)
return ;
}
else
{
if ((ll_cmd->cmd== Ll_CMD_LOCAL_REG)&&(IS_BIT_SET(dev_config->flag, FLAG_BIT_LOCAL_KEY_AVAI)== 0))
{
device_aes_decrypt(data, len, KEY_TYPE_OPEN);
}
else if ((((Il_cmd->cmd&0x80)==0x80)&&IS_BIT_SET (dev_config->flag, FLAG_BIT_LOCAL_KEY_AVAI)== 0))
//add for test
{
device_aes_decrypt(data, len, KEY_TYPE_OPEN);
}
else if (IS_BIT_SET(dev_config->flag, FLAG_BIT_LOCAL_KEY_
AVAI)!= 0)
{
device_aes_decrypt(data, len, KEY_TYPE_LOCAL);
}
else
return ;
HF_DBG ((//dev_do_recv_data_local: %s\r\n", "decrypted")); dev_debug_print_dat