一种智能网关的KNX控制模块及信号处理方法与流程

本发明属于智能家居领域，具体地说，涉及一种智能网关的KNX控制模块及信号处理方法。

背景技术：

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升了家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现了环保节能的居住环境。

而KNX总线为适用于家庭、楼宇自动化控制的总线协议。它通过将总线设备连接到KNX介质上实现信息交换。总线设备可以是传感器也可以是执行器，主要为用于控制楼宇管理的装置。所有总线设备的控制功能通过一个统一的系统就可以进行控制、监视和发送信号，不需要额外的控制中心。

智能网关是智能家居的心脏，通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。而对于基于KNX总线协议设计的智能网关，承担着对KNX信号与网络信号的转换功能，故智能家居的控制效果是否优良也取决于智能网关内部控制转换模块的功效。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种嵌入式设于智能网关内，将外接的多种KNX介质设备信号转换为KNX信号进行后续处理的KNX控制模块及信号处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明公开了一种智能网关的KNX控制模块，包括：KNX输入单元，与设于智能网关上的KNX总线端口相连；协议转换单元，将接入的多种KNX介质设备的信号转换为KNX信号和/或将KNX信号转换为多种KNX介质设备的信号；模数转换单元，将KNX信号转换为数字信号和/或将数字信号转换为KNX信号；来自KNX介质设备的信号经智能网关的KNX总线端口输入智能网关内，经KNX输入单元传输至协议转换单元，在协议转换单元内转换为KNX信号后再传输至模数转换单元，最终经模数转换单元转换为数字信号。

进一步地，KNX控制模块嵌入式地设置于智能网关内，智能网关上设有KNX总线端口，智能网关通过KNX总线端口接入KNX介质设备。

进一步地，所述KNX介质设备包括FT1.2协议设备、PEI16协议设备、TPUART双绞线设备、EIBnet/IP的路由或者隧道通信设备以及通过UNIX/dev设备列表支持的USB设备。

进一步地，KNX控制模块还与智能网关的中央处理模块相连，KNX控制模块将KNX模拟信号转换为数字信号后传输至中央处理模块；智能网关与后台服务器通信相连，中央处理模块将来自KNX控制模块的数字信号转换为网络信号，传输给后台服务器。

进一步地，协议转换单元对接入的KNX介质设备进行分类转换和/或周期性定时转换和/或即时转换。

进一步地，所述协议转换单元定时进行更新以支持更多其他KNX介质设备传输信号与KNX信号的转换。

本发明的另一方面公开了一种应用于如上所述KNX控制模块的信号处理方法，包括以下步骤：

S1、将外部设备传输入智能网关的信号先转换为KNX信号；

S2、再将KNX信号转换为数字信号；

S3、将数字信号传输至中央处理模块，进行数字信号与网络信号的转换。

进一步地，所述信号处理方法还具有反向处理方法，具体为：

S1’、将来自外部的网络信号通过中央处理模块转换为数字信号；

S2’、再将数字信号转换为KNX信号；

S3’、将KNX信号进行转换并通过与智能网关KNX总线端口传输至对应的外部设备。

进一步地，在步骤S1中，外部设备所用的协议信号为多种，所述信号处理方法经协议转换单元，分批次地将相同类型的协议信号转换为KNX信号；或所述信号处理方法将外部设备输入智能网关的信号，分时段周期性转换为KNX信号。

进一步地，所述信号处理方法对外部设备输入智能网关的信号设置优先级，并依据优先级将其转换为KNX信号；所述信号处理方法依据外部设备的类型和属性设置其优先级。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明智能网关的KNX控制模块设有协议转换单元，配合总线SDK实现对不同KNX介质设备的接入及协议转换，扩充了智能网关的接入设备类型，提升了智能网关的功能；将不同的KNX介质设备协议转换为KNX信号，方便了总体的控制和后续的控制；另一方面，该KNX控制模块配合智能网关内的中央处理模块，实现KNX信号与网络信号的转换，保证该智能网关与服务器之间的信号控制和信号反馈。

本发明的KNX控制模块的信号处理方法，将接入智能网关的外部设备进行分类或定时转换为KNX信号，通过设置优先级将需即时处理的信号先进行转换，或对同类型的信号统一进行转换，合理分配时间，提升了协议转换效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明实施例中一种KNX智能网关的KNX控制模块结构示意图；

图2是本发明实施例中一种信号处理方法流程示意图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

KNX总线是独立于制造商和应用领域的系统。通过所有的总线设备连接到KNX介质上(这些介质包括双绞线、射频、电力线或IP/Ethernet)，它们可以进行信息交换。总线设备可以是传感器也可以是执行器，用于控制楼宇管理装置如：照明、遮光/百叶窗、保安系统、能源管理、供暖、通风、空调系统、信息和监控系统、服务界面及楼宇控制系统、远程控制、计量、视频/音频控制、大型家电控制等。所有这些功能通过一个统一的系统就可以进行控制、监视和发送信号，不需要额外的控制中心。KNX通过一条总线将各个分散的设备连接并分组和赋予不同的功能。系统采用串行数据通信进行控制、监测和状态报告，KNX是基于事件控制的分布式总线系统，只有当总线上有事件发生时和需要传输信息时才将报文发送到总线上。

本发明实施例中的KNX总线基于KNX通讯协议，其中，KNX通讯协议以电气安装总线(EIB，Electrical Installation Bus)为基础，兼顾了BatiBus和欧洲家庭系统协议(EHS，European Home Systems Protocol)的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHS中配置模式等优点。

本发明智能网关的KNX控制模块设于智能网关内，承担着智能网关的部分信号转换功能。该KNX控制模块内设有协议转换单元，协议转换单元配合总线SDK实现对不同KNX介质设备的接入及协议转换，扩充了智能网关的接入设备类型，提升了智能网关的功能；将不同的KNX介质设备协议转换为KNX信号，方便了总体的控制和后续的控制；另一方面，该KNX控制模块配合智能网关内的中央处理模块，实现KNX信号与网络信号的转换，保证该智能网关与服务器之间的信号控制和信号反馈。

在智能家居的控制中，智能网关承担着重要的作用。一方面它需要与具体的家居电器控制端相连，在KNX总线网络中实现对各电器的控制，同时接收来自电器控制端的反馈信息，另一方面，智能网关还与后台服务器相连，将来自电器控制端的信息传输至服务器，并接收来自服务器的控制信号。

电器控制端包括照明、遮光和空调等控制端，它们均通过KNX介质接入智能网关装置，在智能网关装置内部进行信息交换，一方面实现了对电器控制端的集中控制，另一方面与后台服务器进行多次数据交换，实现数据存储、升级或远程控制。

智能网关装置一端与家居电器的电器控制端相连，具体的，电器控制端为用于对家居电器进行功能控制的传感器或执行器，其中智能网关装置与电器控制端通过KNX介质相连。智能网关装置是基于KNX总线的设计，来自电器控制端的信号通过设置于智能网关装置外部的KNX信号接口输入至智能网关装置内部。智能网关装置内部设有相连KNX控制模块和中央处理模块，KNX控制模块一方面负责实现智能网关装置的多种KNX介质接入，以支持多种接口协议，另一方面，KNX控制模块配合中央处理模块实现KNX信号的转换。

智能网关装置还与后台服务器相连，此处，智能网关装置内部将KNX信号与TCP/IP网络信号进行转换，以实现电器控制端信号与后台服务器信号的相通，进一步地，实现了对电器控制端的远程控制及反馈信号收集。

具体地，智能网关装置包括：

KNX总线端口，设于智能网关装置上，用于接入KNX介质设备；在智能网关装置外部设有KNX总线端口，用于接入多种KNX介质设备。具体的，此处的KNX介质设备是指可以接入KNX总线的通信设备，其中KNX介质为双绞线和/或电力线和/或射频和/或以太网。外部的设备(设于智能家居内的电器控制端)通过KNX介质接入智能网关设备。实现信息的分发和反馈，具体在智能家居控制中实现对电器动作的控制及电器状态反馈收集。

KNX控制模块，与KNX总线端口相连，将接入的KNX介质设备信号转换为数字信号和/或将数字信号转换为KNX介质设备信号；该KNX控制模块主要实现各类协议信号与KNX信号的转换，为芯片配合外围电路的设计结构，它结合总线SDK提供了多功能接口，保证了多类协议设备接入智能网关装置后均可转换为KNX信号，进行信号协议统一，方便了后续智能家居的控制。

中央处理模块，与KNX控制模块相连，将来自KNX控制模块的数字信号转换为网络信号和/或将网络信号转换为数字信号；中央处理模块主要负责将来自KNX控制模块的数字信号转换为网络信号，以便智能网关装置与服务器等装置通信连接。具体的，中央处理模块将服务器传输入智能网关装置内的IP数据包转换为EIB总线数据并输送至KNX控制模块，和/或将来自KNX控制模块的EIB总线数据转换为IP数据包传输至服务器。

网络端口，与中央处理模块相连，将网络信号传输至服务器和/或接收来自服务器的网络信号。具体的，智能网关装置通过设于其上的网络端口与服务器实现通信。

智能网关装置连接了电器控制端与服务器，将电器控制端的KNX信号与服务器的网络信号进行相互转换，具体的，此处的网络信号为TCP/IP信号。智能网关装置主要承担了信号中转的作用。

智能网关装置上设有多个接口，包括电源接口，用于接入第三方设备的485接口及用于连接安防设备的安防干接点接口。这些接口的设计进一步扩充了智能网关装置的功能，考虑进了部分485总线设备如：触摸显示控制屏，及安防设备(用于智能家居报警)的接入，使得智能网关装置功能更强大。

针对485接口及安防干接点接口，在智能网关装置内部设有对应的处理电路，配合实现第三方接入设备与服务器及电器控制端的信息交换和控制。第三方设备通过485接口传入的信号经处理后传输至服务器，服务器对相关信号进行分析处理发出控制信号。进一步地，安防干接点接口接入的安防设备信号也具有处理电路，当家居电器出现故障时进行报警触发安防设备。

智能网关装置内部还设有存储模块，存储模块对数据进行存储，方便了用户对自身家居的场景化定制，另外存储模块中存储的数据还可用于分组直接调用等，充分利用了海量的数据，提升用户的使用体验。优选的，存储的数据可以用于用户行为习惯分析，实现了用户电器控制端的智能调整。

智能网关装置还具有场景化定制功能，通过控制端实现场景化私人订制。配合智能网关装置内设置的存储模块或配合与智能网关装置相连的服务器，实现电器控制端的场景化私人订制。

具体的，将同一家用电器或同一组家用电器，在某段时间内的控制参数进行收集存储，经计算处理后形成使用习惯数据或数据组。当该习惯数据组对应的家用电器工作时，智能家居装置或服务器直接调用习惯数据组进行控制。该场景化定制的功能使得智能网关装置更智能化和人性化。

智能网关装置与后台服务器相连，当智能网关装置版本过旧时，可通过后台服务器对智能网关装置进行硬件升级。智能网关装置由服务器控制进行远程参数调整，参数调整包括版本更新及bug修复，由于智能网关装置内部设有多个多种芯片，芯片内的程序可以进行远程写入，以便增强其功能更新版本。当然，智能网关装置内芯片由服务器控制进行参数调整，还是基于其内部的外围电路方可实现，程序的实现还是以内部硬件电路的设计为基础。

具体地，在智能网关装置的外部设有多个端口，主要包括：用于传输KNX信号的KNX总线端口，12V电源端口、485串口：串口L，串口M，串口R、用于接入安防设备的通用I/O端口及网络端口。在智能网关装置的外壳上还设有各类指示灯，包括电源指示灯、KNX总线指示灯、网络指示灯、串口L指示灯、串口M指示灯及串口R指示灯。除此之外，外壳上还设有用于进行智能网关装置复位的复位键。

智能网关装置应用于智能家居的大型控制领域，在使用时有时需安装于配电箱内，配电箱内设有用于安装其他机电装置的滑轨，机电装置通过自身本体所设的滑轨配合机构或装置安装于滑轨上。若在智能网关使用过程中出现了故障需进行维修，或进行维护，则需将智能网关取下进行维修。智能网关相对滑轨的装配一方面满足可拆卸的需求，另一方面还装配稳定。智能网关本体所具有的配合机构主要设于其外壳上，具体的设于外壳的上盖上。在该智能网关装置的背面外壳上设有滑轨槽，智能网关装置经滑轨槽与滑轨配合安装于配电箱内。在使用过程中，智能网关装置需安装在配电箱内。智能网关装置在外壳上设有滑轨槽，并配合外壳的相关机构设计实现滑轨槽与配电箱滑轨的配合。

进一步地，在智能网关装置的外壳内部的中心板上：设有用于实现数据和信号处理的KNX控制模块及中央处理模块。为保证智能网关装置工作的高效性，在工作效率较高，会产生大量热量的芯片上配合设有散热装置。进一步地，在智能网关装置的外壳上还设有用于散热的散热孔。

对应着该智能网关设有控制方法，该智能家居控制方法具体包括以下步骤：

S1、建立智能网关与家居设备即插即用的通信连接；

智能网关可以控制一个户型，也可以控制整栋楼。智能网关首次接入时，不需要对智能网关进行复杂的编码配置过程，而是只需要将智能网关通过KNX总线与家居设备连接起来就可以实现自动化控制的过程。

建立智能网关与家居设备即插即用的通信连接具体包括：

S11、智能网关的KNX控制模块向家居设备发送查询指令，以获取家居设备的KNX地址；

在智能网关首次接入到家居设备中时，或者家居设备首次接入智能网关时，一旦接入成功，智能网关可以自动向所有的家居设备发送查询指令，家居设备接收到所述查询指令后自发地向智能网关反馈各自的KNX地址，该KNX地址与每个家居设备一一对应，代表着各自独一无二的身份，相当于设备的身份证号，具有唯一性。

S12、KNX地址经智能网关的KNX控制模块整合处理后，上传至服务器并进行配对和/或绑定处理。

智能网关接收到各家居设备的唯一的KNX地址后经控制模块整合处理后，上传至服务器并与服务器的数据库中预留的KNX地址进行配对，配对成功则进行绑定，从而完成家居设备KNX地址的收集工作。当然，可选的，对于一些特殊的家居设备的KNX地址，服务器的数据库中未必预存有所述的KNX地址，服务器在接收到KNX地址后可以直接进行绑定。

S2、智能网关接收来自每个用户终端的控制命令；

用户终端为控制智能网关向家居设备进行远程控制的设备，可以是显示触摸屏、手机、IPAD、电脑或电视等设备。

控制命令可以是用户通过用户终端触摸输入，也可以是用户通过语音输入。用户终端为手机时，用户可以向智能网关输入文字性命令或语音命令，例如，用户需要打开空调时，可以在手机上输入：“请开空调”命令，或者说出“请开空调”语句，从而完成对空调的远程控制，实现空调的开关智能化。

下面以显示触摸屏为例进行具体的解释说明：

用户需要查询家居设备具体状态时，可以通过屏幕上的触发按键启动查询功能，智能家居控制系统经过一系列的分析处理后，通过服务器将所有已经建立连接的智能家居设备的状态信息反馈至显示触摸屏上，以供用户查看，并等待用户的进一步操作。其中，服务器所反馈的家居设备的状态信息是根据家居设备的实际使用状态进行实时存储的信息，一旦用户需要进行查询工作等，服务器就会反馈相应的信息给用户，让用户快速地了解家居设备的使用情况，给用户提供了极大的便利。

S3、控制命令经智能网关处理后通过KNX总线传输至家居设备控制端，所述家居设备控制端对家居设备进行相应的控制。

用户通过用户终端(手机、平板或电脑等)输入控制命令或者以语音的方式输入控制命令，这种控制命令通过网络系统传输给智能网关，智能网关先将控制命令从网络信号转换为数字信号，再将数字信号转换为KNX信号(模拟信号)，此处的KNX信号即为所述的有效的控制信号。

在上述技术方案中，有效的控制信号(KNX信号)通过智能网关上的KNX端口接入的KNX总线传输至家居设备控制端，由家居设备控制端对相应的家居设备进行控制。其中，家居设备控制端可以是传感器也可以是执行器，用于控制楼宇管理装置如：照明灯、遮光窗、百叶窗、保安系统、能源管理系统、供暖系统、通风系统、空调系统、信息和监控系统、服务界面以及楼宇控制系统等。

在上述技术方案中，步骤S3包括如下步骤：

S31、智能网关根据所述控制命令确定家居设备的唯一标识符ID。

智能网关接收来自用户终端的控制命令，每条控制命令携带相应的唯一标识符，该唯一标识符对应指定的家居设备，即通过唯一标识符ID就能确定指定的家居设备。

S32、智能网关根据所述唯一标识符ID确定有效的控制信号，并将所述有效的控制信号发送给家居设备控制端。

S33、智能网关将控制信号及其携带的唯一标识符ID发送给家居设备控制端，家居设备控制端向与唯一标识符相对应的家居设备发送所述控制命令。

用户终端可以为移动终端或者电脑终端，用户终端上设有智能家居APP，或者在电脑终端上设有WEB管理界面，用户可以通过智能家居APP和WEB管理界面对家居设备进行远程操控和/或管理完善。

一种基于KNX协议的智能家居控制方法，还包括：

S201、用户终端向智能终端发送控制命令，该控制命令经智能网关解析后发送给服务器。

S202、服务器再向智能终网关下发数据包，经智能网关整合后发送给用户终端并在用户终端上进行显示。

下面结合具体的应用场景对上述步骤进行具体的解释说明：

智能网关控制的家居设备包括：电视、冰箱、热水器、空调、照明灯等。

具体的，用户通过手机APP或WEB管理界面向智能网关发送控制命令，例如：“查询所有家居设备的工作状态”，智能网关对该控制命令进行业务逻辑分析，将分析后的数据通过网络端口发送给服务器，服务器接收到所述控制命令后向智能网关下发数据包，之后经智能网关整合处理后发送给用户终端，并将相应的信息通过列表的方式显示在手机上或电脑上。

具体地，将智能网关应用到楼宇控制系统中时，可以在整栋楼的控制中心配置一个智能网关，从而可以对整个楼宇进行控制。也可以给每层楼分配一个智能网关，对应控制整个楼层，甚至可以给每个户型分配一个智能网关，从而给用户给准确更可靠的智能化控制。

所述的智能家居控制系统还包括服务器，其与智能网关相连，接收来自智能网关的信号并处理；所述服务器还与用户终端连接，用于对业务数据进行收发和/或存储。

所述用户终端为显示触摸屏、手机、IPAD、电脑或电视；所述家居设备为电器设备，或者安防设备，或者家具设备。智能网关上设置有二维码网关便签，用户可以通过扫码进行一键系统注册。

服务器接收的网络信号为来自智能网关和/或WEB管理端和/或用户终端APP的控制信号，所述控制信号为家居设备控制信号。

智能网关上还设有485总线接口，并通过485总线接口与第三方设备进行互联互通；智能网关上设有安防干接点接口，用于外接安防设备实现智能家居安防。智能家居控制系统通过web管理端对智能网关进行配置管理。

具体的，适用于该智能家居控制系统，还包括一种记录用户行为习惯的KNX总线控制方法和系统。一种记录用户行为习惯的KNX总线控制方法包括：

S1、采集经KNX总线输出的用户在一段时间内的行为习惯数据。

用户在日常生活中，通常会有固定的生活习惯，例如，在起床后打开热水器；离开房间后，关闭家里所有的电器设备；回家之前，提前打开空调等等。此时，智能网关需要将用户的这些行为习惯进行收集并存储。

优选的，智能网关内置4GB容量的EMMC存储芯片；智能网关板载512MB容量的DDR3内存条，其系统软件集成MongoDB高性能存储数据库，用于存储用户在日常生活中的行为习惯数据。

在上述技术方案中，一段时间可以是一周或两周或其他设定时间，行为习惯数据可以是用户操作智能家居设备的操作参数，该操作参数包括括操作时间、操作地址、操作户型、操作设备名以及操作结果中的一种或组合。

具体的，用户在一段时间内通过用户终端向智能网关输入控制指令以控制家居设备，智能网关将接收到所有的控制指令进行分析处理后，存储至EMMC存储芯片内。将控制指令对应的用户的操作参数作为元素，加入行为习惯数据集合。例如，用户在7:00am时刻，将热水器打开，并将温度调到75度，则智能网关将关联热水器的操作参数作为元素存入行为习惯集合中。或者，用户在9:00am，将热水器关闭。又或者，用户在18:00pm的时间通过手机APP向智能网关发送了一个“开空调，温度25度”的控制命令，智能网关的采集模块相应地将“开空调”信号所对应的所有操作参数采集起来，并以每个操作参数作为元素加入行为习惯数据集合中。再或者，用户在10：00pm关闭了空调。

下表为根据上述列举的用户操作所对应的操作参数，具体见下表：

智能网关在一周的时间内累计记录如上表所述的用户的操作参数，就相当于记录了用户在这一周内对智能家居进行了什么样的操作，也方便智能网关判断高频的用户行为习惯。

S2、获取用户行为习惯数据中的高频行为习惯数据。

在已经建立的用户的行为习惯数据集合中，将出现次数最多的操作参数定义为高频行为习惯数据。例如，在一周的时间内，用户操作热水器的次数最多，则将热水器加入高频行为习惯数据集合中；同时，如果用户不仅是操作热水器的次数最多，而且每次操控的热水器的温度值为固定值或者温度值在固定的区间内，则将所述的温度值或者温度区间也都加入高频行为习惯数据集合中。

S3、根据高频习惯数据进行数据建模，根据建立好的数据模型自行控制家居设备跳转到用户所需的操作，或者向用户智能推荐用户所需的操作。

通过以上的技术方案，用户能够充分地体验到智能家居系统的智能化控制所带来的便利。例如，用户在一段时间内，经常在上午9点将热水器开到75度，智能网关对用户操作习惯携带的操作参数进行采集、存储、分析、建模处理后，智能网关自动控制热水器在每天上午9点(也可以是9点的临界点)将热水器打开并开到75度或至少75度附近。

采集用户在一段时间内的行为习惯数据具体包括：

S11、获取用户对家居设备进行控制并携带操作参数的控制信号；

用户对家居设备的控制，可以是通过移动终端或电脑终端对家居设备的远程控制，也可以是用户直接手动控制各电器设备。家居设备接收来自用户的控制命令并相应的跳转到用户需要的操作，此时，智能网关可以根据家居设备执行的动作分析出用户的控制命令中所携带的操作参数。例如，如果是对热水器进行操作，操作参数具体包括：打开热水器的时间、热水器当前的温度、热水器的预设温度等；如果是对电视机进行操作，操作参数具体包括：打开电视机的时间、电视机的当前节目以及用户所需的节目等。

S12、根据所述控制信号进行分析处理形成用户的行为习惯数据并存入存储单元中。

根据高频习惯数据进行数据建模具体包括:

S31、对存储数据库进行数据清理，以删除冗余数据而保留有用的数据。

在将用户的控制命令所携带的操作参数存储入存储数据库时，进行数据清理，以将一些不需要的冗余数据进行删除，从而减少冗余数据带来的干扰，也为后续的建模做准备。

S32、将用户操作参数进行变量化，形成变量数据。

用户的操作参数(操作时间、操作地址、操作户型、操作设备名以及操作结果)进行变量化，形成变量数据，从而为软件编程提供基础。

S33、使用数据分析软件对变量数据进行相应分析。

S34、根据相应的变量数据进行数据建模。

一种记录用户行为习惯的KNX总线控制方法，还包括：

S41、建立智能网关与家居设备即插即用的通信连接；

智能网关可以控制一个户型，也可以控制整栋楼。智能网关首次接入时，不需要对智能网关进行复杂的编码配置过程，而是只需要将智能网关通过KNX总线与家居设备连接起来就可以实现自动化控制的过程。

建立智能网关与家居设备即插即用的通信连接具体包括：

S411、智能网关的KNX控制模块向家居设备发送查询指令，以获取家居设备的KNX地址；

在智能网关首次接入到家居设备中时，或者家居设备首次接入智能网关时，一旦接入成功，智能网关可以自动向所有的家居设备发送查询指令，家居设备接收到所述查询指令后自发地向智能网关反馈各自的KNX地址，该KNX地址与每个家居设备一一对应，代表着各自独一无二的身份，相当于设备的身份证号，具有唯一性。

S412、KNX地址经智能网关的KNX控制模块整合处理后，上传至服务器并进行配对和/或绑定处理。

智能网关接收到各家居设备的唯一的KNX地址后经控制模块整合处理后，上传至服务器并与服务器的数据库中预留的KNX地址进行配对，配对成功则进行绑定，从而完成家居设备KNX地址的收集工作。当然，可选的，对于一些特殊的家居设备的KNX地址，服务器的数据库中未必预存有所述的KNX地址，服务器在接收到KNX地址后可以直接进行绑定。

S42、智能网关接收来自每个用户终端的控制命令；

用户终端为控制智能网关向家居设备进行远程控制的设备，可以是显示触摸屏、手机、IPAD、电脑或电视等设备。

控制命令可以是用户通过用户终端触摸输入，也可以是用户通过语音输入。用户终端为手机时，用户可以向智能网关输入文字性命令或语音命令，例如，用户需要打开空调时，可以在手机上输入：“请开空调”命令，或者说出“请开空调”语句，从而完成对空调的远程控制，实现空调的开关智能化。

S43、控制命令经智能网关处理后通过KNX总线传输至家居设备控制端，所述家居设备控制端对家居设备进行相应的控制。

用户通过用户终端(手机、平板或电脑等)输入控制命令或者以语音的方式输入控制命令，这种控制命令通过网络系统传输给智能网关，智能网关先将控制命令从网络信号转换为数字信号，再将数字信号转换为KNX信号(模拟信号)，此处的KNX信号即为所述的有效的控制信号。

基于以上的控制方法的一种记录用户行为习惯的KNX总线控制系统包括：用户终端、智能网关和家居设备，用户终端与智能网关无线连接，智能网关与家居设备通过KNX总线连接。智能网关包括：KNX控制模块、采集模块、获取模块以及数据建模模块；其中，

采集模块，用于采集用户在一段时间内的行为习惯数据。

获取模块，用于获取用户行为习惯数据中的高频行为习惯数据；

数据建模模块，根据高频习惯数据进行数据建模，并将建立好的模型视图展示给用户；

所述采集模块、获取模块以及数据建模模块均与KNX控制模块连接。

所述的控制系统还包括存储模块，用于存储用户的高频行为习惯数据；所述存储模块与KNX控制模块连接。优选的，智能网关内置4GB容量的EMMC存储芯片；智能网关板载512MB容量的DDR3内存条，其系统软件集成MongoDB高性能存储数据库，用于存储用户在日常生活中的行为习惯数据。

进一步地，该智能网关还具有一种KNX智能网关多匹配连接的控制方法和系统。具体地，一种KNX智能网关多匹配连接的控制方法，包括以下步骤：

S1、接收来自第一协议的控制指令。

在上述技术方案中，第一协议为KNX总线协议、485总线协议、TCP/IP协议或者干接点安防设备的协议，每种协议分别匹配对应的设备。例如，KNX总线协议匹配连接KNX总线设备(智能空调、智能冰箱、智能洗衣机、智能电视机、智能微波炉等)；485总线协议匹配连接485总线设备；TCP/IP协议匹配连接服务器、路由器、移动终端等。

S2、根据控制指令获取所需要控制的对象设备。

在上述技术方案中，智能网关接收到控制指令，可以根据该控制指令分析得出所需要控制的对象设备。例如，用户通过手机APP输入“打开电视机”，于是就判断对象设备为电视机；如果控制指令为“打开热水器”，则对象设备为热水器；如果控制指令为“查询所有电器设备的当前状态”，则对象设备为服务器等。

S3、将第一协议的控制指令转换成所述对象设备承载的第二协议的控制指令。

在上述技术方案中，第二协议为KNX总线协议、485总线协议、TCP/IP协议或者干接点安防设备的协议，对象设备为KNX总线设备、485总线设备、TCP/IP设备或者安防设备。

在一些可选的实施例中，第一协议与第二协议不同，第一协议为KNX总线协议，第二协议为485总线协议、TCP/IP协议或者干接点安防设备的协议，即通过第一协议携带的控制信号可以通过协议转换模块转换成485总线协议、TCP/IP协议或者干接点安防设备的协议的控制信号。

各种不同的协议之间也可以进行反向转换，例如，第一协议为485总线协议、TCP/IP协议或者干接点安防设备的协议，第二协议为KNX总线协议。

如果第二协议与第一协议相同，而第二协议与第一协议是直接进行通信，则不需要执行协议转换的步骤。

其中，对象设备为KNX总线设备、485总线设备、TCP/IP设备或者安防设备。

TCP/IP协议经协议转换模块转换成485总线协议，匹配连接对应的485总线设备。TCP/IP协议携带的网络信号向485总线设备传输时,可以先将TCP/IP协议转换成标准的KNX协议，再由KNX协议转换成485总线协议，TCP/IP协议与485总线协议通过KNX总线进行中转后完成两者之间的协议转换。

和/或，TCP/IP协议经协议转换模块转换成KNX总线协议，匹配对应的KNX总线设备。服务器向智能网关下发数据时，

和/或，TCP/IP协议经协议转换模块转换成干接点安防设备协议，匹配对应的安防设备；

和/或，485总线协议与KNX总线协议之间可相互转换，分别匹配对应的485总线设备和KNX总线设备。

进一步地，所述的一种KNX智能网关多匹配连接的控制系统，包括：

KNX总线模块，设有KNX总线端口，通过KNX总线端口连接KNX总线设备；

485总线模块，设有485总线端口，通过485总线端口连接485总线设备；

干接点模块，设有干接点端口，通过干接点端口连接安防设备；

协议转换模块，用于将不同协议进行协议转换，以实现各种不同协议之间的互联互通。

KNX总线模块、485总线模块、干接点模块和协议转换模块均潜入智能网关中，

KNX总线模块上设置有至少一路KNX总线端口，KNX智能网关通过所述KNX总线端口与KNX设备相连。

485总线模块上设置有至少三路485总线端口，KNX智能网关通过所述485总线接口与第三方设备相连；其中，所述第三方设备至少包括以下之一：视频监控设备、门禁对讲设备或者楼宇报警设备。

KNX智能网关上设置有至少一路网卡端口，KNX智能网关通过所述网卡端口与服务器相连。

干接点模块上设置有至少三路干接点端口，KNX智能网关通过所述干接点端口与安防设备相连，并可进行安防协议的扩展。

智能网关用于智能家居控制，当智能网关接入到智能家居系统中时，该智能网关会进行初始化配置，其中初始化配置的内容包括自动烧录好当前智能网关的最新固件版本。另一方面，由于智能网关会与家居电器的电器控制端相连，而每个电器控制端均对应有实现控制的地址，此时的初始化配置还包括对该部分电器控制端地址的分配和初始化。除此之外，由于在智能网关投入使用前，其内部的各芯片参数和串口参数已经设定好，此处的串口参数包括智能网关装置上设置的485接口及安防干接点等接口。

智能网关内设置的芯片主要用于实现信号的转换和处理，为程序或算法，当对芯片内写入的程序算法进行修改时，也相应实现了智能网关的信号处理方法和功能。而串口参数会影响与智能网关相连的第三方设备接入是否成功，对如485接口进行修改可以删减不再接入的第三方设备类型，或扩充可接入的第三方设备类型。

进一步地，由于智能网关还与移动终端进行通信，相关的通信和控制部分的参数经远程修改后，也会影响智能网关与移动终端的相连方法及通信内容。

智能网关内还设有通信模块，通过通信模块接收服务器下发的调参文件，具体地，通信模块通过自动和/或手动触发，以与服务器建立通信连接；该智能网关还设有控制器，控制器与通信模块相连，控制器对通信模块接收到的调参文件进行处理和分配。具体地，控制器将调参文件中的修改文件分配传输至对应的待修改模块，待修改模块接收对应自身的修改文件，进行参数修改。

具体地，针对可远程调整参数的智能网关对应有控制方法。该控制方法基于远程服务器对智能网关的参数进行修改，此处的参数为广义概念，包括智能网关的固件更新、芯片上所写程序、接口的参数及其他内部可通过软件进行修改的电路部分。

具体包括以下步骤：

S1、将智能网关接入智能家居中，进行初始化配置；初始化配置包括自动烧录智能网关最新版本及智能家居电器控制端的地址分配。还可包括智能网关的接口参数设置等。

S2、智能网关定时发送版本问询信号至服务器，服务器对智能网关当前版本及最新版本进行比较；由于智能网关在使用时会涉及到庞大的电器控制，若在用户对电器使用活跃期对智能网关进行升级将影响到智能家居的使用。该方法设计定时对其进行更新，一般为一周一次，时间为用户不活跃的凌晨时刻，在自动更新前会向用户发出提醒，提醒用户在智能网关升级时段内尽量减少电器控制和使用。

S3、服务器判断当前智能网关版本需更新，反馈更新信号至智能网关；

S4、智能网关接收反馈的更新信号，并与服务器建立通道接收来自服务器的升级文件进行自动烧录升级。

在进行更新时，智能网关首先发送版本问询信号至服务器，问询自己当前所使用的版本是否为最新版本。服务器接收到来自智能网关的问询信号，进行判断和反馈。经判断后，若当前智能网关的版本需要进行更新，则反馈更新信号至智能网关。智能网关接收反馈到的更新信号后，与服务器建立通道接收来自服务器的升级文件进行自动烧录升级。若经判断后，此时所使用的版本即为最新版本，则服务器下发反馈比较结果至智能网关，告诉智能网关此处不需要进行更新。

在步骤S4的自动烧录升级完成后，智能网关自动执行重启。重启后最新的版本方投入使用。

智能网关还接收已建立连接服务器随时下发的修改文件，以对智能网关内部Bug进行修复或对基础参数进行修改。由于在智能网关的使用过程中，会出现接入设备不兼容或控制数据出错的可能，一方面可以通过对电器设备进行改进解决，另一方面也需要对智能网关内的参数进行即时调整，以适应不断变化的实际情况。

当智能网关与服务器已经建立连接后，服务器端可以即时下发指令或文件，对智能网关内的参数进行调整和修改，也可在接收到智能网关内出现bug的信息后进行远程bug修复。

具体的，基础参数包括485协议参数和/或安防设备种类参数和/或智能网关内芯片的版本更新和/或数据库扩充。所述的控制方法对485协议参数和安防干接点参数进行修改后，可以扩充接入的第三方设备种类和安防设备种类。

对芯片的版本进行更新后可以修改智能网关内部的信号处理算法，如内部KNX信号与网络信号的转换，或者其他协议设备所传输信号与KNX信号的转换。进行修改后，可以使得智能网关的信息处理能力增强，大大提升其工作效率。

在步骤S4中，若本次自动烧录升级暂停和/或中断，智能网关对此进行记录，并等待下次发送版本问询信号进行自动烧录升级。在智能网关自动烧录升级的过程中，会出现一些意外情况，如突然停电、断网或用户误操作等。若出现上述情况影响了本次的自动烧录升级，则智能网关对其进行记录。等待下一个周期定时更新时，该智能网关才继续进行更新。

优选的，若两次更新的时间过长，智能网关从上次烧录升级失败起开始计时，超过一定时间后还未到达下次更新时间。则控制智能网关发出用户提示，由用户手动或智能网关自动在凌晨进行更新，更新步骤不变。

另外，服务器还可自动推送版本更新消息至智能网关或用户端，用户可手动选择或智能网关自动选择与服务器建立通道进行烧录升级。优选的，该控制方法还可在智能网关烧录升级过程中，手动或自动暂停和启动烧录升级过程。

进一步优选的，当用户接收到来自服务器的参数修改和bug修复信号后，可以手动选择暂停或拒绝本次参数修改。因部分用户可能有特殊情况对某些家居电器进行使用，在使用期间不宜进行智能网关的参数修改操作，此时则可自主选择对智能网关的操作。

智能家居是在互联网影响之下物联化的体现，为现代化家居发展方向。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，通过智能网关装置实现各接入端口、电器设备、安防设备、网络端口的内部信息交换和处理，再辅佐有后台服务器对智能网关进行远程控制，包括数据更改和升级等操作。将家居电器的控制智能化，高效化，实现家居的互联网控制，使得大型酒店、写字楼、家居住宅等的控制转向宏观。

以智能网关为中转中心，所建立的智能家居控制系统，具体包括：

电器控制端，与家居电器相连，对家居电器进行直接控制并将来自家居电器的电器反馈信号发出；电器控制端可以理解为家居电器的遥控器，它可以与智能网关等装置进行通信，一方面接收来自外界的电器控制信号，对家居电器进行控制；另一方面将电器反馈信号发送给外界。电器反馈信号为电器当前的工作状态、电器的电器控制信号执行状况或者为电器的故障信号等。电器控制端的总线协议可能不同，当不同种类的电器控制端均接入KNX总线智能家居控制系统时，需要对不同的控制协议进行转换，统一后方便智能家居管理。具体的，电器控制端通过KNX介质接入。

智能网关，为KNX智能网关，与电器控制端通信传输电器控制信号与电器反馈信号；智能网关是实现信号转换和中转的装置，智能家居的电器控制信号多通过智能网关进行中转传输。基于其本身内部的设计，智能网关支持不同的协议设备，它结合硬件电路及总线SDK对接入的不同协议设备信号类型进行处理，配合组成基于KNX总线的控制网络。

服务器，与智能网关相连，接收来自智能网关的信号并处理；服务器为专门用于处理大量家居控制数据，及对智能网关进行管理的装置。它与智能网关相连，一方面下发电器控制信号，实现对电器控制端的间接控制，另一方面接收来自智能网关的电器反馈信号，进行后台处理。除此之外，服务器还可对智能网关进行升级、参数修改和Bug修复。

具体来说，在智能网关内部设有些芯片，其内部写入的程序用于支持智能网关的信号转换及数据处理功能。在使用的过程中，智能网关伴随着智能家居系统内部的变化，如：家居电器的变换、用户要求的变化及电器本身的升级换代，智能网关内部写入的相关程序和参数也需进行相应的调整。此时，就需要远程的服务器与智能网关进行通信，将其版本进行升级，提升其控制效果。由于智能网关在使用过程中突然进行升级会占用时间，影响用户的使用体验，该智能网关在家居电器使用率不高的时间定时进行自动更新。

与此类似的，远程服务器还可使用通信的方式对智能网关进行参数调整修改和bug修复。当智能家居系统在使用的过程中出现故障和错误，涉及到智能网关内部的程序和参数时，服务器远程下发控制信号对bug进行修复，或进行小型的参数调整，保证智能网关的高效使用。

用户端APP，向智能网关传输控制命令实现对家居电器的控制；随着互联网进程的推进，使用移动终端等设备对如车辆、家居的控制设计愈来愈多，移动终端普及率高且控制方便，在移动终端上设置用户端APP对智能家居控制进行管理，既合理又高效。用户仅需要在用户端APP所设的菜单上进行点击和选择，即可实现对家居电器的控制。进一步地，为提升用户体验，用户端APP上还设有家居模式，只需点击该模式的菜单即可将家居环境进行切换，满足不同的家居使用需求，包括：会客模式、普通模式、离家模式、回家模式、休闲模式及安防模式等，进一步地，还可根据用户需求进行定制化设计，如：宠物模式等。

在用户端APP上还可实时观测了解当前家居内部电器的工作状况，当前家居内部的环境状况，环境状况包括湿度、温度及空气质量等数据。同时家居之外的城市环境状况也进行显示，用户可基于当日天气判断室内电器的控制。如：若今日会有雨，则控制窗户关闭，或控制窗户通风一段时间后在下雨之前自动关闭。

Web管理端，与服务器或智能网关相连，对智能网关的数据进行配置和管理。由于目前智能家居的使用多为大型场景，如大型酒店、写字楼或小区整体，该智能家居控制系统即可对多栋楼多层楼进行同时管理，用户端APP仅进行自身家居的定制化调整，而如水电等较宏观的控制则需通过物业或楼宇管理者经Web管理端进行调整控制。

电器控制端为传感器和/或执行器，电器控制端接收来自智能网关的电器控制信号对电器的运行进行控制。如前所述，电器控制端相当于电器的控制器，它具有通信功能发出或接收通信信号，还具有控制功能对家居电器直接进行控制，如空调的开关和模式调整，或窗帘的关合等。电器控制端可以设于家居电器内，为一体设计，也可以与家居电器分离设计；进一步地，用户可以选择将所有的电器控制端集成设于一处，更方便了家居电器的控制。

电器控制端通过KNX总线与智能网关相连，发送家居电器的电器反馈信号至智能网关；智能网关设有KNX总线接口，电器控制端通过KNX介质接入KNX总线接口，所述KNX介质为双绞线和/或电力线和/或射频和/或以太网。

具体的，电器控制端与电器相连，再通过KNX介质接入KNX总线，电器控制端就可包括照明、遮光和空调等控制端，它们均通过KNX介质接入智能网关装置，在智能网关装置内部进行信息交换，一方面实现了对电器控制端的集中控制，另一方面与后台服务器进行多次数据交换，实现数据存储、升级或远程控制。

智能网关对接收到的来自电器控制端的电器反馈信号进行处理，将处理转换后形成的网络信号上传至服务器。服务器接收网络信号进行处理并下发至智能网关，智能网关接收来自服务器的下发网络信号，处理转换为KNX信号对电器控制端进行控制。智能网关装置连接了电器控制端与服务器，将电器控制端的KNX信号与服务器的网络信号进行相互转换，具体的，此处的网络信号为TCP/IP信号。智能网关装置主要承担了信号中转的作用。

服务器接收的网络信号为来自智能网关和/或Web管理端和/或用户端APP的控制信号，所述控制信号为电器控制信号。服务器与智能网关、web管理端及用户端APP通信相连，与智能网关通信下发电器控制信号接收电器反馈信号，与web管理端相连接收管理人员的调整控制信号并对应进行动作，与用户端APP相连可以接收用户的场景化定制指令，下发智能网关进行管理控制。

智能网关上还设有485总线接口，并通过485总线接口与第三方设备进行互联互通；智能网关上设有安防干接点接口，用于外接安防设备实现智能家居安防。这些接口的设计进一步扩充了智能网关装置的功能，考虑进了部分485总线设备如：触摸显示控制屏，及安防设备(用于智能家居报警)的接入，使得智能网关装置功能更强大。

针对485接口及安防干接点接口，在智能网关装置内部设有对应的处理电路，配合实现第三方接入设备与服务器及电器控制端的信息交换和控制。第三方设备通过485接口传入的信号经处理后传输至服务器，服务器对相关信号进行分析处理发出控制信号。进一步地，安防干接点接口接入的安防设备信号也具有处理电路，当家居电器出现故障时进行报警触发安防设备。

具体的，当服务器接收电器反馈信号进行分析处理后，判断此处家居电器出现故障，且无法通过远程修改智能网关参数进行修复，则下发指令至智能网关内，触发与智能网关装置相连的安防设备。进一步地，安防设备的报警信号可以传输至web管理端提醒管理人员进行处理，也同步至用户端APP提醒用户。

智能家居控制系统通过web管理端对智能网关进行配置管理。具体为，智能网关装置内部芯片的程序写入进行升级，以及相关接口及参数的调整，或者为对智能网关内出现的bug进行修复。具体的，智能网关升级的具体过程为：智能网关定时向服务器发送问询信号，查询当前智能网关的版本是否需要更新，若需要更新则与服务器建立通道接收更新组件等进行自动更新。而智能网关内部参数的调整及bug的修复可以即时进行，当后台管理人员发现智能网关内部出现故障，或因实际原因需要将参数和程序进行修改时，控制服务器直接远程进行智能网关内部参数修改和修复。

用户端APP安装于用户移动终端上，发送电器控制信号至智能网关或服务器以对家居电器进行控制。用户端APP具有自定义模式，所述自定义模式为基于固定控制参数的组合。用户端APP的设计不同于web管理端，用户端APP更简易方便操作。使用者只需要进行简单的点击操作即可。具体的，用户端APP上所设置的各操作功能按键均是基于智能网关装置或服务器上存储的交互数据，将某一户家居或整栋楼某一类家居电器的电器控制信号进行收集整理，形成用户行为习惯分析结果。当用户通过用户端APP进行操作时，即可进行调用，切换至用户习惯或当前需求的家居控制模块。

智能家居控制系统的智能网关为多个，对应楼层或电器类型设置。在一整个智能家居控制系统中，对应着某一类的家居电器设有其对应的智能网关装置。这样设计的好处在于，当该智能网关装置出现故障时，后台的管理人员即可锁定该智能网关装置对应的家居电器出现故障，可以进行即时锁定并维修。

进一步地，对应着某一层楼设置有其专属的智能网关装置，当该智能网关装置出现故障时，后台的管理人员即可锁定该智能网关装置对应的某层楼出现故障，可以进行即时锁定并维修。

当然一般情况下，当智能家居控制系统出现故障时，首先对智能网关装置进行检查和处理，当基于系统的处理失效时，才进行人工维修。

智能家居控制系统的智能网关装置分级设置，如：一栋楼设有一级智能网关一个，对应四个楼宇单元设有二级智能网关两个，再对应每个单元每层住户设有三级智能网关多个。优选的，再对应每个家居用户设有最末级智能网关。

这样设计的好处在于：分级的管理使得智能家居控制系统的层次感更强，控制起来更方便，也有助于后台管理者或用户排查故障。

实施例一

如图1所示，为本实施例所述的一种KNX智能网关的KNX控制模块结构示意图。在智能家居的控制中，智能网关承担着重要的作用。一方面它需要与具体的家居电器控制端相连，在KNX总线网络中实现对各电器的控制，同时接收来自电器控制端的反馈信息，另一方面，智能网关还与后台服务器相连，将来自电器控制端的信息传输至服务器，并接收来自服务器的控制信号。

智能网关承担着信号中转的任务，需提供多种KNX介质的接入许可，并将KNX信号进行与其他信号类型的多次相互转化。具体的，在智能网关中设有一控制模块，为KNX控制模块。该KNX控制模块采用TP-UART-IC芯片设计的多功能接口，以实现对不同类型KNX介质的接入，也即实现不同的控制协议设备支持以组成控制网络。

KNX控制模块作为嵌入式中控设备设置在KNX智能网关中，为KNX智能网关的中心组件。作为硬件接口，KNX控制模块结合总线SDK(软件开发工具包)提供对以下协议设备的支持：FT1.2protocol，支持FT1.2协议设备，可以组成控制网络；PEI16protocol，支持PEI16协议设备，可以组成控制网络；TPUART，支持TPUART双绞线设备，可以组成控制网络；EIBnet/IP Routing and Tunneling，支持EIBnet/IP的路由或者隧道通信设备，可以组成控制网络；KNX on USB设备，支持USB设备，通过UNIX/dev设备列表进行通信。

进一步地，一种智能网关的KNX控制模块，包括：

KNX输入单元，与设于智能网关上的KNX总线端口相连。来自外部的信号首先通过KNX输入单元连接入KNX控制模块内，KNX输入单元与协议转换单元相连；

协议转换单元，将接入的多种KNX介质设备的信号转换为KNX信号和/或将KNX信号转换为多种KNX介质设备的信号。协议转换单元为KNX控制模块的核心单元，它承载着将外界设备的信号转换为KNX信号以进行后续处理的重担。此处协议转换单元的设计拓宽了KNX智能网关的设备接入类型，将一些非KNX协议设备所传输的信号进行转换，以转换为通用的KNX信号进行智能家居的总体控制。

模数转换单元，将KNX信号转换为数字信号和/或将数字信号转换为KNX信号。由于智能网关承载着连接电器控制端与服务器的任务，故在智能网关内需将来自两者的信号进行相互转换，具体为将KNX信号与网络信号进行转换。故在KNX控制模块中设置有模数转换单元，将之前处理形成的KNX信号转换为数字信号，方便后续转换为网络信号。

来自KNX介质设备的信号经智能网关的KNX总线端口输入智能网关内，经KNX输入单元传输至协议转换单元，在协议转换单元内转换为KNX信号后再传输至模数转换单元，最终经模数转换单元转换为数字信号。

实施例二

本实施例为对上述实施例一的进一步限定，所述的KNX控制模块嵌入式地设置于智能网关内，为一具有外围电路的芯片结构。该智能网关用作智能家居的控制中转站及信号处理器，需要通过其上设有的KNX总线端口对控制电器进行接入，具体地，此处KNX控制模块的KNX输入单元与KNX总线端口相连，当多种类型的外部设备(通过不同通信协议传输信号)接入智能网关时，协议转换单元对各种不同的通信协议传输信号进行转换，转换为适用该智能家居系统的KNX信号。具体地，KNX控制模块还将KNX信号进行进一步地转换，生成数字信号。在本实施所述的智能网关内还设有中央处理模块，KNX控制模块与中央处理模块相连，中央处理模块接收数字信号进行进一步转换，以方便智能网关与后台服务器的通信。

实施例三

图中未示出，本实施例为对上述实施例一的进一步限定。所述的KNX控制模块在具体结构上包括芯片和外围电路，外围电路有信号隔离电路和串口数字量输出电路。信号隔离电路具有信号隔离功能，对处理完成的数字信号进行处理，使得信号处理效果更佳。进一步地，串口数字量输出电路主要用于输出数字信号。

实施例四

如图2所示，为本实施例所述的一种信号处理方法流程示意图。该信号处理方法包括以下步骤：

S1、将外部设备传输入智能网关的信号先转换为KNX信号；

S2、再将KNX信号转换为数字信号；

S3、将数字信号传输至中央处理模块，进行数字信号与网络信号的转换。

它是对信号从KNX总线端口至服务器的转换描述，主要是来自电器控制端电器反馈信号传输过程及智能家居的家居电器初始化涉及到的信号处理方法。

进一步地，图中未示出，该信号处理方法还具有反向处理方法，对服务器下发电器控制指令至电器控制端接收电器控制指令的信号传输过程进行描述。反向处理方法与上所述处理方法均是基于智能网关内部的芯片实现，所述芯片的设定数据实时或定时更新。具体的，智能网关内部的芯片包括KNX控制模块和中央处理模块。由于在家居电器使用过程中，伴随着设备的更新及控制方法的改进，本实施例所述的信号处理方法所基于的程序和算法是变化的，以便信号处理更完善和强大。

反向的信号处理方法具体包括以下步骤：

S1’、将来自外部的网络信号通过中央处理模块转换为数字信号；

S2’、再将数字信号转换为KNX信号；

S3’、将KNX信号进行转换并通过与智能网关KNX总线端口传输至对应的外部设备。

进一步地，外部的网络信号通过有线和/或无线的方式接入智能网关。再进一步地，KNX总线端口与外部设备的接入也为有线和/或无线。

实施例五

图中未示出，本实施例为对上述实施例四的进一步限定。由于外部设备接入智能网关的协议信号为多种，涉及到不同的设备(也即家居电器)。本实施例所述的信号处理方法，对接入的外部设备进行分类，或对其协议信号进行分类，并依据类型分批次转换为KNX信号。具体的，如将照明设备的接入信号同时进行转换，或将支持TPUART协议的双绞线设备信号同时进行转换。此处，还可对各种类型的设备或协议设置优先级，依据优先级顺序进行转换，将优先级靠前，急需进行处理的信号优选进行转换处理。这样设计的好处在于：转换更高效，且提升了智能网关的工作效率。

进一步地，此处优先级的设置基于外部设备的类型或属性。如：某种协议信号转换为KNX信号耗时较久则滞后处理或在电器使用低峰期进行处理。如：某些设备，如冰箱及门禁等，需要时刻反馈其工作状态，则优先将该类设备置前处理。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。