一种智能家居系统网关的制作方法

文档序号:13803596阅读:183来源:国知局

本实用新型涉及物联网领域中的智能家居领域,特别涉及一种智能家居系统网关。



背景技术:

随着科技发展物联网技术应用逐渐普及已经在各行各业的领域中应用,逐渐扩展到家庭应用领域,随着技术进步和人们生活的需求,在物联网技术发展的促进下,传统家居开始向智能家居演化。智能家居能够提升家居的品质,包括:安全性、舒适性、便捷性,市场上智能家居系统主要由:智能家居网关、智能家居设备终端组成,智能家居网关作为智能家居系统的核心起到连接、控制、调整各个控制终端,实现数据转发、协议转换及控制管理。

智能家居系统可分为有线系统和无线系统,由于有线系统在铺设、布置时费时费力,不便于布置,目前发展的主流是无线智能家居系统。不同的无线智能家居厂商采用的无线通讯方式不同,通信方式包括:WiFi协议、Zigbee协议、Z-Wave协议等标准通信协议,还包括2.4GHz私有无线通信协议、红外等私有协议,这就造成不同通信方式的智能家居控制终端不能连接在统一网关设备上,这种不同厂家智能家居产品之间的不兼容性造成对厂家的依赖性非常大,在用户使用时造成了极大的困扰。

基于以上问题提出了将不同的无线通信协议进行兼容的智能家居系统网关。



技术实现要素:

本实用新型针对不同厂家智能家居产品之间的不兼容性提出了一种具有远程控制优势、通用好、兼容性强、可扩展性高、低功耗、低成本的智能家居网关。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:本系统网关主要由2.4GHz无线收发模块、Z-Wave模块、Zigbee模块、3G网络模块、WiFi模块、红外收发模块、蓝牙模块、SD卡、USB接口、JTAG接口、DDR2 RAM存储器、以太网模块、NAND Flash存储器、RS232接口、中央处理器、电源模块组成;

智能家居系统网关的中央处理器与其它各个模块均为电气连接,中央处理器处理其它各个模块上传的数据、指令,下发控制指令,实现对与智能家居网关连接的智能家居设备的管理、控制、调整;

符合Zigbee标准无线通信协议的智能家居设备通过Zigbee网络连接到该智能家居网关,该网关的中央处理器通过Zigbee模块对该连接智能家居设备下发指令、传输数据,读取智能家居设备状态,实现对智能家居设备的管理、控制、调整;符合Z-Wave标准无线通信协议的智能家居设备可以通过该网关的Z-Wave模块连接到网关,该网关中央处理器通过Z-Wave模块对连接的智能家居设备下发指令、传输数据,读取智能家居设备状态,实现对智能家居设备的管理、控制、调整;

智能家居系统网关的3G网络模块、WiFi模块与中央处理器通过并口连接,包括手机终端、个人电脑终端在内的移动通信设备通过3G网络、WiFi网络连接至该网关,用户可以通过移动通信设备实时查看用户家中智能家居设备的状态,通过移动通信设备经由3G网络、WiFi网络下发调节指令到智能家居系统网关的中央处理器,由网关对接入的智能家居设备做出控制、调整,实现移动终端远程查看、控制、调整与智能家居系统网关所连接的智能家居设备;

支持2.4GHz私有通信协议的智能家居设备通过智能家居系统网关的2.4GHz无线收发模块连接到网关上,通过2.4GHz网络实现数据、指令交互,智能家居设备上传状态信息,接收智能家居系统网关下发的控制指令;

智能家居系统网关的以太网模块通过有线方式将智能家居系统网关接入因特网,实现个人电脑终端通过因特网与智能家居系统网关的连接,通过个人电脑终端查看与智能家居系统网关相连接的智能家居设备的状态并对智能家居设备的管理、控制、调整;

支持蓝牙标准协议的智能家居设备通过蓝牙网络接入智能家居网关,实现网关与智能家居设备之间的数据、指令的交互,网关实现对智能家居设备进行管理、控制、调整;另外智能家居系统网关兼容支持红外通信的智能家居设备,通过红外网络与智能家居网关进行数据、指令的交互;

智能家居系统网关的DDR2 RAM存储器,用于存储智能家居系统网关中正在运行和等待的数据,确保网关正常运行;智能家居系统网关的SD卡,用于备份智能家居系统网关运行时产生的数据、运行SD卡中的程序,可以使网关从SD卡启动、升级网关程序;智能家居系统网关的NAND Flash存储器,用于存放该智能家居系统运行需要的系统代码、数据、应用程序;

智能家居系统网关的USB接口,用于智能家居系统网关连接USB外设,如电脑、U盘,以备份、导出智能家居系统中备份的数据,运行USB外设中的程序以升级智能家居网关,实现智能家居网关的程序快速升级;智能家居系统网关的RS232接口,用于智能家居系统网关故障调试时打印故障信息,以便快速定位网关问题点;该网关的JTAG接口与中央处理器为电气连接,用于连接烧录器下载、调试、升级网关的系统代码、应用程序。

智能家居系统网关的电源模块由锂电池、充电Charger芯片、LDO芯片、DC/DC芯片组成,实现智能家居网关的充电、电压转换、为智能家居网关提供所需的电源;

本实用新型的有益效果是:各单元的连接均采用多种无线通信兼容包括:Zigbee标准协议、3G标准协议、WiFi标准协议、Z-Wave标准协议、蓝牙标准协议、红外、2.4G私有协议;所述智能家居网关布置方便,减少线束的铺设,同样能通过有线方式接入以太网;通过手机终端、个人电脑终端实时查看状态、下发调节指令,能够实时监测、调整与网关连接的智能家居设备,具有高实时性、远程性;本智能家居网关兼容市场上主流的无线通信协议,能够满足多数设备接入需求,使得智能家居设备具有通用性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型智能家居系统网关功能框图。

具体实施方式

参照附图1所述智能家居系统网关主要由:2.4GHz无线收发模块、Z-Wave模块、Zigbee模块、3G网络模块、WiFi模块、红外收发模块、蓝牙模块、SD卡、USB接口、JTAG接口、DDR2RAM存储器、以太网模块、NAND Flash存储器、RS232接口、中央处理器、电源模块组成;本实用新型的工作原理和工作过程为:

智能家居系统网关的中央处理器与体统其它各模块均为电气连接,中央处理器处理其它各个模块上传的数据、指令,下发控制指令,实现对与智能家居网关连接的智能家居设备的管理、控制、调整;

符合Zigbee标准无线通信协议的智能家居设备通过Zigbee网络连接该智能家居网关,该网关的中央处理器通过Zigbee模块对该连接设备发指令、传输数据,读取智能家居设备状态,实现对智能家居设备的管理、控制、调整;符合Z-Wave标准无线通信协议的智能家居设备可以通过该网关的Z-Wave模块连接到网关,,该网关中央处理器通过Z-Wave模块对连接的智能家居设备下发指令、传输数据,读取智能家居设备状态,实现对智能家居设备的管理、控制、调整;

智能家居系统网关的3G网络模块、WiFi模块与中央处理器通过并口连接,包括手机终端、个人电脑终端在内的移动通信设备通过3G网络、WiFi网络连接至该网关,用户可以通过移动通信设备实时查看用户家中智能家居设备的状态,通过移动通信设备经由3G网络、WiFi网络下发调节指令到智能家居系统网关的中央处理器,由网关对接入的智能家居设备做出控制、调整,实现移动终端远程查看、控制、调整与智能家居系统网关所连接的智能家居设备;

支持2.4GHz私有通信协议的智能家居设备通过智能家居系统网关的2.4GHz无线收发模块连接到网关上,通过2.4GHz网络实现数据、指令交互,智能家居设备上传状态信息,接收智能家居系统网关下发的控制指令;

智能家居系统网关的以太网模块通过有线方式将智能家居网关接入因特网,通过个人电脑终端查看与智能家居系统网关相连接的智能家居设备的状态,如需对智能家居设备调整、控制,可以通过电脑终端的进行远程控制、调节;

智能家居系统网关的蓝牙模块将支持标准蓝牙协议的智能家居设备接入,实现网关与智能家居设备之间的数据、指令的交互,网关实现对智能家居设备进行管理、控制、调整,用户通过支持蓝牙的移动终端,连接网关,查看接入网关的智能家居设备状态,并下发指令实现对接入智能家居设备的调整;智能家居系统网关的红外收发模块兼容红外设备,红外设备可通过红外收发模块接入网关,实现与红外设备数据、指令的交互;

智能家居系统网关的DDR2 RAM存储器,可存放网关运行中的所需的临时数据,SD卡可备份网关运行时产生的重要数据,运行SD卡中的升级程序,实现对网关固件的升级;

智能家居系统网关的JTAG接口与网关的中央处理器电气连接,连接烧录器下载、调试网关的系统代码、应用程序,实现网关在开发与维护时网关程序升级;智能家居系统网关的RS232接口用于网关故障调试、打印调试故障信息,便于定位网关使用时的系统故障;智能家居系统网关的NAND Flash存储器存放网关运行时需要的系统代码、数据、应用程序;智能家居系统网关的USB接口用于网关连接其他USB外设,如电脑、U盘,以备份、导出网关中数据,另外,运行USB外设存放的系统程序可实现网关的软件升级;

智能家居系统网关电源模由锂电池、充电Charger芯片、LDO芯片、DC/DC芯片组成,锂电保证网关无有线电源供电,可将网关随意放置,更便于布置;在网关电量低时通过充电Charger芯片为锂电池进行充电,另外,LDO芯片、DC/DC芯片可以实现电压转换为网关各模块提供所需的电源。

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