基于NB-IoT的家电设备、云服务器、客户端、控制方法及存储介质与流程

本发明涉及家电设备控制技术，尤其涉及一种基于窄带物联网nb-iot的家电设备、云服务器、客户端、控制方法及存储介质。

背景技术：

基于蜂窝的窄带物联网(nb-iot，narrowbandinternetofthings)成为万物互联网络的一个重要分支。nb-iot构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，以降低部署成本、实现平滑升级。nb-iot支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被称作低功耗广域网。nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。nb-iot设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖，nb－iot相比比现有无线技术提供50－100倍的接入数，拥有高覆盖率、低功耗、低成本的优点。

目前，智能家电设备普遍使用wifi模块等通讯模块通过路由设备与远端服务器进行连接。通过路由设备的连接过程繁琐，wifi模块耗电量较高。运营商针对家庭用户，每个路由器仅开放8－16个接入口，而一个家庭中往往有多部手机、笔记本、平板电脑，而为了实现全屋家电设备智能操控，上百种传感设备需要联网，目前应用于智能家电的通信接入技术难以满足这种需求，采用nb-iot替代wifi的接入方式可以解决上述问题，但目前没有相关的具体实施方案用以实现对家电设备的联网以及远程控制和监测。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了基于窄带物联网nb-iot的家电设备、云服务器、客户端、控制方法及存储介质。

本发明实施例提供的基于窄带物联网nb-iot的家电设备控制方法包括：

采集家电设备自身当前的工作状态数据，在上报的触发条件达成时，以nb-iot方式将所述工作状态数据向云服务器发送；

确认接收到所述云服务器的来自客户端的基于所述家电设备的故障或告警的工作状态所生成的停止指令后，停止工作。

其中，所述触发条件达成包括：到达预设的时间周期节点。

其中，所述触发条件达成还包括：确认接收到所述云服务器的来自所述客户端的上报指令。

本发明实施例还提供了一种基于窄带物联网nb-iot的云服务器控制方法，包括：

以nb-iot方式接收家电设备上报的工作状态数据，基于所述工作状态数据确定家电设备故障时，生成故障或告警消息；

将所述故障或告警消息向客户端发送；

确认接收到来自客户端的基于所述家电设备的故障或告警的工作状态所生成的停止指令后，以nb-iot方式将所述停止指令向所述家电设备转发，使家电设备执行所述停止指令而停止工作。

其中，所述基于所述工作状态数据确定家电设备故障包括：比较所述工作状态数据和所述云服务器中预先存储的设定数据，确定所述工作状态数据与所述云服务器中预先设定的故障数据相同。

本发明实施例还提供了一种基于窄带物联网nb-iot的客户端控制家电设备的方法，包括：

确认接收到来自云服务器的家电设备的故障或告警消息时，生成停止指令；

将所述停止指令通过所述云服务器以nb-iot方式向所述家电设备转发，使家电设备执行所述停止指令而停止工作。

其中，所述方法还包括：设置所述客户端生成上报指令，将所述上报指令通过所述云服务器向所述家电设备转发，使所述家电设备执行所述上报指令而将自身当前的工作状态数据以nb-iot方式向所述云服务器发送。

本发明实施例还提供了一种基于窄带物联网nb-iot的家电设备，包括：

采集模块，用于采集家电设备自身当前的工作状态数据；

发送模块，用于在上报的触发条件达成时，以nb-iot方式将所述工作状态数据向云服务器发送；

接收模块，用于接收所述云服务器的来自客户端的基于所述家电设备的故障或告警的工作状态所生成的停止指令；

响应模块，用于确认接收到所述停止指令后，控制所述家电设备停止工作。

其中，所述触发条件达成包括：到达预设的时间周期节点。

其中，所述触发条件达成还包括：确认接收到所述云服务器的来自所述客户端的上报指令。

本发明实施例还提供了一种基于窄带物联网nb-iot的云服务器，包括：

第一接收模块，用于以nb-iot方式接收家电设备上报的工作状态数据；

故障处理模块，用于基于所述工作状态数据确定家电设备故障时，生成故障或告警消息；

第一发送模块，用于将所述故障或告警消息向客户端发送；

第二接收模块，用于接收来自客户端的基于所述家电设备的故障或告警的工作状态所生成的停止指令；

第二发送模块，用于确认接收到所述停止指令后，以nb-iot方式将所述停止指令向所述家电设备转发，使家电设备执行所述停止指令而停止工作。

其中，所述基于所述工作状态数据确定家电设备故障包括：比较所述工作状态数据和所述云服务器中预先存储的设定数据，确定所述工作状态数据与所述云服务器中预先设定的故障数据相同。

本发明实施例还提供了一种基于窄带物联网nb-iot控制家电设备的客户端，包括：

接收模块，用于接收来自云服务器的家电设备的故障或告警消息；

处理模块，用于基于所述故障或告警消息生成停止指令；

发送模块，用于将所述停止指令通过所述云服务器以nb-iot方式向所述家电设备转发，使家电设备执行所述停止指令而停止工作。

其中，所述客户端还包括：上报模块，

所述上报模块，用于设置所述客户端生成上报指令；

所述发送模块，还用于将所述上报指令通过所述云服务器向所述家电设备转发，使所述家电设备执行所述上报指令而将自身当前的工作状态数据以nb-iot方式向所述云服务器发送。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现基于窄带物联网nb-iot的家电设备控制方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现基于窄带物联网nb-iot的云服务器控制方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现基于窄带物联网nb-iot的客户端控制家电设备的方法的步骤。

本发明实施例的技术方案中，家电设备采集自身当前的工作状态数据，在上报的触发条件达成时，以nb-iot方式将所述工作状态数据向服务器发送；服务器以nb-iot方式接收家电设备上报的工作状态数据，基于所述工作状态数据确定家电设备故障时，生成故障或告警消息后向客户端发送；客户端在接收到故障或告警消息后，生成的停止指令并经由云服务器以nb-iot方式向家电设备转发，家电设备收到停止指令后停止工作，如此，实现了基于nb-iot对家电设备进行联网，解决了目前因运营商分配的接入口数量过少而限制了家电设备联网的数量的问题、同时实现了对家电设备的实时监控，当家电设备出现故障时，故障或告警信息能及时反映在客户端上，并能通过客户端对家电设备进行操控。另外，nb-iot有着高覆盖率、低功耗、低成本的特点，极大地满足了家庭用户对于家电设备联网的需求。

附图说明

附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例；

图1为本发明实施例的基于nb-iot的家电设备、云服务器以及客户端的关系示意图；

图2为本发明实施例的基于nb-iot的家电设备控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例的基于nb-iot的云服务器控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例的基于nb-iot的客户端控制家电设备的方法的流程示意图；

图5为本发明实施例的基于nb-iot的智能电磁炉外观示意图；

图6为本发明实施例的基于nb-iot的家电设备的结构示意图；

图7为本发明实施例的基于nb-iot的云服务器的结构示意图；

图8为本发明实施例的基于nb-iot控制家电设备的客户端的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

图2为本发明实施例的基于nb-iot的家电设备控制方法的流程示意图，如图2所示，所述基于nb-iot的家电设备控制方法包括以下步骤：

步骤201：采集家电设备自身当前的工作状态数据。

通过家电设备中的mcu处理器采集当前设备的工作状态数据，具体地，本实施例的家电设备可选择为智能电磁炉，其外观如图5所示，其中包括mcu处理器501以及nb-iot模块502，通过智能电磁炉的内部设置的mcu处理器501采集的信息包括：当前电磁炉是否处于上电工作状态、当前电磁炉加热面温度、启动工作后已加热的时间。

步骤202：在上报的触发条件达成时，以nb-iot方式将所述工作状态数据向云服务器发送。

当预设的上报的触发条件达成时，智能电磁炉通过内设的nb-iot模块502将采集到的工作状态数据上传到云服务器。本实施例中，智能电磁炉的nb-iot模块502通过基站接入nb-iot网络，云服务器也通过基站接入nb-iot网络。

具体地，触发条件包括到达预设的时间间隔，可选地，本实施例中时间间隔设置为10秒。

具体地，触发条件还包括智能电磁炉内设的mcu处理器501收到云服务器下发的来自用户手机的上报指令，即除了周期性地定期自动上报工作数据以外，用户也可以选择通过客户端的应用程序手动设置上传指令，通过云服务器转发到智能电磁炉的mcu处理器501，经处理后，智能电磁炉通过nb-iot模块502上传自身的工作状态数据到云服务器。

步骤203：确认接收到所述云服务器的来自客户端的基于所述家电设备的故障或告警的工作状态所生成的停止指令后，停止工作。

智能电磁炉通过内设的nb-iot模块502接收云服务器转发的来自用户手机的停止工作指令，通过内设的mcu处理器501执行该指令，智能电磁炉停止工作；具体地，云服务器通过比较自身数据库中预存的信息与接收到的智能电磁炉工作状态数据，例如云服务器通过运算比较，发现当前电磁炉加热面温度超出了数据库中存储的规定范围的温度值时，下发告警信息到用户的手机应用程序上，用户根据服务器下发的告警信息，可以选择通过应用程序发送停止工作的命令消息，通过云服务器的nb-iot模块转发至出现故障的智能电磁炉，强制关闭电磁炉。

本发明实施例中，智能电磁炉通过内设的nb-iot模块502发送自身的工作状态数据到云服务器，另外接收云服务器的来自客户端的基于云服务器分析后的信息的反馈指令，从而实现用客户端对家电设备的实时监控，同时利用了nb-iot进行家电设备的数据传输从而极大地扩充了家电设备的接入数。

图3为本发明实施例的基于nb-iot的云服务器控制方法的流程示意图，如图3所示，所述基于nb-iot的云服务器控制方法包括以下步骤：

步骤301：以nb-iot方式接收家电设备上报的工作状态数据。

本实施例中，家电设备可选为智能电磁炉，其外观如图5所示，其中包括mcu处理器501以及nb-iot模块502，智能电磁炉的nb-iot模块502通过基站接入nb-iot网络，云服务器也通过基站接入nb-iot网络。工作状态数据包括：当前电磁炉是否处于上电工作状态、当前电磁炉加热面温度、启动工作后已加热的时间。

步骤302：基于所述工作状态数据确定家电设备故障时，生成故障或告警消息，将所述故障或告警消息向客户端发送。

根据上报的智能电磁炉工作状态数据，经过云服务器内置的运算判断模块分析，当发现所述的智能电磁炉出现故障，将相应的故障信息以及对应的解决措施发送到用户的手机上。

具体地，云服务器通过比较自身数据库中预存的信息与接收到的智能电磁炉工作状态数据，例如云服务器通过运算比较，发现当前电磁炉启动工作后已加热的时间超出了数据库中存储的允许持续加热最长时间时，下发告警信息到用户的手机应用程序上。

步骤303：确认接收到来自客户端的基于所述家电设备的故障或告警的工作状态所生成的停止指令后，以nb-iot方式将所述停止指令向所述家电设备转发，使家电设备执行所述停止指令而停止工作。

用户根据服务器下发的告警信息，可以选择通过应用程序发送停止工作的命令消息，通过云服务器的nb-iot模块转发至出现故障的智能电磁炉，强制关闭电磁炉。

本实施例中，云服务器通过内设的nb-iot模块接收来自智能电磁炉自身的工作状态数据，通过与数据库中信息比对，当判断出所述电磁炉出现故障时，下发故障或告警信息以及相应的解决方案到客户端，用户可以选择性地发送停止工作的指令经由云服务器送达到智能电磁炉，以使电磁炉停止工作，从而实现用客户端对家电设备的实时监控，同时利用了nb-iot进行家电设备的数据传输从而极大地扩充了家电设备的接入数。

图4为本发明实施例的基于nb-iot的客户端控制家电设备的方法的流程示意图，如图4所示，所述基于nb-iot的客户端控制家电设备的方法包括以下步骤：

步骤401：确认接收到来自云服务器的家电设备的故障或告警消息时，生成停止指令

本实施例中，客户端可选为手机，家电设备可选为智能电磁炉，手机在接收到智能电磁炉的故障或者告警消息后，用户可根据在显示屏上呈现的信息对智能电磁炉做相应处理，可选地，可以通过智能电磁炉对应的应用程序生成停止指令，用来关闭出故障的家电设备。例如，当应用程序上显示当前智能电磁炉加热部件出现故障，通过应用程序的关闭电磁炉功能选项，点击生成停止工作指令。

具体地，用户还可以通过点击应用程序上的手动上传电磁炉当前工作状态功能的选项，生成上报指令，可用于用户实时了解当前电磁炉的工作状态是否正常，也可以在电磁炉自动上报功能失效时，手动对电磁炉进行监测。

步骤402：将所述停止指令通过所述云服务器以nb-iot方式向所述家电设备转发，使家电设备执行所述停止指令而停止工作

手机的应用程序上生成的停止指令通过无线网发送到云服务器，云服务器在收到确认后，将停止指令通过服务器内设的nb-iot模块下发到电磁炉的mcu处理器中，所述处理器执行指令，关闭电磁炉而停止运作。

具体地，如果用户使用手动上传电磁炉当前工作状态功能，生成的上报指令也通过云服务器实现转发，云服务器下发电磁炉时同样采用nb-iot方式，电磁炉中内设mcu处理器在收到上报指令后，上传自身的工作状态数据到云服务器，如此实现对家电设备的手动上报控制。

另外，用户除了可以操作手机实现对电磁炉的远程操控以外，也可以直接对家电设备采用触控式、或按键等方式操控。

本实施例中，用户可以根据云服务器发送到客户端的家电设备故障或告警信息，对家电设备进行远程操控，通过云服务器将控制指令向家电设备转发。另外，用户可以选择性地发送上报指令经由云服务器送达到家电设备，以使家电设备实现手动自我上报工作状态数据的功能，以应对家电设备自动上报功能失效或者用户需要实时了解家电设备的情况，同时利用了nb-iot进行家电设备的数据传输从而极大地扩充了家电设备的接入数，用户可以通过客户端掌握众多家电的实时运作情况，另外鉴于nb-iot高覆盖率、低功耗、低成本的特性，能够满足家庭用户对家电设备联网的需求。

图6为本发明实施例的基于nb-iot的家电设备的结构示意图，如图6所示，本发明实施例的基于nb-iot的家电设备的结构包括：

采集模块601，用于采集家电设备自身当前的工作状态数据。

发送模块602，用于在上报的触发条件达成时，以nb-iot方式将所述工作状态数据向云服务器发送。

接收模块603，用于接收所述云服务器的来自客户端的基于所述家电设备的故障或告警的工作状态所生成的停止指令

响应模块604，用于确认接收到所述停止指令后，控制所述家电设备停止工作。

本发明实施例中，所述触发条件达成包括：到达预设的时间周期节点。

本发明实施例中，所述触发条件达成还包括：确认接收到所述云服务器的来自所述客户端的上报指令。

本发明实施例中，采集模块601将采集的家电设备自身当前的工作状态数据通过发送模块602发送到云服务器；另外接收云服务器的来自客户端的基于云服务器分析后的信息的反馈指令，从而实现用客户端对家电设备的实时监控，同时家电设备发送和接收均利用了nb-iot进行数据传输从而极大地扩充了家电设备的接入数。

本领域技术人员应当理解，图6所示的基于nb-iot的家电设备中的各模块的实现功能可参照前述基于nb-iot的家电设备控制方法的相关描述而理解。图6所示的基于nb-iot的家电设备中的各模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图7为本发明实施例的基于nb-iot的云服务器的结构示意图，如图7所示，本发明实施例的基于nb-iot的云服务器的结构包括：

第一接收模块701，用于以nb-iot方式接收家电设备上报的工作状态数据；

故障处理模块702，用于基于所述工作状态数据确定家电设备故障时，生成故障或告警消息；

第一发送模块703，用于将所述故障或告警消息向客户端发送；

第二接收模块704，用于接收来自客户端的基于所述家电设备的故障或告警的工作状态所生成的停止指令；

第二发送模块705，用于确认接收到所述停止指令后，以nb-iot方式将所述停止指令向所述家电设备转发，使家电设备执行所述停止指令而停止工作。

本发明实施例中，所述基于所述工作状态数据确定家电设备故障包括：比较所述工作状态数据和所述云服务器中预先存储的设定数据，确定所述工作状态数据与所述云服务器中预先设定的故障数据相同。

本实施例中，云服务器通过第一接收模块701接收来自家电设备自身的工作状态数据，通过故障处理模块702的处理，即通过将家电设备的工作状态数据与数据库中信息比对，当判断出所述家电设备出现故障时，通过第一发送模块703下发故障或告警信息以及相应的解决方案到客户端，用户可以选择性地发送停止工作的指令经由云服务器送达到智能电磁炉，以使电磁炉停止工作，从而实现用客户端对家电设备的实时监控，同时利用了nb-iot进行家电设备的数据传输从而极大地扩充了家电设备的接入数。

本领域技术人员应当理解，图7所示的基于nb-iot的云服务器中的各模块的实现功能可参照前述基于nb-iot的云服务器控制方法的相关描述而理解。图7所示的基于nb-iot的家电设备中的各模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图8为本发明实施例的基于nb-iot控制家电设备的客户端的结构示意图，如图8所示，本发明实施例的基于nb-iot控制家电设备的客户端的结构包括：

接收模块801，用于接收来自云服务器的家电设备的故障或告警消息；

处理模块802，用于基于所述故障或告警消息生成停止指令；

发送模块803，用于将所述停止指令通过所述云服务器以nb-iot方式向所述家电设备转发，使家电设备执行所述停止指令而停止工作。

本发明实施例中，所述客户端还包括：上报模块804，

所述上报模块804，用于设置所述客户端生成上报指令；

发送模块803，还用于将所述上报指令通过所述云服务器向所述家电设备转发，使所述家电设备执行所述上报指令而将自身当前的工作状态数据以nb-iot方式向所述云服务器发送。

本实施例中，客户端通过接收模块801接收来自云服务器的家电设备故障或告警信息，可选择地，生成并发送控制指令来对家电设备实行远程操控。另外，用户可以选择性地发送上报指令经由云服务器送达到家电设备，以使家电设备实现手动自我上报工作状态数据的功能，以应对家电设备自动上报功能失效或者用户需要实时了解家电设备的情况，利用了nb-iot进行家电设备的数据传输从而极大地扩充了家电设备的接入数，用户可以通过客户端掌握众多家电的实时运作情况。

本领域技术人员应当理解，图8所示的基于nb-iot控制家电设备的客户端中的各模块的实现功能可参照前述基于nb-iot的客户端控制家电设备的方法的相关描述而理解。图8所示的基于nb-iot的家电设备中的各模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

本发明实施例还记载了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述实施例的基于窄带物联网nb-iot的家电设备控制方法的步骤。

本发明实施例还记载了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述实施例的基于窄带物联网nb-iot的云服务器控制方法的步骤。

本发明实施例还记载了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述实施例的基于窄带物联网nb-iot的客户端控制家电设备的方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。