一种基于knx协议的无线转换设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种能实现自由的有线无线设备间的互联互通、实现交互控制的基于KNX协议的无线转换设备。上述无线转换设备其包括：KNX协议交互装置、基于CERA协议的控制面板以及KNX—CERA协议转换器；KNX—CERA协议转换器包括：直流电源、控制电路、KNX驱动接口、单片机STM32F103CBT6、CC1101接口和USART接口。本实用新型根据两种协议从网络层到应用层实现协议转换并支持可配置。本实用新型能使CERA协议、KNX两种协议在网络层的地址转化，可实现两种网络间的同一地址编码。本实用新型能使CERA协议、KNX两种协议可在应用层的数据转换，可实现两种网络间的信号属性转换。本实用新型可实现有线KNX网络和无线CERA网络的无缝融合。
【专利说明】
一种基于KNX协议的无线转换设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及电通信技术领域，尤其是涉及无线通信。
【背景技术】
[0002]CERA是云居时代研发的无线物联协议的代号，基于RF_315MHz(波长)，具有无线传输距离远，应用方便等特点。
[0003]对于传统家居控制系统的点对点通信，或者点对多点星型拓扑结构，云居时代通信系统拓扑采用更加高效稳定的总线式网状拓扑结构，在这样的拓扑结构中，所有通信节点位置平等，任意两个节点之间可以直接通信，且任意一个节点发生故障不会影响整个系统通信，系统具有更好的稳定性；
[0004]对于建立一个网状拓扑结构，解决的问题有:
[0005]1.通信信道载波监听与冲突避免(CSMA/CA)
[0006]由于多个通信节点同时通信会造成总线冲突，而使总线通信不可靠，所以必须加入CSMA/CA机制，解决总线冲突问题；而传统家居控制系统即使不使用总线式网状拓扑结构，仍然存在这个问题;云居时代无线通信系统解决了该问题。
[0007]2.可靠的总线式通信
[0008]无线通信相对与有线通信更容易受到干扰，因此需要特殊处理，否则可靠性不能得到保障；传统家居无线通信要么不解决该问题，要么使用多次重发方式而增加系统通信负载量;云居时代无线通信系统使用双向通信重发与确认机制，加上以上提到的无线总线冲突避免机制，极大地保证无线通信的可靠性。
[0009]目前绝大部分无线通信系统(包括zigbee等等)都是点对点通信方式，通信地址只能寻址到单个设备，但是对于像家电控制中最常见的灯光控制来说，节点数量较多且常常需要点对多点控制。如果通过点对点通信方式来控制多个节点，那么系统中无必要的通信负载量过多，如果使用广播方式，那么无法保证通信可靠性。云居时代在应用层使用多点对多点通信方式，极大地考虑了家居控制系统中相同功能设备节点较多的特性，保证了系统通信量的精简与通信可靠。应用层支持多点对多点通信方式，使得整个通讯网络的通信负载量极大降低。即传统的无线协议(包括Zigbee)在灯光场景控制中，往往需要发出多条命令去一一控制参与带场景中各个设备，而CERA无线网络只需要发出一条命令及可达到相同效果。大大降低了通信负载量。
[0010]DPT为动态分组传输。
[0011]Area+Line+Device 为 KNX 的组地址内容，总长为 16Bit。
[0012]App+Group为CERA的应用地址，总长为16B i t。
【发明内容】
[0013]为了克服上述现有技术的不足，如:Zigbee无线收发距离较短，无线穿透性较弱，且容易受到同属2.4GHz的WIFI信号的干扰。除此之外，Zigbee网络仅有只有一个协调器，如若协调器掉电，则所有设备需要进行重新上电，每个设备将重新通过协调器加入Zigbee网络。这种先天缺陷使得在实际使用时，给用户带来极大不便。本实用新型针对现有技术的不足提供了一种基于KNX协议的无线转换设备。
[0014]本实用新型所采用的技术方案是:
[0015]一种基于KNX协议的无线转换设备，其包括:KNX协议交互装置、基于CERA协议的控制面板、KNX—CERA协议转换器。
[0016]所述KNX协议交互装置发出指令信号传输至KNX—CERA协议转换器中，所述KNX—CERA协议转换器将接收到的指令信号转换为CERA协议信号，并将CERA协议信号传输至基于CERA协议的控制面板，所述基于CERA协议的控制面板发出控制指令信号传输至KNX—CERA协议转换器中，所述KNX—CERA协议转换器将控制指令信号转换为KNX协议信号并将其传输至KNX协议交互装置。
[0017]所述KNX—CERA协议转换器包括:控制电路、KNX驱动接口、单片机STM32F103CBT6、CCl 1I 接口和USART接口。
[0018]所述KNX驱动接口与所述KNX协议交互装置中的单片机STM32F103C8T6的UARTO接口连接。
[0019]所述CCllOl接口与所述单片机STM32F103CBT6的SPI2接口连接。
[0020]所述单片机STM32F103CBT6的UARTl接口与KNX协议交互装置中的单片机STM32F103C8T6的UARTl接口通过USART接口相连接并进行通讯。
[0021 ]优选地，所述控制面板为开关面板和继电器模块一体组成。
[0022]优选地，所述直流电源提供12V电压，经过稳压电路后稳定输出3.3V电压，提供给控制电路。
[0023]优选地，所述KNX协议交互装置首先发出控制指令信号传输至KNX—CERA协议网关，所述KNX—CERA协议网关接收到该控制指令信号后，获取KNX协议交互装置的DPT信息中的用户数据参数:O代表关、I代表开，然后将该参数写入CERA协议中的数据区中的开关参数中。
[0024]优选地，所述CERA触发器发出控制命令信号后，所述KNX—CERA协议网关接收到该控制指令信号，KNX—CERA协议网关将16B i t的CERA地址转换为对应的16B i t的KNX组地址，并将其填写到KNX的控制命令的目的地址。
[0025]本实用新型的技术特点为:
[0026]1.根据两种协议从网络层到应用层实现协议转换并支持可配置。
[0027]2.使CERA协议、KNX两种协议在网络层的地址转化，可实现两种网络间的同一地址编码。
[0028]3.可在应用层的数据转换，可实现两种网络间的信号属性转换。
[0029]4.可实现有线KNX网络和无线CERA网络的无缝融合。
【附图说明】
[0030]图1是本实用新型的系统结构图。
[0031 ]图2是本实用新型的KNX-CERA协议网关的硬件结构图。
[0032]图3是本实用新型的协议转换中控制数据转换示意图。
[0033]图4是本实用新型的协议转换中地址转换示意图。
[0034]图5是本实用新型在智能家居的应用实例示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本实用新型进行进一步的描述。
[0036]如图1所示，本实用新型是一种基于KNX协议的无线转换设备，其包括:KNX协议交互装置、基于CERA协议的控制面板，控制面板为开关面板和继电器模块一体。
[0037]KNX协议交互装置发出指令信号传输至KNX—CERA协议网关中，KNX—CERA协议网关将接收到的指令信号转换为CERA协议信号，并将CERA协议信号传输至基于CERA协议的控制面板，基于CERA协议的控制面板发出控制指令信号传输至KNX—CERA协议网关中，KNX—CERA协议网关将控制指令信号转换为KNX协议信号并将其传输至KNX协议交互装置。
[0038]如图2所示，KNX—CERA协议网关包括:直流电源、控制电路、KNX驱动接口、单片机STM3 2F103CBT6、CC1101 (RF_315MHz )接口和USART接口，直流电源与控制电路连接，KNX驱动接口与KNX协议交互装置中的单片机STM32F103C8T6的UARTO连接，CC1101(RF_315MHz)空中接口与单片机STM32F103CBT6的SPI2LI连接，KNX协议交互装置中的单片机STM32F103C8T6的UARTl与单片机STM32CBT6的UARTl通过USART接口相连并进行通讯。
[0039 ] 直流电源12V经过稳压电路稳定输出3.3V电压，给控制电路。
[0040]以灯具开关功能为例，KNX协议交互装置与基于CERA协议的设备之间互相控制。[0041 ]如图3所示，首先KNX协议交互装置发出控制指令信号传输至KNX—CERA协议网关，KNX—CERA协议网关接收到该控制指令信号，获取KNX协议交互装置的DPT信息中的用户数据参数:0代表关、I代表开，然后将该参数写入CERA协议中的数据区中的开关参数中，从而实现协议控制参数转换。
[0042]KNX与CERA协议中的地址均为16位，以组地址为例，在系统运行之初，将所有设备包括KNX协议交互装置和基于CERA协议的设备进行相应的地址编码，如图4所示，当CERA触发器发出控制命令信号后，KNX—CERA协议网关接收到该控制指令信号，KNX—CERA协议网关自动将16Bit的CERA地址一 (APP+Group)转换为对应的16Bit的KNX组地址(Area+Line+Device)，将其自动填写到KNX协议交互装置的控制命令的目的地址中，从而实现地址的自动映射。
[0043]如图5所示，KNX—CERA协议网关在智能家居应用中，基于CERA的网络分布在各个区域，另外一部分用KNX网络连接，中间通过KNX—CERA协议网关，实现自由的有线无线设备间的互联互通，实现交互控制。
[0044]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其它改进和变化均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于KNX协议的无线转换设备，其包括:KNX协议交互装置，其特征在于，还包括:基于CERA协议的控制面板、KNX—CERA协议转换器； 所述CERA协议用于远距离传输无线信号； 所述KNX协议交互装置发出指令信号传输至KNX—CERA协议转换器中，所述KNX—CERA协议转换器将接收到的指令信号转换为CERA协议信号，并将CERA协议信号传输至基于CERA协议的控制面板，所述基于CERA协议的控制面板发出控制指令信号传输至KNX—CERA协议转换器中，所述KNX—CERA协议转换器将控制指令信号转换为KNX协议信号并将其传输至KNX协议交互装置； 所述K N X — C E R A协议转换器包括:直流电源、控制电路、K N X驱动接口、单片机STM32F103CBT6、CC1101接 口 和USART接 口 ； 所述KNX驱动接口与所述KNX协议交互装置中的单片机STM32F103C8T6的UARTO接口连接； 所述CCl 101接口与所述单片机STM32F103CBT6的SPI2接口连接； 所述单片机3了13 2?10 308了6的1^1?1'1接口与KNX协议交互装置中的单片机STM32F103C8T6的UARTl接口通过USART接口相连接并进行通讯。2.根据权利要求1所述的无线转换设备，其特征在于，所述控制面板为开关面板和继电器模块一体组成。3.根据权利要求1所述的无线转换设备，其特征在于，所述直流电源提供12V电压，经过稳压电路后稳定输出3.3V电压，提供给控制电路。4.根据权利要求1所述的无线转换设备，其特征在于，所述KNX协议交互装置首先发出控制指令信号传输至KNX—CERA协议网关，所述KNX—CERA协议网关接收到该控制指令信号后，获取KNX协议交互装置的DPT信息中的用户数据参数:0代表关、I代表开，然后将该参数写入CERA协议中的数据区中的开关参数中。5.根据权利要求1所述的无线转换设备，其特征在于，所述CERA触发器发出控制命令信号后，所述KNX—CERA协议网关接收到该控制指令信号，KNX—CERA协议网关将16Bi t的CERA地址转换为对应的16Bit的KNX组地址，并将其填写到KNX的控制命令的目的地址。
【文档编号】H04L12/46GK205657712SQ201620483723
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月25日 公开号201620483723.6, CN 201620483723, CN 205657712 U, CN 205657712U, CN-U-205657712, CN201620483723, CN201620483723.6, CN205657712 U, CN205657712U
【发明人】叶青, 陈宏鸿
【申请人】深圳市云居时代科技开发有限公司