专利名称：无线联网智能开关和插座控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关和插座的控制系统，特别是一种可以进行远程控制的无
线联网智能控制系统。
背景技术：
现在市场上虽然有一些功能较接近的开关插座控制系统，能够方便了人们的使 用，但是也存在着以下缺陷； 此类系统往往通过专用控制电缆控制，给设计、施工、安装以及日后的使用、维护、 改造等带来诸多不便，而且要花费大量的资金和精力在与系统功能无关的辅助材料和施工 上； 目前虽然有些系统也使用无线控制，但由于其使用协议(通讯协议较简陋，双向 通讯机制不健全)及其它方面(通讯速率不高，抗干扰能力较弱)的限制，其组成的系统规 模普遍很小( 一般只有几个到十几个点)，且系统之间不能联网，因此无法做到大或较大区 域的集中监控。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种无线联网智能开关和插座控制系统，要解决无线传 输过程中双向通讯性不强和通讯抗干扰能力差的技术问题；并解决建立成本较低的无线网 络的技术问题。 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案 这种无线联网智能开关和插座控制系统，包括中心控制器和至少一个区域控制子
系统，每个区域控制子系统内有至少一个置于末端设备上的末端控制设备，所述中心控制
器是中心控制计算机，它的信号端口与无线协调器连接，区域控制子系统的各末端控制设
备与无线路由控制器信号连接，无线路由控制器与无线协调器信号连接，所述末端控制设
备、无线路由控制器和无线协调器都基于ZigBee通讯协议，符合IEEE802. 15. 4标准。 所述中心控制计算机通过与互联网或以太网连接远程控制计算机。 所述末端控制设备、无线路由控制器和无线协调器的信号连接是星形连接、树形
连接或者网状连接。 所述末端控制设备有电控制开关和机械控制开关。 所述ZigBee通讯协议的信号传输有效覆盖范围为10 75米之间，使用频段为 2. 4GHz、868MHz，和915MHz，时延在15毫秒至30毫秒之间，每个ZigBee网络支持255个设 备。 所述末端设备是灯具、电源、空调、窗帘或传感器，或上述二至五种的任意组合。 所述传感器是光敏传感器、热敏传感器、湿敏传感器、位置传感器，或上述二至五 种的任意组合。 与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果[0015] ZigBee数据传输速率高，协议简单，所以大大降低了成本。 每个ZigBee网络最多可支持6500个设备，可以实现对控制范围所有电器进行控 制。 通常时延都在15毫秒至30毫秒之间，保证了控制的实时性。 有效覆盖范围10 75米之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用
模式而定，既保证了控制范围全全覆盖，又不会因为额外的覆盖浪费能源，保证基本上能够
覆盖普通的家庭或办公室环境。 终端设备具有电控制和机械控制两种控制方式，保证了当系统出现问题或者个别 终端的控制部分出现问题时，能够通过机械控制方式使系统正常运作。本实用新型可用于 智能建筑中灯具、电源、空调、窗帘或传感器的控制系统、工业安全控制系统、煤矿安全控制 系统、电力监控系统、节能控制系统和环保监控系统等方面。
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意框图。 图2是本实用新型的第一种星形网络连接结构示意图。 图3是本实用新型的第二种树形网络连接结构示意图。 图4是本实用新型的第三种网络状连接结构示意图。 1_削减功能设备，2-中心节点，3-全功能设备。
具体实施方式实施例参见图l所示，这种无线联网智能开关和插座控制系统，包括中心控制器 和n个区域控制子系统，每个区域控制子系统内有至少一个置于末端设备上的末端控制 设备，所述中心控制器是中心控制计算机，它的信号端口与无线协调器连接，区域控制子 系统的各末端控制设备与无线路由控制器信号连接，无线路由控制器与无线协调器信号 连接，所述末端控制设备、无线路由控制器和无线协调器都基于ZigBee通讯协议，符合 IEEE802. 15. 4标准。 所述中心控制计算机通过与互联网或以太网连接远程控制计算机。 所述末端控制设备、无线路由控制器和无线协调器的信号连接是星形连接、树形
连接或者网状连接。 所述末端控制设备有电控制开关和机械控制开关。 所述ZigBee通讯协议的信号传输有效覆盖范围为10 75米之间，使用频段为 2. 4GHz、868MHz，和915MHz，时延在15毫秒至30毫秒之间，每个ZigBee网络支持255个设 备。 所述末端设备是灯具、电源、空调、窗帘或传感器，或上述二至五种的任意组合。 所述传感器是光敏传感器、热敏传感器、湿敏传感器、位置传感器，或上述二至五 种的任意组合。 参见图2，本实用新型应用zigbee技术的星形网络结构示意图。星型结构网络有 中央节点2，其他节点都与中心节点直接相连。特点是很容易在网络中增加新的站点，数据
4的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控，但中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。所 以当区域控制子系统内的设备比较少时可以使用星型结构网络，将无线路由控制器设置为 中心节点，其他设备都为削减功能设备1。全功能设备3可以支持任何一种拓扑结构，并且 可以和任何一种设备进行通信。削减功能设备只能作为叶节点支持星型结构，可以和全功 能设备进行通信，实现简单。 参见图3，本实用新型应用zigbee技术的树形网络结构示意图。树形结构是一种 层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间 一般不进行数据交换。与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找 路径比较方便，但除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系 统受到影响。所以当子网络的设备比较多时可以使用树形拓扑结构，使用比较频繁的设备 为全功能设备，与中心节点直接连接；使用频率较低的设备采用削减功能设备，处于叶节点 的位置。 参见图4，本实用新型应用zigbee技术的网状网络结构示意图。网状拓扑结构中， 网络的每台设备之间均有点到点的链路连接，这种连接不经济，只有每个站点都要频繁发 送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂，但系统可靠性高，容错能力强。有时也称为分 布式结构。各个区域控制子系统之间采用网状拓扑结构连接，增加整个网络的稳定性。
权利要求一种无线联网智能开关和插座控制系统，包括中心控制器和至少一个区域控制子系统，每个区域控制子系统内有至少一个置于末端设备上的末端控制设备，其特征在于所述中心控制器是中心控制计算机，它与无线协调器连接，区域控制子系统的各末端控制设备与无线路由控制器信号连接，无线路由控制器与无线协调器信号连接，所述末端控制设备、无线路由控制器和无线协调器都基于ZigBee通讯协议，符合IEEE802.15.4标准。
2. 根据权利要求1所述的无线联网智能开关和插座控制系统，其特征在于所述中心 控制计算机通过互联网或以太网连接远程控制计算机。
3. 根据权利要求1或2所述的无线联网智能开关和插座控制系统，其特征在于所述 末端控制设备、无线路由控制器和无线协调器的信号连接是星形连接、树形连接或者网状 连接。
4. 根据权利要求3所述的无线联网智能开关和插座控制系统，其特征在于所述末端 控制设备具备电子控制开关和机械控制开关。
5. 根据权利要求3所述的无线联网智能开关和插座控制系统，其特征在于所述ZigBee通讯协议的信号传输有效覆盖范围为10 75米之间，使用频段为2. 4GHz，时延在 15毫秒至30毫秒之间，每个ZigBee网络支持65000个设备。
6. 根据权利要求3所述的无线联网智能开关和插座控制系统，其特征在于所述末端 设备是灯具、电源、空调、窗帘或传感器，或上述二至五种的任意组合。
7. 根据权利要求6所述的无线联网智能开关和插座控制系统，其特征在于所述传感 器是光敏传感器、热敏传感器、湿敏传感器、位置传感器，或上述二至五种的任意组合。
专利摘要一种无线联网智能开关和插座控制系统，包括中心控制器和至少一个区域控制子系统，每个区域控制子系统内有至少一个置于末端设备上的末端控制设备，所述中心控制器是中心控制计算机，它的信号端口与无线协调器连接，区域控制子系统的各末端控制设备与无线路由控制器信号连接，无线路由控制器与无线协调器信号连接，所述末端控制设备、无线路由控制器和无线协调器都基于ZigBee通讯协议，符合IEEE802.15.4标准。每个网络支持的设备数目多，有效覆盖范围适中，可用于工业安全、煤矿安全、电力监控、节能控制和环保监控等方面。
文档编号G05B19/418GK201522645SQ20092031480
公开日2010年7月7日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者欧阳东, 王滨, 陈国荣 申请人:欧阳东;陈国荣;王滨