本发明涉及一种互控开关，尤其涉及一种基于镜像控制的反馈型无线互控开关，并涉及包括了该基于镜像控制的反馈型无线互控开关的无线控制系统。
背景技术：
传统机械式双控、多控开关分别如图2和图3所示，其作用是两地两个开关或者多地多个开关控制同一个灯，这是过去异地控制照明灯具的主要方法，其特点是原理简单、知识普及度高、普通电工都会实施且可靠性高，目前在各类装修项目和所有照明场合，机械式双控、多控开关的普及度非常高，其缺点是完全依靠敷设电缆线，需要刨墙、埋管、穿线和抹墙等等工序，不但消耗大量的建筑材料，破坏建筑，而且人力成本也很高。由于穿线用的PVC塑料管的直径有限，因此拉线的距离往往不能很长，拐弯次数不能很多，大大限制了双控和多控开关的作用距离；如果隔墙穿墙，管路的弯曲增加，施工难度大大增加，因此，机械式双控多控开关往往不能够隔墙使用。当施工结束，墙体掩埋完毕，拉线式的双控、多控开关不可以修改，除非再次刨墙，其缺点是：1、布线过多；2、暗埋需要刨墙；3、穿墙的单独非常高；4、两点或者多点只能控制一个灯；5、一旦掩埋，很难更改；但是不容否认，目前在异地控制灯光方面，机械式双控、多控开关有着绝对的优势。
一般的遥控开关，如图4所示，是由受控的墙壁开关和配套的遥控器组成，遥控器发射控制指令，而受控墙壁开关通过接收装置接收控制指令，并执行操作命令，从而可实现单个遥控器控制多个受控墙壁开关。但是一般的遥控开关必须依赖于遥控器，增加了设备数量，而且遥控器往往需要使用电池，这是其不方便的之处。另一个不便之处为，一般来说，遥控开关都没有做状态反馈的功能，不能实时看到被控设备的状态。总体来说，虽然遥控开关已经出现了很多年，但是在替代传统机械式双控、多控开关方面，取得的成效不明显，市场的接受度也不高。
另一方面，带主机的智能照明开关控制系统，还有依靠公共网络的照明开关控制系统，如图5所示，虽然能在一定的范围内实现灯光的异地控制，但是设备系统过于复杂，操作复杂，设计施工复杂，可靠性达不到要求；照明开关之间不能直接互控，需要经过第三方设备，不符合传统照明开关的使用习惯，增加了设备的数量。这种方式在控制的传输次数、距离方面，增加了传输的次数和距离，降低了可靠度；并且，若采用主机控制，所有的控制指令经过主机，使得主机成为系统的瓶颈，一旦主机故障，整个系统的功能将全部受影响。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种双向且能够自动实现状态反馈功能的基于镜像控制的反馈型无线互控开关，并提供包括了该基于镜像控制的反馈型无线互控开关的无线控制系统。
对此，本发明提供一种基于镜像控制的反馈型无线互控开关，包括：控制单元和电源单元，所述控制单元包括发射接收电路、微处理器、控制按键和状态指示单元，所述发射接收电路、微处理器和控制按键分别与所述电源单元相连接，所述发射接收电路、控制按键和状态指示单元分别与所述微处理器相连接，所述控制按键与所述状态指示单元相连接；其中，所述控制按键包括接收按键和发射按键，所述接收按键通过所述控制单元执行互控控制指令，显示所述接收按键所在开关回路的状态，并发送互控反馈指令至遥控关联的发射按键；所述发射按键通过所述控制单元发送互控控制指令，接收遥控关联的接收按键的互控反馈指令并显示被控的接收按键所在开关回路的状态。
本发明的进一步改进在于，还包括电源驱动单元，所述电源驱动单元分别与所述微处理器和电源单元相连接。
本发明的进一步改进在于，所述电源驱动单元包括电源驱动电路和继电器组，所述微处理器通过电源驱动电路连接至所述电源单元，所述继电器组分别与所述电源驱动电路和电源单元相连接。
本发明的进一步改进在于，所述发射接收电路为射频发射接收电路。
本发明的进一步改进在于，每一个控制按键均对应设置有一个状态指示单元。
本发明的进一步改进在于，所述接收按键与其所在反馈型无线互控开关的一个或多个发射按键实现遥控关联，并且，所述接收按键与不同的反馈型无线互控开关的一个或多个发射按键实现遥控关联；所述发射按键与其所在反馈型无线互控开关的一个或多个接收按键实现遥控关联，并且，所述发射按键与不同的反馈型无线互控开关的一个或多个接收按键实现遥控关联。
本发明的进一步改进在于，所述微处理器为所述反馈型无线互控开关产生一个唯一的地址码，并为每一个控制按键生成一个唯一的按键地址码。
本发明的进一步改进在于，所述互控控制指令的格式为：被控的微处理器的地址码+主控的微处理器的地址码+互控控制码；所述互控反馈指令的格式为：主控的微处理器的地址码+被控的微处理器的地址码+互控反馈码。
本发明的进一步改进在于，还包括情景控制指令，所述发射按键通过所述控制单元发射所述情景控制指令时，将以广播方式向外发送指令，被控微处理器在接收到与自己相关的情景控制指令时，将置于预先设定状态，且不再发送互控反馈指令。
本发明还提供一种无线控制系统，包括了如上所述基于镜像控制的反馈型无线互控开关，并包括其他智能执行器与智能操作终端；所述反馈型无线互控开关与智能执行器通过网关接入互联网，并与互联网中的智能操作终端相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：无需重新布线，实现了分布式控制，不同的反馈型无线互控开关之间能够直接相互控制，大大降低工程总造价，即所有的反馈型无线互控开关之间都是平等的，互为主从，使得所述无线控制系统没有瓶颈性故障点，更加稳定可靠，易于维护。
与其他智能家居系统相比，本发明不需要任何其他设备，不依赖网络、主机和手机，更加的简洁、稳定、易用、适合大规模普及推广；且能够不受墙壁和距离的限制，具有超视距遥控和状态反馈功能，控制点数更多，使得视线距离外的中远距离无线互控成为可能；在施工阶段无需刨墙、穿管、布线和抹墙，节省大量珍贵金属和化工材料，免破坏建筑，节省大量人力资源，节能、环保、易用且经济效益明显；实现方式简洁有效，使得普通电工甚至普通人，不经过培训就可以安装、使用和维护；每一个反馈型无线互控开关既可以是主控也可以是被控，使得所述无线控制系统没有瓶颈性故障点，更加稳定可靠，易于维护，从而具有大量普及的前景。
附图说明
图1是本发明一种实施例的系统结构示意图；
图2是现有技术中机械式双控开关的接线原理示意图；
图3是现有技术中机械式三控开关的接线原理示意图；
图4是现有技术中摇控开关的接线原理示意图；
图5是现有技术中带主机的智能照明开关控制系统原理图；
图6是本发明一种实施例的逻辑关系示意图；
图7是本发明一种实施例的系统原理图；
图8是本发明一种实施例的系统详细结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1、图6和图7所示，本例提供一种基于镜像控制的反馈型无线互控开关，包括：控制单元和电源单元5，所述控制单元包括发射接收电路1、微处理器2、控制按键和状态指示单元，所述发射接收电路1、微处理器2和控制按键分别与所述电源单元5相连接，所述发射接收电路1、控制按键和状态指示单元分别与所述微处理器2相连接，所述控制按键与所述状态指示单元相连接；其中，所述控制按键包括接收按键3和发射按键4，所述接收按键3通过所述控制单元执行互控控制指令，显示所述接收按键3所在开关回路的状态，并发送互控反馈指令至遥控关联的发射按键4；所述发射按键4通过所述控制单元发送互控控制指令，接收遥控关联的接收按键3的互控反馈指令并显示被控的接收按键3所在开关回路的状态。
如图8所示，本例还包括电源驱动单元，所述电源驱动单元分别与所述微处理器2和电源单元5相连接；所述电源驱动单元包括电源驱动电路6和继电器组7，所述微处理器2通过电源驱动电路6连接至所述电源单元5，所述继电器组7分别与所述电源驱动电路6和电源单元5相连接。所述发射接收电路1优选为射频发射接收电路，该射频发射接收电路与射频天线相连接。
本例所述发射接收电路1用于发送和接收无线射频信号，以实现不同的反馈型无线互控开关之间的相互控制，并且反馈被控设备的状态信息，使其在主控方及关联方得以实现状态显示。
本例所述接收按键3与其所在反馈型无线互控开关的一个或多个发射按键4实现遥控关联，并且，所述接收按键3与不同的反馈型无线互控开关的一个或多个发射按键4实现遥控关联。另外一方面，所述发射按键4与其所在反馈型无线互控开关的一个或多个接收按键3实现遥控关联，并且，所述发射按键4与不同的反馈型无线互控开关的一个或多个接收按键3实现遥控关联。每一个控制按键均对应设置有一个状态指示单元，所述状态指示单元优选为LED状态指示灯，在本例的图1、图7和图8中，所述LED状态指示灯为集成于所述控制按键中的一体化的控制按键，也就是说，所述控制按键直接带有一个一一对应的LED状态指示灯。
也就是说，该控制单元具有控制本地回路的接收按键3，同时具有发射按键4，每个本地的接收按键3和发射按键4都具有配套的LED状态指示灯。本地回路除了本地控制之外，还具有接收其他反馈型无线互控开关的互控控制指令的功能；相应的，发射按键4则具有遥控其他反馈型无线互控开关的功能。本地回路被遥控以后，向与其有遥控关联（互控关系）关系的一个或多个反馈型无线互控开关反馈状态信息；与其有遥控关联（互控关系）的反馈型无线互控开关（主控方）接收被遥控的反馈型无线互控开关（被控方）的状态信息并在本反馈型无线互控开关（主控方）相应的发射按键4上显示其状态信息。
归纳起来，本例具有以下几个特征：一、本例的发射接收是一体的，本地被遥控和发射主遥控是一体的，不同的反馈型无线互控开关之间是对等的；二、不同的反馈型无线互控开关之间能够直接互相遥控控制，并直接反馈状态信息至与对应控制按键相连接的状态指示单元中，不通过更不依赖于其他设备；三、遥控其他反馈型无线互控开关可以接收对方发回来的状态信息，并在本反馈型无线互控开关的控制按键上直接显示对方的状态，值得一提的是，本例所述反馈型无线互控开关之间可以预先实现遥控关联（互控关系），使得即使不是主控方的其他反馈型无线互控开关，只要已经设定了遥控关联（互控关系），就可以接受并显示被控方发来的状态信息；四、每个基于镜像控制的反馈型无线互控开关都同时具有主控方和被控方两种角色，众多的开关之间“互为主从”，形成“多主机，分布式主机”的无线控制系统；五、本地控制动作产生的状态，主动发送给遥控关联（互控关系）方，并在遥控关联（互控关系）方的控制按键上显示状态；六、互控的控制关系可以根据实际需要进行设置、删除和更改；七、由于采用射频传输，互相遥控可以穿越墙壁。因此，归结起来说，本例所述反馈型无线互控开关与反馈型无线互控开关之间是平等、对等和镜像的，见图7所示。
如图7所示，控制按键及LED状态指示灯集成为两种组合。第一种是本地接收型按键（R，Receive），即接收按键3，具有以下两种功能：1、执行本地控制并显示开关回路的状态，并且将自身的状态通过发射接收电路1的无线射频模块发送给遥控关联（互控关系）方的发射按键4；2、也可以接收其他反馈型无线互控开关或自身所在反馈型无线互控开关或其他控制装置的发射按键4的遥控指令，控制并显示本回路的状态，并且将自身的状态通过发射接收电路1的无线射频发送给遥控关联（互控关系）方的发射按键4。第二种发射型按键（T,Transmite），即发射按键4，同样具有以下两种功能：1、通过发射接收电路1发射无线射频控制指令，遥控其他反馈型无线互控开关或自身所在反馈型无线互控开关的接收按键3及其灯具，并接收自身所在反馈型无线互控开关或者其他反馈型无线互控开关的接收按键3所发回来的状态反馈信息，显示被控的接收按键3所在回路的状态；2、当没有主动发送指令时，当反馈型无线互控开关接收到遥控关联（互控关系）方发射的状态反馈信息，接收按键3也将对遥控关联（互控关系）方的状态进行显示。
本例所述微处理器2为所述反馈型无线互控开关产生一个唯一的地址码（ID），并为每一个控制按键生成一个唯一的按键地址码(IDK)，作为该反馈型无线互控开关的及其控制按键的身份识别标志。在一组相互遥控关联（互控关系）的反馈型无线互控开关组当中，每一个反馈型无线互控开关的地址码以及每一个控制按键的按键地址码必须是唯一的。
本例所述微处理器2可预存和处理数百组遥控指令，所述遥控指令包括互控控制指令、互控反馈指令和情景控制指令，可以通过射频无线电波的方式对外发射或者接收遥控指令。所述电源单元5根据该控制单元的本地指令或者接收按键3所接收的射频信号指令，控制外部灯具开启和关闭，该电源单元5用于为该灯具所在反馈型无线互控开关提供工作电源，并控制外部灯具。
本例所述控制单元具有一组控制按键及一组相同数量的LED状态指示灯，连接于微处理器2。控制按键与LED状态指示灯形成一一对应的分组关系，即一个控制按键与一个LED状态指示灯形成一组，所述LED状态指示灯固定用于显示所对应的控制按键其所对应的开关回路及其灯具的状态。每一组控制按键及LED状态指示灯所对应的开关回路及其灯具，可能是本反馈型无线互控开关所连接的本地开关回路及灯具，也可能是其他任何一个反馈型无线互控开关的一组开关回路及灯具。
本例所述反馈型无线互控开关与其他反馈型无线互控开关组成员之间需要预存地址码，从而形成相互的遥控关联（互控关系）关系，并根据需要形成以下几种指令：互控控制指令、互控反馈指令和情景控制指令。并可根据需要形成其他指令，例如对于数据处理等等。
在拥有了唯一的地址码的基础上，通过以下的指令格式，可以保证无线互控开关之间双向直接带反馈的互相控制。本例所述互控控制指令的格式为：被控的微处理器2的地址码+主控的微处理器2的地址码+互控控制码；所述互控反馈指令的格式为：主控的微处理器2的地址码+被控的微处理器2的地址码+互控反馈码；所述情景控制指令的格式为：主控的微处理器2的地址码+情景控制码。
即本例还优选包括情景控制指令，当所述发射按键4通过所述控制单元发射所述情景控制指令时，将以广播方式向外发送指令，被控微处理器2在接收到与自己相关的情景控制指令时，将置于预先设定状态，且不再发送互控反馈指令。即当所述接收按键3通过所述控制单元接收到所述情景控制指令时，被控微处理器2将所述接收按键3保持预先设定状态，且不再发送互控反馈指令。
其中，互控控制指令，用于指令被控方执行反转动作，并指令被控方反馈状态。互控控制指令，与状态指示的状况相关联，如果状态指示为蓝色，则发出的指令为“开”，如果状态指示为红色，则发出的指令为“关”。反馈指令，用于指示被控方根据主控方的指令发送自身状态给主控方以及其他遥控关联（互控关系）方；或者当自身本地操作而导致状态改变，主动发送自身状态给其他遥控关联（互控关系）方。情景控制指令，用于为了因应市场对于情景控制的需求，为了设置场景控制而制定，被控方将记住在设置对码时候自身所处的状态，并在接收到该情景控制指令时，将状态置于原始记忆的预先设定状态，实现了不受数量限制一控多的默认设置控制。
总结起来，本例所述遥控指令分为“互控”和“情景”两种，从而为实际的应用提供更多的功能选择。为了在现场的使用方便，在控制单元设置了调整某一个发射按键4是互控功能或者是情景功能的选择拨动开关。
当发射按键4设定为互控功能时，发射按键4要求被控方回馈状态。如图8所示，一个互控型的发射按键4优选可以遥控7个被控的接收按键3。当发射按键3设定为情景功能时，被控方将记住对码时自身的预先设定状态，在接收到该情景控制指令时，使自己处于预先设定状态。情景控制不做状态反馈，情景控制为广播式，不限制被控制方的数量。
该反馈型无线互控开关与其他反馈型无线互控开关组成员之间需要预存地址码，从而形成相互的遥控关联（互控关系）关系。这种遥控关联（互控关系）关系在长期的使用当中应保证长期稳定不变，除非人为的有计划的改变。为此，本例还优选设定了锁定按键，所述锁定按键与微控制器2相连接。
为了便于客户区分功能的区别，本例所述控制按键按照“天圆地方”的理念设计按键的形状，如图1所示，接收按键3为方形按键；发射按键4为圆形按键。
本例采用这种反馈型无线互控开关，众多的照明开关既可以本地控制，也可以相互之间通过射频无线电波互相遥控控制，并能反馈被控方的状态，其具有直接、双向、多点无线互相控制功能，具有控制结果实时状态反馈的功能。每个反馈型无线互控开关都具有本地控、被遥控、主动遥控、反馈状态、状态显示等功能，所有的反馈型无线互控开关是平等、对等的，具有镜像的特征。所有反馈型无线互控开关之间的控制是直接进行的，不依赖于公共网络或者协议，也不需要借助其他第三方设备。这保证了灯光无线控制系统具有很好的独立性、抗干扰性和可靠性，并且单纯、简单、可靠，因而可以广泛地替代传统机械式双控、多控开关。而这种替代具有划时代革命性的意义，具有巨大的经济社会效益，节省资源，友好环境。
在此，本例通过一个简单的应用举例来说明。假定图6所示的第一反馈型无线互控开关之T1按键为一发射按键4，第二反馈型无线互控开关之R1按键为一本地的接收按键3。现在按动第一反馈型无线互控开关的T1按键遥控第二反馈型无线互控开关之R1按键控制的灯具，则第一反馈型无线互控开关的MCU将遥控指令通过射频发射接收电路1发送至空中；当第二反馈型无线互控开关接收到第一反馈型无线互控开关发出的指令并进行解读，判定为发给自己的指令，第二反馈型无线互控开关的MCU指令将与R1按键相连接的灯具动作；与R1按键相连接的灯具动作后，与R1按键相连接的LED状态指示灯颜色转变。同时，第二反馈型无线互控开关的MCU将R1按键的状态通过射频发射接收电路1发送到空中。当第一反馈型无线互控开关接收到第二反馈型无线互控开关关于R1按键及其灯具的状态反馈指令并进行判读后，将第一反馈型无线互控开关的T1按键的LED状态指示灯置于与第二反馈型无线互控开关的R1按键及其灯具对应的状态。
同样在上述两个开关中，假定第二反馈型无线互控开关之T1按键为一发射按键4，第一反馈型无线互控开关之R1按键为一本地的接收按键3。现在按动第二反馈型无线互控开关的T1按键遥控第一反馈型无线互控开关之R1按键控制的灯具，则第二反馈型无线互控开关的MCU将遥控指令通过射频发射接收电路1发送至空中。当第一反馈型无线互控开关接收到第二反馈型无线互控开关发出的指令并进行解读，判定为发给自己的指令，第一反馈型无线互控开关的MCU指令将与其R1按键相连接的灯具动作；与第一反馈型无线互控开关的R1按键相连接的灯具动作后，与第一反馈型无线互控开关的R1按键相连接的LED状态指示灯颜色转变；同时，第一反馈型无线互控开关的MCU将第一反馈型无线互控开关的R1按键开关的状态通过射频发射接收电路1发送到空中。当第二反馈型无线互控开关接收到第一反馈型无线互控开关关于第一反馈型无线互控开关的R1按键及其灯具的状态反馈指令并进行判读后，将第二反馈型无线互控开关的T1按键的LED状态指示灯置于与第一反馈型无线互控开关的R1按键及其灯具对应的状态。
本例还提供一种无线控制系统，包括了如上所述基于镜像控制的反馈型无线互控开关，并包括其他智能执行器和其他智能操作终端；所述反馈型无线互控开关与智能执行器通过网关接入互联网，并与互联网中的智能终端相连接。所述智能执行器包括但不限于：窗帘控制器、红外转发器、门锁控制器、音响控制器、门窗控制器、温度控制器、报警传感器、阀门控制器以及机械手等等。
本例提供了一个以所述反馈型无线互控开关为主体构成的无线控制系统，其涵盖更多的其他电器设备之间的无线互联互控，并且，众多的反馈型无线互控开关与互联互控的众多其他设备，可以通过网关接入互联网，并与互联网中的智能手机、电脑以及其他智能终端相互连接，构成一个无限延伸的无线控制系统。由于运行相同的控制协议，因此，也可以完成双向且带反馈的控制功能，从而实现基于互联网的广域设备互连的物联网控制系统。
本例无需重新布线，实现了分布式控制，不同的反馈型无线互控开关之间能够直接相互控制，大大降低工程总造价，即所有的反馈型无线互控开关之间都是平等的，互为主从，使得所述无线控制系统没有瓶颈性故障点，更加稳定可靠，易于维护。
与其他智能家居系统相比，本例不需要任何其他设备，不依赖网络、主机和手机，更加的简洁、稳定、易用、适合大规模普及推广；且能够不受墙壁和距离的限制，具有超视距遥控和状态反馈功能，控制点数更多，使得视线距离外的中远距离无线互控成为可能；在施工阶段无需刨墙、穿管、布线和抹墙，节省大量珍贵金属和化工材料，免破坏建筑，节省大量人力资源，节能、环保、易用且经济效益明显；实现方式简洁有效，使得普通电工甚至普通人，不经过培训就可以安装、使用和维护；每一个反馈型无线互控开关既可以是主控也可以是被控，使得所述无线控制系统没有瓶颈性故障点，更加稳定可靠，易于维护，从而具有大量普及的前景。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。