一种远程无线控制电器设备的通讯模块及控制方法与流程

本发明涉及一种通讯模块及其应用，尤其是一种能够将各种电子、电器设备赋予其具备自组网和远程控制功能的物联网通讯模块以及将该模块应用到电器设备上，通过远程通信网络或本地无线局域网，对各种电器的运行、设备间的联动设定、操作实现远程无线控制的方法与系统。

背景技术：

现在的技术发展，使得各种电器可以透过短信来作点对点远程控制，或借助网关方式来与互联网通讯，达到采用网页的方式进行远程控制。对于采用短信的控制方式，各个电器的管理是孤立，同时短信还需要网络侧的服务器对短信的格式进行转换，并且通信控制的实效性也不高。对于基于网页的控制方式，都需要额外加装一个网关，同时，设备间的联动需要透过服务器来调度，对internet稳定可用的依赖性很高。另外，目前对电器设备的远程售后维护，产品的追溯管理没有一个很好的方法来实现，都需要另外贴条码加人工登入管理系统核对方式来实现。

还有，现有的各种通讯模组，基本上都是基于使用GPRS/3G、WiFi芯片、Bluetooth模组来实现单台设备的远程控制功能，其不具备既能实现设备间自组网，同时又可以远程控制的功能。而要实现设备组网与实现远程控制功能的话，就必须使用具备组网能力的通讯模组外加网关设备的方式。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，即有自组网的功能，而又不用另外加装网关的情况下能与移动互联网通讯的物联网通讯模块，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种物联网通讯模块，其特征在于：包括中央处理器、Wifi收发芯片、GPRS收发芯片、电源管理芯片、ROM芯片、SIM卡芯片、内存芯片和GPIO接口，中央处理器设有32位数据总线，Wifi收发芯片、GPRS收发芯片、ROM芯片以及GPIO接口分别与32位数据总线电性连接，电源管理芯片分别与中央处理器、Wifi收发芯片以及GPRS收发芯片电性连接，SIM卡芯片与GPRS收发芯片电性连接，内存芯片与中央处理器电性连接。此款通讯协议透传模块能将各种电器、电子设备之间各种信号数据的交换以及和移动互联网设备间的数据交换，从而使得这种电器、电子设备具备通讯自组网与远程控制的能力，是在物联网时代上行数据与下行控制指令有效传递的必要设备。

本发明的另一目的还在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种电器的远程控制方法及系统，将人与人通信的机制、基于物联网概念的物与物之间的信息交换引入到电器的控制中，通过在电器设备中嵌入物联网通讯模块，放置于internet上的物联网电器管理平台，以及开发的远程管理软件，来实现对想要控制的电器，在任何时间、地点方便的对其进行查看、控制与管理，实现对设备运行过程参数的远程记录，维护升级管理。尤其对于使用移动终端的用户来说，对电器设备的远程控制更加方便的电器设备远程控制方法。

本发明的另一目的是这样实现的：

一种远程无线控制电器设备的通讯模块及控制方法，其特征在于：所述电器设有两台以上，每台电器的控制板电性连接有物联网通讯模块，各电器中的物联网通讯模块在一个区域内自动组成一个电器网络，并透过其中一台电器上的物联网通讯模块作为网关，将组网内各电器设备型号、物联网通讯模块的唯一ID号自动注册到互联网上的电器管理云平台；然后，利用移动终端连上电器管理云平台后，将已注册的电器加入到管理列表中，设定成一个或多个控制群，同时可以设定群内电器相互联动机制。当移动终端完成对组网电器的管理群设定后，在远离电器设备的地方，可以借助互联网来远程控制所有群内电器，查看群内电器联动情况，也可以单独查看某台电器的状态或控制某台电器。

作为更具体的一种方案，各电器中的物联网通讯模块在 Wifi信号覆盖区域内时组成一个电器网络，电器网络中的一个物联网通讯模块透过GPRS来与电器云管理平台自动连线，将所有组网的ID、电器ID、模块ID在管理平台完成自动注册；移动终端通过登入电器设备管理云平台，挑选要管理的电器ID，云管理平台就会向该ID的电器发送含有模块ID与电器ID的连接指令，当对应ID的模块接到指令后，就会取得电器控制板状态信息或向电器控制板下达控制指令。

作为更具体的另一种方案，各电器中的物联网通讯模块在Wifi信号覆盖区域内时组成一个电器网络，电器网络中的一个物联网通讯模块透过Wifi信号覆盖区域中的ADSL信号源来与电器云管理平台自动连线，将所有组网的ID、电器ID、模块ID在管理平台完成自动注册；当移动终端位于Wifi信号覆盖区域内时，移动终端透过wifi协议与电器网络的网关通讯，取得所有电器ID与模块ID后，移动终端向对应ID号发送各种操作指令。

作为更具体的又一种方案，还包括另外至少一台设有物联网通讯模块的电器设备，该电器设备的物联网通讯模块透过GPRS来与电器云管理平台自动连线；移动终端透过GPRS来与该物联网通讯模块通讯后连接到电器云管理平台，即可获取其它组网内电器ID与模块ID，并可向对应ID号发送各种操作指令。

本发明的有益效果如下：

(1)此款物联网通讯模块是基于GPRS单点互联加上WiFi自组网功能的通讯协议透传模块，其除了可以实现透过模块上的WiFi芯片来实现自组网外，还能实现组网模块自动协商由其中某一模块来当作网关，利用其GPRS芯片来与互联网接通进行数据交换；

(2)本模块作为电子电器设备的嵌入式模块，即能将电子电器设备的串行数据透传出去，又能使在一个区域内(wifi信号能覆盖的范围)的设备间自组网与具备基于TCP/IP的数据交换能力；串行数据透传就是模组会透过串口或GPIO口与将电器控制板上通讯口的数据压缩转换后，透过GPRS或WiFi收发芯片上传到通讯中间件上转换为原始的数据格式，用户可以透过多种标准数据接口来与电器控制板之间作远程的控制管理。

(3)本发明不但解决了目前电器组网后，需要另外安装一台网关设备才能实现远程控制的情况，还能像使用QQ聊天工具一样来管理自己 想要管理的所有电器，使得用户在任何时间、任何地点都可以获得最佳的、丰富多彩的用户体验。

附图说明

图1为本发明物联网通讯模块数据透传状态示意图；

图2为物联网通讯模块电路原理图；

图3为物联网通讯模块自组网状态示意图；

图4为本发明第一实施例线框图；

图5为本发明第二实施例线框图；

图6为本发明第三实施例线框图；

图7为本发明第四实施例线框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1和图2所示，一种物联网通讯模块1，包括中央处理器5、Wifi收发芯片6、GPRS收发芯片7、电源管理芯片10、ROM芯片9、SIM卡芯片8、内存芯片52和GPIO接口(GPIO接口包括第一GPIO接口16和第二GPIO接口18两个)，中央处理器5设有32位数据总线51，Wifi收发芯片6、GPRS收发芯片7、ROM芯片9以及GPIO接口分别与32位数据总线51电性连接，电源管理芯片10分别与中央处理器5、Wifi收发芯片6以及GPRS收发芯片7电性连接，SIM卡芯片8与GPRS收发芯片7电性连接，内存芯片52与中央处理器5电性连接。

所述物联网通讯模块1嵌入到设备2(主要指电器设备)后，与设备2的控制板21电性连接(具体是物联网通讯模块1设有串口或GPIO口与将电器控制板上通讯口电性连接)，透过中央处理器5(ARM9CPU)处理后，将串行数据经GPRS收发芯片7或Wifi收发芯片6上传到数据中间件3(计算机)上，中间件3会将数据格式还原成电器控制板通讯接口的格式，并透过多种标准数据接口方式让用户通过远程控制管理设备4来实行远程控制管理。

所述WiFi收发芯片6采用的是_AX22001LF芯片组，物联网通讯模块透过中央处理器5(ARM9CPU)来加载内存芯片52(T卡)上的自组网程序，即利用WiFi通讯协议完成邻近模块 来完成组建一个Wifi网络。具体来讲，当其中一模块通电工作后，会先搜索周围是否有其他模块作为Wifi热点存在，如没有就会将自己设定为一个Wifi组网热点，并对外广播自己的SSID，等待其他模块的加入。如搜索到周围有其他模块作为Wifi热点存在，则自动设定为一个数据采集点，并自动加入到对应的Wifi网络中。

设备间自组网与具备基于TCP/IP的数据交换能力就是基于利用WiFi通讯协议自行开发了一套组网算法，来让在一定区域内的模块之间自动完成局部自组网，实现组网内部模组间的数据交换的能力，同时利用模组上的GPRS收发芯片，组网算法能自动计算并选择其中一模组来作为组网网关，让自组网内的任一模组可以透过网关上的GPRS功能与移动互联网通讯，从而既实现各模组间的本地数据高速交换，又能与互联网通讯，解决了物联网时代，设备间的互联互通的问题，同时又完成了上行数据与下行控制指令有效传递的问题。

一种电器设备的远程控制系统，该系统包括：基于移动终端的管理应用软件、电器管理云平台、能自动组网与设定网关的物联网通讯模块(物联网无线通讯模块)；所述的移动终端的管理应用软件就如即时通许客户端，借助移动终端能连上移动互联网透过电器管理云平台，远程管理电器设备，或借助移动终端的WiFi无线控制电器设备；所述的电器管理云平台，用于接收来自电器将自身ID信息的注册信息、运行情况数据的解析与存储、以及移动终端应用软件的接入管理和来自移动终端应用软件的控制指令转发送；所述的能自动组网与设定网关的无线物联网通讯模块，自动完成已嵌入了该模块的相邻电器设备的自组网以及选择其中一模块作为网关来完成网内电器设备和管理云平台或移动终端之间的通讯连接。

下面结合附图及实施例对设有本发明物联网通讯模块的电器设备的远程控制方法作进一步描述。

实施例一，结合图4所示，假设有三台相邻设置的电器设备，分别为：电器A、电器B和电器C，每台电器设备的控制板均电性连接有所述物联网通讯模块，各物联网通讯模块在一个Wifi信号覆盖区域内自动组成一个电器网络，电器网络透过其中一台电器上的物联网通讯模块作为网关(其中一台电器上的 物联网通讯模块透过GPRS来与电器云管理平台自动连线)，将组网内各电器设备型号、物联网通讯模块的唯一ID号自动注册到互联网上的电器管理云平台；然后，利用安装了移动用户端控制软件的移动终端，连上电器管理云平台后，将已注册的电器加入到管理列表中，设定成一个或多个控制群，同时可以设定群内电器相互联动机制；最后，移动终端完成对组网电器的管理群设定后，在远离电器设备的地方，可以借助互联网来远程控制所有群内电器，查看群内电器联动情况，也可以单独查看或控制某台电器。

具体是：将所有组网的ID、电器ID、模块ID在管理平台完成自动注册；移动终端通过登入电器设备管理云平台，挑选要管理的电器ID，云管理平台就会向该ID的电器发送含有模块ID与电器ID的连接指令，当对应ID的模块接到指令后，就会取得电器控制板状态信息或向电器控制板下达控制指令。

实施例二，与实施例一的不同之处在于：如图5所示，移动终端处在电器设备自组网的Wifi信号覆盖范围内时，移动终端可以透过Wifi协议与电器网络的网关通讯。

实施例三，与实施例一的不同之处在于：如图6所示，还包括另外一台设有物联网通讯模块的电器D，电器D的物联网通讯模块(外接式模块)透过GPRS来与电器云管理平台自动连线；移动终端B(位于电器D附近)透过GPRS来与该物联网通讯模块通讯后连接到电器云管理平台，即可获取其它组网内电器ID与模块ID，并可向对应ID号发送各种操作指令。电器云管理平台还通过网络与生产厂家售后服务管理系统连接，移动终端B可以获取电器D及其它组网内电器的相关售后信息。

实施例四，与实施例一的不同之处在于：如图7所示，包括两个电器组网，第一个电器组网包括电器A、电器B和电器C三台电器设备，第二个电器组网包括电器E、电器F、电器G和电器H四台电器设备。其中，第一个电器组网内的一个物联网通讯模块透过GPRS来与电器云管理平台自动连线，将其组网的ID、电器ID、模块ID在管理平台完成自动注册；第二个电器组网内的一个物联网通讯模块透过Wifi信号覆盖区域中的ADSL信号源来与电器云管理平台自动连线，将所有组网的ID、电器ID、模块ID在管理平台完成自动注册；位于第二个电器 组网的移动终端C同样地位于Wifi信号覆盖区域内，移动终端C透过Wifi协议与电器网络的网关通讯，取得所有电器ID与模块ID后，移动终端向对应ID号发送各种操作指令。当然，位于两个电器组网以外的移动终端D和移动终端E可以透过GPRS、3G、ADSL以及Wifi信号与电器云管理平台连线，从而透过电器云管理平台取得所有电器ID与模块ID后，向对应ID号发送各种操作指令。

上述实施例一至实施例四中物联网通讯模块即为图4至图7中所示的嵌入式模块或外接式模块。