本發(fā)明涉及一種智能插座，特別是涉及一種紅外雙向通訊智能插座及其系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)有技術的智能插座內置了WiFi、藍牙、2.4G或433M、315M無線模塊及Zigbee無線模塊，可以與手機通訊，實現(xiàn)了手機對智能插座的操作控制。還有的智能插座內置紅外接收模塊，通過紅外遙控器或WiFi轉紅外的智能遙控器實現(xiàn)對燈泡的操作和控制，可實現(xiàn)手機對燈泡的遠程控制，但這種燈泡只能接收信號，只能單向通訊傳輸信號，如果信號接收失敗在發(fā)送端無法得知，降低了信號傳輸?shù)目煽啃?。如果用手持式遙控器發(fā)送信號的話發(fā)現(xiàn)第一次按鍵后沒反應可以再按一次，但用手機遠程控制的話如果信號傳輸失敗未收到完整的信號時手機端無法知道，用戶不知道操作是否成功。對于具有WiFi或藍牙模塊可以和手機通訊的智能插座，不僅架構復雜價格高，還存在聯(lián)網(wǎng)配置麻煩，用戶家里有多種智能插座以及各種智能硬件都需要用戶安裝使用多種手機APP，使用非常不便。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種紅外雙向通訊智能插座及其系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的智能插座需要內置WiFi或藍牙模塊以及其它無線通訊模塊帶來的架構復雜成本高的問題，解決具有紅外接收模塊的智能插座只能單向通訊，信號接收失敗在發(fā)送端無法得知的問題，作為從節(jié)點的智能插座采用成本低廉的紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊與主節(jié)點進行雙向通訊傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)各種操作控制，還可用手機通過主節(jié)點對智能插座進行雙向通訊傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠程操作控制，對于具有計量模塊的智能插座還可將插座用電量等數(shù)據(jù)發(fā)送到主節(jié)點，再通過主節(jié)點發(fā)送到手機端。多個智能插座可組網(wǎng)，實現(xiàn)對多個智能插座的聯(lián)動。此外，還可將智能插座作為紅外中繼轉發(fā)節(jié)點，將紅外信號發(fā)送到主節(jié)點無法覆蓋的盲區(qū)，從而被位于盲區(qū)的智能插座以及其它從節(jié)點可靠接收，擴展了通訊范圍。本發(fā)明架構簡單，成本低廉，使用方便，給用戶帶來了舒適的體驗，因此具有顯著的技術進步。

一種紅外雙向通訊智能插座及其系統(tǒng)，所述智能插座包括插座電極、開關模塊、電源模塊、微處理器和紅外接收模塊，其特征在于：

所述智能插座還包括紅外發(fā)射模塊，所述紅外發(fā)射模塊與微處理器的 紅外發(fā)射端口連接，所述智能插座為系統(tǒng)的從節(jié)點。

紅外發(fā)射模塊用于發(fā)送紅外信號給主節(jié)點，紅外接收模塊用于接收主節(jié)點發(fā)出的紅外信號，實現(xiàn)主節(jié)點與作為從節(jié)點的智能插座之間的紅外雙向通訊，進行數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)各種操作控制。

還包括主節(jié)點，所述主節(jié)點具有紅外發(fā)射模塊、紅外接收模塊、電源模塊、微處理器、無線通訊模塊或具有微處理器的無線通訊模塊，所述紅外發(fā)射模塊與所述微處理器的紅外發(fā)射端口連接，所述紅外接收模塊與微處理器的紅外接收端口連接，所述無線通訊模塊與微處理器的無線通訊端口連接。

紅外發(fā)射模塊發(fā)送紅外信號給智能插座，紅外接收模塊接收智能插座發(fā)出的紅外信號，實現(xiàn)主節(jié)點與作為從節(jié)點的智能插座的紅外雙向通訊，進行數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)各種操作控制。

還包括手機APP，所述手機APP具有操作界面和操作按鈕，操作手機APP，手機通過無線路由器與主節(jié)點進行通訊或手機通過無線路由器、智能網(wǎng)關與主節(jié)點進行通訊或手機通過藍牙或WiFi點對點直接與主節(jié)點進行無線通訊或手機通過無線路由器、無線轉有線智能網(wǎng)關與主節(jié)點進行通訊，再通過主節(jié)點與作為從節(jié)點的智能插座的進行紅外雙向通訊，實現(xiàn)手機與智能插座的雙向通訊，進行數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)各種操作控制。

作為從節(jié)點的智能插座接收主節(jié)點發(fā)送的紅外信號，若收到本從節(jié)點的紅外信號則響應執(zhí)行，并發(fā)送反饋信號給主節(jié)點，若主節(jié)點在規(guī)定的時間內未收到反饋信號，則重新發(fā)送紅外信號。

若主節(jié)點重新發(fā)送紅外信號后仍沒有收到反饋信號，則主節(jié)點發(fā)出聲光提示信號傳送失敗或將傳送失敗的信息發(fā)送到手機端，在手機上顯示傳送失敗的信息，使用戶請檢查智能插座的安放位置和距離是否合適，是否接入電源以及是否損壞。

智能插座的紅外發(fā)射模塊為多個紅外發(fā)射管組成或為一大功率寬角度紅外發(fā)射管或模組，紅外接收模塊為紅外接收頭，所述多個紅外發(fā)射管指向不同的方向，以將紅外線信號覆蓋房間內更大的空間被主節(jié)點或其它從節(jié)點可靠接收。

可將智能插座作為紅外中繼轉發(fā)節(jié)點，用其內部的紅外發(fā)射模塊將紅外信號發(fā)送到主節(jié)點的紅外信號無法覆蓋的盲區(qū)，從而被位于盲區(qū)的智能插座以及其它從節(jié)點可靠接收。

主節(jié)點發(fā)出針對位于其信號無法覆蓋的盲區(qū)的從節(jié)點B的紅外信號，所述信號未被從節(jié)點B接收因而在規(guī)定的時間內未收到來自從節(jié)點B的反饋信號，則主節(jié)點向之前已經(jīng)收到正常反饋信號的從節(jié)點A發(fā)出針對從節(jié)點B的紅 外信號，從節(jié)點A收到這一紅外信號后再將其轉發(fā)，轉發(fā)的紅外信號能夠覆蓋從節(jié)點B而被其接收。

可將智能插座作為紅外中繼反饋節(jié)點，用其內部的紅外接收模塊接收盲區(qū)內其它智能插座發(fā)回的反饋信號，再將反饋信號轉發(fā)到主節(jié)點。

從節(jié)點B接收到從節(jié)點A轉發(fā)的紅外信號后發(fā)送反饋信號，反饋信號被從節(jié)點A接收，從節(jié)點A再將這個反饋信號發(fā)送到主節(jié)點，從而實現(xiàn)了從節(jié)點A對從節(jié)點B的信號轉發(fā)及雙向通訊。

本發(fā)明提供了一種紅外雙向通訊智能插座及其系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的智能插座需要內置WiFi或藍牙模塊以及其它無線通訊模塊帶來的架構復雜成本高的問題，解決了具有紅外接收模塊的智能插座只能單向通訊，信號接收失敗在發(fā)送端無法得知的問題，作為從節(jié)點的智能插座采用成本低廉的紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊與主節(jié)點進行雙向通訊傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)各種操作控制，還可用手機通過主節(jié)點對智能插座進行雙向通訊傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠程操作控制，對于具有計量模塊的智能插座還可將插座用電量等數(shù)據(jù)發(fā)送到主節(jié)點，再通過主節(jié)點發(fā)送到手機端。多個智能插座可組網(wǎng)，實現(xiàn)對多個智能插座的聯(lián)動。此外，還可將智能插座作為紅外中繼轉發(fā)節(jié)點，將紅外信號發(fā)送到主節(jié)點無法覆蓋的盲區(qū)，從而被位于盲區(qū)的智能插座以及其它從節(jié)點可靠接收，擴展了通訊范圍。本發(fā)明架構簡單，成本低廉，使用方便，給用戶帶來了舒適的體驗。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有顯著的技術進步。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的智能插座的原理框圖。

圖2是本發(fā)明的主節(jié)點的原理框圖之一。

圖3是本發(fā)明的主節(jié)點的原理框圖之二。

圖4是本發(fā)明的作為從節(jié)點的智能插座與主節(jié)點紅外雙向通訊的原理框圖。

圖5是本發(fā)明的主節(jié)點與智能插座、家用電器以及智能燈泡進行紅外雙向通訊和單向通訊的原理框圖。

圖6是本發(fā)明的主節(jié)點與智能插座、家用電器以及智能硬件進行紅外雙向通訊的原理框圖。

圖7是本發(fā)明的作為從節(jié)點的智能插座還作為紅外中繼轉發(fā)節(jié)點與主節(jié)點進行紅外雙向通訊的原理框圖。

圖8是本發(fā)明的主節(jié)點與手機點對點通訊的原理框圖。

圖9是本發(fā)明的主節(jié)點通過路由器與手機通訊的原理框圖。

圖10是本發(fā)明的主節(jié)點通過路由器和互聯(lián)網(wǎng)與手機通訊的原理框圖。

圖11是本發(fā)明的主節(jié)點通過智能網(wǎng)關、路由器和互聯(lián)網(wǎng)與手機通訊的原理框圖。

圖12是本發(fā)明的智能插座及其系統(tǒng)組網(wǎng)通訊的原理框圖。

圖13是本發(fā)明的智能插座具有計量模塊實施例的原理框圖。

圖14是本發(fā)明的智能插座的結構示意圖之一。

圖15是本發(fā)明的智能插座的結構示意圖之二。

圖16是本發(fā)明的智能插座的結構示意圖之三。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。

如圖1所示，本發(fā)明的一種紅外雙向通訊智能插座及其系統(tǒng)，所述智能插座包括LED光源模塊、電源模塊、驅動模塊、紅外接收模塊和微處理器，還包括紅外發(fā)射模塊，所述紅外發(fā)射模塊與微處理器的紅外發(fā)射端口連接，所述智能插座為系統(tǒng)的從節(jié)點。

紅外發(fā)射模塊用于發(fā)送紅外信號給主節(jié)點，紅外接收模塊用于接收主節(jié)點發(fā)出的紅外信號，實現(xiàn)主節(jié)點與作為從節(jié)點的智能插座之間的紅外雙向通訊，進行數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)各種操作控制。

如圖2和圖3所示，本發(fā)明還包括主節(jié)點，所述主節(jié)點具有紅外發(fā)射模塊、紅外接收模塊、電源模塊、微處理器、無線通訊模塊或具有微處理器的無線通訊模塊，所述紅外發(fā)射模塊與所述微處理器的紅外發(fā)射端口連接，所述紅外接收模塊與微處理器的紅外接收端口連接，所述無線通訊模塊與微處理器的無線通訊端口連接。主節(jié)點的無線通訊模塊或帶有微處理器的無線通訊模塊為WiFi模塊或2.4G無線模塊或5G無線模塊或433M無線模塊或315M無線模塊或Zigbee模塊或Z-Wave模塊或藍牙模塊其中之一。

紅外發(fā)射模塊發(fā)送紅外信號給智能插座，紅外接收模塊接收智能插座發(fā)出的紅外信號，實現(xiàn)主節(jié)點與作為從節(jié)點的智能插座的紅外雙向通訊，進行數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)各種操作控制。

本發(fā)明還包括手機APP，所述手機APP具有操作界面和操作按鈕，操作手機APP，手機通過無線路由器與主節(jié)點進行通訊或手機通過無線路由器、智能網(wǎng)關與主節(jié)點進行通訊或手機通過藍牙或WiFi點對點直接與主節(jié)點進行無線通訊或手機通過無線路由器、無線轉有線智能網(wǎng)關與主節(jié)點進行通訊，再通過主節(jié)點與作為從節(jié)點的智能插座的進行紅外雙向通訊，實現(xiàn)手機與智能插座的雙向通訊，進行數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)各種操作控制。

如圖4所示，作為從節(jié)點的智能插座接收主節(jié)點發(fā)送的紅外信號，若收到本從節(jié)點的紅外信號則響應執(zhí)行，并發(fā)送反饋信號給主節(jié)點，若主節(jié)點在規(guī)定的時間內未收到反饋信號，則重新發(fā)送紅外信號。

若主節(jié)點重新發(fā)送紅外信號后仍沒有收到反饋信號，則主節(jié)點發(fā)出聲光提示信號傳送失敗或將傳送失敗的信息發(fā)送到手機端，在手機上顯示傳送失敗的信息，使用戶請檢查智能插座的安放位置和距離是否合適，是否接入電源以及是否損壞。

如圖14至圖16所示，智能插座的紅外發(fā)射模塊為多個紅外發(fā)射管11組成或為一大功率寬角度紅外發(fā)射管或模組，紅外接收模塊為紅外接收頭12，所述多個紅外發(fā)射管指向不同的方向，以將紅外線信號覆蓋房間內更大的空間被主節(jié)點或其它從節(jié)點可靠接收。紅外發(fā)射管的數(shù)量可以針對產(chǎn)品的型號和具體用途來確定，數(shù)量一般由1個到8個之間，對于近距離的通訊可以少用，通訊距離遠的安裝位置偏遠的可以多用。紅外發(fā)射管和紅外接收頭的具體安裝位置和角度應根據(jù)插座的具體形狀和尺寸以及孔位數(shù)量來確定，盡量避開插頭尾線部分以防被尾線遮擋。

如圖7所示，可將智能插座作為紅外中繼轉發(fā)節(jié)點，用其內部的紅外發(fā)射模塊將紅外信號發(fā)送到主節(jié)點的紅外信號無法覆蓋的盲區(qū)，從而被位于盲區(qū)的智能插座以及其它從節(jié)點可靠接收。

主節(jié)點發(fā)出針對位于其信號無法覆蓋的盲區(qū)的從節(jié)點B的紅外信號，所述信號未被從節(jié)點B接收因而在規(guī)定的時間內未收到來自從節(jié)點B的反饋信號，則主節(jié)點向之前已經(jīng)收到正常反饋信號的從節(jié)點A發(fā)出針對從節(jié)點B的紅外信號，從節(jié)點A收到這一紅外信號后再將其轉發(fā)，轉發(fā)的紅外信號能夠覆蓋從節(jié)點B而被其接收。

可將智能插座作為紅外中繼反饋節(jié)點，用其內部的紅外接收模塊接收盲區(qū)內其它智能插座發(fā)回的反饋信號，再將反饋信號轉發(fā)到主節(jié)點。

從節(jié)點B接收到從節(jié)點A轉發(fā)的紅外信號后發(fā)送反饋信號，反饋信號被從節(jié)點A接收，從節(jié)點A再將這個反饋信號發(fā)送到主節(jié)點，從而實現(xiàn)了從節(jié)點A對從節(jié)點B的信號轉發(fā)及雙向通訊。

如圖5所示，主節(jié)點既可與智能插座通訊進行雙向通訊，又可與帶有紅外接收模塊的家用電器進行單向通訊，目前這類家用電器還比較多。

如圖6所示，主節(jié)點可與智能插座通訊進行雙向通訊，還可與帶有紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊的家用電器以及各種智能硬件進行雙向通訊。

如圖12所示，本發(fā)明的智能插座作為從節(jié)點和主節(jié)點紅外雙向通訊，通過 從節(jié)點的中繼轉發(fā)實現(xiàn)通訊區(qū)域的擴展，如房間B中的描述，還可通過多個從節(jié)點進行中繼轉發(fā)，進一步擴展紅外雙向通訊的覆蓋范圍。多個主節(jié)點可以通過智能網(wǎng)關組網(wǎng)，也可以多個具有WiFi的主節(jié)點直接通過路由器組網(wǎng)，可實現(xiàn)主節(jié)點之間的互訪，一個房間內的主節(jié)點可以訪問其它房間的從節(jié)點，可用手機互聯(lián)網(wǎng)與各個主節(jié)點及從節(jié)點通訊，傳輸數(shù)據(jù)及操作控制。本發(fā)明采用低成本紅外技術實現(xiàn)了作為的從節(jié)點的智能插座與主節(jié)點的雙向通訊進而實現(xiàn)了手機與智能插座及網(wǎng)絡內的其它家用電器及智能硬件的通訊，使智能照明、智能家居以及物聯(lián)網(wǎng)全面進入家庭成為可能。

如圖13所示，本發(fā)明的智能插座還包括計量模塊，串聯(lián)在220V到插座電極的回路中，其信號輸出端與微處理器的計量端口連接，若需要低壓直流電源則由電源模塊供給。這樣可將插座用電量等數(shù)據(jù)發(fā)送到主節(jié)點，再通過主節(jié)點發(fā)送到手機端供用戶查看，還可將數(shù)據(jù)保存在手機APP里或上傳到云端，供用戶參考或采取相應的控制措施。

本發(fā)明所述的智能插座包括墻壁面板插座，帶插頭的轉換插座，帶插頭和導線的單孔位插座或多孔位排插。本智能插座的開關模塊可采用繼電器或可控硅，這些都是現(xiàn)有技術，在此不做詳細描述。

本發(fā)明所述的主節(jié)點可以做成智能開關、智能遙控器、智能網(wǎng)關、智能臺燈、智能床頭燈、智能情景燈、智能機器人以及其它家用電器。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。