本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)家電設備的技術領域,具體來說,涉及智能空調。
背景技術:
目前的物聯(lián)網(wǎng)家電通過在家電上設置無線通信模塊,使得家電具備聯(lián)網(wǎng)能力。文獻1(CN102481110A)公開了一種物聯(lián)網(wǎng)家電設備,通過在家電上插接無線通信裝置,而使家電連接至物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能。
PLC(電力線載波通信)是另一種家電聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)有技術。采用PLC技術的最大優(yōu)點是不需要布設其他網(wǎng)絡,只采用原有電力線就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。對比文獻2(CN102938729A)公開了一種智能家電,多個電器通過電力線網(wǎng)絡連接至電力線載波網(wǎng)關組網(wǎng),電力線載波網(wǎng)關通過與路由器連接,從而接入物聯(lián)網(wǎng)。
但傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)家電的功能設計僅局限于使家電連接至無線通信模塊或路由器,使之能夠用手機等遠程設備進行操縱,這種設計思想僅僅使空調具備了智能家居基礎接入功能,定位于互聯(lián)網(wǎng)參與者的角色。此外,仍需布設網(wǎng)線接入路由器以接入物聯(lián)網(wǎng)。
技術實現(xiàn)要素:
為解決上述技術問題,本發(fā)明的技術方案如下:
本發(fā)明目的在于提供一種物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng),包括:智能手機,布置在多個房間內的多個智能空調,PLC網(wǎng)絡和以太網(wǎng)轉換模塊;每個智能空調包括WIFI路由模塊和PLC通信模塊;智能空調通過PLC通信模塊接入PLC網(wǎng)絡,利用PLC網(wǎng)絡對多個智能空調進行組網(wǎng);PLC網(wǎng)絡經(jīng)由以太網(wǎng)轉換模塊連接互聯(lián)網(wǎng);智能手機以無線方式接入WIFI路由模塊,從而實現(xiàn)智能手機與互聯(lián)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
進一步的,智能空調還包括中央處理器和溫濕度傳感器,溫濕度傳感器用于采集室內的溫度和濕度,將采集數(shù)據(jù)傳送給中央處理器,中央處理器將采集到的溫度和濕度與目標溫濕度對比,生成溫控指令。
進一步的,PLC通信模塊包括通信電路、載波控制電路、載波發(fā)送電路、載波接收電路、模擬調制電路以及信號耦合電路;其中,
通信電路為串口通信電路,與中央處理器和載波控制電路連接,完成中央處理器和載波控制電路之間的串口通信;
載波信號發(fā)送電路對載波控制電路輸出的信號進行放大,并通過信號耦合電路耦合到電力線上;
載波信號接收電路對信號耦合電路耦合的信號進行濾波并通過載波信號解調電路解調后輸出至載波控制電路進行處理;
中央處理器進一步連接到WIFI路由模塊,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)在WIFI網(wǎng)絡和PLC網(wǎng)絡之間的傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供了一種物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng)的通信方法,包括以下步驟:
S1:智能手機接入WIFI路由模塊,用戶通過智能手機向WIFI路由模塊發(fā)送訪問請求信號;
S2:WIFI路由模塊將訪問請求信號傳送給中央處理器;
S3:中央處理器將訪問請求信號傳送給PLC通信模塊;
S4:PLC通信模塊將訪問請求信號調制為PLC信號;
S5:PLC信號經(jīng)PLC網(wǎng)絡傳送至以太網(wǎng)轉換模塊;
S6:以太網(wǎng)轉換模塊進行格式轉換,將PLC信號轉換為以太網(wǎng)格式,發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)服務器;
S7:互聯(lián)網(wǎng)服務器對訪問請求作出響應,經(jīng)PLC網(wǎng)絡返回被訪問數(shù)據(jù)。
進一步的,步驟S4具體包括:
S41:串口通信電路接收中央處理器發(fā)送的訪問請求信號,完成中央處理器和載波控制電路之間的串口通信,從而將訪問請求信號傳送給載波控制電路;
S42:載波控制電路將收到的訪問請求信號轉換為FSK信號;
S43:載波信號發(fā)送電路對載波控制電路輸出的FSK信號進行放大,并通過信號耦合電路耦合到電力線上,調制為載有訪問信息的PLC信號。
進一步的,步驟S7具體包括:
S71:互聯(lián)網(wǎng)服務器將被訪問數(shù)據(jù)發(fā)送給以太網(wǎng)轉換模塊;
S72:以太網(wǎng)轉換模塊進行格式轉換,將被訪問數(shù)據(jù)轉換為載有被訪問信息的PLC信號;
S73:PLC信號經(jīng)PLC網(wǎng)絡發(fā)送至PLC通信模塊;
S74:PLC通信模塊對收到的PLC信號進行解調,恢復出被訪問數(shù)據(jù),傳送給中央處理器;
S75:中央處理器將被訪問數(shù)據(jù)傳送給WIFI路由模塊;
S76:WIFI路由模塊將被訪問數(shù)據(jù)發(fā)送給接入WIFI路由模塊的智能手機。
進一步的,步驟S74具體包括:
S741:信號耦合電路從電力線中耦合出PLC信號;
S742:載波信號接收電路對信號耦合電路耦合的信號進行濾波
S743:載波信號解調電路對載波信號接收電路輸出的信號進行解調,輸出至載波控制電路進行處理;
S744: 串口通信電路接收載波控制電路處理后的信號,完成中央處理器和載波控制電路之間的串口通信,從而將被訪問數(shù)據(jù)傳送給中央處理器。
通過本申請的方案,提供了一種物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng),具體來說涉及智能空調,旨在定位于互聯(lián)網(wǎng)提供者與管理者的角色,克服了現(xiàn)有技術的缺陷,同時不需要額外布設網(wǎng)線。
附圖說明
圖1示出本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng)。
圖2示出本發(fā)明的PLC通信模塊結構示意。
具體實施方式
以下結合說明書附圖及具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術方案。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng)。
參照圖1,該物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng)100包括智能手機101,布置在多個房間內的多個智能空調102,PLC網(wǎng)絡103和以太網(wǎng)轉換模塊104。每個智能空調102包括WIFI路由模塊1021和PLC通信模塊1022。智能空調通過PLC通信模塊1022接入PLC網(wǎng)絡103,利用PLC網(wǎng)絡103對多個智能空調102進行組網(wǎng)。PLC網(wǎng)絡103經(jīng)由以太網(wǎng)轉換模塊104連接以太網(wǎng),例如互聯(lián)網(wǎng)。智能手機101以無線方式接入WIFI路由模塊1021,從而實現(xiàn)智能手機101與互聯(lián)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
參照圖2,智能空調還可以包括中央處理器和溫濕度傳感器,溫濕度傳感器用于采集室內的溫度和濕度,將采集數(shù)據(jù)傳送給中央處理器,中央處理器將采集到的溫度和濕度與目標溫濕度對比,生成溫控指令。
PLC通信模塊包括通信電路、載波控制電路、載波發(fā)送電路、載波接收電路、模擬調制電路以及信號耦合電路。
其中,通信電路為串口通信電路,與中央處理器和載波控制電路連接,完成中央處理器和載波控制電路之間的串口通信。載波信號發(fā)送電路對載波控制電路輸出的信號進行放大,并通過信號耦合電路耦合到電力線上;載波信號接收電路對信號耦合電路耦合的信號進行濾波并通過載波信號解調電路解調后輸出至載波控制電路進行處理。中央處理器進一步連接到WIFI路由模塊,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)在WIFI網(wǎng)絡和PLC網(wǎng)絡之間的傳輸。
本發(fā)明還提供一種物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng)的通信方法,該物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng)的通信方法包括以下步驟:
S1:智能手機接入WIFI路由模塊,用戶通過智能手機向WIFI路由模塊發(fā)送訪問請求信號;
S2:WIFI路由模塊將訪問請求信號傳送給中央處理器;
S3:中央處理器將訪問請求信號傳送給PLC通信模塊;
S4:PLC通信模塊將訪問請求信號調制為PLC信號;
S5:PLC信號經(jīng)PLC網(wǎng)絡傳送至以太網(wǎng)轉換模塊;
S6:以太網(wǎng)轉換模塊進行格式轉換,將PLC信號轉換為以太網(wǎng)格式,發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)服務器;
S7:互聯(lián)網(wǎng)服務器對訪問請求作出響應,經(jīng)PLC網(wǎng)絡返回被訪問數(shù)據(jù)。
具體而言,步驟S4包括以下步驟:
S41:串口通信電路接收中央處理器發(fā)送的訪問請求信號,完成中央處理器和載波控制電路之間的串口通信,從而將訪問請求信號傳送給載波控制電路;
S42:載波控制電路將收到的訪問請求信號轉換為FSK信號;
S43:載波信號發(fā)送電路對載波控制電路輸出的FSK信號進行放大,并通過信號耦合電路耦合到電力線上,調制為載有訪問信息的PLC信號。
具體而言,步驟S7包括以下步驟:
S71:互聯(lián)網(wǎng)服務器將被訪問數(shù)據(jù)發(fā)送給以太網(wǎng)轉換模塊;
S72:以太網(wǎng)轉換模塊進行格式轉換,將被訪問數(shù)據(jù)轉換為載有被訪問信息的PLC信號;
S73:PLC信號經(jīng)PLC網(wǎng)絡發(fā)送至PLC通信模塊;
S74:PLC通信模塊對收到的PLC信號進行解調,恢復出被訪問數(shù)據(jù),傳送給中央處理器;
S75:中央處理器將被訪問數(shù)據(jù)傳送給WIFI路由模塊;
S76:WIFI路由模塊將被訪問數(shù)據(jù)發(fā)送給接入WIFI路由模塊的智能手機。
具體而言,步驟S74包括以下步驟:
S741:信號耦合電路從電力線中耦合出PLC信號;
S742:載波信號接收電路對信號耦合電路耦合的信號進行濾波
S743:載波信號解調電路對載波信號接收電路輸出的信號進行解調,輸出至載波控制電路進行處理;
S744: 串口通信電路接收載波控制電路處理后的信號,完成中央處理器和載波控制電路之間的串口通信,從而將被訪問數(shù)據(jù)傳送給中央處理器。
本發(fā)明與傳統(tǒng)智能空調相比較,技術優(yōu)勢有以下幾點:
本發(fā)明在智能家居中定位更高,傳統(tǒng)智能空調僅實現(xiàn)普通空調入網(wǎng)以及通過移動設備遠程操縱的功能,實質上與遙控器控制空調并無本質區(qū)別;而本發(fā)明搶占的是智能家居入口角色,不僅是網(wǎng)絡參與者,還是定位網(wǎng)絡服務提供者與管理者,所有移動設備、智能家居都將通過其實現(xiàn)Internet互聯(lián)互通、遠程管理。真正的物聯(lián)網(wǎng)智能家電,傳統(tǒng)智能空調通過下載各自的app應用實現(xiàn)單臺移動設備與目標空調綁定,進而通過各自廠家智能中心平臺實現(xiàn)遠程操縱以及空調相關數(shù)據(jù)的查詢;而本發(fā)明通過電力線方式組建了家庭空調統(tǒng)一網(wǎng)絡,移動設備能夠通過智能空調實現(xiàn)上網(wǎng),同時也可以實現(xiàn)傳統(tǒng)智能空調技術中移動設備對空調的無線管理和控制。本發(fā)明實現(xiàn)了WIFI網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、電力線網(wǎng)的融合。
本發(fā)明可代替?zhèn)鹘y(tǒng)路由器在WiFi信號全覆蓋方面的作用,并依托安裝空調的家庭以及小型公司共有特點,即設計安裝空調的家庭以及小型公司一般都有多臺空調,且空調溫控區(qū)域絕大部分覆蓋人們起居、工作、休息區(qū)域,可以使得空調溫控區(qū)域與無線信號覆蓋區(qū)域同步覆蓋。相對普通WiFi無線路由器還具有性能穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢,移動終端和無線信號源很近,隔墻隔層部分又由電力線有線傳輸,速率有保障;組網(wǎng)簡單便捷,路由功能的空調只需接電源線,不需要布設網(wǎng)線,拓展功能的空調僅接電源線;綠色環(huán)保,低發(fā)射功率、消除了用戶對高功率輻射可能危害健康的擔憂、更加綠色環(huán)保。
下面以一戶普通三居室戶型的本發(fā)明安裝方案為例進行闡述,首先考慮安裝空調位置和數(shù)量,假設客廳安裝立式空調一臺,每個臥室分別安裝壁掛式空調一臺,共計四臺??蛷d位置安裝立式空調室內機后接入市電,在住宅樓的互聯(lián)網(wǎng)接入總機處設置以太網(wǎng)轉換模塊,將互聯(lián)網(wǎng)接入PLC網(wǎng)絡;分別在臥室1、臥室2和臥室3位置安裝壁掛式空調,只需接入市電即可,空調之間通過PLC方式傳輸數(shù)據(jù),各個房間均實現(xiàn)了WIFI信號的優(yōu)質覆蓋,用戶與空調通過WiFi信號進行數(shù)據(jù)傳輸從而實現(xiàn)Internet無線接入,也可同時實現(xiàn)對空調的無線管理和控制。
盡管在裝置的上下文中已描述了一些方面,但明顯的是這些方面也表示對應方法的描述,其中塊或設備與方法步驟或方法步驟的特征相對應。類似地,在方法步驟的上下文中所描述的各方面也表示對應的塊或項目或者對應裝置的特征的描述??梢酝ㄟ^(或使用)如微處理器、可編程計算機、或電子電路之類的硬件裝置來執(zhí)行方法步驟中的一些或所有。可以通過此類裝置來執(zhí)行最重要的方法步驟中的某一個或多個。
所述實現(xiàn)可以采用硬件或采用軟件或可以使用例如軟盤、DVD、藍光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、或閃存之類的具有被存儲在其上的電子可讀控制信號的數(shù)字存儲介質來執(zhí)行,所述電子可讀控制信號與可編程計算機系統(tǒng)配合(或能夠與其配合)以使得執(zhí)行相應的方法。可以提供具有電子可讀控制信號的數(shù)據(jù)載體,所述電子可讀控制信號能夠與可編程計算機系統(tǒng)配合以使得執(zhí)行本文所描述的方法。
所述實現(xiàn)還可以采用具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品的形式,當計算機程序產(chǎn)品在計算機上運行時,程序代碼進行操作以執(zhí)行該方法??梢栽跈C器可讀載體上存儲程序代碼。
以上所描述的僅是說明性,并且要理解的是,本文所描述的布置和細節(jié)的修改和變化對于本領域技術人員而言將是明顯的。因此,意在僅由所附權利要求的范圍而不是由通過以上描述和解釋的方式所呈現(xiàn)的特定細節(jié)來限制。