一種基于mqtt協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種智能家居電器的即時控制通信管理系統(tǒng)，具體的涉及一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前智能家居電器越來普及，其中一個廣受歡迎的原因是，家居電器的控制可以不需要人們親自過去操作，通過一個無線遙控端就能實現(xiàn)，因而提高無線遙控體驗尤為重要。在無線通信控制方面常用的是基于ZigBee技術(shù)的解決方案，雖然具有自組網(wǎng)，低功耗，安全可靠等許多優(yōu)點，但是卻并不能有效解決在超長距離的控制通信，尤其是互聯(lián)網(wǎng)通信控制，并且ZigBee組網(wǎng)控制復(fù)雜。在物聯(lián)網(wǎng)無線通信方面，當(dāng)隨著智能家居電器的增多，比如在小區(qū)、廠房和公司寫字樓等需要大規(guī)模使用的地方時，需要一種能夠?qū)λ鼈冞M(jìn)行統(tǒng)一的即時性的遠(yuǎn)程控制管理，且通信控制系統(tǒng)簡單易擴展，又能夠提供在低帶寬、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)中的可靠通信的智能家居電器控制系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，可以實現(xiàn)低功耗遠(yuǎn)程穩(wěn)定控制大量家居電器。
[0004]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，包括家居電器硬件平臺、無線路由器、MQTT服務(wù)器和裝有APP的遠(yuǎn)程控制端，所述遠(yuǎn)程控制終端通過網(wǎng)絡(luò)與所述MQTT服務(wù)器的一端遠(yuǎn)程連接，所述MQTT服務(wù)器的另一端通過網(wǎng)絡(luò)與所述無線路由器的一端相連，所述無線路由器的另一端通過wifi與所述家居硬件平臺相連。
[0005]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用基于MQTT通信協(xié)議，可以在任何能連接上網(wǎng)絡(luò)的地方使用手機等智能設(shè)備去即時控制管理大規(guī)模的智能小家電設(shè)備，不需要綜合布線，減少了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，便于開發(fā)成產(chǎn)品，適用于大規(guī)模的廠區(qū)，樓宇的的智能家居設(shè)備控制，本實用新型一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)可以統(tǒng)一有效控制管理大量的智能家居設(shè)備；同時本實用新型可以在低功耗的條件下實現(xiàn)在低帶寬、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)可靠、即時的通信。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0007]進(jìn)一步，所述家居硬件平臺包括主控單片機、LCD顯示屏、驅(qū)動電路和電源，所述LCD顯示屏與所述主控單片機的顯示輸出端口相連，所述電源與所述主控單片機的電源輸入端口相連，所述驅(qū)動電路的輸入接口與所述主控單片機的控制輸出端相連，所述驅(qū)動電路的輸出端與一種家居電器相連或同時分別與多種家居電器相連。
[0008]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:本實用新型使用了LCD顯示屏，可以顯示控制的電器狀態(tài)或其他需要顯示的傳感器測量值，使其更加直觀。
[0009]進(jìn)一步，所述主控單片機由Edison芯片和基于arduino的Edison擴展板組成，所述Edison芯片集成在所述基于arduino的Edison擴展板的上。
[0010]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:本實用新型使用了Edison芯片，其優(yōu)越的計算性能與豐富的接口資源，可以為智能家居設(shè)備添加更多實用且靈敏的傳感器，比如紅外傳感器，溫度傳感器，空氣檢測傳感器等等，使得智能家居電器使用起來更加實用便捷，為人們提供更舒適的生活環(huán)境，而且Edison芯片即使在開啟WiFi功能下其耗能也非常之低，非常適合這種需長時間工作或待機狀態(tài)。
[0011]進(jìn)一步，所述電源包括高頻開關(guān)電源和12V電壓轉(zhuǎn)換電路，所述高頻開關(guān)電源的輸入端接市電，所述高頻開關(guān)電源的輸出端連接所述12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述基于ardu i no的Ed i s on擴展板的電源輸入端口相連。
[0012]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:本實用新型使用了高頻開關(guān)電源，可以直接用市電供電，不需要額外增加供電電源，使智能家居電器用起來更加省心，更不擔(dān)心續(xù)航問題。
[0013]進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程控制端為智能手機。
[0014]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:采用智能手機，方便攜帶和遠(yuǎn)程操作。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2為本實用新型一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)的家居硬件平臺結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0018]如圖1所示，一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，包括家居電器硬件平臺、無線路由器、MQTT服務(wù)器和裝有APP的遠(yuǎn)程控制端，所述遠(yuǎn)程控制終端通過網(wǎng)絡(luò)與所述MQTT服務(wù)器的一端遠(yuǎn)程連接，所述MQTT服務(wù)器的另一端通過網(wǎng)絡(luò)與所述無線路由器的一端相連，所述無線路由器的另一端通過wifi與所述家居硬件平臺相連。所述遠(yuǎn)程控制端為智能手機，并作為MQTT服務(wù)器的發(fā)布端，家居電器硬件平臺作為MQTT服務(wù)器的訂閱端。
[0019]所述家居硬件平臺的結(jié)構(gòu)如圖2所示，所述家居硬件平臺包括主控單片機、LCD顯示屏、驅(qū)動電路和電源，所述LCD顯示屏與所述主控單片機的顯示輸出端口相連，所述電源與所述主控單片機的電源輸入端口相連，所述驅(qū)動電路的輸入接口與所述主控單片機的控制輸出端相連，所述驅(qū)動電路的輸出端與一種家居電器相連或同時分別與多種家居電器相連。所述主控單片機由Edison芯片和基于arduino的Edison擴展板組成，Edison芯片中自帶有WiFi功能，所述Edison芯片集成在所述基于arduino的Edison擴展板的上。所述電源包括高頻開關(guān)電源和12V電壓轉(zhuǎn)換電路，所述高頻開關(guān)電源的輸入端接市電，所述高頻開關(guān)電源的輸出端連接所述12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述基于ar du i no的Ed i s on擴展板的電源輸入端口相連。
[0020]在本具體實施中，Edison芯片的引腳與基于arduino的Edison擴展板插孔對應(yīng)連接；所述LCD顯示屏的串行數(shù)據(jù)信號輸入端SDA和串行數(shù)據(jù)時鐘輸入端SCL分別與基于ar du i no的Ed i son擴展板的串行數(shù)據(jù)信號輸出端SDA和串行數(shù)據(jù)時鐘輸出端SCL對應(yīng)連接。所述基于arduino的Edi son擴展板的數(shù)字信號輸出端的PIN端口與驅(qū)動電路的信號輸入端的INPUT端口對應(yīng)連接。所述驅(qū)動電路的信號輸出端的OUTPUT端口與家居電器的信號輸入端的INPUT端口對應(yīng)連接。所述高頻開關(guān)電源的電源輸出正極VCC_0UT與12V電壓轉(zhuǎn)換電路的電源輸入正極VCC_IN連接，高頻開關(guān)電源的電源輸出負(fù)極GND與12V電壓轉(zhuǎn)換電路的電源輸入負(fù)極GND連接。所述12V電壓轉(zhuǎn)換電路的電源輸出正極VCC_0UT與基于arduino的Edison擴展板的電源輸入正極VCC_IN連接，基于arduino的Edison擴展板的電源輸出正極VCC_0UT與LCD顯示模塊的電源輸入正極VCC_IN連接；12V電壓轉(zhuǎn)換模塊的電源輸出負(fù)極GND與基于ar du i no的Ed i son擴展板的電源輸入負(fù)極GND、驅(qū)動電路模塊的電源輸入負(fù)極GND和電器控制電路輸入負(fù)極GND共同接地。所述高頻開關(guān)電源用于將市電轉(zhuǎn)換為24V的直流電壓，所述12V電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將24V的直流電壓轉(zhuǎn)換為12V的直流電壓。本實用新型一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)的控制方模式為互聯(lián)網(wǎng)控制通信模式，其采用MQTT通信協(xié)議，家居電器硬件平臺(訂閱端)通過Edison芯片自帶的WiFi功能連接上WiFi路由器，再通過互聯(lián)網(wǎng)接上MQTT服務(wù)器，遠(yuǎn)程控制端(發(fā)布端)以WiFi或者3G/4G流量功能連上廣域網(wǎng)上的MQTT服務(wù)器，并向MQTT服務(wù)器發(fā)布消息，MQTT服務(wù)器將遠(yuǎn)程控制端發(fā)來的消息轉(zhuǎn)發(fā)給無線路由器，并通過無線路由器轉(zhuǎn)發(fā)給家居電器硬件平臺；同時家居電器硬件平臺上的訂閱消息可以通過無線路由器轉(zhuǎn)發(fā)至MQTT服務(wù)器，并通過MQTT服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)程控制端，遠(yuǎn)程控制端根據(jù)家居電器硬件平臺訂閱的消息而發(fā)布相應(yīng)的消息。
[0021]本實用新型采用基于MQTT通信協(xié)議，可以在任何能連接上網(wǎng)絡(luò)的地方使用手機等智能設(shè)備去即時控制管理大規(guī)模的智能小家電設(shè)備，不需要綜合布線，減少了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，便于開發(fā)成產(chǎn)品，適用于大規(guī)模的廠區(qū)，樓宇的的智能家居設(shè)備控制，本實用新型一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)可以統(tǒng)一有效控制管理大量的智能家居設(shè)備；同時本實用新型可以在低功耗的條件下實現(xiàn)在低帶寬、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)可靠、即時的通信。
[0022]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，其特征在于:包括家居電器硬件平臺、無線路由器、MQTT服務(wù)器和裝有APP的遠(yuǎn)程控制端，所述遠(yuǎn)程控制終端通過網(wǎng)絡(luò)與所述MQTT服務(wù)器的一端遠(yuǎn)程連接，所述MQTT服務(wù)器的另一端通過網(wǎng)絡(luò)與所述無線路由器的一端相連，所述無線路由器的另一端通過wif i與所述家居硬件平臺相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，其特征在于:所述家居硬件平臺包括主控單片機、LCD顯示屏、驅(qū)動電路和電源，所述LCD顯示屏與所述主控單片機的顯示輸出端口相連，所述電源與所述主控單片機的電源輸入端口相連，所述驅(qū)動電路的輸入接口與所述主控單片機的控制輸出端相連，所述驅(qū)動電路的輸出端與一種家居電器相連或同時分別與多種家居電器相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，其特征在于:所述主控單片機由Edi son芯片和基于arduino的Edi son擴展板組成，所述Edi son芯片集成在所述基于arduino的Edison擴展板的上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，其特征在于:所述電源包括高頻開關(guān)電源和12V電壓轉(zhuǎn)換電路，所述高頻開關(guān)電源的輸入端接市電，所述高頻開關(guān)電源的輸出端連接所述12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述基于ardu i no的Ed i s on擴展板的電源輸入端口相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程控制端為智能手機。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)，包括家居電器硬件平臺、無線路由器、MQTT服務(wù)器和裝有APP的遠(yuǎn)程控制端，所述遠(yuǎn)程控制終端通過網(wǎng)絡(luò)與所述MQTT服務(wù)器的一端遠(yuǎn)程連接，所述MQTT服務(wù)器的另一端通過網(wǎng)絡(luò)與所述無線路由器的一端相連，所述無線路由器的另一端通過wifi與所述家居硬件平臺相連。本實用新型采用基于MQTT通信協(xié)議，不需要綜合布線，減少了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，本實用新型一種基于MQTT協(xié)議的智能家居電器控制通信系統(tǒng)可以統(tǒng)一有效控制管理大量的智能家居設(shè)備；同時本實用新型可以在低功耗的條件下實現(xiàn)在低帶寬、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)可靠、即時的通信。
【IPC分類】H04L29/08, H04L12/28
【公開號】CN205304837
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】蔣崢, 劉樂樂, 石安偉
【申請人】武漢科技大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月8日