一种物联网插座制造技术

一种物联网插座，包括客户端和设于插座上的智能单元；所述智能单元包括电源模块、身份识别模块、通讯模块、电能计量模块、继电器模块和处理模块；电能计量模块对经过插座的电能信息进行采集和计量，并输出电能信息到处理模块，处理模块将电能信息通过通讯模块传输到客户端；处理模块通过通讯模块接收客户端传输的信号，并输出控制信号到继电器模块，控制继电器触点的断开或者闭合；本实用新型专利技术设置的通讯模块具有GSM和GPRS两者通信方式，与传统通过短信方式相比，使用成本得到了较大的降低；采用先进的电能计量模块，让用户时刻得知电能的使用情况；设置的温湿度传感器，具备了精确的环境监测功能；同时通过客户端轻松实现了对插座的智能控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于插座领域，具体涉及一种物联网插座。
技术介绍
智能家居是以住宅为平台，通过物联网技术提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现居住环境的环保节能。作为家中各种设备与电网连接的中间设备一插座，在智能家居中扮演着重要的角色。现有市场上的智能插座使用GSM方式，具有如下不足:使用成本过高，每条短信消费人民币I角；受限制于短信文本长度和发送机制，无法实时回馈插座的电能消耗情况;控制方式过于简单，只能简单实现关断与开启，智能程度较低。
技术实现思路
本技术旨在提供一种使用方便、成本低的物联网插座。为解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案:一种物联网插座，包括客户端和设于插座上的智能单元；智能单元包括电源模块、身份识别模块、通讯模块、电能计量模块、继电器模块和处理模块；通讯模块通过身份识别模块进行身份认证，实现通讯功能；通讯模块包括GSM和GPRS两个通信单元；电能计量模块对经过插座的电压和电流进行采集和计量得出电能信息，并将电能信息到处理模块;处理模块将接收到的电能信息通过通讯模块传输到客户端；处理模块通过通讯模块接收客户端传输的信号，并输出控制信号到继电器模块，控制继电器触点的断开或者闭合；电源模块为智能单元各个模块的工作提供直流电。智能单元还包括温湿度传感器，温湿度传感器将采集到的温湿度信息传输到处理模块，处理模块将接收到的温湿度信息通过通讯模块传输到客户端。智能单元还包括两个发光二极管驱动电路和智能单元工作状态发光二极管、身份识别模块工作状态发光二极管，两个发光二极管驱动电路分别连接处理模块的信号输出端;两个发光二极管驱动电路分别驱动智能单元工作状态发光二极管和身份识别模块工作状态发光二极管的工作。身份识别模块和通讯模块之间连接有静电保护芯片，静电保护芯片的型号为SMF05Co所述通讯模块的型号为SB1900A。所述处理模块和继电器模块之间连接有光耦隔离器。电能计量模块包括电压电流采集电路和电能计量芯片，电压电流采集电路连接电能计量芯片的信号输入端，电能计量芯片的型号为BL6523A。所述通讯模块的电源输入端上连接有电源转换芯片，电源转换芯片连接电源模块。电源转换芯片的型号为MIC29302。处理模块的输出端上连接有报警电路。所述插座上设置有天线，通讯模块通过天线进行数据的收发。通过以上技术方案，本技术的有益效果为:1.设置的通讯模块具有GSM和GPRS两种通信模式，与传统短信方式相比，使用成本得到了较大的降低；2.设置的电能计量模块，让用户时刻得知电能的使用情况；3.设置的温湿度传感器，具备精确的环境监测功能，使用户可以时刻得知插座周围的温湿度信息；4.设置的客户端可以轻松实现对插座的智能控制，使用方便；5.设置于处理模块和继电器模块之间的光电隔离器可以将处理模块和高压电进行隔离，保证处理模块的稳定工作；6.静电保护芯片可以防止身份识别模块被静电损坏，延长身份识别模块的使用寿命;7.电源转换芯片保证了通讯模块的稳定工作；8.设置的发光二极管可以显示出智能单元的工作状态；9.设置的报警电路可以在插座周围的温湿度超过设定值时发出报警信号。【附图说明】图1为本技术原理框图；图2为身份识别模块原理图；图3为通讯模块供电原理图。【具体实施方式】如图1所示的物联网插座，包括客户端和设于插座上的智能单元。客户端为手机客户端，通过客户端用户可以发送信号实现对插座的远程控制，同时在客户端上用户可以实时了解到流经插座的电量和插座的周围环境。智能单元实现了对插座的智能控制，包括处理模块和与处理模块进行数据传输的身份识别模块、通讯模块、电能计量模块、继电器模块、温湿度传感器、工作状态指示二极管和报警电路。智能单元还包括电源模块，电源模块为智能单元的工作提供直流电；为了保证智能单元的工作效果，在实施的时候电源模块可以选用型号为LS03-15B05SRD2的电源模块，该电源模块可以将220V的市电转换为5V的直流，工作性能稳定，使用起来效果比较好。型号为LS03-15B05SRD2的电源模块为市售产品，生产厂商为浙江长兴金太阳电源有限公司，对其内部结构不再赘述。处理模块可以实现数据的接收和处理，同时根据接收到的数据输出相应的信号，实现控制功能;在实施的时候，处理模块选用单片机。身份识别模块用于身份认证，通过身份识别模块可以实现通讯模块的通讯功能。身份识别模块为SM卡，为了配合SM卡在插座上设置有SM卡槽。为了保护SM卡，在SM卡和通讯模块之间设置有静电保护芯片，静电保护芯片的型号为SMF05C。如图2所示，通讯模块Ul的数据引脚(引脚S頂DATA)通过第三电阻R3连接身份识别模块U3的串口引脚(引脚I/O)和静电保护芯片U2，为了提高静电保护的效果第三电阻R3的阻值为22 Ω。为了进行滤波，通讯模块Ul的数据引脚还通过第一电容Cl接地。通讯模块Ul的复位引脚(引脚SM RST)通过第一电阻Rl连接身份识别模块U3的复位引脚(RST)和静电保护芯片U2的复位引脚。通讯模块Ul的时钟引脚通过第二电阻R2连接静电保护芯片U2的时钟引脚和身份识别模块U3的时钟引脚(引脚CLK)。通讯模块包括GSM和GPRS两个通信单元，在实施的时候通讯模块的型号选择为S頂900A。这种通讯模块可以完美的结合GSM与GPRS两种通信优势，精简通讯命令，与传统通过短信进行数据传输的方式相比可以大大降低使用成本。为了实现通讯模块的收发目的，在插座上设置有天线，通讯模块通过天线实现数据的收发。为了保证通讯模块的正常工作，在通讯模块的电源输入端上连接有电源转换芯片，电源转换芯片的型号为MIC29302。电源转换芯片连接电源模块，从而使得电源模块通过电源转换芯片为通讯模块供电。如图3所示，电源模块U4的输出引脚通过第三滤波电容C3连接电源转换芯片U5的输入引脚(引脚IN)，电能转换芯片U5的输出引脚(引脚OUT)通过串联连接的第三电阻R3和第五电阻R5接地；电能转换芯片U5的输出引脚上还连接有并联连接的第四电容C4、第五电容C5和第四电阻R4，第四电容C4、第五电容C5和第四电阻R4均接地；同时电能转换芯片U5的输出引脚还连接通讯模块U6的电源输入端，从而为通讯模块U6提供直流电。通讯模块U4在工作初始时会导致电压跌落，电流出现峰值，单纯的电源模块不能实现其电能供给;设置的电源转换芯片U5保证了其电能供给，进而保证了其工作的稳定性。设置的第四电容C4和第五电容C5可以防止因通讯模块初始电压不稳定而造成通讯模块U4的自动关机，进而保证了工作的稳定性。为了保证效果第四电容C4的值为10uf，第五电容C5的值为10nf，从而实现滤除电压峰值的目的。通过设置电源转换芯片U5使得通讯模块U6的供给电压为4V，最大输出电流为3A，能够满足型号为S頂900A的通讯模块U6的需求，保证通讯模块U6的稳定工作。电能计量模块用于对流经插座的电流的电能进行计算，包括电压电流采集电路和电能计量芯片(型号为BL6523A)。电压电流采集电当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物联网插座，其特征在于：包括客户端和设于插座上的智能单元；智能单元包括电源模块、身份识别模块、通讯模块、电能计量模块、继电器模块和处理模块；通讯模块通过身份识别模块进行身份认证；通讯模块包括GSM和GPRS两个通信单元；电能计量模块对经过插座的电压和电流进行采集和计量得出电能信息，并将电能信息传输到处理模块；处理模块将接收到的电能信息通过通讯模块传输到客户端；处理模块通过通讯模块接收客户端传输的信号，并输出控制信号到继电器模块，控制继电器触点的断开或者闭合；电源模块为智能单元各个模块的工作提供直流电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王金鹏，樊晓虹，郭蓓蕾，贺伟，殷许鹏，陈国振，宁蕴绯，邢广成，王丹阳，侯慧灿，肖潇，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：新型
国别省市：河南;41