一种智能控制方法、智能控制器及智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能控制方法、智能控制器及智能控制系统，其中，该方法包括：发送端以ts+ti为周期广播发送组网数据，判断所述发送端广播组网的实际时间是否达到所述tw；如果达到，则退出组网，如果未达到，则所述发送端继续广播组网；其中，tw为发送端广播组网的时间阈值，ts为广播发送单包组网数据所需时间，ti为发送端等待接收端返回ACK的时间阈值。本发明专利技术的智能控制方法、智能控制器及智能控制系统，基于目前存在的不能实现低功耗控制的问题，提出了收发异步控制机制，解决了智能控制器无法按时唤醒的问题，提高了数据传输成功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物联网智能控制
，具体地，涉及一种智能控制方法、智能控制器及智能控制系统。
技术介绍
伴随着物联网智能家居和无线互联网技术的发展，人们对智能设备的需求越来越高。科研人员对智能设备也进行了多方面的研究，如中国申请号为201010558473的专利技术专利公开了一种自动计量电量以及控制用电器交流回路开闭的装置，可以实现无线自动抄表、监测单个用电设备的电量、自动控制用电设备通断等应用。中国申请号为201120375094的技术公开了一种智能插座，可以实现连接在插座上的电器设备的电流、电压、电量计量、温湿度、功率和功率因数的测量显示，同时可利用手机或电脑通过ZigBee无线通讯来远程控制连接在插座上的所有电器设备。现有技术中的家居智能控制系统主要存在以下几点问题：不能实现自组网，通信距离短，对环境依赖性比较高，安全性低，无法按时唤醒及实现低功耗控制，也不能满足客户的多样化需求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的智能控制系统不能实现低功耗控制的问题，本专利技术提出了一种智能控制方法、智能控制器及智能控制系统。本专利技术的智能控制方法，包括：发送端以ts+ti为周期广播发送组网数据，判断所述发送端广播组网的实际时间是否达到所述tw；如果达到，则退出组网，如果未达到，则所述发送端继续广播组网；其中，tw为发送端广播组网的时间阈值，ts为广播发送单包组网数据所需时间，ti为发送端等待接收端返回ACK的时间阈值。本专利技术的智能控制器，包括：第一判断模块，用于发送端以ts+ti为周期广播发送组网数据，判断所述发送端广播组网的实际时间tw1是否达到所述tw；组网执行模块，用于如果达到，则退出组网，如果未达到，则所述发送端继续广播组网；其中，tw为发送端广播组网的时间阈值，ts为广播发送单包组网数据所需时间，ti为发送端等待接收端返回ACK的时间阈值。本专利技术的智能控制系统，包括：智能控制器以及以太网、服务器等。本专利技术的智能控制方法、智能控制器以及智能控制系统，集成了IPv6协议栈，使用433M无线可以自组网，在复杂的建筑物内具有较强的穿透性，对外部环境的适应力强。另外，本专利技术基于目前存在的不能实现低功耗控制的问题，提出了收发异步控制机制，解决了智能控制器无法按时唤醒的问题，提高了数据传输成功率，智能控制器采用低功耗算法实现收发端异步机制。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术智能控制系统的组网示意图；图2为本专利技术的智能控制器的电路原理图；图3为本专利技术实施例的广播组网的时序图；图4为本专利技术实施例的单点收发的时序图；图5为本专利技术实施例一的组网工作流程图；图6为本专利技术实施例二的组网工作流程图；图7为本专利技术实施例三的组网工作流程图；图8为本专利技术实施例四的智能控制器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。为了解决现有技术中存在的智能控制系统不能实现低功耗控制的问题，本专利技术提出了一种智能控制方法、智能控制器及智能控制系统。本专利技术的智能控制器可以利用WIFI直接和无线路由器通信，智能控制系统内部通信可以采用433M无线通信频率，在复杂的建筑物内具有较强的穿透性，对外部环境的适应力强。在本专利技术的多个智能控制器中，只需一个智能控制器具有WIFI通信模块，其他的智能控制器均可通过这个控制器接入互联网，进一步降低系统成本。另外，本专利技术的智能控制器采用了低功耗算法大大降低了功耗。如图1所示，为本专利技术智能控制系统的组网示意图。多个智能控制器组成智能控制系统，通过无线路由器与以太网、服务器、手机客户端进行通信，以实现通过手机客户端控制智能控制系统。如图2所示，为本专利技术的智能控制器的电路原理图，该智能控制器具有WIFI模块。智能控制器主要由WIFI模块、用于采集电流电压等参数的采集电路CS5463、CPUSTM32F103、433M无线射频模块和继电器组成。本专利技术的另一种智能控制器为不带WIFI的智能控制器，包括采集电流电压等参数的采集电路CS5463、CPUSTM32F103、433M无线射频模块和继电器。在本专利技术中，具有WIFI模块的智能控制器可以作为发送端，其他不具有WIFI的智能控制器可以作为接收端。WIFI模块包括WIFI射频部分及其协议栈，WIFI模块与STM32F103使用串口通信，在仅使用一个智能控制器的系统，智能控制器必须内置WIFI模块，在使用多个模块的系统中，仅有一个模块中内置WIFI模块即可。CS5463芯片通过SPI通信和方波信号将采集到的电流电压电能等参数的信息发送给STM32F103芯片。电流电压等参数采集电路中电流采样使用电流互感器，电压采样使用采样电阻。STM32F103作为模块的主芯片，使用基于事件驱动的操作系统，包含了protothreadlibrary、ulPTCP/IP(v4和v6)协议栈、无线传感器网络的协议IEEE802.15.4。433M无线射频模块采用SI4432芯片。继电器采用了磁保持继电器，传统的功率继电器存在着功耗高，需要维持电压进行控制，存在控制电压下滑的问题。磁保持继电器降低了继电器的工作功耗，提高了继电器开关控制的稳定性。433M无线射频模块采用低功耗设计模式，保证数据能正常收发情况下模块尽可能处于低功耗(睡眠)模式，本模块采用RFLowPowerMechanisms。传统的低功耗控制策略是同步控制机制，但这种机制存在着实现方式复杂、同步时隙漂移等问题，导致在实际使用过程中出现智能控制过期无法唤醒的问题。本专利技术基于目前存在的不能实现低功耗控制的问题，提出了收发异步控制机制，解决了智能控制器无法按时唤醒的问题，提高了数据传输成功率，智能控制器采用低功耗算法实现收发端异步机制，实现原理为发送端在固定时间段内周期性地向接收端发送数据包直到收到接收端的ACK；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能控制方法，其特征在于，包括：发送端以ts+ti为周期广播发送组网数据，判断所述发送端广播组网的实际时间是否达到所述tw；如果达到，则退出组网，如果未达到，则所述发送端继续广播组网；其中，tw为发送端广播组网的时间阈值，ts为广播发送单包组网数据所需时间，ti为发送端等待接收端返回ACK的时间阈值。

【技术特征摘要】
1.一种智能控制方法，其特征在于，包括：
发送端以ts+ti为周期广播发送组网数据，判断所述发送端广播组网的实
际时间是否达到所述tw；
如果达到，则退出组网，如果未达到，则所述发送端继续广播组网；
其中，tw为发送端广播组网的时间阈值，ts为广播发送单包组网数据所
需时间，ti为发送端等待接收端返回ACK的时间阈值。
2.根据权利要求1所述的智能控制方法，其特征在于，还包括：
各接收端以tc+tr为周期进入CCA以检测信道RSSI，最先检测到RSSI
达到预设阈值的接收端向所述发送端回复ACK，其中，tc为接收端进行CCA
检测的周期、tr为CCA检测所需时间。
3.根据权利要求2所述的智能控制方法，其特征在于，还包括：
如果没有接收端检测到RSSI达到预设阈值，则所述各接收端进入睡眠状
态，继续以tc+tr为周期进入CCA检测信道。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的智能控制方法，其特征在于，ta、td、
ti、ts、tc、tr满足：ta+td≤ti<tc<tc+2tr<ts，其中，所述ta为所述发送端等待
接收端返回ACK的实际时间，所述td为发送端接收ACK所需的实际时间。
5.根据权利要求3所述的智能控制方法，其特征在于，还包括：
当所述发送端收到接收端返回的ACK时，检测ta+td是否达到所述ti；
当所述发送端未收到接收端返回的ACK时，判断信道中是否存在接收端
返回的组网数据。
6.根据权利要求5所述的智能控制方法，其特征在于，还包括：
当信道中不存在接收端返回的组网数据时，检测所述ta+td是否达到所述
ti；
当信道中存在接收端返回的组网数据时，则所述发送端接收到ACK，存
储所述接收端的节点配置数据，并检测所述ta+td是否达到所述ti。
7.根据权利要求5或6所述的智能控制方法，其特征在于，还包括：
如果所述ta+td达到所述ti，则重新判断所述发送端广播组网的实际时间
是否达到所述tw；
如果所述ta+td未达到所述ti，则延时等待，并判断所述发送端是否收到
接收端返回的ACK，直到所述ta+td达到ti，所述发送端继续广播组网。
8.一种智能控制器，其特征在于，包括：
第一判断模块，用于发送端以ts+ti为周期广播发送组网数据，判断所述
发送端广播组网的实际时间是否达到所述tw...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷树刚，徐鲲鹏，李霁元，李涛，于秀丽，唐玉建，刘瑞，亓学庆，刘磊，
申请(专利权)人：国家电网公司，北京南瑞智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11