一种无线智能家居控制器制造技术

本发明专利技术提供了一种无线智能家居控制器，包括主控制器，家居环境中的各智能家电通过继电器与主控制器连接，主控制器通过蓝牙模块连接手机APP控制终端；采用蓝牙SPP协议模型来承载通用设备的控制协议，家居环境中的各智能家电及手机APP控制终端均通过该统一的协议与主控制器通讯；通过手机APP控制终端上的操作给主控制器发送指令，主控制器接收所述指令并执行指令内容，产生控制相应家电的行为。本发明专利技术提供的无线智能家居控制器，完成了基本的家电控制功能，系统使用方便灵活、功能强大、性能稳定、实现成本低、性价比高。对于普通住宅可进行产业化推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线智能家居控制器，属于智能家居控制

技术介绍
随着网络技术、通信技术以及人工智能技术等相关科学技术的发展和人们生活水平的提高，越来越多的人开始注重家居环境的舒适、安全与便利以及智能化，而且这种要求还在不断的增长中。近几年来逐渐兴起的智能家居控制系统满足了人们的这种需求，它有效地在家居环境中架起了家庭信息网络，将各种家电联合成一个有机的整体，对家电设备进行集中、统一的智能化控制与管理。国内主要有清华同方推出的E-Home数字家园，采用的是清华同方自主研究的智能家居控制系统，该系统主要是针对中国家庭设计的一套家居自动化控制系统，技术上符合国际技术规范，采用了网络通讯技术、电子技术、嵌入式软、硬件技术，通过提供网络节点以及终端设备等一套完整的家居自动化产品。该智能化控制系统可以提供以下功能：家用电器管理、窗帘控制以及智能调光等功能。该套系统E-Home数字家园主要是应用在智能大厦以及智能小区的建设之中，为建设提供一套完整并且系统的解决方案，该产品主要是以功能模块的开发为主，符合国外成熟的智能家居制定的标准。海尔的“e家庭”系统主要是以海尔电脑作为整个系统的控制中心，通过各种不同的网络家电作为终端设备。该套智能化系统主要采用有线以及无线网络相互结合的工作方式，将所有的家电设备通过信息传输、传感器设备与网络建立连接，从而达到实现“家庭小网”、“社区中网”、“世界大网”的物联网互联的目的，并且通过物联网的连接实现了3C产品、智能化家居系统、安防报警系统等一系列智能化管理、识别与数字媒体的信息共享。目前，现有的智能家居网络以及家庭信息网络的研究与应用中，存在的不足和缺点是：(1)智能家居网络在组建网络的过程中的设备之间的联接没有遵照统一的标准，因而导致不同生产厂家所生产的智能家电设备通信不兼容。(2)大部分的智能家居产品是基于有线的布线技术，不仅设计周期较长，成本较高，而且维护起来也不方便，所以很难适应智能家居市场的飞速发展状况。(3)各家厂商所研究出的智能家居的核心技术不能够做到共享，制约了智能家居市场的发展。(4)对于国内消费者来说，目前较成熟的智能家居产品的价格也超出了承受范围，国外的智能家居产品在国内得到消费者认可的时间还很长。因此，采用更加合适的技术，进行更加合理的设计，组建出一种符合国内大众消费水平的且自主研发的智能家居控制系统已经成为当前智能家居行业中极具挑战性的课题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种使用方便灵活、功能强大、性能稳定、实现成本低、性价比高的无线智能家居控制器。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种无线智能家居控制器，其特征在于：包括主控制器，家居环境中的各智能家电通过继电器与主控制器连接，主控制器通过蓝牙模块连接手机APP控制终端；采用蓝牙SPP协议模型来承载通用设备的控制协议，家居环境中的各智能家电及手机APP控制终端均通过该统一的协议与主控制器通讯；通过手机APP控制终端上的操作给主控制器发送指令，主控制器接收所述指令并执行指令内容，产生控制相应家电的行为。优选地，所述主控制器还连接用于实现家居环境防盗、防火、有害气体监测以及温度监测的各传感器。优选地，所述主控制器采用Arduino主控制板。优选地，所述蓝牙模块采用BluetoothV2.0。优选地，所述主控制器还将执行指令的结果反馈给手机APP控制。本专利技术采用蓝牙SPP协议模型来承载通用设备的控制协议，从而降低了在构建智能家居网络过程中的难度，提出了整套智能家居控制系统在实现过程中处于核心位置的智能家居控制器的软件和硬件的设计方案。硬件方面降低开发成本，采用Arduino作为核心控制器，低功耗模式保证了芯片工作时间，增加与家电设备间的通信控制距离，大大缩减了无线网络系统的组时间。结合传感器技术实现家居环境防盗、防火、有害气体监测以及温度监测等功能；采用软件编程实现控制动作，使用灵活更新方便。保证了无线智能家居系统的稳定性，同时又降低了安装成本。通过对蓝牙模块BluetoothBeeV2.0进行配置以及测试，实现了蓝牙的点对点通信，并且为无线家居控制系统开发了应用在Android手机上的APP，实现了通过点击APP上的相关按钮来控制家电行为的目的。相比现有技术，本专利技术提供的系统具有如下有益效果：(1)在符合我国颁发的《家庭控制子网通信协议规范》的基础之上，提出基于蓝牙技术的家庭控制子网的组网设计方案，为无线智能家居控制系统的实现提供了组网协议的保证，符合市场准入标准。(2)提出了一种无线智能家居控制器的软硬件总体设计方案。选用较高性价比以及广泛技术支持的Arduino主控制板作为无线智能家居控制器的CPU，描述了无线智能家居控制器中其它的各个模块的硬件接口，并对各个模块按照功能需求进行了硬件的典型配置。实现了蓝牙的点对点通信。(3)对手机客户端移动应用软件进行了总体的设计与开发，开发了该系统的手机客户端通过配置实际的数据接口，可以向无线智能家居控制系统主控板发送相应的指令，从而达到控制智能家居系统。(4)实现了无线智能家居系统的现场控制。本专利技术提供的无线智能家居控制器，完成了基本的家电控制功能，系统使用方便灵活、功能强大、性能稳定、实现成本低、性价比高。对于普通住宅可进行产业化推广。附图说明图1为无线智能家居控制器的硬件框图；图2为主控制器接收蓝牙指令后软件流程图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术通过使家居环境中各种各样的智能家电都去遵守蓝牙协议从而构建起整个智能化家居控制子网，在设计完成智能化家居系统中的硬件设计与软件设计的基础之上，将智能化家居系统的控制器部署到整个家庭子网中，从而实现网络化的智能家居系统。I.智能家居控制器硬件总体设计智能家居控制器是整个智能化家居控制系统的核心部分，是整个系统的控制中枢，是保障系统正常运行的关键所在。控制器的上一层是家庭内部主网关，下层是整个家庭网络中的所有智能化家用电器设备。家庭中所有的智能化家电的通信全都需要通过它才能得以实现。无线智能家居控制器的硬件结构图如图1所示。硬件的选择需要考虑到当前所设计的智能家居控制系统的相关功能需求，还要考虑到这套系统在将来的扩展功能，既要达到性价比高的目的，同时又要便于开发。Arduino是一种开源的电子平台，它集成了一系列开源硬件的中间件的产品，包含有非常丰富的硬件接口，能够支持市面上的绝大多数的传感器和执行器。相比较于其他的芯片或平台，Arduino具有的特点包括，1)可交互性：Arduino这个平台在设计时就已经规定了一种统一的框架结构，底层电路的初始化设计采用了统一的方法，它也统一规定了数字信号(DigitalSignal)和模拟信号(analogsignal)的输入和输出(I/O)系统。2)易用性：Arduino平台同过一个标准的USB接口与外部程序实现交互，将Arduino控制器通过数据线与电脑上的USB接口进行连接，并使用ArduinoIDE集成开发环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线智能家居控制器，其特征在于：包括主控制器，家居环境中的各智能家电通过继电器与主控制器连接，主控制器通过蓝牙模块连接手机APP控制终端；采用蓝牙SPP协议模型来承载通用设备的控制协议，家居环境中的各智能家电及手机APP控制终端均通过该统一的协议与主控制器通讯；通过手机APP控制终端上的操作给主控制器发送指令，主控制器接收所述指令并执行指令内容，产生控制相应家电的行为。

【技术特征摘要】
1.一种无线智能家居控制器，其特征在于：包括主控制器，家居环境中的各智能家电通过继电器与主控制器连接，主控制器通过蓝牙模块连接手机APP控制终端；采用蓝牙SPP协议模型来承载通用设备的控制协议，家居环境中的各智能家电及手机APP控制终端均通过该统一的协议与主控制器通讯；通过手机APP控制终端上的操作给主控制器发送指令，主控制器接收所述指令并执行指令内容，产生控制相应家电的行为。2.如权利要求1所述的一种无线智能家...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈布雨，胡之惠，杨宇，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海;31