智能家居系统及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能家居系统及其装置，包含无线家居模块、设备通信控制装置、网关设备、第二移动部分、第一移动部分。无线家居模块可被集成进家电中或端接与其它装置，设备通信控制装置至少包含无线家居模块、控制装置、固定装置，安置在家居家电/装置上，网关设备由无线家居模块通过有线通信接口与智能设备相连接来实现，网关设备一方面与包含有无线家居模块的设备共同建立一个无线家居传感网进而互相通信，另一方面接入分组交换网来和第二移动部分和/或第一移动部分通信。本发明专利技术的有益效果是设备通信控制装置不仅简单地使现有家居内的家电/设备智能化，还可以不受语言差异化、产品差异化的限制从而提高可用性和降低成本，网关设备低成本地利用现有智能电子设备来实现，同时创新的系统架构提高了安全性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
智能家居系统及其装置
本专利技术属于无线通信控制领域，具体的说涉及智能家居无线通信控制系统及其装置。
技术介绍
智能家居历经十几年的洗礼和发展，人们对其的认知和定义逐步清晰。现有智能家居的专利和/或方案把在其主张中所提到的智能家电建立在已实现或者家电厂商愿意采用专利技术者所提出的方案的前提或条件下，可行性低且市场认可度低。本专利技术不建立在任何前提下，本专利技术的家居家电的设备通信控制装置可以直接利用存量市场，从而使智能家居系统的整套部署成本大幅降低，比如用户不需要把现有的电饭煲丢弃而去再花高价买一个“智能电饭煲”，如此可降低成本、提高普及度，同时该方案也不受产品差异化、语言差异化的影响，进一步降低差异化研发成本和提高可用性。现有的方案所主张的很多检测和感知装置需要额外部署和/或额外研发，本专利技术涉及的检测装置创新性地利用了现有用户家电的一些的功能和设备/装置，比如利用已有的智能手机和/或智能电视中的光线传感器、红外传感器、磁场传感器等传感器来检测事件，如此进一步减低成本和提高可行性和普及度。现有智能家居方案远程遥控家居内的装置时需要远程服务器配合或者第三方域名解析服务配合，本专利技术创新性地考虑到未来ipv6普及的情况下，第一移动部分可以直接和智能家居内的设备通信。智能家居方案中的WiFi智能设备或者Bluetooth智能设备尽管也能实现远程遥控，但WiFi路由器具备明显的性能瓶颈比如连接个数有限，并且占用住宅内其它设备的网络资源，同时基于TCP/IP的网络传输经过几十年的普及和发展，其技术门槛非常低，很容易受到远程低成本地攻击。本专利技术使用新型的系统架构，不但解决当前WiFi解决方案中明显的性能瓶颈，也可以解决基于WiFi或者BlueTooth方案的智能设备安全性低的问题，也可以解决WiFi方案不能在家居场景下组成Mesh局域网络的问题。目前智能家居解决方案尽管也有远程服务器部件，但实际部署时需要根据不同国家和/或地区做配置和/或定制，本专利技术系统架构中的第一移动部分和第二移动部分（服务器/远程计算集群）封装了第三方服务处理引擎（比如地理位置服务引擎、图像处理服务引擎、气候处理服务引擎等等）如此可根据使用区域、业务吞吐量等因素的不同而采用不同的服务引擎，提高了可用性。本专利技术系统架构中的第二移动部分（服务器/远程计算集群）主张了资源收集服务引擎（比如音乐、视频、学习资源、学术资源、交通信息资源、气象信息资源等等），如此可根据用户的不同需求和生活习惯来智能地收集资源和更新和/或推送资源，提高了智能性和实用性。
技术实现思路
所述智能家居理解为一个（单家庭）房屋或一个房舍(多家庭房屋、高层楼房、工厂建筑、办公室建筑、居民小区等等)中的娱乐电子设备、通信技术设备和家用技术设备通过加装通信控制装置和/或嵌入通信控制模块直至部分地自动化的全部连接成网，其中在所述房屋/建筑物中所有的设备和装置都经一个局域(内部的)网相互连接并且同时通过网关设备能连接到一个全球（外部的）网上，并且可以通过外部的智能设备（如智能手机、智能手表、智能汽车、平板电脑、PDA等等）进行随时随地的操控，并且其智能化体现在家居内联网设备与远程服务器进行数据通信，通过数据挖掘和/或采用第三方数据处理服务来达到自我学习和越来越智能的效果。在住宅领域中该连接成网原理的一个关键角色是无线通信技术，并且应该是对连接成网原理的快速、安全、应用友好的技术并且提供高性价比的方案。在此方面要特别提及无线技术，用所述无线技术和相关通信控制装置和/或嵌入式通信控制模块，智能家居内的设备可以自行建立一个家居内部传感网，以及在一个半径达300米的小圈子中，具有所谓的智能家居网关设备，该网关设备可以创建和维护一个内部无线家居传感网，也可以通过分组交换网络接入模块接入外部分组交换网络（如因特网），可以使每个接入无线家居传感网的设备通过该网关设备来间接来访问外部全球网如因特网。在此，作为潜在的、覆盖所指定的短程无线电区域的可构成家居内部传感网的无线技术优选地考虑基于Zigbee技术、Z-Wave技术、LoRa技术、Thread无线通信技术、根据蓝牙标准的蓝牙技术、自定义自组网通信协议中的一种无线传感网技术。家居家电设备实现智能化并接入智能家居传感网的一个关键角色是设备通信控制装置和/或集成有无线家居模块的家居设备，其中：所述无线家居模块至少包含MCU、射频模块，采用Zigbee协议、Z-Wave协议、LoRa协议、BLE协议、Thread协议、自定义自组网通信协议中的一种无线通信协议，并且采用至少一个有线通信接口来嵌入和/或集成进其它设备/装置，所述有线通信接口采用至少一种基于USB、UART、SPI、I2C、HDMI、CAN、Thunderbolt通信协议中的通信接口和/或构成无线家居模块的MCU的IO口，如此可简单方便地被集成到家电厂商的家电产品中或嵌入到已有的家居设备中来和智能家居中的无线家居传感网内的网关设备和/或其它设备相通信。所述设备通信控制装置，至少包含无线家居模块、控制装置、固定装置，所述控制装置在电信号作用下应该具备形态变化功能，所述形态变化至少包含长度变化、宽度变化、厚度变化、曲度变化、角度变化、体积变化中的一种，在此方面特别提及电磁铁、电机、压电陶瓷，并使用固定装置固定在家电按钮/家电设备显示屏上面，达到可以控制家电设备的按下、开、关、选择等效果，所述固定装置是至少采用一种黏住、卡住、钉住、绑住、夹住、吸住等力学/磁学原理中的固定装置。如此可不受区域、语言、产品的差异化限制，又可简单方便低成本地使现有的各种家居设备接入智能家居中的无线家居传感网从而与网关设备和/或其它设备相通信。智能家居网关设备对整个智能家居各个部分之间的通信连接起承上启下的关键作用，网关设备至少包含无线家居模块、智能电子设备，所述智能电子设备（比如智能电视/智能手机）预装智能操作系统并且至少包含分组交换网络接入模块、用户交互接口、有线通信接口，网关设备中的无线家居模块和智能电子设备通过有线通信接口相连通信，网关设备通过无线家居模块接入无线家居传感网与设备通信控制装置通信，利用智能电子设备中的分组交换网络接入模块直接或者间接接入分组交换网PSN（如因特网）与第二移动部分和/或第一移动部分通信，所述分组交换网络接入模块使用一个基于GSM、CDMA、GPRS、EDGE、TD-SCDMA、WCDMA、HSPA+、CDMAEVDO、CDMA2000、CDMA1x、TD-LTE、FDD-LTE移动网络模块或使用一种可较的基于IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac、IEEE802.15.7标准的网络模块或使用一种可较的“以太网”接口的网络模块。智能家居达到智能化的一个关键角色是第二移动部分，第二移动部分采用远程独立服务器、云服务器、VPS等一台或者多台集群而成，该服务器可以存储和/或处理由网关设备发送的接入无线家居传感网的家居设备的数据信息和/或服务请求，可以封装第三方处理引擎如图像处理引擎、音频处理引擎、地理位置处理引擎等，从而根据区域、性能等可变化因素最优地选择合适的第三方处理引擎来处理接收到的数据和/或请求，也可智能地自主搜本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能家居系统，其特征在于:无线家居模块，集成有无线家居模块的住宅设备，接入无线家居传感网和网关设备通信来控制住宅设备和/或采集住宅设备信息；设备通信控制装置，至少包含无线家居模块、控制装置、固定装置，接入无线家居传感网和网关设备通信并且安装在住宅设备上来控制住宅设备和/或采集住宅设备信息；网关设备，至少包含无线家居模块、智能电子设备，通过无线家居模块接入无线家居传感网来和设备通信控制装置或集成有无线家居模块的装置进行通信从而控制住宅设备和/或采集住宅设备信息，通过智能电子设备中的分组交换网络接入模块接入分组交换网来和第二移动部分和/或第一移动部分通信；第二移动部分，至少为包含分组交换网络接入模块的一台计算机设备和/或至少一个计算机集群并且至少配置或者安装一个数据库或数据库集群，通过接入分组交换网与第一移动部分通信和/或网关设备通信；第一移动部分，至少包含分组交换网络接入模块、用户交互接口，通过分组交换网络和第二移动部分和/或网关设备通信，通过用户交互接口和操作者实现交互。

【技术特征摘要】
1.智能家居系统，其特征在于:无线家居模块，集成有无线家居模块的住宅设备，接入无线家居传感网和网关设备通信来控制住宅设备和/或采集住宅设备信息；设备通信控制装置，至少包含无线家居模块、控制装置、固定装置，接入无线家居传感网和网关设备通信并且安装在住宅设备上来控制住宅设备和/或采集住宅设备信息；网关设备，至少包含无线家居模块、智能电子设备，通过无线家居模块接入无线家居传感网来和设备通信控制装置或集成有无线家居模块的装置进行通信从而控制住宅设备和/或采集住宅设备信息，通过智能电子设备中的分组交换网络接入模块接入分组交换网来和第二移动部分和/或第一移动部分通信；第二移动部分，至少为包含分组交换网络接入模块的一台计算机设备和/或至少一个计算机集群并且至少配置或者安装一个数据库或数据库集群，通过接入分组交换网与第一移动部分通信和/或网关设备通信；第一移动部分，至少包含分组交换网络接入模块、用户交互接口，通过分组交换网络和第二移动部分和/或网关设备通信，通过用户交互接口和操作者实现交互。2.如权利要求1所述,其特征在于，无线家居模块至少包含MCU、射频模块，采用Zigbee协议、Z-Wave协议、LoRa协议、BLE协议、Thread协议、自定义自组网通信协议中的一种无线通信协议，并且采用至少一个有线通信接口来嵌入和/或集成进其它设备/装置，所述有线通信接口采用至少一种基于USB、UART、SPI、I2C、HDMI、CAN、Thunderbolt通信协议中的通信接口和/或构成无线家居模块的MCU的IO口。3.如权利要求1所述,其特征在于，设备通信控制装置，包含第一类设备通信控制装置、第二类通信控制装置、第三类通信控制装置，所述第一类通信控制装置至少包含无线家居模块、控制装置、固定装置，所述控制装置在电信号作用下应具备形态变化功能，所述形态变化至少包含长度变化、宽度变化、厚度变化、曲度变化、角度变化、体积变化中的一种，所述第二类通信控制装置比第一类设备通信装置多安置了电容作用装置，所述第三类通信控制装置至少包含无线家居模块、红外模块和/或蓝牙模块和/或NFC模块、固定装置，所述固定装置是采用至少一种基于黏住、卡住、钉住、绑住、夹住、吸住等力学/磁学原理的固定装置。4.如权利要求1所述,其特征在于，网关设备至少包含无线家居模块、智能电子设备，所述智能电子设备预装智能操作系统并且至少包含分组交换网络接入模块、用户交互接口、有线通信接口，网关设备中的无线家居模块和智能电子设备通过有线通信接口相连通信，网关设备通过无线家居模块接入无线家居传感网与设备通信控制装置通信，利用智能电子设备中的分组交换网络接入模块直接或者间接接入分组交换网与第二移动部分和/或第一移动部分通信，所述分组交换网络接入模块使用一个基于GSM、CDMA、GPRS、EDGE、TD-SCDMA、WCDMA、HSPA+、CDMAEVDO、CDMA2000、CDMA1x、TD-LTE、FDD-LTE移动网络模块或使用一种可较的基于IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac、IEEE802.15.7标准的网络模块或使用一种可较的“以太网”接口的网络模块。5.如权利要求1所述,其特征在于，第二移动部分至少包含数据收发、数据存储、数据分析处理、信息服务和/或资源搜集功能模块中的一种，包含语音处理服务引擎、图像处理服务引擎、位置处理服务引擎、资源信息搜集系统，所述资源信息至少包含购物信息、音乐资源信息、视频资源信息、学习资源信息、学术资源信息、气象资源信息、交通资源信息中的一种。6.如权利要求1所述,其特征在于，第一移动部分至少包含分组交换网络接入模块、用户交互接口，安装有操作系统和智能家居app，至少是安装有智能操作系统的智能机动车辆或智能电动车辆、安装有智能操作系统的计算机、安装有智能操作系统的移动电子设备、安装有智能操作系统的可穿戴电子设备中的一种设备，所述智能操作系统是指本地操作系统或云操作系统，所述用户交互接口至少包含按钮、键盘、显示器、菜单控制器、语音控制器、手势识别器、肌肉变动识别器、脑波识别器中的一种。7.如权利要求1至6任一项所述,其特征在于，操作者可通过第一移动部分接入分组交换网与网关设备相连接和/或通过连接第二移动部分与网关设备间接通信，进而配置或者控制集成有无线家居模块的住宅设备和/或设备通信控制装置；第一移动部分的智能家居app可根据特定条件自主接入分组交换网与网关设备相连接和/或通过连接第二移动部分与网关设备间接相连接，进而配置或者控制集成有无线家居模块的住宅设备和/或设备通信控制装置。8.如权利要求1至6任一项所述,其特征在于，第二移动部分接入分组交换网来推送订阅信息、资源信息和/或更新配置信息到网关设备，网关设备解析处理后可转发或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：许扬杰，
申请(专利权)人：许扬杰，
类型：发明
国别省市：江苏,32