一种基于蓝牙网关的智能插座系统技术方案

一种基于蓝牙网关的智能插座系统，该系统包括云服务器、智能手机、蓝牙网关、485总线和至少1个智能插座。云服务器上运行有智能插座管理平台，智能手机上安装有控制智能插座的客户端，蓝牙网关中包含蓝牙控制芯片，智能插座受所述的智能插座客户端的控制。在本系统中，蓝牙网关通过蓝牙与智能手机连接，智能手机通过无线网络与云服务器连接，蓝牙网关通过485总线与智能插座连接。智能插座与网关通过485总线进行组网方式，可以设置多个节点，避免因蓝牙传输距离的局限性影响节点设置的数量。通过智能手机自带的蓝牙功能与蓝牙网关进行无线通信，满足智能插座短距离范围内控制的应用场景，还节省智能插座系统运营商的通信成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓝牙网关的智能插座系统
本专利技术涉及智能插座领域，特别涉及一种基于蓝牙网关的智能插座系统。
技术介绍
为预防电动车引发火灾，保护人身财产安全，维护公共安全，2017年12月29日，公安部发布《关于规范电动车停放充电加强火灾防范的通告》，旨在加强电动车停放、充电火灾防范工作。通告从充分认识电动车火灾危害、落实停放充电管理责任、规范电动车停放充电行为、严厉查处违规停放充电行为、加强消防安全宣传教育五大方面来规范电动车用户和物业行为。因此，居民私自在家中充电已经构成犯罪行为。为了满足用户充电需求，户外规划场所集中充电成为最好的解决方案。目前市面上主流的充电桩有投币式、刷卡式和扫码式，随着互联网和移动支付的迅猛发展，扫码式充电桩将成为主流。目前的插座管理系统主要采用“智能终端+智能插座+网关+Wifi路由器+云端”的管理模式。该模式下通过物联网模块Wifi或2G连接到网关，然后由网关通过移动网络接入云端，从而使用户可以通过智能终端的APP控制网关，进而控制智能插座的开断。这样在网关和智能插座都存在网络运营商的成本，无疑大大增加了智能插座系统运营的成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于蓝牙网关的智能插座系统采用蓝牙网关和485总线组网方式，相对于上述技术方案，至少能节省网关和智能插座端的通信成本，降低智能插座系统总成本。为了达到这一目的，一种基于蓝牙网关的智能插座系统，该系统包括云服务器、智能手机、蓝牙网关、485总线和至少1个智能插座。云服务器上运行有智能插座管理平台，智能手机上安装有控制智能插座的客户端，蓝牙网关中包含蓝牙控制芯片，智能插座受所述的智能插座客户端的控制。所述的客户端是独立的APP或者内嵌在微信/支付宝的小程序。蓝牙网关中包含蓝牙模块，蓝牙模块为TICC2541主控芯片。在蓝牙通信距离内，蓝牙网关中的蓝牙与智能手机中的蓝牙进行短距离无线通信。蓝牙网关通过485总线与节点设备有线连接。所述的节点设备是智能插座。智能插座中包含控制芯片，所述的控制芯片为STM32F030。在本系统中，蓝牙网关通过蓝牙与智能手机连接，智能手机通过无线网络与云服务器连接，蓝牙网关通过485总线与智能插座连接。智能手机的客户端扫描智能插座二维码，智能手机向网关发起蓝牙连接请求，蓝牙连接成功后发送协议报文到网关的蓝牙主控芯片，网关解析报文的数据，并将请求转换为485协议报文，通过485总线发送给被扫码的智能插座，智能插座解析485报文数据，云服务器判断智能插座能否执行相应的操作，执行结果数据回复给网关，网关收到回复后，返回请求结果给智能手机客户端，智能手机客户端将数据通过无线网络传给云服务器。本专利技术提供的一种基于蓝牙网关的智能插座系统具有如上所述的结构，一方面，智能插座系统通过蓝牙网关和485总线组网，485总线连接多个智能插座，每个智能插座可以被分别控制又可以共用一个蓝牙网关，智能插座与网关通过485总线进行组网方式，可以设置多个节点，避免因蓝牙传输距离的局限性影响节点设置的数量。一方面，利用智能手机中蓝牙免费使用的特点，通过智能手机自带的蓝牙功能与蓝牙网关进行无线通信，满足智能插座短距离范围内控制的应用场景，还节省智能插座系统运营商的通信成本。另一方面，用户可以通过智能手机的无线网络功能运行智能插座客户端并接入云服务器，智能插座系统运营商可以通过接入网络运行云服务器上的智能插座管理平台，从而在用户、运营商和智能插座之间均可以实现双向通信，进而使用户方便的使用智能插座，运营商可以方便管理智能插座。附图说明图1一种基于蓝牙网关的智能插座系统结构图，图2蓝牙网关电路结构图，图3蓝牙网关电路实施例原理图，图4智能插座电路结构图，图5智能插座电路实施例原理图。具体实施方式为了方便理解本技术方案，下面结合附图对本技术方案进行详细的描述。如图1所示是一种基于蓝牙网关的智能插座系统结构图。一种基于蓝牙网关的智能插座系统，该系统包括云服务器、智能手机、蓝牙网关、485总线和至少1个智能插座。云服务器上运行有智能插座管理平台，智能手机上安装有控制智能插座的客户端，蓝牙网关中包含蓝牙控制芯片，智能插座受所述的智能插座客户端的控制。所述的客户端是独立的APP或者内嵌在微信/支付宝的小程序。蓝牙网关中包含蓝牙模块，蓝牙模块为TICC2541主控芯片。在蓝牙通信距离内，蓝牙网关中的蓝牙与智能手机中的蓝牙进行短距离无线通信，通过485总线与节点设备有线连接。所述的节点设备是智能插座。智能插座中包含控制芯片，所述的控制芯片为STM32F030。在本系统中，蓝牙网关通过蓝牙与智能手机连接，智能手机通过移动网络与云服务器连接，蓝牙网关通过485总线与节点设备智能插座连接。智能手机的客户端扫描智能插座二维码，向网关发起蓝牙连接请求，蓝牙连接成功后，发送协议报文到网关的蓝牙主控芯片，网关解析报文的数据，并将请求转换为485协议报文，通过485总线发送给被扫码的智能插座，智能插座解析485报文数据，执行相应的操作，回复数据给网关，网关收到回复后，返回请求结果给智能手机客户端，智能手机客户端将数据通过无线网络传给云服务器。如图2所示是本系统蓝牙网关的电路结构图。蓝牙网关由壳体和电路板组成，所述的电路板由CC2541主控芯片、电源稳压模块、电压互感器、看门狗模块、485模块、节点供电电路、按键和指示灯组成。电源稳压模块通过双排CON1接入，CON2接出连接CC2541，将220V交流电转化为3.3V直流电作为电路板的工作电压。电压互感器通过双排VOUT接入到CC2541芯片用于采集智能插座交流电压。所述的看门狗模块为X25045芯片，通过引脚连接CC2541芯片，用于防止MCU死机；485模块为RS485,一端连接CC2541芯片，一端接口用于连接多个节点设备。节点供电电路通过MCUPOW引脚与CC2541连接，为智能插座电路板提供工作电压。按键用于485组网触发信号；指示灯用于蓝牙工作状态和485工作状态指示。在本技术方案中将电压互感器设置在蓝牙网关中，为提取智能插座工作时的电压提供功能支持，利用智能插座之间是并联关系故而智能插座接入负载时，电压都是相等的，因此无需再在每个智能插座中设置独立的电压采集模块，总体上节约硬件成本。如图3所示是本系统蓝牙网关实施例的电路原理图。本系统蓝牙网关中的蓝牙模块选取TICC2541主控芯片，下面结合实施例对本技术方案进一步的说明。蓝牙网关实施方案采用2.4GHz的蓝牙无线通信技术，使用了一块板载了CC2541芯片的蓝牙BLE模块U3(下面简称BLE)作为控制核心。并通过485协议对外部进行串行通讯。电源部分采用了工业级开关电源模块U1(HE06P15)，能够将AC100V～240V50/60Hz的交流电变换为DC6V/2.5A的直流电，在U1的初级，保险丝F1和压敏电阻RV1配合使用起到防止瞬时过压冲击和过流保护的作用，负温度系数热敏电阻(NTC)N1防止开机瞬时过流冲击的作用，R1为泄放电阻，CX1为降压电容，共模电感LCM1共同起到防止对外电磁干扰(EMC)的作用。在U1的次级，E1,LDM1和E2三者共同构成π型滤波电路，C1进一步滤除电压上的高频杂波。由于蓝牙模块及外围电路为DC3.3V系统，因此还需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙网关的智能插座系统，包括云服务器、智能手机、蓝牙网关、485总线和至少1个智能插座，云服务器上运行有智能插座管理平台，智能手机上安装有控制智能插座的客户端，蓝牙网关中包含蓝牙控制芯片，智能插座受所述的智能插座客户端的控制；蓝牙网关通过蓝牙与智能手机短距离连接，智能手机通过移动网络与云服务器无线连接，蓝牙网关通过485总线与智能插座有线连接；智能手机的客户端扫描智能插座二维码，智能手机向网关发起蓝牙连接请求，连接成功后，发送协议报文到网关的蓝牙主控芯片，网关解析报文的数据，并将请求转换为485协议报文，通过485总线发送给被扫码的智能插座，智能插座解析485报文数据，执行相应的操作，回复数据给网关，网关收到回复后，返回请求结果给智能手机客户端，智能手机客户端将数据通过无线网络传给云服务器。

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙网关的智能插座系统，包括云服务器、智能手机、蓝牙网关、485总线和至少1个智能插座，云服务器上运行有智能插座管理平台，智能手机上安装有控制智能插座的客户端，蓝牙网关中包含蓝牙控制芯片，智能插座受所述的智能插座客户端的控制；蓝牙网关通过蓝牙与智能手机短距离连接，智能手机通过移动网络与云服务器无线连接，蓝牙网关通过485总线与智能插座有线连接；智能手机的客户端扫描智能插座二维码，智能手机向网关发起蓝牙连接请求，连接成功后，发送协议报文到网关的蓝牙主控芯片，网关解析报文的数据，并将请求转换为485协议报文，通过485总线发送给被扫码的智能插座，智能插座解析485报文数据，执行相应的操作，回复数据给网关，网关收到回复后，返回请求结果给智能手机客户端，智能手机客户端将数据通过无线网络传给云服务器。2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网关的智能插座系统，其特征在于：蓝牙网关中的主控芯片为CC2541。3.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙网关的智能插座系统，其特征在于：蓝牙网关还包含电源稳压模块、电压互感器、看门狗模块、485模块、节点供电电路、按键电路和指示灯电路，其特征在于：所述的电源稳压模块通过双排CON1接入，CON2接出连接CC2541，将220V交流电转化为3.3V直流电作为电路板的工作电压；电压互感器通过双排VOUT接入到CC2541芯片用于采集智能插座交流电压；所述的看门狗模块为X25045芯片，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祖泉，李瑞琦，万信超，艾军，熊浩，蔡炜，程胜前，
申请(专利权)人：武汉盛硕电子有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42