一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法技术

本发明专利技术公开一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法，属于智能家居无线组网技术领域。本发明专利技术包括主设备与从设备，主设备、从设备均设有无线射频芯片、MCU、UART接口单元以及电源，MCU通过无线射频芯片将用户数据根据相应命令请求发送无线网络，MCU通过UART接口单元与用户数据进行交互，同时MCU存储并处理用户数据与无线射频芯片接收的数据，本申请采用无线射频芯片将所有智能家居产品搭建起一个无线局域网，无需依靠外界网络与网关，根据实际需要，可以快速增加、删除产品品类，或者增加/删除产品功能，实现智能产品间单控、多控、单发、群发等功能，组网时操作简单便捷，自动化程度高。主从设备的作用可以进行互换，可由功能决定设备的主从关系。由功能决定设备的主从关系。由功能决定设备的主从关系。

【技术实现步骤摘要】
一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法


[0001]本专利技术属于智能家居无线组网
，尤其涉及一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法。

技术介绍

[0002]目前，传统智能家居领域，主流通讯协议分别是WIFI通讯，Zigbee通讯或者是蓝牙通讯，但这些通讯协议均有局限性，Wi
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Fi通讯只能适用于单品智能，对于整个智能家居系统而言，全部Wi
‑
Fi是不现实的，一般路由器难以带动，对外部网络严重依赖，影响其体验效果；Zigbee通讯和蓝牙通讯，其底层协议已经打包封装，对于一些功能的扩展不够灵活，且设备从设备的功能实现及配置高度依赖于网关，而智能家居领域定制化的程度比较高，对于无网关无网络场景也有较高的需求。为此，提出一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法，解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法，旨在解决所述
技术介绍
中现有智能家居的通讯协议局限性、不够灵活难以扩展的问题。提供一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法，具备稳定性高、加密及扩展性高等特点，对外部网络依赖度低，实现智能产品间的互联互通。为实现所述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法，包括主设备与从设备，主设备和从设备均设有无线射频芯片、MCU、UART接口单元以及电源，MCU通过无线射频芯片将用户数据根据相应命令请求发送无线网络。MCU通过UART接口单元与用户数据进行交互，同时MCU存储并处理用户数据与无线射频芯片接收的数据。同时制定了产品间的组网交互方式：主机通过长按10秒开关按键进入组网监听状态，从机通过快速单击4下开关按键完成组网命令发送，组网成功时主机会有指示灯开关显示。无线射频芯片将打包后的用户数据进行编码并适时发送到无线网络、将接收到的数据处理并存储。主机与从机的组网过程是无需依靠外界网络，也不需要网关就可以实现的。而且主设备与从设备仅作为描述时区分，在实际使用时，主从设备的作用可以进行互换，可由功能决定设备的主从关系。
[0004]从设备进行动作后，MCU通过无线射频芯片广播数据包，自动搜索已对码过的从设备，如握手成功，则从设备完成数据包内的相应命令的获取。
[0005]新设备组网时，具体包括以下步骤：
[0006]S1.主设备与从设备上电，主设备通过长按10秒开关按键进入可配对模式，从设备通过快速单击4下开关按键完成发送“请求组网”数据包；
[0007]S2.主设备通过无线射频芯片接收到“请求组网”数据包后通过MCU对数据包进行处理，将数据包的“命令”、“从设备代码”、“数据”解析出来预存储并发送“添加从设备”命令；
[0008]S3.从设备通过无线射频芯片接收到主设备的“添加从设备”数据包后通过MCU对
数据包进行处理，若数据包内有“可配对”、“从设备代码”、“主设备代码”，则从设备入网成功，MCU存储“主设备代码”后并发出“确认成功入网”数据包；
[0009]S4.主设备通过无线射频芯片接收到“确认成功入网”数据包后通过MCU对数据包进行处理，将从设备编码并存储从设备编码信息。
[0010]利用无线射频芯片，所有智能家居产品能够搭建起一个无线局域网，它们之间的相互控制及状态同步不需要依靠外界网络，在智能生态发展过程中，可以根据实际需要，增加产品品类，或者增加/删除产品功能。
[0011]对前述方案的进一步描述，数据包包括
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长度
’
、
‘
版本
’
、
‘
命令
’
、
‘
类型
’
、
‘
数据
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以及校验码，
‘
命令
’
包括查询、控制、广播、请求对码、确认成功，
‘
类型
’
为产品类型码，数据包括产品状态信息、产品通讯频段、产品ID。
[0012]进一步的，新设备组网时，多个从设备可与主设备配对，或者单个从设备与多个主设备配对，可实现多控一、一控多。
[0013]新设备组网时，主机通过长按10秒开关按键进入组网监听状态，从机通过快速单击4下开关按键完成组网命令发送，从设备发送“请求组网”数据包大于3次，以确保范围内的所有处于配对模式的主设备能够接收。组网成功时主机会有指示灯开关显示。主设备包括智能开关、智能网关、无线开关、遥控器、传感器等，所述从设备包括带有无线射频芯片的智能开关、调光驱动、窗帘电机、智能插座、灯具、门锁。主设备与从设备仅作为描述时区分，在实际使用时，主从设备的作用可以进行互换，可由功能决定设备的主从关系。
[0014]进一步的，主设备设有指示灯，并与MCU连接，指示灯用于指示设备的各种工作状态。
[0015]具体的，无线射频芯片型号为LT8910，LT8910一款低成本，高度集成的2.4GHZ无线收发器芯片，芯片上集成了发送器，接收器，频率合成器，GFSK调制解调器。发射器支持可调功率，接收器采用数字扩展通信机制，在复杂的环境和强干扰条件下，可以实现出色的收发器性能。电源包括电池、低压12
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24V直流电源、110V
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220V交流电源。
[0016]更优的是，主设备与从设备还包括wifi模块信号放大模块，wifi模块、信号放大模块与MCU电性连接，信号放大模块可采用RFC2401C芯片，使得无线信号传输距离能够加大。还包括相应的网关与app，用户通过app可以单独控制主设备或用户通过app发送命令给到网关设备，再由网关设备通过无线射频芯片发送命令给到从设备进行通讯。同时也支持脱网设备控制，由主机进行本地的从机控制。
[0017]主设备与从设备的接收流程依次为：GFSK调制、NRZ、解密层对数据解密、协议栈转化为有效数据、接收缓冲区、数据有效性判断、事件队列任务、基本检测事件任务、软件协议处理任务、接收流程结束；发送流程依次为：软件协议处理任务、硬件控制处理任务、发送数据、发送缓冲区、队列发送数据、协议栈转化为有效数据、加密层对待发送数据加密、NRZ、GFSK调制、发送流程结束。
[0018]本申请主要采用无线射频芯片LT8910搭配相应的驱动MCU，只要智能产品带有LT8910的专有模组就能够相互通讯，包括智能产品的发送机制，接收机制及补偿机制，实现智能产品状态上报、无线控制从机、无线受控等，达到智能产品间单控、多控、单发、群发等功能。
[0019]与现有技术相比，本专利技术采用LT8910、MCU将所有智能家居产品搭建起一个无线局
域网，它们之间的相互控制及状态同步不需要依靠外界网络，实现去中心化，根据实际需要，可以快速增加、删除产品品类，或者增加/删除产品功能。本申请的主设备、从设备通过LT8910、MCU实现智本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法，包括主设备与从设备，其特征在于：所述主设备和从设备均设有无线射频芯片、MCU、UART接口单元以及电源，所述MCU通过无线射频芯片将用户数据根据相应命令请求发送无线网络；所述MCU通过UART接口单元与用户数据进行交互，同时MCU存储并处理用户数据与无线射频芯片接收的数据；所述无线射频芯片将打包后的用户数据进行编码并适时发送到无线网络、将接收到的数据处理并存储；主设备进行动作后，MCU通过无线射频芯片广播数据包，自动搜索已对码过的从设备，如握手成功，则从设备完成数据包内的相应命令的获取；新设备组网时，具体包括以下步骤：S1.主设备与从设备上电，主设备通过长按10秒开关按键进入可配对模式，从设备通过快速单击4下开关按键完成发送“请求组网”数据包；S2.主设备通过无线射频芯片接收到“请求组网”数据包后通过MCU对数据包进行处理，将数据包的“命令”、“从设备代码”、“数据”解析出来预存储并发送“添加从设备”命令；S3.从设备通过无线射频芯片接收到主设备的“添加从设备”数据包后通过MCU对数据包进行处理，若数据包内有“可配对”、“从设备代码”、“主设备代码”，则从设备入网成功，MCU存储“主设备代码”后并发出“确认成功入网”数据包；S4.主设备通过无线射频芯片接收到“确认成功入网”数据包后通过MCU对数据包进行处理，将从设备编码并存储从设备编码信息。2.根据权利要求1所述的一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法，其特征在于：所述数据包包括
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长度
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版本
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命令
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类型
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数据
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以及校验码，所述
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命令
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包括查询、控制、广播、请求对码、确认成功，所述
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类型
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为产品类型码，所述数据包括产品状态信息、产品通讯频段、产品ID。3.根据权利要求1所述的一种基于2.4GHz频段的智能家居自组网无线通讯方法，其特征在于：新设备组网时，多个从设备与主设备配对...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣杰，程小乐，许成灿，
申请(专利权)人：广东智汇云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：