本发明专利技术公开了一种基于物联网的可拓展式模块化智能插座，属于物联网及智能家居技术领域，本发明专利技术要解决的技术问题为现有的智能插座产品功能单一，对于老旧家电以及家居产品不能进行智能化控制，采用的技术方案为：其结构包括插座本体和可拓展式单元，可扩展式单元包括可拓展式MCU、若干拓展传感器及若干可拓展式inscon接口；可拓展式单元根据不同拓展传感器应用需求将对应的拓展传感器通过inscon连接协议连接到插座本体上，实现智能化的控制与数据采集。据采集。据采集。
【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的可拓展式模块化智能插座
[0001]本专利技术涉及物联网及智能家居
，具体地说是一种基于物联网的可拓展式模块化智能插座。
技术介绍
[0002]近年，随着科学技术的发展，家用电器及家居产品也在不断的升级换代，功能越来越多，但依然有很多人在用着比较老旧的产品，为了让他们有智能化的体验，很多公司纷纷推出了智能插座产品，希望能对老式产品进行升级，但现实情况大相径庭，大部分的智能插座产品只是能对电器进行定时的通断电以及远程控制开关。同时插座的安全性对于老式家电也是很重要的，因为线路老化、漏电等安全问题导致每年仍有各类大小事故屡屡发生，轻则影响人民生活品质、限制生产效率、增加成本减少效益，重则直接危害人民生命安全。
[0003]故如何提高插座安全预警以及智能化控制，提高家居的安全性是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的技术任务是提供一种基于物联网的可拓展式模块化智能插座，来解决现有的智能插座产品功能单一，对于老旧家电以及家居产品不能进行智能化控制等的问题。
[0005]本专利技术的技术任务是按以下方式实现的，一种基于物联网的可拓展式模块化智能插座，该智能插座包括插座本体和可拓展式单元，可扩展式单元包括可拓展式MCU、若干拓展传感器及若干可拓展式inscon接口；可拓展式单元根据不同拓展传感器应用需求将对应的拓展传感器通过inscon连接协议连接到插座本体上，实现智能化的控制与数据采集。
[0006]作为优选，所述插座本体包括标准三孔或两孔插头、插座MCU、继电器、液晶显示屏、wifi模块、蓝牙模块、lora模块、Zigbee模块、插座温湿度传感器及电能检测模块，插座本体通过插座MCU进行整体控制，继电器连接在火线上决定插座的通断电；插座温湿度传感器有效检测插座本体内的温湿度，当检测到插座本体内的温度超过设定阈值时，断开电源，防止过热而烧毁插座本体；电能检测模块实时监测电压电流值，通过微型机器学习算法对数据进行分析，时刻检测异常数据，保证用电安全。
[0007]作为优选，所述插座本体上设置有若干插座inscon接口，插座inscon接口用于灵活地与可拓展式单元的拓展传感器搭配使用。
[0008]更优地，所述拓展传感器包括摄像头检测模块、红外人体感应模块、语音识别模块、倾倒检测模块、拓展温湿度传感器模块、接近传感器模块及烟雾传感器模块；
[0009]摄像头检测模块用于传统电风扇的节能控制；
[0010]红外人体感应模块用于家庭安防，家中无人时将红外人体感应模块接入插座本体，打开布防模式，当感应到人体时，红外人体感应模块输出高电平的数字信号，通过网络将信息推送到手机端进行通知；
[0011]语音识别模块用于供电设备的语音控制；在插座MCU中运行TinyML模型，针对常用
唤醒词进行训练，当需要进行语音控制时，将语音识别模块接入插座，同时将被控设备插到插孔中，实现语音控制设备通断电；
[0012]倾倒检测模块用于家中有婴幼儿或宠物的小型电器设备；倾倒检测模块由三轴加速度计传感器测量物体加速度数据，将倾倒检测模块粘贴到电器表面，当设备被碰倒后加速度数据发生突变，及时断电，避免二次伤害；
[0013]拓展温湿度传感器模块用于外部环境的参数检测，将拓展温湿度传感器模块插入花盆及时测量土壤中的湿度，当湿度小于阈值后，判断植物是否应该浇水，从而控制插座本体打开电控水龙头，通过测量室内温湿度控制空调及加湿器的智能化开关，给室内营造舒适的环境；
[0014]接近传感器模块用于感应人或动物的靠近行为，在人靠近插座时自动点亮液晶显示屏，方便查看液晶显示屏中的数据，同时在婴幼儿靠近时断开插座本体的电，防止婴幼儿将手指或其他异物插入插座造成伤害；
[0015]烟感传感器模块用于检测空气中的烟雾浓度，在出现火灾时烟雾浓度增大，烟雾传感器及时感应到，并将该信息及时推送到用户手机端通知用户。
[0016]更优地，所述摄像头检测模块包括摄像头MCU和摄像头本体，摄像头MCU每隔预定时间获取图像帧数据，并通过训练好的TinyML模型进行针对性识别，识别人体并获得人体在图像中的位置，当人体离开视野范围后自动关闭电风扇。
[0017]作为优选，inscon连接协议的数据格式的字段包括帧头、拓展传感器ID、功能ID、载荷长度、载荷、校验及帧尾，帧头作为每一帧信息的起始验证；拓展传感器ID表示接入的拓展传感器，不同的拓展传感器具有唯一的ID；功能ID用于区分同一外围器件在不同情况下的使用；载荷长度表示传输的数据长度；载荷表示通信的具体数据；校验是为了防止数据出错，出错的数据直接丢弃；帧尾表示一帧数据的结束。
[0018]作为优选，所述可拓展式单元通过inscon连接协议的数据格式将自身数据传输到插座本体，插座本体接收到数据后通讯过程具体如下：
[0019](1)、寻找帧头数据，寻找到帧头数据后开始存入缓冲区；
[0020](2)、寻找帧尾，接收到帧尾后将帧头至帧尾之间的数据保存；
[0021](3)、通过检验位进行校验，检查数据是否有错：
[0022]①
、若有错误，则返回步骤(1)；
[0023]②
、若无错误，则执行步骤(4)；
[0024](4)、通过ID数据确定接入的拓展传感器的型号；针对同一拓展传感器，在不同使用场景下使用时，通过功能ID进行进一步细化；
[0025](5)、通过载荷长度将指定长度的载荷数据提取出来即为有效数据。
[0026]作为优选，所述插座本体在初次使用时，为匹配各种不同功能的拓展传感器，采用云端保存控制代码的方式，在获取到拓展传感器两个ID后，在云端处获取指定的控制代码，并通过OTA形式将该部分代码下载到插座MCU的FLASH内，合并成完整的固件代码；可拓展式单元升级固件时，本体部分通过网络将固件下载至插座本体的FLASH中，然后通过inscon接口将固件发送给可拓展式单元进行固件升级；inscon连接协议支持串联方式，当需要多个拓展传感器同时工作时，将不同的拓展传感器进行串联，插座本体在解析数据包后根据不同的ID确定不同的拓展传感器传送的数据，进行区分；
[0027]其中，服务器中不仅存储不同功能的控制代码，同时存储着预训练好的TinyML模型数据，在使用机器学习的场景下，根据不同的功能ID去下载不同的机器学习模型到FLASH中，完成不同模型的推理。
[0028]本专利技术的基于物联网的可拓展式模块化智能插座具有以下优点：
[0029](一)本专利技术通过可拓展式单元将智能插座的功能变得更加丰富，更加智能，插座本体包括多种通讯模组使得本专利技术可以兼容现有一些智能家居产品；
[0030](二)本专利技术解决了现有的智能插座对老旧家电设备起不到智能化升级的问题，通过可拓展式单元将智能插座的功能变得更加丰富，使用摄像头检测模块、红外人体感应模块、语音识别模块、倾倒检测模块、可拓展温湿度传感器模块、接近传本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的可拓展式模块化智能插座，其特征在于，该智能插座包括插座本体和可拓展式单元，可扩展式单元包括可拓展式MCU、若干拓展传感器及若干可拓展式inscon接口；可拓展式单元根据不同拓展传感器应用需求将对应的拓展传感器通过inscon连接协议连接到插座本体上，实现智能化的控制与数据采集。2.根据权利要求1所述的基于物联网的可拓展式模块化智能插座，其特征在于，所述插座本体包括标准三孔或两孔插头、插座MCU、继电器、液晶显示屏、wifi模块、蓝牙模块、lora模块、Zigbee模块、插座温湿度传感器及电能检测模块，插座本体通过插座MCU进行整体控制，继电器连接在火线上决定插座的通断电；插座温湿度传感器有效检测插座本体内的温湿度，当检测到插座本体内的温度超过设定阈值时，断开电源，防止过热而烧毁插座本体；电能检测模块实时监测电压电流值，通过微型机器学习算法对数据进行分析，时刻检测异常数据，保证用电安全。3.根据权利要求1所述的基于物联网的可拓展式模块化智能插座，其特征在于，所述插座本体上设置有若干插座inscon接口，插座inscon接口用于灵活地与可拓展式单元的拓展传感器搭配使用。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的基于物联网的可拓展式模块化智能插座，其特征在于，所述拓展传感器包括摄像头检测模块、红外人体感应模块、语音识别模块、倾倒检测模块、拓展温湿度传感器模块、接近传感器模块及烟雾传感器模块；摄像头检测模块用于传统电风扇的节能控制；红外人体感应模块用于家庭安防，家中无人时将红外人体感应模块接入插座本体，打开布防模式，当感应到人体时，红外人体感应模块输出高电平的数字信号，通过网络将信息推送到手机端进行通知；语音识别模块用于供电设备的语音控制；在插座MCU中运行TinyML模型，针对常用唤醒词进行训练，当需要进行语音控制时，将语音识别模块接入插座，同时将被控设备插到插孔中，实现语音控制设备通断电；倾倒检测模块用于家中有婴幼儿或宠物的小型电器设备；倾倒检测模块由三轴加速度计传感器测量物体加速度数据，将倾倒检测模块粘贴到电器表面，当设备被碰倒后加速度数据发生突变，及时断电，避免二次伤害；拓展温湿度传感器模块用于外部环境的参数检测，将拓展温湿度传感器模块插入花盆及时测量土壤中的湿度，当湿度小于阈值后，判断植物是否应该浇水，从而控制插座本体打开电控水龙头，通过测量室内温湿度控制空调及加湿器的智能化开关，给室内营造舒适的环境；接近传感器模块用于感应人或动物的靠近行为，在人靠近插座时自动点亮液晶显示屏，方便查看液晶显示屏中的数据，同时在婴幼儿靠近时断开插座本体的电，防止婴幼儿将手指或其他异物插入插座造成伤害；烟感传感器模块用于检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡佳，朱翔宇，金长新，李明，王明圣，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。