一种智能家居系统

一种智能家居系统

牟桂贤

牟桂贤

（珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070）

摘要:本文介绍了一种基于互联网的智能家居系统和控制方法，包括无线控制终端、无线路由器以及设有通信模块的电器设备，使得监控数据以最优的路径传输，减少数据网络延迟，提高管理效率和可靠性。

关健词:智能家居；监控；互联网

1引言

随着物联网技术的兴起，智能家居系统也得到了深入的发展，人们可以方便的实现对家中或楼宇中各种电器设备，如空调系统、安防系统、照明系统、影音系统等的远程控制和集中管理。目前的智能家居系统既有基于局域网的，也有基于因特网的。基于因特网的智能家居系统可以不受地域的限制，只要控制终端接入互联网就可以实现对各种电器设备、安防设备等的控制和管理，但这种监控方式需要在控制终端输入IP等信息才能实现对电器设备的访问、控制或管理，操作繁琐，而且由于传输路径远，受互联网网速影响大，存在数据时延较高、管理效率低的问题。

2实现方案

2.1方案一

该智能家居系统包括接入互联网1的无线路由器2，在无线路由器的无线信号覆盖范围内的多个电器设备通过无线路由器2组成无线局域网接入互联网。电器设备3上设置有通信模块，通信模块与电器设备3的主控模块通信连接，优选的，通信模块为WIFI模块或WiMax模块。电器设备3作为被控终端可以是楼宇或房间内的空调系统、照明系统、安防系统、智能家电之一或它们的组合。电器设备3也不局限于图1中所示的仅仅一组，也可以视使用环境的空间大小，设置多个无线路由器2用以覆盖多组电器设备3。

用户通过无线控制终端4（如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等）连接至附近的无线路由器2，连接成功后，无线控制终端4发送局域网广播信息，若无线控制终端4收到电气设备额3的反馈信息，则说明无线控制终端4与电器设备3处于同一个局域网内，此时，无线控制终端则经由无线路由器2通过局域网对电器设备3进行访问、控制或管理。局域网相对于互联网更安全、更可靠，数据延时也更低，控制更简便、高效。

若无线控制终端4发出局域网广播信息后未收到电器设备3的反馈信息，说明无线控制终端4与电器设备3不在同一个局域网内。此时，无线控制终端4则如通过GPRS、3G网络或4G网络访问互联网，或者连接附近已接入互联网的无线路由器、无线热点等访问互联网，在控制终端登录相应的域名（如greesjb.vicp.net），通过互联网服务器对电器设备3进行访问、控制或管理。

上述的反馈信息至少包括电器设备3的名称信息、IP地址、MAC地址、运行状态信息、位置信息之一。根据反馈信息，不但可以确定电器设备3是否与无线控制终端4是否在同一个局域网内，还能够清楚的知道电器设备3中各个设备的运行情况，例如各个空调的安装位置、分组情况及当前运行状态，如果电器设备3出现异常或故障也能够很容易的从其反馈信息中判断出来。

该智能家居系统可以应用于家庭自动化、楼宇自动化，也可以作为智能小区的一个子网络。

2.2方案二

与方案一的区别在于：无线路由器2与电器设备3之间还设置有协议转换网关5，协议转换网关5与无线路由器2和电器设备3之间通信连接，用于不同通信协议之间数据的传输与转换。

协议转换网关5包括主控芯片、上行通信模块、下行通信模块及相应的外围电路。上行通信模块用于实现与无线路由器2、互联网服务器之间的通信，上行通信模块为以太网通信模块，可以是有线的RJ45通信模块或者无线的WIFI模块、WiMax模块。下行通信模块用于实现与电气设备3之间的通信，下行通信模块可以是短距离无线通信模块，如RF射频通信模块、ZigBee模块、高速/低速UWB模块，也可以是有线的总线通信模块，如CAN总线模块、RS232/485总线模块、Modbus总线模块、LonWorks总线模块、Profibus总线模块、HART总线模块等。由于具有协议转换网关5，增强了本发明的的适用性，拓宽了使用范围。当协议转换网关5的下行通信模块为短距离无线通信模块时，本实施例的基于互联网的智能家居系统还可以包括用户增强协议转换网关5覆盖范围的无线信号扩展器，特别是电器设备3使用的是RF射频通信或ZigBee通信时，可以设置RF信号扩展器或Zigbee信号扩展器。

3控制流程

该方法主要包括以下步骤：

步骤1：启动无线控制终端，连接无线路由器；

步骤2：无线控制终端下发局域网广播信息；

步骤3：无线控制终端判断是否接受到电器设备的反馈信息；

步骤4：若接收到反馈信息则经由无线路由器，通过局域网访问、管理或控制电器设备；

步骤5：若未若接收到反馈信息则接入互联网，通过互联网服务器访问、管理或控制电器设备；

电器设备的反馈信息至少包括电器设备名称信息、电器设备IP地址、电器设备MAC地址、电器设备运行状态信息、电器设备位置信息之一。在未收到电器设备的反馈信息时，无线控制终端通过GPRS、3G、4G网络或者通过连接至已接入互联网的局域网接入互联网。

4总结

根据本技术方案，解决了现有技术中基于互联网的智能家居系统中通过无线控制终端访问与家电同一局域网下的路由器时的家电寻址问题，避免用户在无线控制终端上手动输入家电IP地址等信息的繁琐步骤才能访问的问题，同时也解决了无线控制终端监控家电系统时的两种监控方式的选择问题，能充分利用两种监控方式的优点，局域网中数据传输速度更快、可靠性更高，使得监控数据以最优的路径传输，减少数据网络延迟。