智能插座和用于智能插座的交互方法转让专利
申请号 : CN202110019153.0
文献号 : CN112751244B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : 郭远平 , 潘海波 , 苏彩虹 , 秦颖佳
申请人 : 公牛集团股份有限公司
摘要 :
本发明涉及智能插座和用于智能插座的交互方法。该交互方法包括经由USB接口的第一数据端口从外部设备接收请求信号；以及分析请求信号以进行：控制操作，用于控制电源插口通电或断电；和/或反馈操作，用于经由USB接口的第二数据端口向外部设备发送针对电源插口的反馈信号。
权利要求 :
1.一种用于智能插座的交互方法，所述智能插座包括电源插口和用于与外部设备连接的USB接口，其中所述USB接口具有用于从所述外部设备接收请求信号的第一数据端口和用于向所述外部设备发送反馈信号的第二数据端口，所述交互方法包括：经由所述第一数据端口从所述外部设备接收请求信号；以及分析所述请求信号以进行：
控制操作，用于控制所述电源插口通电或断电；和/或反馈操作，用于经由所述第二数据端口向所述外部设备发送针对所述电源插口的反馈信号。
2.如权利要求1所述的交互方法，其特征在于，所述请求信号和所述反馈信号是由高低电平组成的脉冲信号，并且所述脉冲信号包括开始包、内容包和结束包，其中所述开始包与所述结束包的信号相同。
3.如权利要求2所述的交互方法，其特征在于，所述开始包、内容包和结束包中的每一者由8位电平信号组成。
4.如权利要求1所述的交互方法，其特征在于，分析所述请求信号的步骤包括：解析步骤，用于解析所述请求信号以确定所述外部设备的类型和指令；以及响应步骤，用于根据所述外部设备的类型和所述指令执行操作，其中：响应于确定所述外部设备为控制类设备，基于所述指令控制所述电源插口通电或断电；
响应于确定所述外部设备为数据反馈类设备，基于所述指令获取所述电源插口的状态信息并且生成所述反馈信号，其中所述反馈信号包括表示所述智能插座的型号、连接状态或所述状态信息的数据；或者
响应于确定所述外部设备为安全保护类设备，基于所述指令判定所述智能插座的当前环境和状态是否触发操作执行条件，并且当所述智能插座的当前环境和状态触发所述操作执行条件时，控制所述电源插口通电或断电并且生成所述反馈信号，所述反馈信号包括表示所述电源插口的通断状态的数据。
5.如权利要求1所述的交互方法，其特征在于，所述智能插座包括多个所述电源插口，其中针对所述多个所述电源插口中的一个或多个分别进行所述控制操作或所述反馈操作。
6.一种智能插座，包括：
电源插口；
USB接口，所述USB接口用于与外部设备连接，所述USB接口具有：用于向所述外部设备供电的VCC端口和GND端口；
第一数据端口，用于从所述外部设备接收请求信号；和第二数据端口，用于向所述外部设备发送反馈信号；以及MCU，所述MCU被配置成分析来自所述外部设备的请求信号以进行：控制操作，控制所述电源插口通电或断电；和/或反馈操作，经由所述第二数据端口向所述外部设备发送针对所述电源插口的反馈信号。
7.如权利要求6所述的智能插座，其特征在于，所述MCU被进一步配置成解析所述请求信号以确定所述外部设备的类型和指令并且进行相应的操作，其中：响应于确定所述外部设备为控制类设备，基于所述指令控制所述电源插口通电或断电；
响应于确定所述外部设备为数据反馈类设备，基于所述指令获取所述电源插口的状态信息并且生成所述反馈信号，其中所述反馈信号包括表示所述智能插座的型号、连接状态或所述状态信息的数据；或者
响应于确定所述外部设备为安全保护类设备，基于所述指令判定所述智能插座的当前环境和状态是否触发操作执行条件，并且当所述智能插座的当前环境和状态触发所述操作执行条件时，控制所述电源插口通电或断电并且生成所述反馈信号，所述反馈信号包括表示所述电源插口的通断状态的数据。
8.如权利要求6所述的智能插座，其特征在于，所述请求信号和所述反馈信号是由高低电平组成的脉冲信号，并且所述脉冲信号包括开始包、内容包和结束包，其中所述开始包与所述结束包的信号相同。
9.如权利要求8所述的智能插座，其特征在于，所述开始包、内容包和结束包中的每一者由8位电平信号组成。
10.如权利要求6所述的智能插座，其特征在于，所述智能插座包括多个所述电源插口，其中针对所述多个所述电源插口中的一个或多个分别进行所述控制操作或所述反馈操作。
11.如权利要求6所述的智能插座，其特征在于，当所述USB接口与可充电设备连接，并且在所述第一数据端口和所述第二数据端口分别接收到符合快充协议的第一电压信号和第二电压信号时，根据所述快充协议经由所述VCC端口和所述GND端口向所述可充电设备提供所需的电压和电流。
说明书 :
智能插座和用于智能插座的交互方法
技术领域
[0001] 本申请涉及电连接器领域，更具体地涉及智能插座和用于智能插座的交互方法。
背景技术
[0002] 目前市面上插座的控制方式比较单一，不能满足人们不同场景下的需求。例如，普通插座只能通过插座本体上的开关进行通断控制。插座带USB接口是十分常见的，但目前的
USB接口普遍仅实现充电功能。
USB接口普遍仅实现充电功能。
[0003] 具有控制功能的温度探头、PH接口、摄像头、显示屏等探测设备通常与插座集成为一体，或者需要单独接口来与插座对接，增加了插座的体积成本、同时消费者需要对端口类
型进行识别，增加了消费者的操作难度。插座过载、漏电、开关状态等只通过一个小指示灯
显示，消费者状态感知不够明显。对于WIFI插座，消费者只能使用插座内嵌WIFI模块平台，
需要下载插座指定的平台APP，操作繁琐。
型进行识别，增加了消费者的操作难度。插座过载、漏电、开关状态等只通过一个小指示灯
显示，消费者状态感知不够明显。对于WIFI插座，消费者只能使用插座内嵌WIFI模块平台，
需要下载插座指定的平台APP，操作繁琐。
[0004] 而且，每个厂家的功能模块都有自己的特定的传输协议，这就使得消费者要使用该厂家的产品时就需要购买配套的相应产品、APP，而每个厂家的功能模块又不一定非常齐
全，可能仅是实现某功能而已，因此消费者想要有别的功能满足时，可能面临要重新买另外
厂商的产品及相应产品，造成浪费。
全，可能仅是实现某功能而已，因此消费者想要有别的功能满足时，可能面临要重新买另外
厂商的产品及相应产品，造成浪费。
发明内容
[0005] 本发明的示例性实施例的目的在于克服现有技术中的上述的和/或其他的问题，特别是提供一种带有USB接口的智能插座及用于其的交互方法，其能够通过USB接口与各种
各样的功能模块(如蓝牙、光感器、烟雾探测器等等)连接来实现各种各样的功能，打破以往
USB接口仅实现简单充电的作用。通过利用独特的USB传输协议建立了一种新的交互方式，
使得智能插座可以从签署这种协议的功能模块接收请求并识别是哪种功能的模块，从而扩
展插座的功能性。
各样的功能模块(如蓝牙、光感器、烟雾探测器等等)连接来实现各种各样的功能，打破以往
USB接口仅实现简单充电的作用。通过利用独特的USB传输协议建立了一种新的交互方式，
使得智能插座可以从签署这种协议的功能模块接收请求并识别是哪种功能的模块，从而扩
展插座的功能性。
[0006] 根据一个示例性实施例，提供了一种用于智能插座的交互方法，所述智能插座包括电源插口和用于与外部设备连接的USB接口，所述交互方法包括：经由所述USB接口的第
一数据端口从所述外部设备接收请求信号；以及分析所述请求信号以进行：控制操作，用于
控制所述电源插口通电或断电；和/或反馈操作，用于经由所述USB接口的第二数据端口向
所述外部设备发送针对所述电源插口的反馈信号。
一数据端口从所述外部设备接收请求信号；以及分析所述请求信号以进行：控制操作，用于
控制所述电源插口通电或断电；和/或反馈操作，用于经由所述USB接口的第二数据端口向
所述外部设备发送针对所述电源插口的反馈信号。
[0007] 根据另一个示例性实施例，提供了一种智能插座，其包括：电源插口和USB接口，所述USB接口用于与外部设备连接，所述USB接口具有：用于向所述外部设备供电的VCC端口和
GND端口；第一数据端口，用于从所述外部设备接收请求信号；以及第二数据端口，用于向所
述外部设备发送反馈信号
GND端口；第一数据端口，用于从所述外部设备接收请求信号；以及第二数据端口，用于向所
述外部设备发送反馈信号
[0008] 在上述的示例性实施例的交互方法和智能插座中，突破了以往USB接口仅实现简单充电的作用，而是可以利用USB接口的第一数据端口和第二数据端口分别接收和发送脉
冲信号，以便与外部设备进行交互。
冲信号，以便与外部设备进行交互。
[0009] 较佳地，在上述示例性实施例的交互方法和智能插座中，所述请求信号和所述反馈信号是由高低电平组成的脉冲信号，并且所述脉冲信号包括开始包、内容包和结束包，其
中所述开始包与所述结束包的信号相同。优选地，所述开始包、内容包和结束包中的每一者
由多位(例如，8位)电平信号组成。
中所述开始包与所述结束包的信号相同。优选地，所述开始包、内容包和结束包中的每一者
由多位(例如，8位)电平信号组成。
[0010] 较佳地，在上述示例性实施例的交互方法中，分析所述请求信号的步骤包括：解析步骤，用于解析所述请求信号以确定所述外部设备的类型和指令；以及响应步骤，用于根据
所述外部设备的类型和所述指令执行操作，其中：响应于确定所述外部设备为控制类设备，
基于所述指令控制所述电源插口通电或断电；响应于确定所述外部设备为数据反馈类设
备，基于所述指令获取所述电源插口的状态信息并且生成所述反馈信号，其中所述反馈信
号包括表示所述智能插座的型号、连接状态或所述状态信息的数据；或者响应于确定所述
外部设备为安全保护类设备，基于所述指令判定所述智能插座的当前环境和状态是否触发
操作执行条件，并且当所述智能插座的当前环境和状态触发所述操作执行条件时，控制所
述电源插口通电或断电并且生成所述反馈信号，所述反馈信号包括表示所述电源插座的通
断状态的数据。
所述外部设备的类型和所述指令执行操作，其中：响应于确定所述外部设备为控制类设备，
基于所述指令控制所述电源插口通电或断电；响应于确定所述外部设备为数据反馈类设
备，基于所述指令获取所述电源插口的状态信息并且生成所述反馈信号，其中所述反馈信
号包括表示所述智能插座的型号、连接状态或所述状态信息的数据；或者响应于确定所述
外部设备为安全保护类设备，基于所述指令判定所述智能插座的当前环境和状态是否触发
操作执行条件，并且当所述智能插座的当前环境和状态触发所述操作执行条件时，控制所
述电源插口通电或断电并且生成所述反馈信号，所述反馈信号包括表示所述电源插座的通
断状态的数据。
[0011] 较佳地，在上述示例性实施例的智能插座中，所述智能插座还包括MCU，所述MCU被配置成分析来自所述外部设备的请求信号以进行：控制操作，控制所述电源插口通电或断
电；和/或反馈操作，经由所述第二数据端口向所述外部设备发送针对所述电源插口的反馈
信号。
电；和/或反馈操作，经由所述第二数据端口向所述外部设备发送针对所述电源插口的反馈
信号。
[0012] 较佳地，在上述示例性实施例的智能插座中，所述MCU被进一步配置成解析所述请求信号以确定所述外部设备的类型和指令并且进行相应的操作，其中：响应于确定所述外
部设备为控制类设备，基于所述指令控制所述电源插口通电或断电；响应于确定所述外部
设备为数据反馈类设备，基于所述指令获取所述电源插口的状态信息并且生成所述反馈信
号，其中所述反馈信号包括表示所述智能插座的型号、连接状态或所述状态信息的数据；或
者响应于确定所述外部设备为安全保护类设备，基于所述指令判定所述智能插座的当前环
境和状态是否触发操作执行条件，并且当所述智能插座的当前环境和状态触发所述操作执
行条件时，控制所述电源插口通电或断电并且生成所述反馈信号，所述反馈信号包括表示
所述电源插座的通断状态的数据。
部设备为控制类设备，基于所述指令控制所述电源插口通电或断电；响应于确定所述外部
设备为数据反馈类设备，基于所述指令获取所述电源插口的状态信息并且生成所述反馈信
号，其中所述反馈信号包括表示所述智能插座的型号、连接状态或所述状态信息的数据；或
者响应于确定所述外部设备为安全保护类设备，基于所述指令判定所述智能插座的当前环
境和状态是否触发操作执行条件，并且当所述智能插座的当前环境和状态触发所述操作执
行条件时，控制所述电源插口通电或断电并且生成所述反馈信号，所述反馈信号包括表示
所述电源插座的通断状态的数据。
[0013] 较佳地，在上述示例性实施例的交互方法和智能插座中，所述智能插座包括多个所述电源插口，其中针对所述多个所述电源插口中的一个或多个分别进行所述控制操作或
所述反馈操作。
所述反馈操作。
[0014] 较佳地，在上述示例性实施例的智能插座中，当所述USB接口与可充电设备连接，并且在所述第一数据端口和所述第二数据端口分别接收到符合快充协议的第一电压信号
和第二电压信号时，根据所述快充协议经由所述VCC端口和所述GND端口向所述可充电设备
提供所需的电压和电流。
和第二电压信号时，根据所述快充协议经由所述VCC端口和所述GND端口向所述可充电设备
提供所需的电压和电流。
[0015] 通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。
附图说明
[0016] 通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
[0017] 图1示出了带有USB接口的插座10的示意图；
[0018] 图2示出插座10上的USB接口的现有使用状况；
[0019] 图3示出了根据本发明的示例性实施例的用于智能插座的交互方法300的流程图；
[0020] 图4示出脉冲信号的示例；
[0021] 图5A和图5B分别示出开始包、内容包和结束包的电平信号的示例定义方式以及对应的部分功能；
[0022] 图6示出根据本发明的示例性实施例的分析请求信号以进行相应的操作的示意性流程图；
[0023] 图7是根据本发明的示例性实施例的智能插座700的示意性框图；
[0024] 图8示出根据本发明实施例的智能插座的操作逻辑的示例；以及
[0025] 图9示出根据本发明的脉冲信号的示例定义方式来实现智能插座的交互方法和操作逻辑的示例。
具体实施方式
[0026] 以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详
尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工
程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商
业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施
方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂
并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开
揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不
应当理解为本公开的内容不充分。
尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工
程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商
业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施
方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂
并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开
揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不
应当理解为本公开的内容不充分。
[0027] 除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权
利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而
只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示
存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件
或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除
其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，
也不限于是直接的还是间接的连接。
利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而
只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示
存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件
或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除
其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，
也不限于是直接的还是间接的连接。
[0028] 图1示出了带有USB接口的插座10的示意图。图2示出插座10上的USB接口的现有使用状况。插座10可以包括电源线、至少一个电源插口以及USB接口。电源线用于接入市电(例
如，110V或220V)。电源插口用于与电气设备的插头连接以向电气设备供电。插座还包括转
换器(未示出)以用于将市电转换为较低电压(例如，5V)以供USB接口使用(输出)。如图2所
示，USB接口包括用于供电的Vcc端口和GND端口，以及两个信号端口D+和D‑。在现有技术中，
插座10上的USB接口仅具有充电功能。如果插座10提供快充功能的话，则利用两个信号端口
D+和D‑来从终端设备接收符合快充协议的电压信号以在Vcc端口处提供适当的电压。插座
10还可以具有指示灯来指示插座过载、漏电或开关状态等。在现有技术中，如果希望插座10
能够利用终端设备(例如，智能手机、遥控器、安防装置)来进行控制或者将插座过载、漏电
或开关状态等信息发送给终端设备，则插座10需要纳入通信装置(例如，WIFI模块或蓝牙模
块)来传送这样的信息，这显然会增加插座10本身的制造成本和体积，而且限制了插座10的
扩展性，因为WIFI模块或蓝牙模块要求终端设备具有相应的能力，而且这样的通信方式在
很多场景下是没必要的。因此，希望能够通过插座10上的USB接口来传递控制请求以及数据
反馈请求，从而提高插座10的扩展性。这样，插座10就可以通过USB接口选择性地与各式各
样的外设(可以由不同制造商来提供)连接来实现不同的功能。在现有技术中虽然存在USB
通信协议(例如，PC、手机、打印机、鼠标、键盘、U盘等设备之间的通信所使用的协议)，但是
这样的USB通信协议由于数据处理量大而需要在这些设备里采用具有相当计算能力的处理
器，这显然对于插座的上述通信需求而言是没必要的，因为插座只需要多路插口的开关控
制以及电压电流等状态的反馈，并不存在大数据量交换的情况。因此，希望利用插座中的单
片机就能够实现带有USB接口的插座的通信需求。
如，110V或220V)。电源插口用于与电气设备的插头连接以向电气设备供电。插座还包括转
换器(未示出)以用于将市电转换为较低电压(例如，5V)以供USB接口使用(输出)。如图2所
示，USB接口包括用于供电的Vcc端口和GND端口，以及两个信号端口D+和D‑。在现有技术中，
插座10上的USB接口仅具有充电功能。如果插座10提供快充功能的话，则利用两个信号端口
D+和D‑来从终端设备接收符合快充协议的电压信号以在Vcc端口处提供适当的电压。插座
10还可以具有指示灯来指示插座过载、漏电或开关状态等。在现有技术中，如果希望插座10
能够利用终端设备(例如，智能手机、遥控器、安防装置)来进行控制或者将插座过载、漏电
或开关状态等信息发送给终端设备，则插座10需要纳入通信装置(例如，WIFI模块或蓝牙模
块)来传送这样的信息，这显然会增加插座10本身的制造成本和体积，而且限制了插座10的
扩展性，因为WIFI模块或蓝牙模块要求终端设备具有相应的能力，而且这样的通信方式在
很多场景下是没必要的。因此，希望能够通过插座10上的USB接口来传递控制请求以及数据
反馈请求，从而提高插座10的扩展性。这样，插座10就可以通过USB接口选择性地与各式各
样的外设(可以由不同制造商来提供)连接来实现不同的功能。在现有技术中虽然存在USB
通信协议(例如，PC、手机、打印机、鼠标、键盘、U盘等设备之间的通信所使用的协议)，但是
这样的USB通信协议由于数据处理量大而需要在这些设备里采用具有相当计算能力的处理
器，这显然对于插座的上述通信需求而言是没必要的，因为插座只需要多路插口的开关控
制以及电压电流等状态的反馈，并不存在大数据量交换的情况。因此，希望利用插座中的单
片机就能够实现带有USB接口的插座的通信需求。
[0029] 为了上述目的，本发明提供了一种用于智能插座的交互方法。图3示出了根据本发明的示例性实施例的用于智能插座的交互方法300的流程图。智能插座可以包括电源插口
和用于与外部设备连接的USB接口。方法300可以包含步骤S310和S330。
和用于与外部设备连接的USB接口。方法300可以包含步骤S310和S330。
[0030] 如图3所示，在步骤310中，经由USB接口的第一数据端口从外部设备接收请求信号。
[0031] 外部设备可以是用来对智能插座中的电源插口进行监控的任意类型的外接设备。例如，外部设备可以是WIFI控制模块、蓝牙控制模块、433无线控制模块、按压式开关、触摸
开关、光感器、体感器、雷达感应器、安防烟感器、红外接收器、定时器之类的控制用设备。在
此情况下，这些设备可以通过USB接口接入智能插座以便扩展插座的功能。或者，外部设备
也可以是需要获取电源插座状态反馈(诸如，开关状态反馈、过载计数反馈、实时功率反馈、
使用电量反馈、浪涌保护反馈，漏保动作反馈)的外接设备。外部设备通过其USB接口向插座
的USB接口的第一数据端口发送请求信号。请求信号可以包括外部设备的类型和所需执行
的操作。
开关、光感器、体感器、雷达感应器、安防烟感器、红外接收器、定时器之类的控制用设备。在
此情况下，这些设备可以通过USB接口接入智能插座以便扩展插座的功能。或者，外部设备
也可以是需要获取电源插座状态反馈(诸如，开关状态反馈、过载计数反馈、实时功率反馈、
使用电量反馈、浪涌保护反馈，漏保动作反馈)的外接设备。外部设备通过其USB接口向插座
的USB接口的第一数据端口发送请求信号。请求信号可以包括外部设备的类型和所需执行
的操作。
[0032] 在步骤S330中，分析请求信号以进行相应的操作。
[0033] 相应的操作可以包括控制操作和/或反馈操作。控制操作可以用于控制电源插口通电或断电。反馈操作可以用于经由USB接口的第二数据端口向外部设备发送针对电源插
口的反馈信号。
口的反馈信号。
[0034] 第一数据端口可以是USB接口中的D+和D‑端口中的一者，而第二数据端口可以是USB接口中的D+和D‑端口中的另一者。例如，可以将USB接口的D+端口用作信号输入端口以
接收来自外部设备的请求信号，将D‑端口用作信号输出端口以向外部设备发送反馈信号，
反之亦然。
接收来自外部设备的请求信号，将D‑端口用作信号输出端口以向外部设备发送反馈信号，
反之亦然。
[0035] 控制操作和反馈操作可以由插座内的MCU(例如，单片机)来执行。MCU可以连接至USB接口以从其中一个数据端口(例如，D+)接收请求信号，而通过另一个数据端口(例如，
D‑)输出反馈信号。
D‑)输出反馈信号。
[0036] 在本发明的实施例中，针对插座所使用的MCU而设计了一种创新传输协议。请求信号和反馈信号可以是由高低电平组成的脉冲信号。参见图4，脉冲信号可以包括开始包、至
少一个内容包和结束包。开始包与结束包的信号可以相同以表示单个脉冲信号的开始与结
束，而信号的具体电平可以指示其所要执行的功能。内容包可以包括用于控制操作或反馈
操作的必要信息。内容包可以是一个，但为了尽量避免误操作的目的，内容包也可以重复多
次。注意，图4仅示出脉冲信号的一个示例，其中内容包反复3遍，但本发明不旨在限定内容
包的具体数量。
少一个内容包和结束包。开始包与结束包的信号可以相同以表示单个脉冲信号的开始与结
束，而信号的具体电平可以指示其所要执行的功能。内容包可以包括用于控制操作或反馈
操作的必要信息。内容包可以是一个，但为了尽量避免误操作的目的，内容包也可以重复多
次。注意，图4仅示出脉冲信号的一个示例，其中内容包反复3遍，但本发明不旨在限定内容
包的具体数量。
[0037] 在本发明的实施例中，开始包、内容包和结束包各自可以由多位(例如，8位)电平信号组成。参见图5A和图5B，其中示出开始包、内容包和结束包的电平信号的示例定义方式
以及对应的部分功能。注意，本发明的协议定义并不限于图5A和图5B所展示的方式，本领域
技术人员能够基于本发明的发明理念构想到各种各样的协议定义方式。
以及对应的部分功能。注意，本发明的协议定义并不限于图5A和图5B所展示的方式，本领域
技术人员能够基于本发明的发明理念构想到各种各样的协议定义方式。
[0038] 在本发明的实施例中，步骤S330可以进一步包括解析步骤S331和响应步骤S332，如图6所示。
[0039] 在解析步骤S331，解析请求信号以确定外部设备的类型和指令。外部设备的类型可以包括控制类、数据反馈类和安全保护类，并且指令可以包括控制电源插口通断的指令
或反馈电源插口的当前状态的指令。
或反馈电源插口的当前状态的指令。
[0040] 在响应步骤S332，根据外部设备的类型和指令执行相应的操作。
[0041] 当确定外部设备为控制类设备时，可以基于指令控制电源插口通电或断电。例如，如果外部设备为WIFI模块并且该WIFI模块接收到对智能插座的电源插口进行断电的指示，
那么WIFI模块可以经由USB接口的D+端口向插座MCU发送表示其类型以及断电指令的脉冲
信号，由此插座MCU可以知晓USB接口接入了控制类设备并且基于断电指令来使电源插口断
电。
那么WIFI模块可以经由USB接口的D+端口向插座MCU发送表示其类型以及断电指令的脉冲
信号，由此插座MCU可以知晓USB接口接入了控制类设备并且基于断电指令来使电源插口断
电。
[0042] 当确定外部设备为数据反馈类设备时，可以基于指令获取电源插口的状态信息并且生成反馈信号。反馈信号可以包括表示智能插座的型号、连接状态或状态信息的数据。例
如，如果外部设备为计量模块并且该计量模块被设计为记录并显示智能插座的实时功率，
那么计量模块可以经由USB接口的D+端口向插座MCU发送表示其类型以及实时功率请求指
令的脉冲信号(作为请求信号)，由此插座MCU可以知晓USB接口接入了数据反馈类设备并且
基于实时功率请求指令经由USB接口的D‑端口向计量模块反馈表示实时功率(或实时电压
与电流)的脉冲信号(作为反馈信号)。
如，如果外部设备为计量模块并且该计量模块被设计为记录并显示智能插座的实时功率，
那么计量模块可以经由USB接口的D+端口向插座MCU发送表示其类型以及实时功率请求指
令的脉冲信号(作为请求信号)，由此插座MCU可以知晓USB接口接入了数据反馈类设备并且
基于实时功率请求指令经由USB接口的D‑端口向计量模块反馈表示实时功率(或实时电压
与电流)的脉冲信号(作为反馈信号)。
[0043] 当确定外部设备为安全保护类设备时，则基于指令判定智能插座的当前环境和状态是否触发操作执行条件，并且当智能插座的当前环境和状态触发操作执行条件时，控制
电源插口通电或断电并且生成反馈信号。在此情况下，反馈信号可以包括表示电源插座的
通断状态的数据。例如，如果外部设备为过载保护模块并且该过载保护模块被设定所要求
的过载条件(例如，60秒内通过了16A的电流)，那么过载保护模块可以经由USB接口的D+端
口向插座MCU发送表示其类型以及过载条件指令的脉冲信号(作为请求信号)，由此插座MCU
可以知晓USB接口接入了安全保护类设备并且监控电源插口来判定过载条件是否满足，当
过载条件满足(例如，电源插口通过16A的电流超过60秒)时，插座MCU使电源插口断电并且
经由USB接口的D‑端口向过载保护模块反馈通断状态的脉冲信号(作为反馈信号)。
电源插口通电或断电并且生成反馈信号。在此情况下，反馈信号可以包括表示电源插座的
通断状态的数据。例如，如果外部设备为过载保护模块并且该过载保护模块被设定所要求
的过载条件(例如，60秒内通过了16A的电流)，那么过载保护模块可以经由USB接口的D+端
口向插座MCU发送表示其类型以及过载条件指令的脉冲信号(作为请求信号)，由此插座MCU
可以知晓USB接口接入了安全保护类设备并且监控电源插口来判定过载条件是否满足，当
过载条件满足(例如，电源插口通过16A的电流超过60秒)时，插座MCU使电源插口断电并且
经由USB接口的D‑端口向过载保护模块反馈通断状态的脉冲信号(作为反馈信号)。
[0044] 在本发明的可选实施例中，智能插座可以包括多个独立控制的电源插口。如此，可以针对多个电源插口中的一个或多个分别进行控制操作或反馈操作。例如，如果外部设备
为过载保护模块，那么插座MCU可以监控每一个插口，并且每当其中一个插口触发单插口过
载条件时使该电源插口断电并且进行反馈，或者插座MCU也可以当多个插口触发总负荷过
载条件时使其中一个或多个电源插口断电并且进行反馈。
为过载保护模块，那么插座MCU可以监控每一个插口，并且每当其中一个插口触发单插口过
载条件时使该电源插口断电并且进行反馈，或者插座MCU也可以当多个插口触发总负荷过
载条件时使其中一个或多个电源插口断电并且进行反馈。
[0045] 以上描述了根据本发明示例性实施例的用于智能插座的交互方法。该交互方法通过对插座USB接口的使用进行协议改写，即将D+和D‑中的一个端口用作脉冲信号输入而另
一个用作脉冲信号输出，当设置有相同协议(即，发送满足该协议的脉冲信号)的外部设备
的USB接口接入时，插座会对外接设备的类别及指令进行识别，从而实现对插座的控制和反
馈。本发明通过对插座USB端口进行协议改写：(1)对插座的通断控制方式进行外延拓展，可
实现外接WIFI、蓝牙控制模块、光感器、体感器、烟雾/温度探测模块，实现插座通断控制方
式的多元化；(2)对插座的数据反馈方式进行外延拓展，外接智能模块，实现插座开关状态、
过载计数、实时功率、用电量、漏报动作反馈等数据反馈，实现智能功能的DIY选择；3)对
WIFI模块搭载平台进行拓展，消费者可以根据需求外接平台模块对插座进行智能控制。
一个用作脉冲信号输出，当设置有相同协议(即，发送满足该协议的脉冲信号)的外部设备
的USB接口接入时，插座会对外接设备的类别及指令进行识别，从而实现对插座的控制和反
馈。本发明通过对插座USB端口进行协议改写：(1)对插座的通断控制方式进行外延拓展，可
实现外接WIFI、蓝牙控制模块、光感器、体感器、烟雾/温度探测模块，实现插座通断控制方
式的多元化；(2)对插座的数据反馈方式进行外延拓展，外接智能模块，实现插座开关状态、
过载计数、实时功率、用电量、漏报动作反馈等数据反馈，实现智能功能的DIY选择；3)对
WIFI模块搭载平台进行拓展，消费者可以根据需求外接平台模块对插座进行智能控制。
[0046] 根据另一示例性实施例，本发明还提供了一种智能插座。
[0047] 图7是根据本发明的示例性实施例的智能插座700的示意性框图。智能插座700可以包括一个或多个电源插口710、USB接口720以及MCU 730。电源插口710至少可以包括用于
对电气设备进行供电的火线和零线。USB接口720可以用于与外部设备连接。USB接口720可
以具有用于向外部设备供电的VCC端口和GND端口以及第一与第二数据端口(即，D+和D‑)。
第一数据端口可以用于从所述外部设备接收请求信号，而第二数据端口可以用于向外部设
备发送反馈信号。
对电气设备进行供电的火线和零线。USB接口720可以用于与外部设备连接。USB接口720可
以具有用于向外部设备供电的VCC端口和GND端口以及第一与第二数据端口(即，D+和D‑)。
第一数据端口可以用于从所述外部设备接收请求信号，而第二数据端口可以用于向外部设
备发送反馈信号。
[0048] 在本发明的实施例中，MCU 730可以被配置成分析来自外部设备的请求信号以进行控制操作和/或反馈操作。控制操作可以控制电源插口710通电或断电。反馈操作可以经
由第二数据端口向外部设备发送针对电源插口710的反馈信号。
由第二数据端口向外部设备发送针对电源插口710的反馈信号。
[0049] 在本发明的实施例中，MCU 730可以被进一步配置成解析请求信号以确定所述外部设备的类型和指令并且进行相应的操作。
[0050] 作为示例，MCU 730可以响应于确定外部设备为控制类设备，基于指令控制电源插口通电或断电。或者，MCU 730可以响应于确定外部设备为数据反馈类设备，基于指令获取
电源插口的状态信息并且生成反馈信号，并且反馈信号可以包括表示智能插座700的型号、
连接状态或状态信息的数据。又或者，MCU 730可以响应于确定外部设备为安全保护类设
备，基于指令判定智能插座700的当前环境和状态是否触发操作执行条件，并且当智能插座
700的当前环境和状态触发操作执行条件时，控制电源插口710通电或断电并且生成反馈信
号，反馈信号可以包括表示电源插座710的通断状态的数据。
电源插口的状态信息并且生成反馈信号，并且反馈信号可以包括表示智能插座700的型号、
连接状态或状态信息的数据。又或者，MCU 730可以响应于确定外部设备为安全保护类设
备，基于指令判定智能插座700的当前环境和状态是否触发操作执行条件，并且当智能插座
700的当前环境和状态触发操作执行条件时，控制电源插口710通电或断电并且生成反馈信
号，反馈信号可以包括表示电源插座710的通断状态的数据。
[0051] 如上文中所述，请求信号和反馈信号可以是由高低电平组成的脉冲信号。脉冲信号可以包括开始包、内容包和结束包。开始包与结束包的信号可以相同。可选地，开始包、内
容包和结束包中的每一个包可以由多位(例如，8位)电平信号组成。
容包和结束包中的每一个包可以由多位(例如，8位)电平信号组成。
[0052] 如上文中所述，智能插座710可以包括多个电源插口710，并且可以针对多个电源插口710中的一个或多个分别进行控制操作或反馈操作。
[0053] 可选地，智能插座700也可以像常规USB插座那样根据快充协议为接入的可充电设备进行充电。例如，如果智能插座700的USB接口720与可充电设备连接时，并且在D+和D‑端
口分别接收到符合快充协议的第一电压信号和第二电压信号时，则智能插座700可以根据
快充协议经由VCC端口和GND端口向可充电设备提供所需的电压和电流，如图2所示。
口分别接收到符合快充协议的第一电压信号和第二电压信号时，则智能插座700可以根据
快充协议经由VCC端口和GND端口向可充电设备提供所需的电压和电流，如图2所示。
[0054] 以上描述了根据本发明示例性实施例的智能插座700。该智能插座700通过对插座USB接口的使用进行协议改写，即将D+和D‑中的一个端口用作脉冲信号输入而另一个用作
脉冲信号输出，当设置有相同协议(即，发送满足该协议的脉冲信号)的外部设备的USB接口
接入智能插座700时，插座会对外接设备的类别及指令进行识别，从而实现对插座的控制和
反馈。本发明通过对插座USB端口进行协议改写：(1)对插座的通断控制方式进行外延拓展，
可实现外接WIFI、蓝牙控制模块、光感器、体感器、烟雾/温度探测模块，实现插座通断控制
方式的多元化；(2)对插座的数据反馈方式进行外延拓展，外接智能模块，实现插座开关状
态、过载计数、实时功率、用电量、漏报动作反馈等数据反馈，实现智能功能的DIY选择；3)对
WIFI模块搭载平台进行拓展，消费者可以根据需求外接平台模块对插座进行智能控制。
脉冲信号输出，当设置有相同协议(即，发送满足该协议的脉冲信号)的外部设备的USB接口
接入智能插座700时，插座会对外接设备的类别及指令进行识别，从而实现对插座的控制和
反馈。本发明通过对插座USB端口进行协议改写：(1)对插座的通断控制方式进行外延拓展，
可实现外接WIFI、蓝牙控制模块、光感器、体感器、烟雾/温度探测模块，实现插座通断控制
方式的多元化；(2)对插座的数据反馈方式进行外延拓展，外接智能模块，实现插座开关状
态、过载计数、实时功率、用电量、漏报动作反馈等数据反馈，实现智能功能的DIY选择；3)对
WIFI模块搭载平台进行拓展，消费者可以根据需求外接平台模块对插座进行智能控制。
[0055] 在下文中，将描述根据本发明实施例的智能插座的操作逻辑的示例。可以理解到，本发明不限于这样的操作逻辑，可以根据上文中描述的发明理念设计出替代的操作逻辑流
程。
程。
[0056] 参见图8，插座通电后，插座USB模块可以开始计时10S判定是否接收到外部设备终端发出的请求信号；若10S倒计时期间没有收到请求信号，则USB模块进入待机状态；若收到
请求信号，模块开始判断外部设备的类型是否为安全保护类，若非安全保护类(如通断状态
控制类、插座状态显示类等)，则USB模块接着判断接收到的命令是否为控制类指令，若是则
进行插座通断电控制，并对通断状态进行记录和反馈；若为状态反馈等非控制类型命令，则
直接执行操作，显示插座主机/设备类型、连接状态并清零计时；3.若判断外部设备类型为
安全保护类，开始判定外部设备是否为新连设备；如果是，则对新连设备的种类进行判断并
告知，根据外设设备的种类更改循环计时时间(如浪涌、防雷等长计时、漏电、过载保护短计
时)，显示连接成功状态并清零计时，根据操作命令类型判定当前环境与状态是否触发操作
执行条件；若触发安全保护操作执行条件，则对插座的通断电进行控制，并告知通断状态；
若插座设备为多开关控制，则对各插孔状态分别反馈。
请求信号，模块开始判断外部设备的类型是否为安全保护类，若非安全保护类(如通断状态
控制类、插座状态显示类等)，则USB模块接着判断接收到的命令是否为控制类指令，若是则
进行插座通断电控制，并对通断状态进行记录和反馈；若为状态反馈等非控制类型命令，则
直接执行操作，显示插座主机/设备类型、连接状态并清零计时；3.若判断外部设备类型为
安全保护类，开始判定外部设备是否为新连设备；如果是，则对新连设备的种类进行判断并
告知，根据外设设备的种类更改循环计时时间(如浪涌、防雷等长计时、漏电、过载保护短计
时)，显示连接成功状态并清零计时，根据操作命令类型判定当前环境与状态是否触发操作
执行条件；若触发安全保护操作执行条件，则对插座的通断电进行控制，并告知通断状态；
若插座设备为多开关控制，则对各插孔状态分别反馈。
[0057] 图9示出根据本发明的脉冲信号的示例定义方式来实现智能插座的交互方法和操作逻辑的示例。在此示例中，外接设备可以是WIFI外设，该WIFI外设被配置为对插座进行通
断控制并且获取计量信息。如图所示，外设可以通过代码1001000作为脉冲信号的一部分来
向插座告知外设的机型(即，WIFI外设)。插座可以通过代码10000001/10000001/10000001
来向外设告知插座机型，即总控带计量。插座可以通过代码10100101/10100101/10100101
来向外设告知插座连接成功。插座可以通过代码11110000(通)或00001111(断)来向外设告
知插座的通断状态，例如脉冲信号可以为01010101/11110000/01010101。插座可以通过计
量芯片(例如，8012计量芯片)输出的相应脉冲信号来向外设传输插座的计量信息。在用户
通过APP控制WIFI外设对插座进行开关的情况下，外设可以利用代码11110000(通)或
00001111(断)来向插座告知通断需求，例如脉冲信号可以为01010101/11110000/
01010101。随后，插座可以进行相应的操作，并且通过代码为01010101/11110000/01010101
的脉冲信号来向外设告知插座当前的通断状态。注意，图9仅描绘了根据本发明的设计理念
的示例，而非意欲对本发明的范围进行限制。
断控制并且获取计量信息。如图所示，外设可以通过代码1001000作为脉冲信号的一部分来
向插座告知外设的机型(即，WIFI外设)。插座可以通过代码10000001/10000001/10000001
来向外设告知插座机型，即总控带计量。插座可以通过代码10100101/10100101/10100101
来向外设告知插座连接成功。插座可以通过代码11110000(通)或00001111(断)来向外设告
知插座的通断状态，例如脉冲信号可以为01010101/11110000/01010101。插座可以通过计
量芯片(例如，8012计量芯片)输出的相应脉冲信号来向外设传输插座的计量信息。在用户
通过APP控制WIFI外设对插座进行开关的情况下，外设可以利用代码11110000(通)或
00001111(断)来向插座告知通断需求，例如脉冲信号可以为01010101/11110000/
01010101。随后，插座可以进行相应的操作，并且通过代码为01010101/11110000/01010101
的脉冲信号来向外设告知插座当前的通断状态。注意，图9仅描绘了根据本发明的设计理念
的示例，而非意欲对本发明的范围进行限制。
[0058] 上述用于智能插座的交互方法和插座USB模块可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代
码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信
介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被
计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、
EEPROM、CD‑ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令
或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地
称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线
(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传
送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线
技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟
(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现
数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质
的范围内。
码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信
介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被
计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、
EEPROM、CD‑ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令
或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地
称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线
(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传
送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线
技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟
(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现
数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质
的范围内。
[0059] 至此，描述了根据本发明的智能插座和用于智能插座的交互方法。本发明的优点在于：1)在现有USB插座基础上进行功能拓展，满足用户需求的同时节省了用户更换插座的
成本；2)可兼容多种外接模块实现智能功能的DIY选择；以及3)开发各种WIFI模块，消费者
可自主选择各平台对应的模块接入，不用下载单一指定平台，减少消费者操作的繁琐。
成本；2)可兼容多种外接模块实现智能功能的DIY选择；以及3)开发各种WIFI模块，消费者
可自主选择各平台对应的模块接入，不用下载单一指定平台，减少消费者操作的繁琐。
[0060] 虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做
出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变
型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变
型都将落在本申请的权利要求书的范围内。