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智能家居通信系统

阅读：1115发布：2020-07-15

IPRDB可以提供智能家居通信系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种智能家居通信系统，由家居设备节点、家居主节点、家庭网关、用户终端四个部分组成，所述家居设备节点包含射频收发模块和传感器或受控终端以及两者之间的接口控制模块，所述家居主节点是ZigBee网络的FFD设备，家居设备节点通过Zigbee网络与家庭网关通信，所述家庭网关还能通过Internet与用户终端通信。本发明是将家庭中的家居设备连接到网络之中，使传统家居设备具有自动化、智能化的新特征。，下面是智能家居通信系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种智能家居通信系统，其特征在于，其由家居设备节点、家居主节点、家庭网关、用户终端四个部分组成，家居设备节点包含射频收发模块和传感器或受控终端以及两者之间的接口控制模块，家居主节点是ZigBee网络的FFD设备，家居设备节点通过Zigbee网络与家庭网关通信，家庭网关还能通过Internet与用户终端通信。

2.如权利要求 1 所述的智能家居通信系统，其特征在于，所述家居设备节点是三表计量节点、环境温度湿度监测和控制节点、报警信号采集节点、家电控制节点、灯光控制节点中的一种或多种。

3. 如权利要求 1 所述的智能家居通信系统，其特征在于，所述用户终端是台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机、智能手表中的一种或多种。

4. 如权利要求 1 所述的智能家居通信系统，其特征在于，所述用户终端通过WiFi、GPRS、3G、4G中的一种或多种接入Internet。

5. 如权利要求 1 所述的智能家居通信系统，其特征在于，所述Zigbee网络使用CC2430型芯片为主要硬件平台。

说明书全文

智能家居通信系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通信系统，特别是涉及一种智能家居通信系统。

背景技术

[0002] 智能家居又称智能住宅，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通信技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。

[0003] 现阶段，智能家居是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术，将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住目标。

[0004] 智能家居系统是实现智能家居功能的设施，主要包含 8 大子系统：家居照明控制子系统、家庭安防子系统、家庭环境控制子系统、背景音乐子系统、家庭娱乐子系统、家庭能量管理（三表抄送）子系统、家庭自动化子系统和家庭信息处理子系统。

[0005] 智能家居通过近些年的发展，已经取得了巨大的进步，越来越多的渗入到人们的生活当中，随着技术的进一步发展，智能家居预计将有以下的发展趋势：（1）模块化设计，每个子系统均可以独立运行和使用，便于安装、升级和维护。

[0006] （2）通用的标准和技术，软硬件都应符合通用的国际标准，便于网络连接和远程管理。

[0007] （3）较好的拓展性和自适应性，以适应家庭对于智能家居功能上的提升和变化的要求。

[0008] （4）简单化和便利化，用户能够根据个人习惯定制个性化的控制系统。

[0009] （5）“自学习”功能，系统平台可以根据用户的使用习惯记录相关数据，并且能够通过软件系统和数据库的支持，智能调整以更好的配合用户使用。

[0010] （6）多元控制，未来的智能家居系统应该可以随时获取所需的信息并且能够随时通过多种方式进行控制。

发明内容

[0011] 本发明所要解决的技术问题是提出一种智能家居通信系统，其实现智能家居简单高效、低耗、低成本运作，满足家庭需求。

[0012] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种智能家居通信系统，其特征在于，其由家居设备节点、家居主节点、家庭网关、用户终端四个部分组成，家居设备节点包含射频收发模块和传感器或受控终端以及两者之间的接口控制模块，家居主节点是ZigBee网络的FFD设备，家居设备节点通过Zigbee网络与家庭网关通信，家庭网关还能通过Internet与用户终端通信。

[0013] 进一步地，所述家居设备节点是三表计量节点、环境温度湿度监测和控制节点、报警信号采集节点、家电控制节点、灯光控制节点中的一种或多种。

[0014] 进一步地，所述用户终端是台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机、智能手表中的一种或多种。

[0015] 进一步地，所述用户终端通过WiFi、GPRS、3G、4G中的一种或多种接入Internet。

[0016] 进一步地，所述Zigbee网络使用CC2430型芯片为主要硬件平台。

[0017] 本发明的积极进步效果在于：设计目的是将家庭中的家居设备连接到网络之中，使传统家居设备具有自动化、智能化的新特征。

附图说明

[0018] 图1为本发明智能家居通信系统的结构示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

[0020] 智能家居系统是以ZigBee技术为基础，综合Internet网络通信技术建立起来的一套完整的家居控制系统，可以将家庭中的家居设备连接到互联网，使传统家居设备具有网络化的特点，再通过开发安装于PC机、智能手机等终端的软件，实现家居系统的自动化和智能化。系统中家居设备上安装与之功能相对应的节点模块，包括有传感器、执行机构以及通信模块，各个节点模块将采集的信息经过初步处理之后通过家庭控制子网传输到家庭控制中心，经由家庭控制中心将信息上传到家庭网关，家庭网关与用户通过终端软件和Internet远程交互，响应用户提交的指令并将结果反馈给用户。

[0021] 从功能层次来分，智能家居系统一般由家居设备节点、家居主节点、家庭网关、用户终端四个部分组成。从网络拓扑上分为远程控制网络和家庭控制网络两部分，远程控制网络基于Internet技术，家庭控制网络基于ZigBee技术。家居设备节点包含射频收发模块和传感器或受控终端以及两者之间的接口控制模块，家居主节点是ZigBee网络的FFD（Full FunctionDevice，全功能设备）设备，家居设备节点通过Zigbee网络与家庭网关通信，家庭网关还能通过Internet与用户终端通信。

[0022] 智能家居系统在家庭环境中布置ZigBee模块作为家居设备节点以无线通信方式组织成网络，设备节点负责监测周围一定范围内的环境状态、收发信号并进行数据处理。智能设备节点使用TI公司的CC2430综合解决方案作为主要硬件平台，CC2430模块中除了ZigBee收发模块之外，还包含了一个具有较高处理能力的MCU内核，单片机根据预先写入的程序，采集传感器信息、转发命令和状态信息，通过继电器控制家居设备的工作。

[0023] 智能设备节点的底层终端主要包括三表计量节点、环境温度湿度监测和控制节点、报警信号采集节点、家电控制节点、灯光控制节点等。设备节点单元主要包含射频收发模块和传感器或受控终端以及两者之间的接口控制模块。射频收发模块作为系统中各网络节点的通信接口，进行网络中各节点设备的无线连接和无线数据或指令的收发。系统的终端传感或受控单元，主要进行环境中温度、湿度等各种数据的采集、非法闯入、火灾或有毒气体等意外灾难情况的探测以及对各种家电设备的控制。

[0024] 家居主节点是家庭控制网络的主控设备，要求必须由至少一个ZigBee网络的FFD设备组成，一方面它主导家庭内部网络建立的整个过程，主要包括系统初始化、网络的建立、地址的分配和成员的加入、节点设备数据的更新、数据转发表、设备关联表等几个方面，另一方面作为家庭网关和设备节点之间的桥梁，完成家庭网关和家居设备节点的通信。家居主节点作为协调器，处于ZigBee网络的最上层，功能较为复杂，因此智能家居系统对家居主节点的硬件配置也有较高的要求。系统上电后，家居主节点首先选择一个空闲信道，采集活动节点信息，并为之分配一个唯一的节点号，完成系统地址表的初始化。系统运行过程中，家居主节点要与众多设备节点进行通信，并对它们进行相应的控制。除此之外，家居主节点必须能发现网络拓扑结构的改变，如设备节点的插入和拆除，修改和维护网络地址表的信息，实现网络的自组织功能。

[0025] 家庭网关在本设计中充当网络接口单元的作用，它既可以与家庭子网中的设备进行直接通信，还能与外部Internet进行直接的连接。家庭网关将外部网络中发送的控制命令通过家庭子网传递到相应的家居设备．在其中起到信息通道的作用。它可以从不同的外部网络接收通讯信号，通过家庭网络传递信号给某个终端设备。家庭网关并不只是一个简单的协议转换设备，更是一个对外的家庭内部网络控制接口，从结构看，家庭网关是家庭外部TCP/IP网络和局部家庭网络之间的连接点。家庭网关软件系统主要分为用户界面和程序模块两部分，程序模块主要完成对整个系统所用功能的模块划分及实现，并为用户界面提供接口支持。这样的划模块设计使得整个系统具有更强的扩展性和更清晰的结构。

[0026] 智能家居网络的用户终端有多种选择，可以是是台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机、智能手表中的一种或多种。本系统中的家庭网关是一台与Internet相连，并且拥有固定IP地址的服务器，为了实现由手机等用户终端到家庭网关的远程数据传输。手机等用户终端可以开通GPRS、3G或4G数据业务，使用数据连接功能连接到当地的业务节点，然后接入Internet，也可以通过WiFi实现与家庭网关的无线通信。

[0027] 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种家庭自动化系统-专利编号CN109818835A	2020-05-11	148
一种家庭自动化系统-专利编号CN106789482A	2020-05-12	1054
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家庭自动化系统-专利编号CN108604086A	2020-05-11	569
家庭自动化系统-专利编号CN104809844A	2020-05-11	203

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