一种嵌入式无线智能家居网关的制作方法

1.本发明涉及智能家居网关技术领域，具体为一种嵌入式无线智能家居网关。


背景技术：

2.智能家居是以住宅为平台，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程事务的管理系统，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环境。
3.随着现代计算机科学技术和网络通信技术的快速发展，我们在不断提升居家生活环境和应用设施建设水平基础上，也逐步提升了对家庭应用性网络技术设备系统建设状态的关注力度。如何针对现有的网络技术应用组件实施优化处理，切实提升我国民众的网络体验水平，对于我国现代移动互联网产业的技术发展，具备深刻的现实影响价值，现有的智能家居无法实现不同品牌的控制，降低了用户体验度。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于提供一种嵌入式无线智能家居网关，来解决上述背景技术中提到的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种嵌入式无线智能家居网关，包括嵌入模块、无线网络模块、无线射频模块、存储模块、处理模块及电源模块；
7.其中，嵌入模块用于获取智能家居的运行环境，并基于运行环境生成对应的运行编码，并将运行编码发送至处理模块；
8.处理模块基于运行编码对预设网关控制程序进行切换，并执行控制命令；
9.无线网络模块用于智能家居、处理模块和互联网之间的数据交换；
10.无线射频模块用于智能家居、处理模块和射频设备之间的数据交换；
11.存储模块用于存储预设网关控制程序；
12.电源模块用于对嵌入模块、无线网络模块、无线射频模块、存储模块及处理模块供电。
13.进一步的，嵌入模块用于获取智能家居的运行环境，并基于运行环境生成对应的运行编码包括：向智能家居发预设指令，并接受智能家居的指令回执；获取指令回执的文件格式并与预设格式表进行对比，获取智能家居的运行环境及运行编码，其中，运行环境包括c#、visual basic、net、c 、net中任一种，运行编码为运行环境对应预设网关控制程序在存储模块内的编号。
14.进一步的，执行控制命令包括：处理模块接收控制命令，其中，控制命令包括操作信令以及控制对象标识；处理模块对控制命令解析得到操作信令以及控制对象标识，依据该控制对象标识确定控制对象的第一品牌，从预设的第一品牌的指令库中提取该操作信令对应的第一指令；处理模块将该第一指令发送至控制对象以实现对控制对象的控制。
15.进一步的，执行控制命令之后还包括：处理模块接收控制对象反馈的响应信息，其中，响应信息包括执行第一指令的确认消息或失败消息，响应信息为失败消息时，处理模块通过无线网络模块或无线射频模块向控制对象发送告警信息，告警信息包括第一品牌、第一指令和第一指令发送至控制对象的时间节点，处理模块选用stm32f103c8t6、无线网络模块选用wiz610wi。
16.进一步的，无线射频模块包括pic16f726单片机设备和通用性ism频段收发器技术组件si4421，存储模块包括flash和sram，其中，预设网关控制程序存储在sram内。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.嵌入式无线智能家居网关接收控制命令，所述控制命令包括：操作信令以及控制对象标识；控制网关对控制命令解析得到操作信令以及控制对象标识，依据该控制对象标识确定控制对象的第一品牌，从第一品牌的指令库中提取该操作信令对应的第一指令；控制网关将该第一指令发送至控制对象以实现对控制对象的控制。本技术提供的技术方案通过在控制网关预先配置各个品牌的指令库，然后提取该操作信令对应的第一指令，进而实现了不同品牌的控制对象的控制，这样实现了跨品牌的控制，提高了用户体验度，同时本技术通过预设若干网关控制程序，可以实现全品类商品的控制，提升便利性。
附图说明
19.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
20.图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
21.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
22.请参阅图1所示，一种嵌入式无线智能家居网关，包括嵌入模块、无线网络模块、无线射频模块、存储模块、处理模块及电源模块；
23.嵌入式无线智能家居网关的工作原理是当安装应用于android系统之上的家用电器控制软件的虚拟性应用功能按键被触发时，将会通过与其直接相连的wifi技术模块下达技术编码指令。与此同时，stm32主芯片技术组件也将通过wifi技术模块接收对应的技术控制指令编码程序，并在此基础上通过协议转换和数据处理的技术形式，将其传输给rf(主)技术模块，并通过进一步的协议标准数据编码处理将其发射给对应家电设备的rf(从)技术模块。安装于家用电器设备内部的rf(从)技术模块，便可以遵照编码指令中涉及的具体内容，操作相应的家用电气设备，完成对应的技术指令。
24.其中，嵌入模块用于获取智能家居，例如智能冰箱、智能门锁、智能电视、智能音箱等智能设备的运行环境，其中，对于智能家居，其具有多个品牌，对于多个品牌，控制网关并无法识别和控制多个不同品牌的智能家居，例如，用户只用通过特定的app发送的命令，控制网关才能够实现对应品牌的智能家居进行控制，无法实现跨品牌的控制，影响了用户体验度，故本技术基于运行环境生成对应的运行编码，并将运行编码发送至处理模块，在具体实施时，向智能家居发预设指令，并接受智能家居的指令回执；其中，预设指令为不同运行环境对应的回执指令，
25.获取指令回执的文件格式并与预设格式表进行对比，获取智能家居的运行环境及运行编码，其中，运行环境包括c#、visual basic、net、c 、net中任一种，运行编码为运行环境对应预设网关控制程序在存储模块内的编号。
26.处理模块选用stm32f103c8t6，基于运行编码对预设网关控制程序进行切换，并执行控制命令，其中，执行控制命令包括：
27.处理模块接收控制命令，其中，处理模块可以通过音频组件获取控制命令，音频组件可以包括扬声器，麦克风，蜂鸣器，音调发生器以及其它用于产生和检测声音的组件。
28.控制命令包括操作信令以及控制对象标识；
29.处理模块对控制命令解析得到操作信令以及控制对象标识，依据该控制对象标识确定控制对象的第一品牌，从预设的第一品牌的指令库中提取该操作信令对应的第一指令，在具体实施时，上述控制命令可以为通用的控制命令，上述操作信令可以为，温度值、开、关等等控制信令。该控制对象标识具体可以为智能家居标识，具体的，例如空调的标识，智能电视的标识。
30.上述指令库可以为预配置的指令库，该指令库可以包括，各个品牌的指令库，例如小米指令库，格力指令库，三星指令库等等
31.本技术提供的技术方案控制网关接收控制命令，所述控制命令包括：操作信令以及控制对象标识；控制网关对控制命令解析得到操作信令以及控制对象标识，依据该控制对象标识确定控制对象的第一品牌，从第一品牌的指令库中提取该操作信令对应的第一指令；控制网关将该第一指令发送至控制对象以实现对控制对象的控制。本技术提供的技术方案通过在控制网关预先配置各个品牌的指令库，然后提取该操作信令对应的第一指令，进而实现了不同品牌的控制对象的控制，这样实现了跨品牌的控制，提高了用户体验度。
32.处理模块将该第一指令发送至控制对象以实现对控制对象的控制。同样的，处理模块还可以周期性的采集智能家居的多个参数，对多个参数进行分析确定该智能家居是否处于异常情况，若处于异常情况，发送告警信息(该告警信息可以是向智能家居的用户发送，也可以是向专业机构发送)，上述对多个参数进行分析确定该智能家居是否处于异常情况具体可以包括：
33.控制网络对多个参数对应的智能家居标识提取多个标识对应的多个参数阈值，若参数超出对应的参数阈值，确定处于异常情况，否则，确定处于非异常情况。
34.处理模块接收控制对象反馈的响应信息，其中，响应信息包括执行第一指令的确认消息或失败消息。
35.响应信息为失败消息时，处理模块通过无线网络模块或无线射频模块向控制对象发送告警信息。警示信息可以通过一个或多个显示屏进行展示，当为多个显示屏时，例如两个显示屏时，一个显示屏可以设置在智能家居的前面，另一个显示屏可以设置在智能家居的后面。显示屏可以包括液晶显示屏，透明显示屏，有机发光二极管显示屏，电子墨水显示屏，等离子显示屏，使用其它显示技术的显示屏中一种或者几种的组合。显示屏可以包括触摸传感器阵列即，显示屏可以是触控显示屏。触摸传感器可以是由透明的触摸传感器电极例如氧化铟锡(ito)电极阵列形成的电容式触摸传感器，或者可以是使用其它触摸技术形成的触摸传感器，例如音波触控，压敏触摸，电阻触摸，光学触摸等，本技术实施例不作限制。
36.告警信息包括第一品牌、第一指令和第一指令发送至控制对象的时间节点。
37.无线网络模块选用wiz610wi，用于智能家居、处理模块和互联网之间的数据交换，其在正常运行过程中的最大可达25mbps的数据流传输，频率范围为2.412
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2.485ghz，支持串口到无线的应用，同时提供rs
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232c或以太网到ieee802.11b/g的无线通信的桥接技术应用功能，确保家居生活空间内部一切具有rs
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232c技术接口结构，或者是以太网技术接口结构的功能性组件，均能顺利建构形成可供稳定应用的无线应用网络技术形态，确保远程习惯管理和技术控制目标能够顺利稳定实现。无线网关通过usart通信模块来把wifi技术模块接收到的编码数据传输到stm32内部数据寄存器，并通过dma加快数据流的流动，使接收到的编码数据及时地处理并通过rf技术模块发送出去。家电的反馈状态也可以通过dma快递地传输给usart，并通过wifi技术模块反馈给平板电脑显示。
38.为了达到无线控制家电的目的，在设计该网关的同时，特别定义了无线编码协议标准。网关无线编码协议，起始代码和公司编号都是为了确定接收或者发送的编码是否有效，产品编号决定具体是哪一款家电，消息体类型分为“00”(查询)“11”(控制)，决定了接收或者发送的10byte是作为控制家电执行相应操作还是返回目前的状态。最后一个byte是校验位，是前9个byte的异或，用于校验接收或者发送的数据是否在传输过程中出错。
39.无线射频模块包括pic16f726单片机设备和通用性ism频段收发器技术组件si4421，用于智能家居、处理模块和射频设备之间的数据交换，stm32能够运用适配器技术组件的配置功能，逐步将自身输出的spi外设基础参数转化处理成主模式技术形态，并遵照技术应用系统在建设形成过程中预先制定的技术控制协议，通过spi技术组件向rf技术模块中发射相应的技术性编码数据。在无线射频模块中，pic16f726单片机的运行技术模式通常被设定为从模式，主要功能在于接收由stm32技术组件传输而来的技术性编码数据，并在经由必要的技术处理环节基础上，借助模拟性spi通信技术组件，将其发送给si4421技术结构，继而si4421技术结构会借由之前已经设定形成的频率波段，向外界发送对应的技术指令。
40.存储模块包括flash和sram，其中，预设网关控制程序存储在sram内；
41.电源模块用于对嵌入模块、无线网络模块、无线射频模块、存储模块及处理模块供电。
42.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。