基于多无线通信协议跨IOT平台的智能窗帘控制装置的制作方法

专利2022-11-15  69


本申请涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置。



背景技术:

窗帘是家居中至关重要的一部分,在家中可以起到遮光遮阳、隔音隔热、调节室内光线和挡尘等作用。传统的窗帘需要手动操作从而控制窗帘的拉开或者关闭,但随着科技的发展,人们的生活质量不断提高,这种传统的窗帘会浪费人们的精力,不能满足人们的需求,因此智能窗帘成为当前研究的一大热点。

目前来说,现有的智能窗帘通过将窗帘和电机相连接,利用电机控制窗帘的开启与闭合,利用控制中心对电机进行控制,同时加入无线通信技术,例如zigbee、wifi和ble-mesh,通过无线通信实现对控制中心的操控,进而使得客户可以智能化控制窗帘。

然而本申请的发明人发现,现有技术采用的无线通信技术在同时使用时,会产生不同程度的同频和邻频干扰,这种电波干扰会导致控制中心无法准确接收客户的控制指令,使得窗帘无法跟随客户的指令而开启或闭合。因此,现有技术控制窗帘的稳定性差。



技术实现要素:

本申请提供了一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,以解决现有技术控制窗帘时稳定性差的问题。

为了解决上述技术问题,本申请实施例公开了如下技术方案:

本申请提供了一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,该控制装置包括:

控制模块,所述控制模块用于控制整个智能窗帘控制装置;

无线通信模块,所述无线通信模块和所述控制模块的输入端双向连接,所述无线通信模块包括zigbee通信模块、wifi通信模块、ble-mesh通信模块、lora通信模块和nb通信模块;所述无线通信模块用于接收控制命令信号,且,所述无线通信模块将控制命令信号传递给所述控制模块;

有线通信模块,所述有线通信模块和所述控制模块的输入端双向连接;

mimo多极化天线,所述mimo多极化天线和所述控制模块的输入端双向连接;

iot整合模块,所述iot整合模块和所述控制模块的输入端双向连接;

驱动模块,所述驱动模块安装在室内,且,所述驱动模块与窗帘相连接,所述驱动模块包括驱动单元和电动马达;所述驱动单元的输入端和所述控制模块的输出端连接,所述驱动单元的输出端和所述电动马达连接;所述驱动单元用于控制所述电动马达,所述电动马达用于控制窗帘的开启与关闭;

供电模块,所述供电模块分别与所述控制模块、所述无线通信模块、所述有线通信模块、所述mimo多极化天线以及所述驱动模块连接,用于为智能窗帘控制装置供电。

可选的,所述控制模块为stc89c51单片机。

可选的,所述iot整合模块被配置为可以兼容小米aiot、阿里iot、华为hilink物联网平台等多个iot平台,实现跨iot平台的接入。

可选的,所述电动马达为12v直流电机。

可选的,所述供电模块包括输入电源、调控模块和输出端;

所述输入电源为220v家庭电源;所述调控模块用于将220v交流电转换为预设数值的直流电;所述输出端将直流电分别输送给所述无线通信模块、所述有线通信模块、所述mimo多极化天线和所述驱动模块。

可选的,所述控制装置还包括射频模组;

所述射频模组和所述控制模块的输入端双向连接;

且,所述射频模组和所述供电模块连接。

可选的,所述控制装置还包括智能终端、云服务器和智能主机;

所述智能终端和所述云服务器连接;

且,所述智能终端用于将控制命令发送给所述云服务器;

所述云服务器和所述智能主机连接;

且,所述云服务器用于将控制命令发送给所述智能主机;

所述智能主机和所述无线通信模块连接;

且,所述智能主机和所述有线通信模块连接。

可选的,所述智能终端包括智能手机和遥控器。

可选的,所述控制装置还包括:

开关控制模块,所述开关控制模块和所述控制模块的输入端双向连接,所述开关控制模块用于切换所述控制装置的手动档和自动档

与现有技术相比,本申请的有益效果为:

本申请提供了一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,包括控制模块,无线通信模块,有线通信模块,mimo多极化天线,iot整合模块,驱动模块和供电模块;无线通信模块和控制模块的输入端双向连接,无线通信模块包括zigbee通信模块、wifi通信模块、ble-mesh通信模块、lora通信模块和nb通信模块;有线通信模块和控制模块的输入端双向连接;mimo多极化天线和控制模块的输入端双向连接;驱动模块包括驱动单元和电动马达;驱动单元的输入端和控制模块的输出端连接,驱动单元的输出端和电动马达连接;供电模块用于为智能窗帘控制装置供电。本申请采用mimo多极化天线,相比于现有技术采用单极化天线,可以保证无线通信模块中多个通信技术同时使用且不会产生同频和邻频干扰问题,因此稳定性高,适应于各种无线电环境,同时无线通信模块中的lora通信和nb通信均使用低频无线电波频谱资源,使得信号覆盖范围大,控制效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置的整体结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

参见图1,为本申请实施例提供的基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置的整体结构图。如图1所示,该控制装置包括控制模块,无线通信模块,有线通信模块,mimo多极化天线,iot整合模块,驱动模块和供电模块。

其中,上述控制模块用于控制整个智能窗帘控制装置。具体的,控制模块接收来自无线通信模块和有线通信模块的控制命令信号,通过控制命令信号进行解析处理,再控制驱动模块进行窗帘的控制。

上述无线通信模块和上述控制模块的输入端进行双向连接,无线通信模块接收客户的控制命令信号,并且无线通信模块将控制命令信号传递给控制模块。具体的,无线通信模块包括zigbee通信模块、wifi通信模块、ble-mesh通信模块、lora通信模块和nb通信模块。

无线通信模块使用zigbee、ble-mesh、wifi、lora、nb多模无线通信模组,价格适中,高频与低频无线通信方式互补,可以解决无线通信不稳定的情况。

上述有线通信模块和上述控制模块的输入端双向连接,有线通信模块通过有线连接的方式将客户的控制命令信号传递给控制模块。

上述mimo多极化天线和上述控制模块的输入端双向连接。

上述iot整合模块和所述控制模块的输入端双向连接。

上述驱动模块包括驱动单元和电动马达。具体的,上述驱动模块安装在室内,并且驱动模块与窗帘相连接,用于控制窗帘。其中,上述驱动单元的输入端和上述控制模块的输出端连接,上述驱动单元的输出端和上述电动马达连接;上述驱动单元用于控制上述电动马达,上述电动马达用于控制窗帘的开启与关闭。

上述供电模块分别与上述控制模块、上述无线通信模块、上述有线通信模块、上述mimo多极化天线、上述驱动模块连接,用于为整个智能窗帘控制装置供电。

在本申请的一个实施例中,上述控制模块为51单片机。具体的,可采用stc89c51单片机。stc89c51单片机是一种带4kbytes的flash只读程序存储器,器件兼容标准mcs-51指令系统及80c51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ispflash存储单元,具有在系统可编程(isp)的特性。

需要说明的是,51单片机的原理相对简单且价格相对低廉,其最小系统可以满足智能电动窗帘的控制,即使用51单片机最小系统作为主控制器。

在本申请的一个实施例中,上述有线通信模块为有线ethernet/485模组。

在本申请的一个实施例中,上述iot整合模块被配置为可以兼容小米aiot、阿里iot、华为hilink物联网平台等多个iot平台,实现跨iot平台的接入。

具体的,不同型号的设备接入iot平台存在更换iot平台就必须更换设备的问题,为了解决这个问题我们在设备模组中加入了buffer比较大的mcu,将小米aiot、阿里iot、华为hilink物联网平台等多平台规范进行整合,整合成具有一套可以兼容多个iot平台的固件代码的iot整合模块,同时使用支持ota功能的芯片模组,这样就通过iot整合模块完美解决了同一型号的产品只能接入一个iot平台的问题,实现了跨iot平台的接入。

更为具体的是,iot整合模块整合集成有多个不同第三方iot平台的软件开发工具包sdk,同时iot整合模块还提供与多个外设的业务系统通信连接的接口;第三方iot平台下接多个物联网终端设备;iot整合模块和多个业务系统、第三方iot平台进行通信连接实现业务系统和第三方iot平台下接的物联网终端设备的通信连接。该iot整合模块和业务系统采用接口通过通信模块进行信息传输,通过集成多个第三方iot平台的软件开发工具包sdk实现和多个第三方平台下接的终端设备的通信,实现了多业务系统和多平台的通信传输。

在本申请的一个实施例中,上述电动马达为12v直流电机。同时考虑到供电使用方便以及交流电机价格比较高,整个装置共用一个直流供电系统。驱动模块用于控制电机正反转,从而控制窗帘的开启与闭合,可采用mos管组成的h桥式驱动电路。

在本申请的一个实施例中,上述供电模块包括输入电源、调控模块和输出端。

具体的,考虑到适应环境,上述输入电源设定为220v家庭电源。上述调控模块用于将220v交流电转换为预设数值的直流电。具体的,考虑到每个模块的参数,调控模块内部设置不同规格的变压器,将220v交流电转换为需要数值的交流电,再利用全桥整流电路将交流电转换为直流电,并输送给各个模块使用。上述输出端将直流电分别输送给上述无线通信模块、上述有线通信模块、上述mimo多极化天线和上述驱动模块。

在本申请的一个实施例中,上述控制装置还包括射频模组。上述射频模组和上述控制模块的输入端双向连接,并且上述射频模组和供电模块连接。

在本申请的一个实施例中,上述控制装置还包括智能终端、云服务器和智能主机。智能终端和云服务器连接,智能终端将客户的控制命令发送给云服务器。云服务器和智能主机连接,云服务器将控制命令发送给智能主机。智能主机和无线通信模块连接,并且智能主机和有线通信模块连接。智能主机将客户的控制命令以无线和有线的方式分别发送给无线通信模块和有线通信模块。

在本申请的一个实施例中,上述智能终端包括智能手机和遥控器。

在本申请的一个实施例中,上述控制装置还包括:开关控制模块。具体的,上述开关控制模块和上述控制模块的输入端双向连接,上述开关控制模块用于切换上述控制装置的手动档和自动档。手动档状态下用户自行控制窗帘的开启与闭合,自动挡状态下由控制装置自动控制窗帘的开启与闭合,可以实现窗帘的自动化控制。

综上所述,与现有技术相比,具备以下有益效果:

1、本申请实施例采用mimo多极化天线,相比于现有技术采用单极化天线,可以保证无线通信模块中多个通信技术同时使用且不会产生同频和邻频干扰问题,因此稳定性高,适应于各种无线电环境,同时无线通信模块中的lora通信和nb通信均使用低频无线电波频谱资源,使得信号覆盖范围大,控制效果更好。

2、现有技术为了接入iot平台,均使用单链路接入iot平台,导致上行接入链路无冗余保护,本申请实施例加入nb无线通信技术与有线ethernet/485模组,当上行wifi链路发生拥塞或者中断导致链路不可用时,nb即可作为冗余备份链路传输各类控制信息,确保设备不离线,若nb无线上行链路也出现拥塞、中断导致链路不可用时,有线ethernet/485模组可以作为第二条备份链路,确保上行链路可用性,保证装置的在线状态。

3、本申请实施例将小米aiot、阿里iot、华为hilink物联网平台等多平台规范进行整合,整合成具有一套可以兼容多个iot平台的固件代码的iot整合模块,解决了同一型号的产品只能接入一个iot平台的问题,实现了跨iot平台的接入。

需要说明的是,在本说明书中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,有语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后,将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。


技术特征:

1.一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:

控制模块,所述控制模块用于控制整个智能窗帘控制装置;

无线通信模块,所述无线通信模块和所述控制模块的输入端双向连接,所述无线通信模块包括zigbee通信模块、wifi通信模块、ble-mesh通信模块、lora通信模块和nb通信模块;所述无线通信模块用于接收控制命令信号,且,所述无线通信模块将控制命令信号传递给所述控制模块;

有线通信模块,所述有线通信模块和所述控制模块的输入端双向连接;

mimo多极化天线,所述mimo多极化天线和所述控制模块的输入端双向连接;

iot整合模块,所述iot整合模块和所述控制模块的输入端双向连接;

驱动模块,所述驱动模块安装在室内,且所述驱动模块与窗帘相连接,所述驱动模块包括驱动单元和电动马达;所述驱动单元的输入端和所述控制模块的输出端连接,所述驱动单元的输出端和所述电动马达连接;所述驱动单元用于控制所述电动马达,所述电动马达用于控制窗帘的开启与关闭;

供电模块,所述供电模块分别与所述控制模块、所述无线通信模块、所述有线通信模块、所述mimo多极化天线以及所述驱动模块连接,用于为智能窗帘控制装置供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述控制模块为stc89c51单片机。

3.根据权利要求1所述的一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述iot整合模块被配置为可以兼容小米aiot、阿里iot、华为hilink物联网平台,实现跨iot平台的接入。

4.根据权利要求1所述的一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述电动马达为12v直流电机。

5.根据权利要求1所述的一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述供电模块包括输入电源、调控模块和输出端;

所述输入电源为220v家庭电源;所述调控模块用于将220v交流电转换为预设数值的直流电;所述输出端将直流电分别输送给所述无线通信模块、所述有线通信模块、所述mimo多极化天线和所述驱动模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括射频模组;

所述射频模组和所述控制模块的输入端双向连接;

且,所述射频模组和所述供电模块连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括智能终端、云服务器和智能主机;

所述智能终端和所述云服务器连接;

且,所述智能终端用于将控制命令发送给所述云服务器;

所述云服务器和所述智能主机连接;

且,所述云服务器用于将控制命令发送给所述智能主机;

所述智能主机和所述无线通信模块连接;

且,所述智能主机和所述有线通信模块连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述智能终端包括智能手机和遥控器。

9.根据权利要求1所述的一种基于多无线通信协议跨iot平台的智能窗帘控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括:

开关控制模块,所述开关控制模块和所述控制模块的输入端双向连接,所述开关控制模块用于切换所述控制装置的手动档和自动档。

技术总结
本申请提供了一种基于多无线通信协议跨IOT平台的智能窗帘控制装置,包括控制模块,无线通信模块,有线通信模块,MIMO多极化天线,IOT整合模块,驱动模块和供电模块。无线通信模块和控制模块的输入端双向连接,无线通信模块包括ZigBee通信模块、WiFi通信模块、BLE‑Mesh通信模块、Lora通信模块和NB通信模块;有线通信模块和控制模块的输入端双向连接;MIMO多极化天线和控制模块的输入端双向连接;驱动模块包括驱动单元和电动马达;驱动单元的输入端和控制模块的输出端连接,驱动单元的输出端和电动马达连接;供电模块用于为智能窗帘控制装置供电。本申请的稳定性高,控制效果好。

技术研发人员:马劲辕;高俊杰;高军;马婧瑛
受保护的技术使用者:宁夏慧玩网络科技有限公司
技术研发日:2020.07.23
技术公布日:2021.04.06

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