CN101982842B - 一种智能家电的遥控器及组网控制方法 - Google Patents

Abstract

一种智能家电的遥控器及组网控制方法，其特征在于包括显示装置、输入装置、无线收发装置和中央处理装置。其中中央处理装置对其他装置进行控制，接收其他装置输入的信号，并产生相应的控制信号。除具有普通遥控器的按键外，还具有触摸板或轨迹球，并具有对应鼠标左右键的按键，可用于对具有浏览功能的家电屏幕上光标移动的控制与点击确认。同时，本发明所述遥控器还具有无线通信功能，可作为网络协调器组建智能家电个域网，对网络内的智能家电进行控制。

Description

一种智能家电的遥控器及组网控制方法

技术领域

本发明涉及一种智能家电的遥控器及组网控制方法，特别是涉及一种可以通过无线网络对智能家电进行交互控制的遥控器，以及以遥控器为网络协调器组建智能家电无线网的组网控制方法。

背景技术

随着物联网、三网合一等技术概念的推出，家电的功能也在进行了不断的拓展，由此所带来的家电智能化的发展趋势十分明显。这些家电所具有的特征是在传统家电的基础上实现了人机之间的信息和控制命令传递，另外，很多视频娱乐设备开始具备网络浏览和交互操作功能。

伴随着这些新应用模式的发展，对家电遥控器也提出了新的要求，为了更好地实现对智能家电的控制，新的遥控器需要具备更多的控制功能，并应具有相应的显示功能以便于用户获取智能家电的状态信息。

传统的家电遥控器多数都是采用红外线控制方式，在现有技术要求面前，其突出的缺点是：家电与遥控器基本都是一对一的；控制命令的传递是单方向的，无法将家电的状态反馈给遥控器；使用时必须将遥控器发射部分指向家电的接收区域；目前具有进行控制光标功能的遥控器还比较少，这种遥控器无法支持具有网络浏览功能的家电操作。随着家电功能复杂化和数量的增多，这种红外遥控器在使用方面变得越来越不方便。

现在也有些***控制设备如鼠标采用了无线控制方式，但它的发射与接收部分也是一对一的，除了不需要将发射与接收部分直接相对就可以完成控制传输之外，存在与红外遥控类似的问题：都是一对一的，无法扩展应用，无法适应智能家电的应用发展。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种智能家电的遥控器及组网控制方法，本发明中的遥控器可通过无线接网络实现对智能家电的控制、功能设置、状态读取等功能，同时还可将遥控器作为网络协调点组建智能家电个域网，管理网络内或新加入的智能家电，采用本遥控器解决了现有技术只能对家电进行一对一单向控制、功能单一的技术问题，扩展了遥控器功能的同时，也实现了通过网络的方式管理智能家电的功能，顺应了当前技术的发展要求。

本发明的技术解决方案：

一种智能家电遥控器，其特征在于包括：显示装置、输入装置、无线收发装置和中央处理装置；

显示装置：受中央处理装置的驱动，将传入的显示信号中的信息进行显示；

输入装置：接受使用者的输入操作，并将输入操作转化为数字信号后送入中央处理装置；

无线收发装置：向智能家电发送控制信号并接收智能家电返回的信号，将中央处理装置传入的控制信号按照无线通信协议的规定发送到智能家电，同时将来自智能家电的信号按照无线通信协议的规定接收后输出到中央处理装置；

中央处理装置：对所有的信号进行处理，将输入装置产生的数字信号转换为对智能家电的控制信号发送给无线收发装置或同时转换为显示信号输出给显示装置；根据无线收发装置接收到的智能家电的信号，判断智能家电的状态或获取智能家电的信息，并输出到显示装置或根据智能家电的状态与信息再次产生控制信号。

所述的输入装置包括面板与信号转换器，所述的面板上安装有按键、触摸板和轨迹球中的一种输入装置或多种输入装置的组合；所述的信号转换器可将对按键、触摸板和轨迹球的操作转换为中央处理器可识别的电信号；所述的触摸板或轨迹球上移动的方向与距离用于对具有浏览功能的家电屏幕上光标移动的控制，遥控器上设置对应鼠标左右键的按键，对具有浏览功能的家电可以完全实现鼠标的控制功能。

所述的无线通信协议可采用Zigbee/IEEE802.15.4或Bluetooth协议。

利用所述的智能遥控器对智能家电的组网控制方法，包括以下步骤：

智能家电的组网步骤：

以遥控器为网络协调器，智能家电为网络设备，根据采用的无线通信协议，建立网络列表组建无线网络；

当遥控器发现有智能家电申请加入无线网络时，对发出加入请求的智能家电进行接入检测，若检测成功，为智能家电分配网络地址与网络标识，并将新加入的智能家电添加到网络列表中；

当遥控器发现有智能家电申请退出无线网络或由遥控器发起的要求智能家电退出无线网络的请求时，根据智能家电的网络标识，从网络列表中删除智能家电，并收回已分配的网络地址；

智能家电的控制管理步骤：

对于已经加入无线网络中的智能家电设备，遥控器根据操作者对输入装置的操作，产生控制信号，对智能家电进行设置、控制或进行状态的查询。

所述的可查询的智能家电的状态包括开关状态，定时控制状态，冰箱/冰柜/空调的温度状态，根据RFID获取的冰箱/冰柜内保存物品的种类与数量，电扇/空调的风向、风力状态，电视、机顶盒、多媒体播放器的频道、亮度、色彩、音量状态，音响设备的音量、音色、声道控制状态，洗衣机的模式、温度与操作阶段状态，微波炉/电磁炉的火力、时间设置状态，烤箱/电热毯的温度、时间设置状态，电饭煲的时间与模式设置状态，家居安全防护设备的状态。

本发明和现有技术相比的有益效果为：

(1)本发明中的遥控器具有无线接入功能，能够对同样具有无线接入功能的智能家电进行控制，相对现有技术中的红外遥控器，实现了非视距控制，扩大了遥控器的使用范围。

(2)本发明中的遥控器可以对智能家电实现交互式控制，不仅可以发送控制命令，还可以读取智能家电反馈回的状态，并进行显示，扩展了遥控器的功能。

(3)利用本发明中的遥控器作为网络协调器还可实现对智能家电的组网与控制，顺应了当前技术的发展要求。

(4)本发明中的遥控器可以完成对具有浏览功能的家电光标移动的控制和点击按键功能，支持网络家电的上网等操作。

附图说明

图1为遥控器的使用示意图；

图2为遥控器功能模块示意图；

图3为智能家电的组网控制流程图；

图4为智能家电的控制管理流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式做进一步的描述。

智能家电的遥控器具有无线通信功能，可作为网络协调器与同样具有无线通信功能的智能家电组成智能家电个域网(PAN)，通过它对网络内的智能家电进行情况查询和控制。同时遥控器上具有输入设备，利用输入设备可以同步的对智能家电进行控制。利用输入设备的按键可以实现一般遥控器的选择和设置功能，利用输入设备的触摸板或轨迹球，并设置对应鼠标左右键的按键，对具有浏览功能的家电可以实现屏幕上光标移动的控制与点击，完全实现鼠标的控制功能。

一、遥控器

遥控器包括显示装置、输入装置、无线收发装置和中央处理装置。如图2所示，图中的输入装置将接收到的输入操作转换为输入信号送入中央处理装置；中央处理装置根据输入信号产生控制信号利用无线收发装置发送到智能家电或者同时产生显示信号并输出到显示装置；无线收发装置可以按照无线网络协议的规定格式发送控制信号以及接收来自智能家电的信号；中央处理装置为遥控器的主控装置，用于根据输入装置捕捉到的电信号产生控制信号以及显示信号控制智能家电或对智能家电返回的信号进行处理。

1、显示装置

如图2，本发明实施例的显示装置采用液晶显示。可以同步显示智能家电的信息，如可显示智能空调当前设定温度、风量、风向和开关状态等信息；智能冰箱内的温度和开关状态，如果智能冰箱具备RFID读卡器装置而且内部存储的食品也有RFID标签，则还可以显示冰箱中储存的食品种类和数量等信息。

显示装置受中央处理装置的驱动，根据中央处理装置产生的显示信号进行显示。

2、输入装置

如图2，本发明实施例的输入装置具有按键电路、触摸板或轨迹球等类似的可操作设备，用于接收使用者的输入操作，并将使用者的输入操作转换为输入信号传入中央处理装置。

输入装置与中央处理装置单向传输信息，可通过对输入装置的操作如按键操作、轨迹球/触摸板上手指移动的方向和距离等的采样产生相应的数字信号，然后将这些数字信号传递给中央处理装置。本发明实施例中，两装置通过直接连接方式进行信号的传输。

3、无线收发装置

如图2所示，其中的无线收发装置在本发明以射频收发电路的方式进行实现。在实施例中，以Zigbee/IEEE 802.15.4协议作为组网协议，采用2.4GHz的频段，以扩频通信和偏移正交相移键控(OQPSK)的方式进行调制。

4、中央处理装置

如图2所示，为本发明中的中央处理装置与其他装置的连接关系。本发明实施例的中央处理装置通过微控制器及相应的嵌入式软件实现。对各装置传入

的信号进行处理，并产生相应的控制信号控制智能家电，同时还作为网络协调器对同样具有无线接入功能的智能家电进行组网，并通过无线网络对网络内的智能家电进行控制与查询。

中央处理装置将输入装置输入的电信号转化为对智能家电的控制信号，如通过输入装置对智能家电参数的设置、状态的查询等，同时，根据输入的电信号同步的产生显示信号，并输出到显示装置上。

控制信号包含的信息以智能家电可识别的形式进行组织，同时在控制信号中还要携带可识别目的智能家电的网络地址和网络标识。

二、组网与控制

如图1所示，采用本发明遥控器对智能家电进行组网时，以遥控器作为网络协调器，智能家电为被管理的网络设备。

利用遥控器对智能家电进行组网控制时，可采用现有的无线网络协议如Zigbee/IEEE 802.15.4或Bluetooth等进行组网。组网控制过程可分为智能家电的组网步骤和智能家电的控制管理步骤。在进行所有步骤时，均由遥控器对整个网络进行协调与管理。

1、智能家电的组网步骤

在本实施例中，由于进行组网的智能家电与遥控器一般都分布在有限的家庭范围内，所以综合考虑功耗、成本、网络支持的设备数量和鲁棒性等因素，选用了Zigbee/IEEE 802.15.4协议，网络拓扑结构可以是星形、树簇形或对等形。

具体的实现过程可参考协议中规定的操作方案，遥控器作为网络协调器需要在建立网络时完成对网络设备列表的建立，以及为网络设备分配网络地址和网络标识。每个智能家电同时维护自己和遥控器的网络地址和网络标识。

如图3所示，为本实施例中遥控器对网络设备进行接入管理的流程图。在建立好PAN的基础上，遥控器可以随时接受新的智能家电的加入申请或者删除智能家电的退出申请。

当有智能家电发起加入申请时，遥控器对发起申请的智能家电进行检测，提取并存储加入申请中所携带的智能家电的信息到网络设备列表。同时以控制信号的方式为新加入的智能家电分配网络地址和网络标识，并告知遥控器的网络地址和网络标识。

当有智能家电发起退出申请或时，遥控器根据智能家电的网络地址和将智能家电的信息从网络列表出删除，并收回已分配的网络地址。

2、智能家电的控制管理步骤

如图4所示，为本实施例中遥控器对网络设备进行控制管理的流程图。

遥控器的中央处理装置循环的判断输入设备是否有输入操作的电信号产生。当输入设备有向中央处理装置的电信号输出时，中央处理装置首先判断是否需要进行显示；如果需要显示则产生与输入电信号相关的显示信号并输出到显示装置进行显示，然后转入针对智能家电的管理操作；如果不需要显示则直接进入针对智能家电的管理操作；在针对智能家电的管理操作中，从输入的电信号中，提取出针对单个智能家电的操作信息，进入设备下层操作菜单，进行针对智能家电设备的显示并产生控制信号通过无线收发装置发送到智能家电。在针对智能家电的管理操作步骤中，可利用输入装置同时对多个智能家电进行批量操作。

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (3)

1.一种智能家电的组网控制方法，采用遥控器进行组网控制，所述遥控器包括：显示装置、输入装置、无线收发装置和中央处理装置；

显示装置：受中央处理装置的驱动，将传入的显示信号中的信息进行显示；

输入装置：接受使用者的输入操作，并将输入操作转化为数字信号后送入中央处理装置；

无线收发装置：向智能家电发送控制信号并接收智能家电返回的信号，将中央处理装置传入的控制信号按照无线通信协议的规定发送到智能家电，同时将来自智能家电的信号按照无线通信协议的规定接收后输出到中央处理装置；

中央处理装置：对所有的信号进行处理，将输入装置产生的数字信号转换为对智能家电的控制信号发送给无线收发装置或同时转换为显示信号输出给显示装置；根据无线收发装置接收到的智能家电的信号，判断智能家电的状态或获取智能家电的信息，并输出到显示装置或根据智能家电的状态与信息再次产生控制信号；

其特征在于包括以下步骤：

智能家电的组网步骤：

以遥控器为网络协调器，智能家电为网络设备，根据采用的无线通信协议，建立网络列表组建无线网络，所述遥控器包括输入装置、无线收发装置和中央处理装置；

当遥控器发现有智能家电申请加入无线网络时，对发出加入请求的智能家电进行接入检测，若检测成功，为智能家电分配网络地址与网络标识，并将新加入的智能家电添加到网络列表中；

当遥控器发现有智能家电申请退出无线网络或由遥控器发起的要求智能家电退出无线网络的请求时，根据智能家电的网络标识，从网络列表中删除智能家电，并收回已分配的网络地址；

智能家电的控制管理步骤：

对于已经加入无线网络中的智能家电设备，遥控器根据操作者对输入装置的操作，产生控制信号，对智能家电进行设置、控制或进行状态的查询。

2.根据权利要求1所述的智能家电的组网控制方法，其特征在于：所述的无线通信协议为Zigbee/IEEE802.15.4协议或Bluetooth协议。

3.根据权利要求1所述的智能家电的组网控制方法，其特征在于：所述的可查询的智能家电的状态包括开关状态，定时控制状态，冰箱/冰柜/空调的温度状态，根据RFID获取的冰箱/冰柜内保存物品的种类与数量，电扇/空调的风向、风力状态，电视、机顶盒、多媒体播放器的频道、亮度、色彩、音量状态，音响设备的音量、音色、声道控制状态，洗衣机的模式、温度与操作阶段状态，微波炉/电磁炉的火力、时间设置状态，烤箱/电热毯的温度、时间设置状态，电饭煲的时间与模式设置状态，家居安全防护设备的状态。

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