CN104820364A - 智能家居集成管理***及方法 - Google Patents

Abstract

一种智能家居集成管理***，其包括至少一个智能家居设备、至少一个标准家居设备、一标准设备代理器、一协议转换接口、一中央控制器以及KNX总线；标准家居设备均与标准设备代理器电连接；智能家居设备均与协议转换接口电连接；标准设备代理器、协议转换接口、中央控制器分别连接至KNX总线。本发明通过设置一协议转换接口，统一了符合KNX/EIB协议格式的数据；并通过设置的标准设备代理器，克服了传统的标准家居设备无法融入智能家居设备的局限性；通过在中央控制器中存储智能家居设备之间、标准家居设备之间以及智能家居设备与标准家居设备之间的相互规则，使智能家居设备之间、标准家居设备之间以及智能家居设备和标准家居设备之间能够智能的进行交互。

Description

智能家居集成管理***及方法

技术领域

本发明涉及智能家居设备控制应用技术领域，特别涉及一种智能家居集成管理***及方法。

背景技术

物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位***、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

在物联网总线方面，欧洲KNX标准是一个被国际广泛采纳的标准，KNX被广泛应用于智能家居***，KNX/EIB协议是由欧洲安装总线(EIB)、欧洲家庭***(EHS)和BatiBus协议这三个现有的协议综合优化而得到的。该协议是对EIB协议进行向后兼容改进后得到的，故名KNX/EIB。智能家居是智能环境的子集，智能环境(AmI)是指人们被部署在环境中的各式智能化的微小芯片包围，这些小芯片反应灵敏，能够识别用户概要档，并且能根据识别的内容和感知到的环境参数进行自适应。无需用户的直接干涉，设备之间能够根据各种因素(例如用户是否在场和用户的喜好等)进行自主的交互，其中有一个单独的智能***负责协调这些设备。目前的HBA方案离这个目标还很遥远，远没有达到上述的灵活性和自动化水平。

现有的智能家居管理方法需与用户进行繁琐的交互，且大多是在方案部署时预置一系列操作的静态方案，灵活性和自动化程度不高。

发明内容

为了克服现有的智能家居管理方法需与用户进行繁琐的交互，且大多是在方案部署时预置一系列操作的静态方案，灵活性和自动化程度不高的缺陷，本发明提供一种智能家居集成管理***及方法。

一种智能家居集成管理***，其包括至少一个智能家居设备、至少一个标准家居设备、一标准设备代理器、一协议转换接口、一中央控制器以及KNX总线；

标准家居设备均与标准设备代理器电连接；智能家居设备均与协议转换接口电连接；标准设备代理器、协议转换接口、中央控制器分别连接至KNX总线；

智能家居设备用于获取与本智能家居设备相应的外界环境信息，将该与本智能家居设备相应的外界环境信息经由协议转换接口通过KNX总线发送到中央控制器；并用于接收其他智能家居设备、标准设备代理器发送的状态信息以及中央控制器发送的控制信息，根据接收的状态信息或者控制信息启动或关闭本智能家居设备的功能，或调整本智能家居设备的状态；

协议转换接口用于将各种智能家居设备发送的数据格式转换为符合KNX/EIB协议格式的数据；

标准家居设备用于接收标准设备代理器转发的中央控制器或智能家居设备发送的控制指令，根据该控制指令启动或关闭本标准家居设备的功能，或调整本标准家居设备的状态；并用于将本标准家居设备的状态信息发送到标准设备代理器；

标准设备代理器用于存储标准家居设备的编码信息，并用于将标准家居设备的状态信息转化为符合KNX/EIB协议格式的数据，并将该数据发送给智能家居设备以及中央控制器；其还用于接收中央控制器或智能家居设备发送的控制指令，并将该控制指令发送给标准家居设备；

中央控制器用于接收存储协议转换接口发送的智能家居设备的状态信息和外界环境信息以及标准设备代理器发送的标准家居设备的状态信息；还用于存储智能家居设备之间、标准家居设备之间以及智能家居设备与标准家居设备之间的相互规则，并根据交互规则以及接收的智能家居设备的状态信息、外界环境信息以及标准家居设备的状态信息生成控制指令，并将控制指令发送到协议转换接口以及标准设备代理器。

一种智能家居集成管理方法，其包括如下步骤：

S1、智能家居设备获取与本智能家居设备相应的外界环境信息以及自身的状态信息，将该与本智能家居设备相应的外界环境信息以及自身状态信息经由协议转换接口通过KNX总线发送到中央控制器；标准设备代理器获取标准家居设备的状态信息，并将标准家居设备的状态信息通过KNX总线发送到中央控制器；

S2、中央控制器接收智能家居设备的状态信息和外界环境信息以及标准家居设备的状态信息，并读取其所存储的智能家居设备之间、标准家居设备之间以及智能家居设备与标准家居设备之间的相互规则，并根据交互规则以及接收的智能家居设备的状态信息、外界环境信息以及标准家居设备的状态信息生成控制指令，并将控制指令发送到协议转换接口以及标准设备代理器；

S3、协议转换接口将控制智能家居设备的控制指令转化为相应智能家居设备所能识别的数据格式，并将转换后的控制指令发送到相应的智能家居设备；标准设备代理器通过存储的标准家居设备的编码信息将控制标准家居设备的控制指令转换为控制标准家居设备的驱动指令，并将驱动指令发送到相应的标准家居设备；

S4、智能家居设备根据控制指令启动或关闭本智能家居设备的功能，或调整本智能家居设备的状态；标准家居设备根据驱动指令启动或关闭本标准家居设备的功能，或调整本标准家居设备的状态。

本发明提供的智能家居集成管理***及方法，通过设置一协议转换接口可以将不同的智能家居设备发送的数据统一转化为符合KNX/EIB协议格式的数据，大大增加了智能家居集成管理***的兼容性；并通过设置的标准设备代理器，克服了传统的标准家居设备(比如电灯、插座等设备)无法融入智能家居设备的局限性；同时，通过在中央控制器中存储智能家居设备之间、标准家居设备之间以及智能家居设备与标准家居设备之间的相互规则，使得智能家居设备之间、标准家居设备之间以及智能家居设备和标准家居设备之间能够智能的进行交互，避免了智能家居管理方法需与用户进行繁琐的交互，且大多是在方案部署时预置一系列操作的静态方案，灵活性和自动化程度不高的缺陷。

附图说明

图1是本发明实施的智能家居集成管理***的结构框图；

图2是本发明实施的智能家居集成管理方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，智能家居集成管理***包括至少一个智能家居设备1、一协议转换接口2、至少一个标准家居设备3、一标准设备代理器4、一中央控制器5以及KNX总线6。

标准家居设备3均与标准设备代理器4电连接；智能家居设备1均与协议转换接口2电连接；标准设备代理器4、协议转换接口2、中央控制器5分别连接至KNX总线6。

智能家居设备1用于获取与本智能家居设备1相应的外界环境信息，将该与本智能家居设备1相应的外界环境信息经由协议转换接口2通过KNX总线6发送到中央控制器5；并用于接收其他智能家居设备1、标准设备代理器4发送的状态信息以及中央控制器5发送的控制信息，根据接收的状态信息或者控制信息启动或关闭本智能家居设备1的功能，或调整本智能家居设备1的状态。智能家居设备1内嵌微处理器及存储单元，能够直接根据接收的控制指令改变工作状态。

可选地，智能家居设备1有多个(比如智能家居设备A、智能家居设备B、智能家居设备C)，并根据智能家居设备1的不同属性配置其优先级，优先级高的智能家居设备1具有控制优先级低的智能家居设备1的权限。通过将优先级高的智能家居设备1配置具有控制优先级低的智能家居设备1的权限，可以显著的降低中央控制器5的处理符合，使得整个智能家居集成管理***的控制去中心化。比如PC、智能电视、冰箱等设备。这里的外界环境信息包括室内的空气湿度值、室温值、室内光线强弱等，智能家居设备1在本发明中既是命令的执行者，又是外界信息的获取者。

可选地，根据不同智能家居设备1获取相应的外界环境信息配置该外界环境信息的权值，根据权值初始化智能家居设备1的优先级。权值可以根据用户的需求灵活配置，比如可以将室内温度的权值设置的高于控制的湿度。

协议转换接口2用于将各种智能家居设备1发送的数据格式转换为符合KNX/EIB协议格式的数据。由于智能家居设备1的可能由不同的厂商生产，型号也有所差异，因此智能家居设备1所能识别的控制指令的格式有所不同，比如TCP/IP协议、XMPP协议、UDP协议、RIP协议等。通过在协议转换接口2中预存多种智能家居设备1发送数据的协议格式文件，在接收智能家居设备1发送的状态信息和/或外界环境信息后，通过将状态信息、外界环境信息与预存的协议格式文件进行对比，从而从接收的状态信息、外界环境信息中解析出相应的数据，并对该数据进行再次封装，以使得各种智能家居设备1发送的数据格式转换为符合KNX/EIB协议格式的数据。

标准家居设备3用于接收标准设备代理器4转发的中央控制器5或智能家居设备1发送的控制指令，根据该控制指令启动或关闭本标准家居设备3的功能，或调整本标准家居设备3的状态；并用于将本标准家居设备3的状态信息发送到标准设备代理器4。在本发明实施例中，标准家居设备3符合ISO/IEC 14543-3标准，其内部并未嵌设微处理器，因此其无法直接根据接收的微处理器发出控制指令来改变其工作状态。标准家居设备3比如电灯、插座等设备。标准家居设备3也可以为多个(比如标准家居设备A、标准家居设备B、标准家居设备C)。

标准设备代理器4用于存储标准家居设备3的编码信息，并用于将标准家居设备3的状态信息转化为符合KNX/EIB协议格式的数据，并将该数据发送给智能家居设备1以及中央控制器5；其还用于接收中央控制器5或智能家居设备1发送的控制指令，并将该控制指令发送给标准家居设备3。标准设备代理器4可以从标准家居设备3处获取状态信息，这些状态信息的形式一般为模拟信号，标准设备代理器4将这些模拟信号转换为数字信号，并将其封装为符合KNX/EIB协议格式的数据。通过设置标准设备代理器4，可以对标准家居设备3的功能进行扩展。

中央控制器5用于接收存储协议转换接口2发送的智能家居设备1的状态信息和外界环境信息以及标准设备代理器4发送的标准家居设备3的状态信息；还用于存储智能家居设备1之间、标准家居设备3之间以及智能家居设备1与标准家居设备3之间的相互规则，并根据交互规则以及接收的智能家居设备1的状态信息、外界环境信息以及标准家居设备3的状态信息生成控制指令，并将控制指令发送到协议转换接口2以及标准设备代理器4。这些交互规则包括在在外界环境状态、以及智能家居设备1、标准家居设备3的状态处于何种状态时，生成何种控制指令，以及优选级高的智能家居设备1如何控制低优选级的智能家居设备和标准家居设备的交互规则。

可选地，中央控制器5还用于接收用户的操作指令，并根据操作指令生成控制职能家居设备和/或标准家居设备3的控制指令。

可选地，中央控制器5还用于在其发送根据操作指令生成控制智能家居设备1和/或标准家居设备3的控制指令后，接收智能家居设备1和/或标准设备代理器4发送的状态信息，并根据该状态信息更新中央控制器5内存储的交互规则，并根据更新后的交互规则调整智能家居设备1的优先级。通过实施本实施例，通过智能的优化规则，可以使得智能家居集成管理***能够更好地适应用户的需求。

为了提高可行性并充分利用行业的支持，本发明的KNX总线6基于一种使用最广泛的HBA标准-KNX/EIB协议。KNX/EIB协议是由欧洲安装总线(EIB)、欧洲家庭***(EHS)和BatiBus协议这三个现有的协议综合优化而得到的。该协议是对EIB协议进行向后兼容改进后得到的，故名KNX/EIB，支持以下几种物理介质：双绞线(TP)、电力线(PL)、无线电(RF)和以太网，遵守KNX协议。KNX网络使用分层的拓扑结构和寻址结构来识别访问设备或整个域。在建议的部署方案中，所有的设备共享相同的域地址，因为他们属于同一组部署。KNX协议网络也支持组播所需的多地址空间。使用统一的main.middle.little分组格式描述多个设备或者不同设备的多个功能。

如图2所示，本发明还提供一种智能家居集成管理方法，其包括如下步骤：

S1、智能家居设备1获取与本智能家居设备1相应的外界环境信息以及自身的状态信息，将该与本智能家居设备1相应的外界环境信息以及自身状态信息经由协议转换接口2通过KNX总线6发送到中央控制器5；标准设备代理器4获取标准家居设备3的状态信息，并将标准家居设备3的状态信息通过KNX总线6发送到中央控制器5；

S2、中央控制器5接收智能家居设备1的状态信息和外界环境信息以及标准家居设备3的状态信息，并读取其所存储的智能家居设备1之间、标准家居设备3之间以及智能家居设备1与标准家居设备3之间的相互规则，并根据交互规则以及接收的智能家居设备1的状态信息、外界环境信息以及标准家居设备3的状态信息生成控制指令，并将控制指令发送到协议转换接口2以及标准设备代理器4；

S3、协议转换接口2将控制智能家居设备1的控制指令转化为相应智能家居设备1所能识别的数据格式，并将转换后的控制指令发送到相应的智能家居设备1；标准设备代理器4通过存储的标准家居设备3的编码信息将控制标准家居设备3的控制指令转换为控制标准家居设备3的驱动指令，并将驱动指令发送到相应的标准家居设备3；

S4、智能家居设备1根据控制指令启动或关闭本智能家居设备1的功能，或调整本智能家居设备1的状态；标准家居设备3根据驱动指令启动或关闭本标准家居设备3的功能，或调整本标准家居设备3的状态。

可以理解的是，本发明实施例中智能家居集成管理***的功能，均可以用于本发明实施例的智能家居集成管理方法。

结合本发明中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机储存器、存储器、只读存储器、电可编程ROM、电可檫除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其他各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能家居集成管理***，其特征在于，其包括至少一个智能家居设备、至少一个标准家居设备、一标准设备代理器、一协议转换接口、一中央控制器以及KNX总线；

标准家居设备均与标准设备代理器电连接；智能家居设备均与协议转换接口电连接；标准设备代理器、协议转换接口、中央控制器分别连接至KNX总线；

智能家居设备用于获取与本智能家居设备相应的外界环境信息，将该与本智能家居设备相应的外界环境信息经由协议转换接口通过KNX总线发送到中央控制器；并用于接收其他智能家居设备、标准设备代理器发送的状态信息以及中央控制器发送的控制信息，根据接收的状态信息或者控制信息启动或关闭本智能家居设备的功能，或调整本智能家居设备的状态；

协议转换接口用于将各种智能家居设备发送的数据格式转换为符合KNX/EIB协议格式的数据；

标准家居设备用于接收标准设备代理器转发的中央控制器或智能家居设备发送的控制指令，根据该控制指令启动或关闭本标准家居设备的功能，或调整本标准家居设备的状态；并用于将本标准家居设备的状态信息发送到标准设备代理器；

标准设备代理器用于存储标准家居设备的编码信息，并用于将标准家居设备的状态信息转化为符合KNX/EIB协议格式的数据，并将该数据发送给智能家居设备以及中央控制器；其还用于接收中央控制器或智能家居设备发送的控制指令，并将该控制指令发送给标准家居设备；

中央控制器用于接收存储协议转换接口发送的智能家居设备的状态信息和外界环境信息以及标准设备代理器发送的标准家居设备的状态信息；还用于存储智能家居设备之间、标准家居设备之间以及智能家居设备与标准家居设备之间的相互规则，并根据交互规则以及接收的智能家居设备的状态信息、外界环境信息以及标准家居设备的状态信息生成控制指令，并将控制指令发送到协议转换接口以及标准设备代理器。

2.根据权利要求1所述的智能家居集成管理***，其特征在于，中央控制器还用于接收用户的操作指令，并根据操作指令生成控制职能家居设备和/或标准家居设备的控制指令。

3.根据权利要求2所述的智能家居集成管理***，其特征在于，智能家居设备有多个，并根据智能家居设备的不同属性配置其优先级，优先级高的智能家居设备具有控制优先级低的智能家居设备的权限。

4.根据权利要求3所述的智能家居集成管理***，其特征在于，中央控制器还用于在其发送根据操作指令生成控制智能家居设备和/或标准家居设备的控制指令后，接收智能家居设备和/或标准设备代理器发送的状态信息，并根据该状态信息更新中央控制器内存储的交互规则，并根据更新后的交互规则调整智能家居设备的优先级。

5.根据权利要求4所述的智能家居集成管理***，其特征在于，根据不同智能家居设备获取相应的外界环境信息配置该外界环境信息的权值，根据权值初始化智能家居设备的优先级。

6.一种智能家居集成管理方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、智能家居设备获取与本智能家居设备相应的外界环境信息以及自身的状态信息，将该与本智能家居设备相应的外界环境信息以及自身状态信息经由协议转换接口通过KNX总线发送到中央控制器；标准设备代理器获取标准家居设备的状态信息，并将标准家居设备的状态信息通过KNX总线发送到中央控制器；

S2、中央控制器接收智能家居设备的状态信息和外界环境信息以及标准家居设备的状态信息，并读取其所存储的智能家居设备之间、标准家居设备之间以及智能家居设备与标准家居设备之间的相互规则，并根据交互规则以及接收的智能家居设备的状态信息、外界环境信息以及标准家居设备的状态信息生成控制指令，并将控制指令发送到协议转换接口以及标准设备代理器；

S3、协议转换接口将控制智能家居设备的控制指令转化为相应智能家居设备所能识别的数据格式，并将转换后的控制指令发送到相应的智能家居设备；标准设备代理器通过存储的标准家居设备的编码信息将控制标准家居设备的控制指令转换为控制标准家居设备的驱动指令，并将驱动指令发送到相应的标准家居设备；

S4、智能家居设备根据控制指令启动或关闭本智能家居设备的功能，或调整本智能家居设备的状态；标准家居设备根据驱动指令启动或关闭本标准家居设备的功能，或调整本标准家居设备的状态。