CN110912812A - 智能网关以及智能网关*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能网关以及智能网关***，智能网关包括控制单元、第一通信模块；控制单元的处理器分别与第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块连接，通过第二通信模块、第三通信模块分别与不同的智能设备无线连接，处理器获取、处理智能设备传输的数据，并将处理后的数据传输给第一通信模块，第一通信模块将处理后的数据通过以太网上传给云端服务器，其中，第二通信模块、第三通信模块采用不同的通信方式与智能设备连接。本发明通过支持不同联网协议的第二通信模块、第三通信模块连接智能设备，解决了智能设备使用的联网协议多样的问题，扩大了用户对智能设备的选择范围，满足了用户的使用需求，提高了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及物联网信息传输领域，尤其涉及一种智能网关以及智能网关***。
背景技术
近年来，随着人工智能和物联网技术的发展，越来越多的智能家居产品出现在市面，许多互联网巨头、传统制造业公司以及新兴的创业公司加入到其中，从各个方面布局智能家居。
在智能家居的产品中，根据不同的场景会有不同的产品形态，有些产品是有外部电源持续供电，有些产品则使用电池***供电，产品所使用的联网的协议也是多种多样。
为了将这些设备与网络连接，需要支持网关进行协议的转换，但是现有的网关往往只支持一种联网协议，该网关限制了用户对智能设备的选择范围，难以满足用户的使用需求，降低了用户体验。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种智能网关以及智能网关***，通过支持不同联网协议的第二通信模块、第三通信模块连接智能设备，解决了智能设备使用的联网协议多样的问题，扩大了用户对智能设备的选择范围，满足了用户的使用需求，提高了用户体验。
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种智能网关，所述智能网关包括控制单元、第一通信模块；所述控制单元包括处理器、第二通信模块、第三通信模块，所述处理器分别与所述第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块连接，通过所述第二通信模块、第三通信模块分别与不同的智能设备无线连接，所述处理器获取、处理所述智能设备传输的数据，并将处理后的数据传输给所述第一通信模块，所述第一通信模块将所述处理后的数据通过以太网上传给云端服务器，其中，所述第二通信模块、第三通信模块采用不同的通信方式与所述智能设备连接。
进一步地，所述控制单元为ESP32芯片。
进一步地，所述第三通信模块为WiFi模块，所述处理器通过所述WiFi模块接收所述云端服务器发送的指令，根据所述指令控制所述智能网关绑定的所述智能设备。
进一步地，所述第二通信模块为Zigbee模块，所述第三通信模块为蓝牙模块，所述处理器通过UART接口与所述Zigbee模块连接。
进一步地，所述智能网关还包括语音模块，所述语音模块包括喇叭、功放模组，所述控制单元通过所述功放模组与所述喇叭连接，并利用所述喇叭播放语音提示以引导用户绑定所述智能设备。
进一步地，所述智能网关还包括LED模组，所述LED模组与所述控制单元连接，所述控制单元在用户通过所述智能网关绑定所述智能设备时，控制所述LED模组进行灯光提示。
进一步地，所述控制单元还包括管理模块，所述管理模块在所述智能网关绑定所述智能设备后，通过所述智能设备发送的心跳包判断所述智能设备是否保持与所述智能网关的连接。
进一步地，所述智能网关还包括管理模块，所述控制单元通过管理模块确定所述智能设备接触绑定或离线后，通过所述第一通信模块向所述云端服务器发送相应通知。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种智能网关***，所述智能网关***包括云端服务器、智能网关；所述云端服务器与所述智能网关连接，所述云端服务器通过所述智能网关接收智能设备传输的数据和将接收的指令转发给所述智能网关；所述智能网关包括如上所述的智能网关。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过支持不同联网协议的第二通信模块、第三通信模块连接智能设备，解决了智能设备使用的联网协议多样的问题，扩大了用户对智能设备的选择范围，满足了用户的使用需求，提高了用户体验。
附图说明
图1为本发明智能网关一实施例的结构图；
图2为本发明智能网关一实施例的硬件架构图；
图3为本发明智能网关一实施例的网络拓扑图；
图4为本发明智能网关***一实施例的结构图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1-3，其中，图1为本发明智能网关一实施例的结构图；图2为本发明智能网关一实施例的硬件架构图；图3为本发明智能网关一实施例的网络拓扑图。结合附图1-3对本发明智能网关作详细说明。
在本实施例中，智能网关包括控制单元、第一通信模块；控制单元包括处理器、第二通信模块、第三通信模块，处理器分别与第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块连接，通过第二通信模块、第三通信模块分别与不同的智能设备无线连接，处理器获取、处理智能设备传输的数据，并将处理后的数据传输给第一通信模块，第一通信模块将处理后的数据通过以太网上传给云端服务器，其中，第二通信模块、第三通信模块采用不同的通信方式与智能设备连接，处理器并行处理第二通信模块、第三通信模块传输的数据以确保连接的多个智能设备同时工作。
在本实施例中，智能设备可以为智能音响、智能垃圾桶、网络冰箱、网络空调、网络洗衣机、网络热水器、网络微波炉、网络炊具等能够通过无线通信方式联网，并接受网络传输的指令，根据该指令执行相应操作的设备。
在本实施例中，控制单元为ESP32芯片，处理器、第二通信模块、第三通信模块以集成电路的形式设置在ESP32芯片上。
在其他实施例中，控制单元还可以为ESP8266、STM32以及其他能够用于与支持不同联网协议的智能设备连接的智能芯片。
在上述实施例中，处理器、第二通信模块、第三通信模块还可以不设置在同一个集成电路中，以独立器件的方式设置在智能网关中。
在本实施例中，第二通信模块、第三通信模块与第一通信模块分别支持不同的联网协议，在其他实施例中，控制单元还可以包括3种或3种以上支持不同联网协议的通信模块，在此不做限定。
在本实施例中，第一通信模块为WiFi模块，处理器通过WiFi模块接收云端服务器发送的指令，根据指令控制智能网关绑定的智能设备。
在其他实施例中，第一通信模块还可以为以太网卡此类有线通信模块或2/3/4/5G通信模块，只需处理器能够通过该第一通信模块实现云端服务器与智能网关的信息传输即可，在此不做限定。
在一个具体的实施例中，在用户处于户外、办公室、家庭以及其他不直接接触智能设备的场景时，用户通过手机或其他智能终端上应用于控制智能网关的APP将用户输入的控制智能设备的指令上传到云端服务器。云端服务器接收该指令后将该指令通过网线或与智能网关连接的无线路由器发送给智能网关，由智能网关转发给智能网关绑定的智能设备。
在其他实施例中，智能网关还可以通过第一通信模块与用户使用的手机、电脑等智能终端连接，通过第一通信模块接收智能终端传输的指令，将该指令转发给对应智能设备，实现对智能设备的控制。
在本实施例中，第二信模块为Zigbee模块，第三通信模块为蓝牙模块，处理器通过UART接口与Zigbee模块连接。
在本实施例中，Zigbee模块为ESP32芯片上用于支持ZigBee协议的器件，在其他实施例中，第二通信模块还可以为JN5148、CC2530、MC13192、EM260以及其他支持ZigBee协议的通信器件。
在本实施例中，蓝牙模块为ESP32芯片上用于进行蓝牙通信的器件，在其他实施例中，第三通信模块还可以为HC-05以及独立于控制单元的蓝牙通信器件。
在上述实施例中，第二通信模块、第三通信模块还可以为红外通信模块、LIFI模块以及其他无线通信模块，只需智能网关能够通过第二通信模块、第三通信模块与智能设备连接即可。
在上述实施例中，第一通信模块还可以集成在控制单元中。
在本实施例中，为了用户在能够正确通过智能网关绑定智能设备。智能网关还包括语音模块，语音模块包括喇叭、功放模组，控制单元通过功放模组与喇叭连接，并利用喇叭播放语音提示以引导用户绑定智能设备。
在一个具体的实施例中，控制单元为ESP32芯片，ESP32芯片通过其I2S接口与供方模组连接，功放模组与喇叭或耳机连接，控制单元通过功放模组放大语音信号，并利用喇叭播放语音。
在本实施例中，智能网关还包括LED模组，LED模组与控制单元连接，控制单元在用户通过智能网关绑定智能设备时，控制LED模组进行灯光提示。
在本实施例中，LED模组为具有RGB不同颜色的LED灯，控制单元通过LED灯显示不同的颜色或LED灯闪烁的频率提示，智能网关的状态以及绑定智能设备是否成功。
在本实施例中，ESP32芯片向LED模组输出PWM信号，通过控制PWM信号的占空比或频率控制LED模组的亮度和闪烁频率提示用户。
在其他实施例中，智能网关还可以包括显示屏，智能网关与显示屏连接，通过显示屏显示其绑定或连接的智能设备名称、数量以及智能网关的工作状态等信息。
在本实施例中，为了能获取智能网关与智能设备之间的连接状态，智能网关还包括管理模块，管理模块与控制单元连接，管理模块在智能网关绑定智能设备后，通过智能设备发送的心跳包判断智能设备是否保持与智能网关的连接。
在一个具体的实施例中，管理模块判断在预设时间内是否接受到智能设备发送的心跳包，若接收待心跳包，则确定智能设备保持与智能设备的连接，若未接收到心跳包，则确定智能设备离线。
在其他实施例中，智能网关还可以通过管理模块每隔一段时间向其连接的智能设备发送验证信息，若智能设备向智能网关发送与验证信息相关的响应信息，则管理模块确定智能设备与智能网关连接，若智能网关未接收到验证信息，则确定智能设备离线。
在本实施例中，管理模块也可以设置在控制单元中，控制单元在与智能设备绑定或连接后，根据智能设备发送的心跳包判断智能设备是否保持与智能网关的连接。
在本实施例中，为了使用户能够准确了解智能设备与智能网关的连接状态，控制单元通过管理模块确定智能设备接触绑定或离线后，通过第一通信模块向云端服务器发送相应通知，云端服务器将该通知转发给与该智能网关对应的用户的智能终端。
有益效果：本发明的智能网关通过支持不同联网协议的第二通信模块、第三通信模块连接智能设备，解决了智能设备使用的联网协议多样的问题，扩大了用户对智能设备的选择范围，满足了用户的使用需求，提高了用户体验。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种智能网关***，请参阅图4，图4为本发明智能网关***一实施例的结构图。结合图4对本发明的智能网关***作详细说明。
在本实施例中，智能网关***包括云端服务器、智能网关；云端服务器与智能网关连接，云端服务器通过智能网关接收智能设备传输的数据和将接收的指令转发给智能网关；智能网关包括控制单元、第一通信模块；控制单元包括处理器、第二通信模块、第三通信模块，处理器分别与第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块连接，通过第二通信模块、第三通信模块分别与不同的智能设备无线连接，处理器获取、处理智能设备传输的数据，并将处理后的数据传输给第一通信模块，第一通信模块将处理后的数据通过以太网上传给云端服务器，其中，第二通信模块、第三通信模块采用不同的通信方式与智能设备连接，处理器并行处理第二通信模块、第三通信模块传输的数据以确保连接的多个智能设备同时工作。
在本实施例中，智能设备可以为智能音响、智能垃圾桶、网络冰箱、网络空调、网络洗衣机、网络热水器、网络微波炉、网络炊具等能够通过无线通信方式联网，并接受网络传输的指令，根据该指令执行相应操作的设备。
在本实施例中，控制单元为ESP32芯片，处理器、第二通信模块、第三通信模块以集成电路的形式设置在ESP32芯片上。
在其他实施例中，控制单元还可以为ESP8266、STM32以及其他能够用于与支持不同联网协议的智能设备连接的智能芯片。
在上述实施例中，处理器、第二通信模块、第三通信模块还可以不设置在同一个集成电路中，以独立器件的方式设置在智能网关中。
在本实施例中，第二通信模块、第三通信模块与第一通信模块分别支持不同的联网协议，在其他实施例中，控制单元还可以包括3种或3种以上支持不同联网协议的通信模块，在此不做限定。
在本实施例中，第一通信模块为WiFi模块，处理器通过WiFi模块接收云端服务器发送的指令，根据指令控制智能网关绑定的智能设备。
在其他实施例中，第一通信模块还可以为以太网卡此类有线通信模块或2/3/4/5G通信模块，只需处理器能够通过该第一通信模块实现云端服务器与智能网关的信息传输即可，在此不做限定。
在一个具体的实施例中，在用户处于户外、办公室、家庭以及其他不直接接触智能设备的场景时，用户通过手机或其他智能终端上应用于控制智能网关的APP将用户输入的控制智能设备的指令上传到云端服务器。云端服务器接收该指令后将该指令通过网线或与智能网关连接的无线路由器发送给智能网关，由智能网关转发给智能网关绑定的智能设备。
在其他实施例中，智能网关还可以通过第一通信模块与用户使用的手机、电脑等智能终端连接，通过第一通信模块接收智能终端传输的指令，将该指令转发给对应智能设备，实现对智能设备的控制。
在本实施例中，第二信模块为Zigbee模块，第三通信模块为蓝牙模块，处理器通过UART接口与Zigbee模块连接。
在本实施例中，Zigbee模块为ESP32芯片上用于支持ZigBee协议的器件，在其他实施例中，第二通信模块还可以为JN5148、CC2530、MC13192、EM260以及其他支持ZigBee协议的通信器件。
在本实施例中，蓝牙模块为ESP32芯片上用于进行蓝牙通信的器件，在其他实施例中，第三通信模块还可以为HC-05以及独立于控制单元的蓝牙通信器件。
在上述实施例中，第二通信模块、第三通信模块还可以为红外通信模块、LIFI模块以及其他无线通信模块，只需智能网关能够通过第二通信模块、第三通信模块与智能设备连接即可。
在上述实施例中，第一通信模块还可以集成在控制单元中。
在本实施例中，为了用户在能够正确通过智能网关绑定智能设备。智能网关还包括语音模块，语音模块包括喇叭、功放模组，控制单元通过功放模组与喇叭连接，并利用喇叭播放语音提示以引导用户绑定智能设备。
在一个具体的实施例中，控制单元为ESP32芯片，ESP32芯片通过其I2S接口与供方模组连接，功放模组与喇叭或耳机连接，控制单元通过功放模组放大语音信号，并利用喇叭播放语音。
在本实施例中，智能网关还包括LED模组，LED模组与控制单元连接，控制单元在用户通过智能网关绑定智能设备时，控制LED模组进行灯光提示。
在本实施例中，LED模组为具有RGB不同颜色的LED灯，控制单元通过LED灯显示不同的颜色或LED灯闪烁的频率提示，智能网关的状态以及绑定智能设备是否成功。
在本实施例中，ESP32芯片向LED模组输出PWM信号，通过控制PWM信号的占空比或频率控制LED模组的亮度和闪烁频率提示用户。
在其他实施例中，智能网关还可以包括显示屏，智能网关与显示屏连接，通过显示屏显示其绑定或连接的智能设备名称、数量以及智能网关的工作状态等信息。
在本实施例中，为了能获取智能网关与智能设备之间的连接状态，智能网关还包括管理模块，管理模块与控制单元连接，管理模块在智能网关绑定智能设备后，通过智能设备发送的心跳包判断智能设备是否保持与智能网关的连接。
在一个具体的实施例中，管理模块判断在预设时间内是否接受到智能设备发送的心跳包，若接收待心跳包，则确定智能设备保持与智能设备的连接，若未接收到心跳包，则确定智能设备离线。
在其他实施例中，智能网关还可以通过管理模块每隔一段时间向其连接的智能设备发送验证信息，若智能设备向智能网关发送与验证信息相关的响应信息，则管理模块确定智能设备与智能网关连接，若智能网关未接收到验证信息，则确定智能设备离线。
在本实施例中，管理模块也可以设置在控制单元中，控制单元在与智能设备绑定或连接后，根据智能设备发送的心跳包判断智能设备是否保持与智能网关的连接。
在本实施例中，为了使用户能够准确了解智能设备与智能网关的连接状态，控制单元通过管理模块确定智能设备接触绑定或离线后，通过第一通信模块向云端服务器发送相应通知，云端服务器将该通知转发给与该智能网关对应的用户的智能终端。
有益效果：本发明的智能网关通过支持不同联网协议的第二通信模块、第三通信模块连接智能设备，解决了智能设备使用的联网协议多样的问题，扩大了用户对智能设备的选择范围，满足了用户的使用需求，提高了用户体验。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、模块，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个或模块可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的可以是或者也可以不是物理上分开的，作为显示的部件可以是或者也可以不是物理，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个位置。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施方式方案的目的。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种智能网关，其特征在于，所述智能网关包括控制单元、第一通信模块；
所述控制单元包括处理器、第二通信模块、第三通信模块，所述处理器分别与所述第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块连接，通过所述第二通信模块、第三通信模块分别与不同的智能设备无线连接，所述处理器获取、处理所述智能设备传输的数据，并将处理后的数据传输给所述第一通信模块，所述第一通信模块将所述处理后的数据通过以太网上传给云端服务器，其中，所述第二通信模块、第三通信模块采用不同的通信方式与所述智能设备连接。
2.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述控制单元为ESP32芯片。
3.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述第一通信模块为WiFi模块，所述处理器通过所述WiFi模块接收所述云端服务器发送的指令，根据所述指令控制所述智能网关绑定的所述智能设备。
4.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述第二通信模块为Zigbee模块，所述第三通信模块为蓝牙模块，所述处理器通过UART接口与所述Zigbee模块连接。
5.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述智能网关还包括语音模块，所述语音模块包括喇叭、功放模组，所述控制单元通过所述功放模组与所述喇叭连接，并利用所述喇叭播放语音提示以引导用户绑定所述智能设备。
6.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述智能网关还包括LED模组，所述LED模组与所述控制单元连接，所述控制单元在用户通过所述智能网关绑定所述智能设备时，控制所述LED模组进行灯光提示。
7.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述控制单元还包括管理模块，所述管理模块在所述智能网关绑定所述智能设备后，通过所述智能设备发送的心跳包判断所述智能设备是否保持与所述智能网关的连接。
8.如权利要求1所述的智能网关，其特征在于，所述智能网关还包括管理模块，所述控制单元通过管理模块确定所述智能设备接触绑定或离线后，通过所述第一通信模块向所述云端服务器发送相应通知。
9.一种智能网关***，其特征在于，所述智能网关***包括云端服务器、智能网关；
所述云端服务器与所述智能网关连接，所述云端服务器通过所述智能网关接收智能设备传输的数据和将接收的指令转发给所述智能网关；
所述智能网关包括如权利要求1-8任一项所述的智能网关。
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| CN201911201639.5A CN110912812A (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 智能网关以及智能网关*** |
Publications (1)
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