CN111029859A - 一种基于LoRa技术的智能插座、控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能充电领域，尤其涉及一种基于LoRa技术的智能插座、控制方法及***。包括包括：一LoRa传输模块、一处理模块、一计量模块和一继电器，LoRa传输模块接收充电指令；处理模块驱动计量模块；计量模块获取所述负载的当前电量和当前功率，判断所述当前功率是否处于所述功率区间，根据判断结果，驱动所述继电器；继电器在所述处理模块的驱动下，向所述负载充电。上述技术方案的有益效果在于：智能插座能够根据负载的功率，调节继电器的工作参数，提高充电效率，防止元件损坏，并且为多个智能插座提供统一管理，提高管理效率。

Description

一种基于LoRa技术的智能插座、控制方法及***

技术领域

本发明涉及智能充电领域，尤其涉及一种基于LoRa技术的智能插座、控制方法及***。

背景技术

目前,在控制多个插座的过程中，常需要对插座进行一一控制，并且由于插座接入的负载的元件参数不同、常出现因负载的功率超过插座的参数，而导致插座损坏的问题。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种基于LoRa技术的智能插座，控制方法及***，

一种基于LoRa技术的智能插座，用于对负载进行充电，所述智能插座包括一插座外壳以及位于所述插座外壳内的插座内腔，于所述插座内腔内设置一主控电路板，所述主控电路板与所述智能插座的插口连接；

所述主控电路板中包括：

一LoRa传输模块，用于接收一充电指令；

一处理模块，与所述LoRa传输模块连接，用于获取所述充电指令，并于获取所述充电指令后，驱动一计量模块；

所述计量模块，分别与所述处理模块、所述插口连接，用于在所述处理模块的驱动下，获取***所述插口的负载的当前电量和当前功率，并将所述当前电量和所述功率包括在负载信息中输出至所述处理模块；

所述处理模块中预设一功率区间，接收所述负载信息后，判断所述当前功率是否处于所述功率区间，根据判断结果，驱动所述继电器；

所述继电器，分别与所述处理模块、所述插口连接，用于在所述处理模块的驱动下，向***所述插口的所述负载充电。

优选的，所述LoRa传输模块包括：

一射频芯片，所述射频芯片与所述处理模块连接；

一天线，所述天线与所述射频芯片连接，用于接收所述充电指令并将所述充电指令发送至所述射频芯片；

所述射频芯片接收到所述充电指令后，将所述充电指令发送至所述处理模块。

优选的，所述智能插座中还包括：

一电源模块，所述电源模块与所述继电器连接，用于通过所述继电器模块，向***所述插口的所述负载充电。

优选的，所述电源模块通过一线性稳压模块与所述处理模块、所述LoRa传输模块连接，用于向所述处理模块、所述LoRa传输模块供电。

一种基于LoRa技术的智能插座的控制方法，应用于如上述任意一项所述的一种基于LoRa技术的智能插座，所述智能插座中包括：一LoRa传输模块、一计量模块、一继电器和一处理模块，所述处理模块分别与所述LoRa传输模块、所述计量模块和所述继电器连接；

所述控制方法中包括：

步骤1，所述LoRa传输模块接收充电指令并发送至所述处理模块；

步骤2，所述处理模块接收所述充电指令，驱动所述计量模块；

步骤3，所述计量模块获取所述负载的当前耗电量和当前功率并包括在负载信息中输出至所述处理模块；

步骤4，所述处理模块判断所述当前功率是否处于功率区间：

若是，则转至步骤5；

若否，则结束；

步骤5，所述处理模块驱动所述继电器；

步骤6，所述继电器在所述处理模块的驱动下，向***所述插口的所述负载供电。

一种基于LoRa技术的智能插座的***，应用于如上述中任意一项所述的一种基于LoRa技术的智能插座，包括多个智能插座，所述智能插座与所述负载一一对应，每个所述智能插座中预设一与所述负载对应的位置信息，所述智能插座用于获取所述负载中的当前电量和当前功率，并将所述当前电量和所述当前功率包括在负载信息中，并根据充电指令对所述负载进行供电；

所述智能插座的***中还包括：

一客户端，所述客户端用于发送所述充电指令；

一服务端，所述服务端分别与所述客户端、所述智能插座连接，用于接收所述充电指令，并将所述充电指令发送所述智能插座。

优选的，所述服务端中包括：

一驱动单元，所述驱动单元用于接收所述客户端发送的所述充电指令，并将所述充电指令发送至所述智能插座；

优选的，所述服务端中包括：

一获取单元，所述获取单元用于接收所述客户端发送的查询指令，并根据所述查询指令获取所述负载的所述当前电量，并将所述当前电量发送至所述客户端。

优选的，所述服务端中包括：

一计费单元，用于根据所述当前电量，结合收费标准，生成一所述负载所消耗的电量费用，并将所述电量费用发送至所述客户端。

优选的，所述服务端中包括：

一故障检测单元，用于以预设的时间间隔获取所述当前电量，并根据所述当前电量判断所述智能插座是否出现故障。

上述技术方案的有益效果在于：智能插座能够根据负载的功率，调节继电器的工作参数，提高充电效率，防止元件损坏，并且为多个智能插座提供统一管理，提高管理效率。

附图说明

图1是本发明的一种较优实施例中的智能插座结构示意图；

图2是本发明的一种较优实施例中的处理模块电路示意图；

图3是本发明的一种较优实施例中的计量模块电路示意图；

图4是本发明的一种较优实施例中的继电器电路示意图；

图5是本发明的一种较优实施例中的射频芯片电路示意图；

图6是本发明的一种较优实施例中的信号传输装置电路示意图；

图7是本发明的一种较优实施例中的供电线路示意图；

图8是本发明的一种较优实施例中的电源模块电路示意图；

图9是本发明的一种较优实施例中的线性稳压模块电路示意图；

图10是本发明的一种较优实施例中的控制方法流程示意图；

图11是本发明的一种较优实施例中的***结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种基于LoRa技术的智能插座1，用于对负载进行充电，智能插座1包括一插座外壳以及位于插座外壳内的插座内腔，于插座内腔内设置一主控电路板，主控电路板与智能插座的插口连接；

主控电路板上包括：

一LoRa传输模块11，用于接收一充电指令；

一处理模块12，与LoRa传输模块11连接，用于获取充电指令，并于获取充电指令后，驱动一计量模块13；

计量模块13，分别与处理模块12、插口连接，用于在处理模块12的驱动下，获取***插口的负载的当前电量和当前功率，并将当前电量和功率包括在负载信息中输出至处理模块12；

处理模块12中预设一功率区间，接收负载信息后，判断当前功率是否处于功率区间，根据判断结果，驱动继电器14；

继电器14，分别与处理模块12、插口连接，用于在处理模块12的驱动下，向***插口的负载充电。

具体地，如图1所示，智能插座1中主要包括LoRa传输模块11、处理模块12、计量模块13和继电器14，利用LoRa传输模块11获取用户的充电指令，在获取充电指令之后，对负载进行充电，由于LoRa模块相对于其他的传统的无线协议来说，传输范围更广，穿墙能力更强，功耗更低，电池寿命更长，因此，于无线智能家居***中使用智能插座1，能够具有更稳定的操作效果和更低的经济成本。

具体地，于此处，处理模块12中选用型号为STML151VC8T6的芯片，实现智能插座1中的驱动控制功能。

其中包括，处理模块12驱动计量模块13，让其获取负载的当前电量和当前功率并发送至处理模块12。

优选的，如图2和图3所示，于此的具体电路设计为：处理模块12的第17号引脚和第18号引脚分别连接计量模块13的第4号引脚和第3号引脚，计量模块13的第8号引脚和第7号引脚分别连接火线和零线。计量模块13检测获取负载的当前电流，通过常用的计算公式即可获取负载的当前电量和当前功率，计量模块13通过第4号引脚和第3号引脚将检测结果发送至处理模块12，处理模块12就能获取负载的当前电量和当前功率。

其中包括，处理模块12根据获取的功率，更改继电器14的工作参数并驱动继电器14向负载充电。

优选的，如图4所示，具体设计为：继电器14中的第4号引脚连接插口，继电器14的第一路端口14_1连接处理模块12的第24号引脚。处理模块12驱动继电器14工作，市电电源供给负载，实现负载充电的功能。

本发明的优选实施例中，LoRa传输模块11包括：

一射频芯片111，射频芯片111与处理模块12连接；

一天线112，天线112与射频芯片111连接，用于接收充电指令并将充电指令发送至射频芯片111；

射频芯片111接收到充电指令后，将充电指令发送至处理模块12。

具体地，于此处，选取型号为SX1278的射频芯片111。

优选的，如图5和图6所示，电路设计为：射频芯片111的第7号引脚、第8号引脚、第9号引脚、第16号引脚、第17号引脚、第18号引脚和第19号引脚分别连接处理模块12的第48号引脚、第43号引脚、第46号引脚、第35号引脚、第33号引脚、第34号引脚和第36号引脚；射频芯片111的第1号引脚、第27号引脚和第21号引脚分别连接信号传输装置113的第2号引脚、第4号引脚和第5号引脚的“RX/TXMOD”端口。信号传输装置第5号引脚的“RF_TX/RX”端口,连接处理模块12的第32号引脚，信号传输装置113的第6号引脚连接天线112。

以此，LoRa传输模块11接收到充电指令后，将充电指令发送至处理模块12。无线传输充电指令，实现对智能插座1的远距离控制，能够让智能插座1更嵌合智能家居***的使用要求。

进一步地，LoRa传输模块11还可以将智能插座1此时对负载进行充电的信息，如负载当前电量、当前功率发送出去，以便于使用者查询。

本发明的优选实施例中，智能插座1中，如图7所示，还包括：

一电源模块15，电源模块15与继电器14连接，用于通过继电器14模块，向负载充电。

本发明的优选实施例中，电源模块15通过一线性稳压模块16与处理模块12、LoRa传输模块11连接，用于向处理模块12、LoRa传输模块11供电。

具体地，如图8所示，电源模块15中包括一电源模块15，电源模块15分别连接220V的市电电源17的零线AC220_N和火线AC220_L，进行降压输出使用计量模块13和继电器14工作的5V电压，并通过计量模块13的第5号引脚和继电器14的第二路端口14_2，以供计量模块13和继电器14的使用。

进一步地，如图9所示，考虑到处理模块12和LoRa传输模块11的工作电压，因此使用一线性稳压模块16，输出适用于处理模块12和LoRa传输模块11的工作的3.3V电压，并分别接入处理模块12的第11号引脚、第10号引脚、第39号引脚以及第12号引脚，以及LoRa传输模块11的第14号引脚、第3号引脚。

另外，考虑到的处理模块12和LoRa传输模块11的工作电流，由此，实际使用中，需要进行分流操作。

一种基于LoRa技术的智能插座1的控制方法，应用于如上述任意一项的一种基于LoRa技术的智能插座1，智能插座1中包括：一LoRa传输模块11、一计量模块13、一继电器14和一处理模块12，处理模块12分别与LoRa传输模块11、计量模块13和继电器14连接；

控制方法，如图10所示，包括：

步骤1，LoRa传输模块11接收充电指令并发送至处理模块12；

步骤2，处理模块12接收充电指令，驱动计量模块13；

步骤3，计量模块13获取负载的当前耗电量和当前功率并包括在负载信息中输出至处理模块12；

步骤4，处理模块12判断当前功率是否处于功率区间：

若是，则转至步骤5；

若否，则结束；

步骤5，处理模块12驱动继电器14；

步骤6，继电器14在处理模块12的驱动下，向***插口的负载充电。

具体地，在智能插座1的控制方法中，由于接入的负载各不相同，因此要对获取的负载信息进判，以控制继电器14的通断状态。具体地，当负载的功率接近零，即负载处于休眠状态时，需要断开继电器14，以及，在负载的功率超出预设范围时，也需要断开继电器14。

因此，于此处设置一功率区间，于步骤4中，处理模块12判断当前功率是否处于功率区间，若是，则处理模块12驱动继电器14；若否，则结束。此外，功率区间的两端节点的值的选取结合实际情况即可，最小值选为接近0的值，最大值为智能插座1的预设范围。

一种基于LoRa技术的智能插座的***，应用于如上述中任意一项的一种基于LoRa技术的智能插座，包括多个智能插座1，智能插座1与负载一一对应，每个智能插座1中预设一与负载对应的位置信息，智能插座1用于获取负载中的当前电量和当前功率，并将当前电量和当前功率包括在负载信息中，并根据充电指令对负载进行供电；

智能插座1的***中，如图11所示，还包括：

一客户端2，客户端2用于发送充电指令；

一服务端3，服务端3分别与客户端2、智能插座1连接，用于接收充电指令，并将充电指令发送智能插座1。

具体地，智能插座1的***中包括客户端2和服务端3，服务端3与所有智能插座1连接，智能插座1中预设有位置信息，以便于客户端2进行相应控制。

本发明的优选实施例中，服务端3中包括：

一驱动单元31，驱动单元31用于接收客户端2发送的充电指令，并将充电指令发送至智能插座1；

本发明的优选实施例中，服务端3中包括：

一获取单元32，获取单元32用于接收客户端2发送的查询指令，并根据查询指令获取负载的当前电量，并将当前电量发送至客户端2。

本发明的优选实施例中，服务端3中还包括：

一计费单元33，用于根据当前电量，结合收费标准，生成一负载所消耗的电量费用，并将电量费用发送至客户端2。

本发明的优选实施例中，服务端3中包括：

一故障检测单元34，用于以预设的时间间隔获取当前电量，并根据当前电量判断智能插座是否出现故障。

具体地，服务端3中获取负载的当前电量是通过：智能插座1利用计量模块13获取负载的当前电量，再通过LoRa传输模块11发送，通过无线传输至服务端3就能获取负载的当前电量，服务端3在将当前电量发送至客户端2。

此外，LoRa传输模块11具有服务质量保障，由LoRa协议能够实现网络管理、自适应速率、可靠通信、快速下发和丢帧检测等功能

进一步地，服务端3在计费时，记录初始状态的当前电量值，以及充电结束时的当前电量值，获取负载的充电值，并结合充电收费标准，获取负载所需的充电费用，以实现计费功能。

进一步地，服务端3还可以利用故障检测单元33，以预设的时间间隔获取当前电量值，判断当前电量值是否改变，若未改变，即可检测智能插座1的内部电路是否故障、或者负载的内部电路是否具有故障，以实现故障检测的功能。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于LoRa技术的智能插座，用于对负载进行充电，其特征在于，所述智能插座包括一插座外壳以及位于所述插座外壳内的插座内腔，于所述插座内腔内设置一主控电路板，所述主控电路板与所述智能插座的插口连接；

所述主控电路板上包括：

一LoRa传输模块，用于接收一充电指令；

一处理模块，与所述LoRa传输模块连接，用于获取所述充电指令，并于获取所述充电指令后，驱动一计量模块；

所述计量模块，分别与所述处理模块、所述插口连接，用于在所述处理模块的驱动下，获取***所述插口的负载的当前电量和当前功率，并将所述当前电量和所述功率包括在负载信息中输出至所述处理模块；

所述处理模块中预设一功率区间，接收所述负载信息后，判断所述当前功率是否处于所述功率区间，根据判断结果，驱动所述继电器；

所述继电器，分别与所述处理模块、所述插口连接，用于在所述处理模块的驱动下，向***所述插口的所述负载充电。

2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa技术的智能插座，其特征在于，所述LoRa传输模块包括：

一射频芯片，所述射频芯片与所述处理模块连接；

一天线，所述天线与所述射频芯片连接，用于接收所述充电指令并将所述充电指令发送至所述射频芯片；

所述射频芯片接收到所述充电指令后，将所述充电指令发送至所述处理模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa技术的智能插座***，其特征在于，所述智能插座中还包括：

一电源模块，所述电源模块与所述继电器连接，用于通过所述继电器模块，向***所述插口的所述负载充电。

4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa技术的智能插座，其特征在于，所述电源模块通过一线性稳压模块与所述处理模块、所述LoRa传输模块连接，用于向所述处理模块、所述LoRa传输模块供电。

5.一种基于LoRa技术的智能插座的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任意一项所述的一种基于LoRa技术的智能插座，所述智能插座中包括：一LoRa传输模块、一计量模块、一继电器和一处理模块，所述处理模块分别与所述LoRa传输模块、所述计量模块和所述继电器连接；

所述控制方法中包括：

步骤1，所述LoRa传输模块接收充电指令并发送至所述处理模块；

步骤2，所述处理模块接收所述充电指令，驱动所述计量模块；

步骤3，所述计量模块获取所述负载的当前耗电量和当前功率并包括在负载信息中输出至所述处理模块；

步骤4，所述处理模块判断所述当前功率是否处于功率区间：

若是，则转至步骤5；

若否，则结束；

步骤5，所述处理模块驱动所述继电器；

步骤6，所述继电器在所述处理模块的驱动下，向***所述插口的所述负载充电。

6.一种基于LoRa技术的智能插座的***，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任意一项所述的一种基于LoRa技术的智能插座，包括多个智能插座，所述智能插座与所述负载一一对应，每个所述智能插座中预设一与所述负载对应的位置信息，所述智能插座用于获取所述负载中的当前电量和当前功率，并将所述当前电量和所述当前功率包括在负载信息中，并根据所述负载信息对所述负载进行供电；

所述智能插座的***中还包括：

一客户端，所述客户端用于发送充电指令；

一服务端，所述服务端分别与所述客户端、所述智能插座连接，用于接收所述充电指令，并将所述充电指令发送所述智能插座。

7.根据权利要求6所述的一种基于LoRa技术的智能插座的***，其特征在于，所述服务端中包括：

一驱动单元，所述驱动单元用于接收所述客户端发送的所述充电指令，并将所述充电指令发送至所述智能插座。

8.根据权利要求6所述的一种基于LoRa技术的智能插座的***，其特征在于，所述服务端中包括：

一获取单元，所述获取单元用于接收所述客户端发送的查询指令，并根据所述查询指令获取所述负载的所述当前电量，并将所述当前电量发送至所述客户端。

9.根据权利要求6所述的一种基于LoRa技术的智能插座的***，其特征在于，所述服务端中包括：

一计费单元，用于根据所述当前电量，结合收费标准，生成一所述负载所消耗的电量费用，并将所述电量费用发送至所述客户端。

10.根据权利要求6所述的一种基于LoRa技术的智能插座的***，其特征在于，所述服务端中包括：

一故障检测单元，用于以预设的时间间隔获取所述当前电量，并根据所述当前电量判断所述智能插座是否出现故障。

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