CN111262099B - 一种可编程遥控智能插座及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可编程遥控智能插座及其实现方法，所述插座包括：通信接口模块，用于通过接口获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字/串；命令适配模块，用于将所述通信接口模块接收到的命令字/串，翻译转换为所述插座能够识别的统一命令格式的功能指令；命令解析执行模块，用于对所述命令适配模块转换的统一命令格式的功能指令进行识别、解析，提取插座的功能操作、操作参数信息，并调用相应的功能调用函数，执行智能插座控制功能，本发明可以在没有或者找不到网络接入、手机的条件下，通过红外遥控这一传统遥控方式直接控制智能插座。

Description

一种可编程遥控智能插座及其实现方法

技术领域

本发明涉及红外技术领域，特别是涉及一种红外可编程遥控智能插座及其实现方法。

背景技术

智能插座，作为家居电力供给的常规和普遍入口，成为实现电力供需控制的最直接和最便利的途径。目前存在相当多的各类自动、人工控制的插座，如光感、红外感应、声感、温感等传感器控制的插座。这些技术可以实现家居随着外界环境的变化和场景需求，构建出各类智能电力控制的应用。但这些技术方案存在控制方式和组合机械固定、全局性和实时协同性差、智能程度较低、用户交互性和参与性较弱、人性化和个性化不足等缺点。

随着手机等智能终端的普及，智能插座及其手机APP作为智能家居的热门解决方案，对于满足用户日益增长的消费需求具有重要意义，智能插座的无线通信模块如WIFI能够将家电设备如电视、平板电脑、电热水器等接入家庭网络。

现有智能插座技术多为通过手机和网络向智能插座发送命令，完成控制，这种控制方式操作繁琐、成本较高、条件受限，在没有网络、没有手机APP条件下，就无法完成遥控操作。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种可编程遥控智能插座及其实现方法，以解决在没有或者找不到网络接入、手机的条件下，通过红外遥控这一传统遥控方式直接控制智能插座，实现将传统电器快速、便捷、低成本变为智能可控电器的目的。

为达上述及其它目的，本发明提出一种可编程遥控智能插座，包括：

通信接口模块，用于通过接口获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字/串；

命令适配模块，用于将所述通信接口模块接收到的命令字/串，翻译转换为所述插座能够识别的统一命令格式的功能指令；

命令解析执行模块，用于对所述命令适配模块转换的统一命令格式的功能指令进行识别、解析，提取插座的功能操作、操作参数信息，并调用相应的功能调用函数，执行智能插座控制功能。其中，所述命令解析执行模块中维护统一命令字/串和功能函数名的映射对照表，并可通过配置文件、外部设备、网络编程接口API进行修改编辑。

优选地，所述通信接口模块通过红外接口获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字/串，所述通信接口模块中维护红外按键值和命令字/串的映射对照表。

优选地，在所述通信接口模块中，对红外设备的按键进行组合、分配编码，通过所述映射表映射翻译形成互斥的命令字或命令串。

优选地，所述通信接口模块对于红外设备的按键，设定特殊功能按键前缀，根据所述特殊功能按键前缀将红外设备的遥控操作区分为直接功能指令和组合功能指令。

优选地，对于不带功能前缀的输入按键操作序列，所述通信接口模块确定其为直接功能指令，用于一些不需要携带参数的简单控制功能。

优选地，对于带功能前缀的输入按键操作序列，所述通信接口模块确定其为组合功能指令，用于一些需要携带参数的复杂控制功能。

优选地，所述通信接口模块中所维护的红外按键值和命令字/串的映射对照表，可通过配置文件、外部设备、网络编程接口API进行修改编辑。

优选地，所述命令适配模块中维护命令字/串与统一命令字/串的映射对照表，并可通过配置文件、外部设备、网络编程接口API进行修改编辑。

为达到上述目的，本发明还提供一种可编程遥控智能插座的实现方法，包括如下步骤：

步骤S1，利用通信接口模块获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字/串；

步骤S2，利用命令适配模块将所述通信接口模块接收到的命令字/串，翻译转换为插座能够识别的统一命令格式的功能指令；

步骤S3，利用命令解析执行模块对所述命令适配模块转换的统一命令格式的功能指令进行识别、解析，提取插座的功能操作、操作参数信息，并调用相应的功能调用函数，执行智能插座控制功能；其中，所述命令解析执行模块中维护统一命令字/串和功能函数名的映射对照表，可通过配置文件、外部设备和网络编程接口API进行修改编辑。

与现有技术相比，本发明一种可编程遥控智能插座通过红外遥控这一传统遥控方式直接控制智能插座，将智能插座的各类复杂功能编码为精简、易操作的红外遥控按键组合，使用户无需手机、网络等设施条件，即可通过遥控器快捷的直接控制智能插座，遥控实现电源/电路的即时、定时、延时、分时开关/闭合控制等各类操作，实现了将传统电器(包括支持红外遥控和不支持红外遥控)快速、便捷、低成本变为智能可控电器的目的。

附图说明

图1为本发明一种红外可编程遥控智能插座的结构示意图；

图2为本发明具体实施例中按键值、命令字、统一命令间的映射关系图；

图3为本发明具体实施例中直接功能指令和组合功能指令处理流程图；

图4为本发明一种红外可编程遥控智能插座的实现方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种可编程遥控智能插座的结构示意图。如图1所示，本发明一种可编程遥控智能插座，包括：

通信接口模块101，用于通过接口获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字(串)。在本发明具体实施例中，所述通信接口模块101通过红外接口获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字(串)，所述通信接口模块101维护红外按键值和命令字(串)的映射对照表，并可通过配置文件、手机、网络编程接口API进行修改编辑，方便扩展维护。对于红外接口，由于很多红外设备为按键字符设备，需要将按键(包括组合序列)识别、提取为命令字序列，并将其翻译为命令串，再路由给命令解析执行模块。这里需说明的是，通信接口模块101也可以通过其他接口，例如蓝牙、WiFi等接口获取来自外部的输入数据和信息，对于蓝牙、WiFi等接口，可以直接输入统一命令格式的指令，可将其直接路由给命令解析执行模块。

在本发明具体实施例中，所述通信接口模块101采用红外接收模块，用于接收外部设备的红外遥控信号，即可利用手机、PPC、PDA、遥控器等终端的红外发送设备模块向智能插座发送按键命令信息，实现插座的远程红外控制操作。对于接收到的红外数据，可以获取用户按键编码(按键值)和状态(短按或长按)，由于不同的红外设备其按键数据不同，需要分别适配，根据按键按下的序列和状态，区分用户输入的命令信息。

一般地，红外设备的按键通常数量有限，因此需要对其合理组合、分配编码，映射翻译形成互斥(不相容，不包含，即命令串不能为其它命令的子串、前缀)的命令字或命令串。在本发明具体实施例中，可以利用功能键定义，将按键区分复用，在不同的上下文环境中，赋予不同含义和功能，具体地，利用前缀功能键定义(例如某键定义为“MOD”键)将输入按键分为直接功能和组合功能两类，将其解析为不同类型的统一命令：直接功能按键为单个短促(非长按)按键输入，可以将其映射为一个固定的命令调用；对于组合功能，例如“MOD”键开头，后面加若干普通按键组成，需要从输入按键序列中识别出一个组合命令串，即可以利用一个固定按键作为前缀，利用一个固定按键作为结束字(例如某键定义为“RET”)，将按键序列分词分串，形成输入按键命令串。在本发明具体实施例中，直接功能指令可用于一些不需要携带参数的简单控制功能，如开、关、响铃、查询的命令；组合功能指令可用于一些需要携带参数的复杂控制功能，如定时、延时、间歇分时控制命令。

命令适配模块102，用于将通信接口模块101接收到的命令串，翻译转换为插座能够识别的统一命令格式的功能指令，所述命令适配模块102中维护命令字(串)与统一命令字(串)的映射对照表，并可通过配置文件、手机、网络编程接口API进行修改编辑，方便扩展维护。例如，假设通信接口模块101接收到键值为“16720605”的按键操作，将其翻译为命令字“PREV”传送至命令适配模块102，命令适配模块102则根据其所维护的命令字(串)与统一命令字(串)的映射对照表将命令字“PREV”映射为“LTON”统一命令，交由命令解析执行模块103，命令解析执行模块103则对其识别解析生成相应的函数调用LightOn，完成插座控制功能。

命令解析执行模块103，用于对命令适配模块102转换的统一命令格式的功能指令进行识别、解析，提取插座的功能操作、操作参数等信息，并调用相应的功能调用函数，执行智能插座控制功能。所述命令解析执行模块103中维护统一命令字(串)和功能函数名的映射对照表，并可通过配置文件、手机、网络编程接口API进行修改编辑，方便扩展维护。

也就是说，在本发明中，当通信接口模块101接收到命令后，命令适配模块102通过接口命令适配产生智能插座可以识别的统一命令，并将其路由转发给插座的命令解析执行模块103，自动解析命令并据此动态配置，生成开关操作策略并执行，实现电源开关的智能控制，每层之间的映射关系可以编程配置修改，方便的实现了红外遥控器按键值(名)、命令、功能的自定义和对照关系编辑，可见本发明分级的设计便于适配和兼容不同的设备和通信接口，提高可扩展性，也便于每层独立修改配置和实现，减少维护成本。

在本发明中，通信接口模块101接收到的命令串由命令适配模块102将其翻译成智能插座的统一命令，再由命令解析执行模块103生成相应的函数调用，完成插座控制功能，按键值、命令字、统一命令间的映射关系如图2所示。

以下将配合图3所示本发明的工作流程：初始状态时，通信接口模块101开始监听收到的按键序列，如果收到前缀功能按键，则进入组合功能指令识别状态，将其后收到的序列收集，直到收到结束字或者超时、超长异常，将接收到的键值序列，经过查表翻译，映射为命令字序列，识别句法合规，再组合成命令串，传送至命令适配模块102，由命令适配模块102负责将该命令串翻译转换为插座能够识别的具有统一命令格式的组合功能指令，在本发明中，组合功能指令用于一些需要携带参数的控制功能，如定时开关、间歇开关、配置设置等复杂命令。例如，pon5poff3cnt6则映射为某功能命令字(直接功能指令单个命令字为一个命令串)，例如，将其映射为“LTON”命令，交由命令适配模块将其翻译成智能插座的统一命令，再生成相应的函数调用，完成插座控制功能，以周期性间歇开关控制功能为例，当用户按下键值为“16753245”的按键，被翻译为“MOD”，按下键值为“16720605”的按键，被翻译为“PREV”，然后依次按下“5”、“MOD”、“NEXT”、“3”、“MOD”、“+”、“2”、“RET”，通信接口模块将其识别为一个有效的命令串“MODPREV5MODNEXT3MOD+2RET”，命令适配模块将其翻译转换为插座能够识别的统一命令格式：“poff5pon3cnt2”，命令解析执行模块将其解析为智能插座功能函数调用,并传递参数：“IntervalPower(offTime＝5,onTime＝3,repeatCycle＝2)”，该函数完成电源关闭5秒，开通3秒，照此周期重复2次，最终结束后关闭电源的功能。

通信接口模块101如果收到了一个非前缀功能按键的其它按键，则认为是直接功能指令，将其后收到的序列收集，直到收到结束字或者超时、超长异常，将接收到的键值序列，经过查表翻译，映射为命令字序列，识别句法合规，再组合成命令串，传送给命令适配模块502，核查并翻译转换为插座能够识别的统一命令格式的直接功能指令。例如，当用户按下一个非前缀功能按键，该按键值被通信接口模块获取，其之前(上次收到结束字或其它直接功能指令字后)没有收到非前缀功能按键，则认为是直接功能指令，经查找，如果为已定义操作，则映射为某功能命令字(直接功能指令单个命令字、命令串，统一命令三者一致)，如通信接口模块接收到键值为“16720605”的按键操作，将其翻译为命令字“PREV”，然后，命令适配模块将“PREV”映射为“LTON”命令，交由命令解析执行模块，生成相应的函数调用LightOn，完成插座控制功能。通过本发明，可以将任何遥控器(家中已有电器的遥控器)的按键值读取，并通过编程映射为自定义的命令串，再映射为统一命令，执行相应智能插座遥控功能，利用已有遥控器遥控插座，方便、灵活，提高了插座的易用性和便利性。

图4为本发明一种可编程遥控智能插座的实现方法的步骤流程图。如图4所示，本发明一种可编程遥控智能插座的实现方法，包括如下步骤：

步骤S1，利用通信接口模块获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字(串)。在本发明具体实施例中，所述通信接口模块通过红外接口获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字(串)，所述通信接口模块中维护红外按键值和命令字(串)的映射对照表，并可通过配置文件、手机、网络编程接口API进行修改编辑，方便扩展维护。对于红外接口，由于很多红外设备为按键字符设备，需要将按键(包括组合序列)识别、提取为命令字序列，并将其翻译为命令串，再路由给命令解析执行模块。这里需说明的是，通信接口模块也可以通过其他接口，例如蓝牙、WiFi等接口获取来自外部的输入数据和信息，对于蓝牙、WiFi等接口，可以直接输入统一命令格式的指令，可将其直接路由给命令解析执行模块。

具体地，步骤S1进一步包括：

步骤S100，利用通信接口模块监听收到的按键序列；

步骤S101，若所述通信接口模块收到前缀功能按键，则进入组合功能指令识别状态，将其后收到的序列收集，直到收到结束字或者超时、超长异常，接收到的键值序列，经过查表翻译，映射为命令字序列，识别句法合规，再组合成命令串，交由命令适配模块；

步骤S102，若所述通信接口模块直接收到一个非前缀功能按键的其它按键，则认为是直接功能指令，将其后收到的序列收集，直到收到结束字或者超时、超长异常，将接收到的键值序列，经过查表翻译，映射为命令字序列，识别句法合规，再组合成命令串，传送给命令适配模块。

一般地，红外设备的按键通常数量有限，因此需要对其合理组合、分配编码，映射翻译形成互斥(不相容，不包含，即命令串不能为其它命令的子串、前缀)的命令字或命令串。在本发明具体实施例中，可以利用功能键定义，将按键区分复用，在不同的上下文环境中，赋予不同含义和功能，具体地，利用前缀功能键定义(例如某键定义为“MOD”键)将输入按键分为直接功能和组合功能两类，将其解析为不同类型的统一命令：直接功能按键为单个短促(非长按)按键输入，可以将其映射为一个固定的命令调用；对于组合功能，例如“MOD”键开头，后面加若干普通按键组成，需要从输入按键序列中识别出一个组合命令串，即可以利用一个固定按键作为前缀，利用一个固定按键作为结束字(例如某键定义为“RET”)，将按键序列分词分串，形成输入按键命令串。在本发明具体实施例中，直接功能指令可用于一些不需要携带参数的简单控制功能，如开、关、响铃、查询的命令；组合功能指令可用于一些需要携带参数的复杂控制功能，如定时、延时、间歇分时控制命令。

步骤S2，利用命令适配模块将所述通信接口模块接收到的命令字(串)，翻译转换为插座能够识别的统一命令格式的功能指令，所述命令适配模块102中维护命令字(串)与统一命令字(串)的映射对照表，并可通过配置文件、手机、网络编程接口API进行修改编辑，方便扩展维护。

步骤S3，利用命令解析执行模块对所述命令适配模块转换的统一命令格式的功能指令进行识别、解析，提取插座的功能操作、操作参数等信息，并调用相应的功能调用函数，执行智能插座控制功能。所述命令解析执行模块中维护统一命令字(串)和功能函数名的映射对照表，并可通过配置文件、手机、网络编程接口API进行修改编辑，方便扩展维护。

具体地，当用户按下一个非前缀功能按键，该按键值被通信接口模块获取，其之前(上次收到结束字或其它直接功能指令字后)没有收到非前缀功能按键，则认为是直接功能指令，经查找，如果为已定义操作，则映射为某功能命令字(直接功能指令单个命令字、命令串，统一命令三者一致)，例如，通信接口模块接收到键值为“16720605”的按键操作，将其翻译为命令字“PREV”，然后，命令适配模块将“PREV”映射为“LTON”命令，交由命令解析执行模块，生成相应的函数调用LightOn，完成插座控制功能。通过本发明，可以将任何遥控器(家中已有电器的遥控器)的按键值读取，并通过编程映射为自定义的命令串，再映射为统一命令，执行相应智能插座遥控功能，利用已有遥控器遥控插座，方便、灵活，提高了插座的易用性和便利性。

组合功能指令用于一些需要携带参数的控制功能，如定时开关、间歇开关、配置设置等复杂命令。例如，pon5poff3cnt6则映射为某功能命令字(直接功能指令单个命令字为一个命令串)，例如，将其映射为“LTON”命令，交由命令适配模块将其翻译成智能插座的统一命令，再生成相应的函数调用，完成插座控制功能。具体的，以周期性间歇开关控制功能为例，当用户按下键值为“16753245”的按键，被翻译为“MOD”，按下键值为“16720605”的按键，被翻译为“PREV”，然后依次按下“5”、“MOD”、“NEXT”、“3”、“MOD”、“+”、“2”、“RET”，通信接口模块将其识别为一个有效的命令串“MODPREV5MODNEXT3MOD+2RET”，命令适配模块将其翻译转换为插座能够识别的统一命令格式：“poff5pon3cnt2”，命令解析执行模块将其解析为智能插座功能函数调用,并传递参数：“IntervalPower(offTime＝5,onTime＝3,repeatCycle＝2)”，该函数完成电源关闭5秒，开通3秒，照此周期重复2次，最终结束后关闭电源的功能。

综上所述，本发明一种可编程遥控智能插座通过红外遥控这一传统遥控方式直接控制智能插座，将智能插座的各类复杂功能编码为精简、易操作的红外遥控按键组合，使用户无需手机、网络等设施条件，即可通过遥控器快捷的直接控制智能插座，遥控实现电源/电路的即时、定时、延时、分时开关/闭合控制等各类操作，实现了将传统电器(包括支持红外遥控和不支持红外遥控)快速、便捷、低成本变为智能可控电器，极大地方便了用户按需合理使用能源，提高了能源的利用率和效率。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明通过简便、易于理解、便于操作的红外按键遥控操作，就可实现定时、定点、分时段、间歇控制等复杂组合模式的定时策略及遥控功能；

2、本发明采用直接点到点直接近场通信完成控制，绕过了手机、网络等设施，隔离了来自网络的各类恶意攻击，使得智能家居用电***具备了较好的安全性；

3、本发明通过多层可定制的映射翻译机制，支持按键序列、组合和按键命令功能的自定义，具有较好的个性化支持特性，便于按照用户习惯进行编排，同时，本发明采用的特殊功能键前缀方式，将操作分为快捷方式和组合方式，减少了用户按键数量，降低了遥控器按键记忆的困难；

4、本发明实现了利用红外遥控器直接控制智能插座，快捷、稳定、可靠，可以完全脱离手机、APP、网络，避免了手机、网络配置、操作、点击等的繁琐和故障，由于红外设备价格低廉，可以冗余配备，布置在随手触及的地方，另外，本发明可以通过可编程、红外学习等技术，使家中已有电器的红外遥控器的按键定义为遥控插座的红外遥控功能按键，利用既有设备，实现随时随地家居智能控制。

5、本发明还可支持通过手机、电脑等设备以在线、离线等方式对红外指令进行编程配置或图形化编程界面调试，控制插座完成各种红外命令的编写、配置、修改、组合，实现各类功能的红外遥控电源插座开关操作，即灵活方便自定义按键序列，实现遥控器的可编程配置修改。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种可编程遥控智能插座，其特征在于，包括：

通信接口模块，用于通过接口获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字/串；

命令适配模块，用于将所述通信接口模块接收到的命令字/串，翻译转换为所述插座能够识别的统一命令格式的功能指令；

命令解析执行模块，用于对所述命令适配模块转换的统一命令格式的功能指令进行识别、解析，提取插座的功能操作、操作参数信息，并调用相应的功能调用函数，执行智能插座控制功能；其中，所述命令解析执行模块中维护统一命令字/串和功能函数名的映射对照表，可通过配置文件、外部设备和网络编程接口API进行修改编辑；

通信接口模块若收到了一个非前缀功能按键的其它按键，则认为是直接功能指令，将其后收到的序列收集，直到收到结束字或者超时、超长异常，将接收到的键值序列，经过查表翻译，映射为命令字序列，识别句法合规，再组合成命令串，传送给命令适配模块，核查并翻译转换为插座能够识别的统一命令格式的直接功能指令。

2.如权利要求1所述的一种可编程遥控智能插座，其特征在于：

所述通信接口模块通过红外接口获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字/串，所述通信接口模块中维护红外按键值和命令字/串的映射对照表。

3.如权利要求2所述的一种可编程遥控智能插座，其特征在于：在所述通信接口模块中，对红外设备的按键进行组合、分配编码，通过所述映射对照 表映射翻译形成互斥的命令字或命令串。

4.如权利要求3所述的一种可编程遥控智能插座，其特征在于：所述通信接口模块对于红外设备的按键，设定特殊功能按键前缀，根据所述特殊功能按键前缀将红外设备的遥控操作区分为直接功能指令和组合功能指令。

5.如权利要求4所述的一种可编程遥控智能插座，其特征在于：对于不带功能前缀的输入按键操作序列，所述通信接口模块确定其为直接功能指令，用于一些不需要携带参数的简单控制功能。

6.如权利要求4所述的一种可编程遥控智能插座，其特征在于：对于带功能前缀的输入按键操作序列，所述通信接口模块确定其为组合功能指令，用于一些需要携带参数的复杂控制功能。

7.如权利要求4所述的一种可编程遥控智能插座，其特征在于：所述通信接口模块中所维护的红外按键值和命令字/串的映射对照表，可通过配置文件、外部设备、网络编程接口API进行修改编辑。

8.如权利要求4所述的一种可编程遥控智能插座，其特征在于：所述命令适配模块中维护命令字/串与统一命令字/串的映射对照表，可通过配置文件、外部设备、网络编程接口API进行修改编辑。

9.一种可编程遥控智能插座的实现方法，其特征在于，适用于如权利要求1-8任意一项所述的可编程遥控智能插座，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，利用通信接口模块获取来自外部的输入数据和信息，形成命令字/串；

步骤S2，利用命令适配模块将所述通信接口模块接收到的命令字/串，翻译转换为插座能够识别的统一命令格式的功能指令；

步骤S3，利用命令解析执行模块对所述命令适配模块转换的统一命令格式的功能指令进行识别、解析，提取插座的功能操作、操作参数信息，并调用相应的功能调用函数，执行智能插座控制功能；其中，所述命令解析执行模块中维护统一命令字/串和功能函数名的映射对照表，可通过配置文件、外部设备和网络编程接口API进行修改编辑。

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