CN203366080U - 基于Zigbee网络的智能家居网关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于Zigbee网络的智能家居网关，包括以太网模块；实现控制装有zigbee模块的电器设备的zigbee模块；实现用户终端程序及时掌握和控制电器设备运行状态的嵌入式控制器；为智能家居网关主机提供发送短信或拨打电话功能的GSM模块；实现智能家居网关主机能够对使用485总线***的设备进行操作控制的485通信模块。电源模块，指示显示模块，存储模块，时钟模块。有效地克服了采用433MHz通信***中网络节点数量少、通信距离有限的缺陷问题。有效使得智能手机电脑能够通过无线有线网络连接方式连接至智能家居网关主机。***参数与应用参数均能得到安全可靠有效的存储与读取。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种网关，尤其是涉及一种智能家居网关。
背景技术
随着移动网络技术的发展，设备之间的互联需要变得越来越为广泛，实现这种互联的技术也进入越来越多的应用领域；然而目前的现代家居中所使用的各种电器设备基本无法直接接入到Internet中，也就无法更好的实现各种电器设备之间的通信；即便是使用智能手机、电脑控制器设备也遇到同样的问题，使智能家居***的发展受到不利影响。虽然也有较为广泛的采用433MHz为载波频段的通信技术实现设备之间的互联。然而采用433MHz为载波的智能家居网关，由于信道载波本身的特性，无法在一个网络容纳大量的节点，同时节点之间的通信稳定性也无法得到保障；故采用433MHz为载波的智能家居网关已经越来越难满足对于需要控制与日俱增的电器设备数量而需要能容纳大量控制节点才能满足使用需求的现代家庭、办公场所、酒店等场合中。
实用新型内容
本实用新型为解决现有智能家居网关存在着难以满足需要容纳大量控制节点等现状而提供的一种能有效解决网络中大量节点通信的问题，更好的实现对现代家居电器设备进行互联通信的基于Zigbee网络的智能家居网关。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种基于Zigbee网络的智能家居网关，其特征在于：包括
用于为智能家居网关主机提供UDP/TCP连接，使用户终端程序连接至智能家居网关主机的以太网模块；
用于智能家居网关主机提供zigbee网络接入能力，实现控制装有zigbee模块的电器设备的zigbee模块；
用于根据控制程序在zigbee网络和以太网之间转发数据，实现用户终端程序及时掌握和控制电器设备运行状态的嵌入式控制器；
用于为智能家居网关主机提供发送短信或拨打电话功能的GSM模块；
用于实现智能家居网关主机能够对使用485总线***的设备进行操作控制的485通信模块。
用于为智能家居网关主机和485控制***提供电源供给的电源模块；
用于指示显示智能家居网关主机zigbee网络连接、通信情况、***运行工作情况的指示显示模块。
用于保存智能家居网关主机的代码及运行所需的***参数与应用参数，实现***复位后仍然能够按照之前的状态继续运行的存储模块；
用于为智能家居网关主机提供时钟信号，记录时钟信息的时钟模块。
采用Zigbee自动组网技术，工作于2.4GHz频段，无需和主机人工对码，它具有功耗低安全性高、兼容性好、实现成本低等优点，同时可延长信号的传播范围；采用自组网的形式，允许255个节点同时联网，网络容量相对较大，最多可以有65000个节点，同时zigbee网络中节点之间的通信使用“多跳”传输方式，更有效地克服了采用433MHz通信***中网络节点数量少、通信距离有限的缺陷问题。有效使得智能手机、电脑能够通过无线、有线网络连接方式连接至智能家居网关主机。***参数与应用参数均能得到安全可靠有效的存储与读取。
作为优选，所述的户终端程序与电器设备之间采用双向通信模式。通信处理控制更加安全及时有效准确。
作为优选，所述的智能家居网关主机和485控制***所采用的电源模块相互隔离。
作为优选，所述的嵌入式控制器分别与以太网模块、zigbee模块、GSM模块、485通信模块、指示显示模块、存储模块以及时钟模块之间采用双向通信模式。提高通信处理控制的安全与及时有效准确性。
作为优选，所述的指示显示模块采用LED灯指示模块。更进一步的，所述的LED灯指示模块包括：电源指示灯、客户端通信指示灯、zigbee连接指示灯和zigbee通信指示灯。及时监测***运行情况，当智能家居网关主机的网络或者***运行发生异常时，通过LED灯闪烁变化提示用户，提高对***运行的信息反馈速度。
作为优选，所述的嵌入式控制器中设有监测电气设备运行状态的传感器。提高对室内电器设备的各参数检测精确度。
本实用新型的有益效果是：功耗低安全性高、兼容性好、实现成本低等优点，同时可延长信号的传播范围；采用自组网的形式，允许255个节点同时联网，网络容量相对较大，最多可以有65000个节点，同时zigbee网络中节点之间的通信使用“多跳”传输方式，更有效地克服了采用433MHz通信***中网络节点数量少、通信距离有限的缺陷问题。有效使得智能手机、电脑能够通过无线、有线网络连接方式连接至智能家居网关主机。***参数与应用参数均能得到安全可靠有效的存储与读取。可以允许多个移动客户端同时登陆，实现多个用户对受控的电器设备进行操作；受控的电器设备可以通过智能家居网关上的zigbee模块和485模块接收控制指令；同时受控电器设备的反馈信息也可以发送至zigbee模块，智能家居网关再将该信息通过以太网模块发送至所有登陆移动客户端，这些移动客户端能够实时获取电器设备的状态；并且能支持定时控制电器设备，控制指令在ZigBee智能网关主机上存储模块中，当到达设定的时间时，ZigBee智能网关主机将命令发送至电器设备；另外智能家居网关的时间信息由时钟模块提供，及时反馈根据时间信息；还具有掉电保护的功能，在***断点重启后可以恢复至掉电的状态，并继续运行，运行所需的信息存储在存储模块中；另外除了使用以太网模块向在线客户端发送报警信息外，还使用GSM模块向用户提供短信以及呼叫形式的报警。网络连接状态以及***运行状态由指示灯的闪烁状态表示，使用用户可以直观的看到本实用新型的状态，及时发现***运行错误，同时便于安装人员部署、调试***。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。
图1是本实用新型基于Zigbee网络的智能家居网关的优选实施方式的结构示意图。
具体实施方式
图1所示的实施例中，一种基于Zigbee网络的智能家居网关，包括
用于为智能家居网关主机提供UDP/TCP连接，使用户终端程序连接至智能家居网关主机的以太网模块10；
用于智能家居网关主机提供zigbee网络接入能力，实现控制装有zigbee模块的电器设备的zigbee模块20；
用于根据控制程序在zigbee网络和以太网之间转发数据，实现用户终端程序及时掌握和控制电器设备运行状态的嵌入式控制器80；
用于为智能家居网关主机提供发送短信或拨打电话功能的GSM模块90；
用于实现智能家居网关主机能够对使用485总线***的设备进行操作控制的485通信模块30。
用于为智能家居网关主机和485控制***提供电源供给的电源模块50；
用于指示显示智能家居网关主机zigbee网络连接、通信情况、***运行工作情况的指示显示模块40。
用于保存智能家居网关主机的代码及运行所需的***参数与应用参数，实现***复位后仍然能够按照之前的状态继续运行的存储模块60；
用于为智能家居网关主机提供时钟信号，记录时钟信息的时钟模块70。
户终端程序与电器设备之间采用双向通信模式。智能家居网关主机和485控制***所采用的电源模块相互隔离。嵌入式控制器分别与以太网模块、zigbee模块、GSM模块、485通信模块、指示显示模块、存储模块以及时钟模块之间采用双向通信模式。指示显示模块采用LED灯指示模块。嵌入式控制器中设有监测电气设备运行状态的传感器。
本新型实用中：1.以太网模块使用DM9000，其与8.嵌入式控制器之间采用并口相连，提供高速访问的能力，并使得本新型使用具有UDP/TCP通信功；
2.Zigbee模块使用DRF1605，以连接受控的电器设备。
3. 485通信模块使用SN65HVD3082E，连接中央空调和地暖设备等485总线通信设备。
4. 指示显示模块中采用的指示灯由4盏LED组成，分别为电源指示灯、客户端通信指示灯、zigbee连接指示灯和zigbee通信指示灯。
5.电源模块为AC220V转DC5V电源适配，使用BT5050T隔离输出两路5V电源，分别提供给3. 485通信模块和除此之外的其他模块。
6.存储模块则使用K9F1216U0A和HY57V561620FTP，分别提供本新型使用所需的易失和非易失存储空间。
7.时钟模块使用DS1302Z，并使用纽扣电池作为备份电源，当本新型实用失去AC220V供电时，时钟电路仍能够正常工作。
8.嵌入式控制器使用S3C2440，并运行Linux操作***，为本新型实用提供多任务操作的能力。
9.GSM模块采用双频SIM900A，支持语音呼叫和短信收发的功能。
本新型实用首次使用时需要配置***参数，配置通过移动客户端完成，配置完成后配置新型保存于***的存储单元。
本新型实用一般放置房屋的中心位置，保证其通信的覆盖面积。ZigBee智能网关主机通过有线形式与网络接入设备连接。
尽管本文较多地使用了以太网模块、zigbee模块、嵌入式控制器、GSM模块、485通信模块、电源模块、指示显示模块等术语；但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种基于Zigbee网络的智能家居网关，其特征在于：包括
用于为智能家居网关主机提供UDP/TCP连接，使用户终端程序连接至智能家居网关主机的以太网模块；
用于智能家居网关主机提供zigbee网络接入能力，实现控制装有zigbee模块的电器设备的zigbee模块；
用于根据控制程序在zigbee网络和以太网之间转发数据，实现用户终端程序及时掌握和控制电器设备运行状态的嵌入式控制器；
用于为智能家居网关主机提供发送短信或拨打电话功能的GSM模块；
用于实现智能家居网关主机能够对使用485总线***的设备进行操作控制的485通信模块。
用于为智能家居网关主机和485控制***提供电源供给的电源模块；
用于指示显示智能家居网关主机zigbee网络连接、通信情况、***运行工作情况的指示显示模块。
用于保存智能家居网关主机的代码及运行所需的***参数与应用参数，实现***复位后仍然能够按照之前的状态继续运行的存储模块；
用于为智能家居网关主机提供时钟信号，记录时钟信息的时钟模块。
2.按照权利要求1所述的基于Zigbee网络的智能家居网关，其特征在于：所述的户终端程序与电器设备之间采用双向通信模式。
3.按照权利要求1所述的基于Zigbee网络的智能家居网关，其特征在于：所述的智能家居网关主机和485控制***所采用的电源模块相互隔离。
4.按照权利要求1所述的基于Zigbee网络的智能家居网关，其特征在于：所述的嵌入式控制器分别与以太网模块、zigbee模块、GSM模块、485通信模块、指示显示模块、存储模块以及时钟模块之间采用双向通信模式。
5.按照权利要求1或4所述的基于Zigbee网络的智能家居网关，其特征在于：所述的指示显示模块采用LED灯指示模块。
6.按照权利要求1或4所述的基于Zigbee网络的智能家居网关，其特征在于：所述的嵌入式控制器中设有监测电气设备运行状态的传感器。
7.按照权利要求5所述的基于Zigbee网络的智能家居网关，其特征在于：所述的LED灯指示模块包括：电源指示灯、客户端通信指示灯、zigbee连接指示灯和zigbee通信指示灯。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201320281139 CN203366080U (zh) | 2013-05-22 | 2013-05-22 | 基于Zigbee网络的智能家居网关 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201320281139 CN203366080U (zh) | 2013-05-22 | 2013-05-22 | 基于Zigbee网络的智能家居网关 |
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|---|---|
| CN203366080U true CN203366080U (zh) | 2013-12-25 |
Family
ID=49813822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320281139 Expired - Lifetime CN203366080U (zh) | 2013-05-22 | 2013-05-22 | 基于Zigbee网络的智能家居网关 |
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN203366080U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104503408A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 天津光电通信技术有限公司 | 一种基于ZigBee技术的全天候智能家居*** |
| CN104516269A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-04-15 | 芜湖市高科电子有限公司 | 一种基于移动终端的楼宇控制*** |
| CN104766456A (zh) * | 2014-01-06 | 2015-07-08 | 上海本星电子科技有限公司 | 以便携式智能设备为控制中枢的智能交互*** |
| CN105681181A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-15 | 上海交通大学 | 适用于智能家居的家庭网关*** |
| CN105759626A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-13 | 郑晓宁 | 一种基于嵌入式Web技术的智能家居*** |
-
2013
- 2013-05-22 CN CN 201320281139 patent/CN203366080U/zh not_active Expired - Lifetime
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NINGBO XINGHONG INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: NINGBO ZHENHAI XINGKE INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20150710 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150710 Address after: Zhenhai District 315000 Zhejiang city of Ningbo province village street Shaw Road No. 69 Patentee after: NINGBO XINGHONG INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: West Street in the official Zhejiang city of Ningbo province Zhenhai District 315201 Village No. 777 Patentee before: NINGBO ZHENHAI XINGKE INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131225 |