智能墻面插座/開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于家用電器控制裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可用于對室內(nèi)用電設(shè)備的供電插座及開關(guān)實(shí)施智能化監(jiān)控的智能墻面插座/開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上各類用電設(shè)備所使用的墻面電源插座及電源開關(guān)均為單一的220V電源，構(gòu)造比較簡單，大多只能通過人工現(xiàn)場操作進(jìn)行功能單一的用電控制，不能進(jìn)行智能監(jiān)控及跟隨式管理。另外，隨著生活節(jié)奏的加快，人們對各類用電設(shè)備實(shí)施智能管理的需求越來越多，目前有一些電源插座或開關(guān)雖然提供了遠(yuǎn)程監(jiān)管功能，但功能相對簡單，而且均為一對一產(chǎn)品(即單一插座/開關(guān)產(chǎn)品受控于單一的遙控器或單一的手機(jī)APP軟件)，并要增加控制盒，電源插座/開關(guān)經(jīng)由控制盒和互聯(lián)網(wǎng)相連，智能終端經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)和控制盒連接。這些產(chǎn)品由于存在有以下弊端，尚不能很好地應(yīng)用于當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)+的大背景:其一是單一連接不能形成區(qū)域、多個(gè)控制，實(shí)用意義不大；其二是通過互聯(lián)網(wǎng)相互連接存在不安全因素，且使得個(gè)人數(shù)據(jù)及產(chǎn)品暴露于公有網(wǎng)絡(luò)之下，容易產(chǎn)生黑客入侵及發(fā)生不安全事件。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，結(jié)構(gòu)合理、功能先進(jìn)、使用方便、可應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)+大背景智能墻面插座/開關(guān)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)解決方案是這樣的:所提供的智能墻面插座/開關(guān)包括內(nèi)設(shè)電源輸出金屬接件的墻面插座/開關(guān)本體，在墻面插座/開關(guān)本體內(nèi)設(shè)有電源管理模塊、電壓轉(zhuǎn)換器、控制模塊1、電磁管理模塊、控制模塊2、無線管理模塊(Wif1、BT)和寄存器組成的智能控制電路，其中電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端與電源輸入聯(lián)接，將交流220V?250V電壓控制在交流220±2V范圍內(nèi)，并將交流220±2V電壓變壓為直流3V\5V\12V后輸出給電源管理模塊，再經(jīng)電源管理模塊處理后并聯(lián)輸出2路，第一路輸出分別給控制模塊1、電磁管理模塊、無線管理模塊以及控制模塊2、寄存器供電，電源管理模塊的第二路輸出經(jīng)電容后輸出給電源插座/開關(guān)端子，對插座/開關(guān)端子進(jìn)行通斷控制;控制模塊1具有三路通信數(shù)據(jù)端輸出，一路通過數(shù)據(jù)總線接至電磁管理模塊和無線管理模塊的數(shù)據(jù)輸入端，第二路輸出接至電源管理模塊的數(shù)據(jù)輸入端，由此二路輸出實(shí)現(xiàn)控制模塊1、電磁管理、無線管理、電源管理連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互通信;第三路輸出通過數(shù)據(jù)總線與寄存器相連接，控制模塊2的數(shù)據(jù)輸出端通過數(shù)據(jù)總線與寄存器相連接，由此通過總線把控制模塊1、控制模塊2、寄存器進(jìn)行連接進(jìn)行雙通道數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體交互通信。同時(shí)數(shù)據(jù)總線也將聯(lián)機(jī)指令、執(zhí)行指令下發(fā)給各個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)功能性控制。
[0005]上述智能墻面插座/開關(guān)中，電源管理模塊采用型號為聯(lián)發(fā)科MTKMT6305或通嘉LD7575器件。電源管理模塊的主要作用有二:其一是對電壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行管理;其二是對直流通路及節(jié)電端子(智能插座/開關(guān))開關(guān)進(jìn)行管理;其三是對整體電路板進(jìn)行電壓穩(wěn)定，在有效負(fù)載之內(nèi)正常運(yùn)行，防止高壓力、高電流脈沖對于智能插座/開關(guān)的瞬間損壞。
[0006]上述智能墻面插座/開關(guān)中，電壓轉(zhuǎn)換模塊采用型號為聯(lián)發(fā)科MTKMT6318或通嘉BL8557器件。電壓轉(zhuǎn)換模塊的主要作用在于將交流220V電壓轉(zhuǎn)換為直流3V/5V/12V電壓，對全部智能單元進(jìn)行供電，并對全部智能單元起到保護(hù)作用。
[0007]上述智能墻面插座/開關(guān)中，控制模塊1及控制模塊2均采用型號為高通805(8084)四核2.5ghz或聯(lián)發(fā)科6592turbo八核2.0ghz的雙S0C控制器件。其中，控制模塊1的主要作用包括:1、對電源管理模塊下轄電壓轉(zhuǎn)換器、電磁管理模塊、無線管理模塊進(jìn)行管控;2、對電源管理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制管理其運(yùn)行、停止，對電壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通斷管理;3、對電磁管理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字降噪管理及抗電磁管理;4、對無線管理模塊進(jìn)行通斷、指令下發(fā)/接收、數(shù)據(jù)傳輸、指令調(diào)用等進(jìn)行管理;5、通過電容控制電源端子(插座/開關(guān)接口)的通斷;6、對寄存器進(jìn)行指令集訪問，下發(fā)指令給電源管理模塊、電磁管理模塊和無線管理模塊?？刂颇K2的主要作用包括:1、對于寄存器進(jìn)行管控，并負(fù)責(zé)指令集堆?？刂?2、對上層應(yīng)用的協(xié)議進(jìn)行管控，接收上層應(yīng)用下發(fā)的指令、下發(fā)上層應(yīng)用指令到控制模塊2;3、對控制模塊2進(jìn)行自身指令集調(diào)用管理;4、對寄存器實(shí)現(xiàn)指令數(shù)據(jù)的緩存以及歷史用電量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的暫存管理；
5、控制上層應(yīng)用的管理及兩個(gè)控制模塊(控制模塊1、控制模塊2)底層管理、智能開關(guān)的狀態(tài)判定、設(shè)備ID判定、設(shè)備組網(wǎng)管控、設(shè)備與應(yīng)用軟件的協(xié)議執(zhí)行、設(shè)備數(shù)據(jù)處理、設(shè)備間唯一性判定、設(shè)備底層管理單元升級、設(shè)備故障判定。
[0008]上述智能墻面插座/開關(guān)中，電磁管理模塊采用“磁珠”配合“三端EMI濾波器”電路，對電磁兼容性(EMC)、電磁干擾(EMI)、電磁敏感性(EMS)進(jìn)行防護(hù)，具體可采用型號為順絡(luò)電子EMC:磁珠GZ、HPZ、ZRZ、三端EMI濾波器MFL(濾波)。電磁管理模塊的主要作用是:1、對220V電壓接通用電設(shè)備后所產(chǎn)生的電磁進(jìn)行消融;2、對設(shè)備本身因電流產(chǎn)生的電磁進(jìn)行消融;3、利用“磁珠”配合“三端EMI濾波器”電路進(jìn)行。對電磁兼容性(EMC)、電磁干擾(EMI)、電磁敏感性(EMS)進(jìn)行防護(hù);4、對“無線管理模塊”產(chǎn)生的電磁進(jìn)行消融。
[0009]上述智能墻面插座/開關(guān)中，無線管理模塊采用型號為Marvell88W8897或聯(lián)發(fā)科MTK MT7620N器件。無線管理模塊的主要作用為:1、對設(shè)備與上層應(yīng)用間的通訊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備組網(wǎng)的有效鏈接、設(shè)備與上層應(yīng)用傳輸協(xié)議的協(xié)商以及設(shè)備組網(wǎng)間的數(shù)據(jù)收發(fā);2、此模塊采用兩種通訊協(xié)議(通訊協(xié)議一:wifi組網(wǎng)協(xié)議，通訊協(xié)議二:藍(lán)牙組網(wǎng)協(xié)議)及兩種通訊模塊(通訊模塊一:無線wifi模塊組網(wǎng)方式，通訊模塊二:藍(lán)牙BT模塊組網(wǎng)方式)，可混合組網(wǎng)也可模式1對模式1組網(wǎng)以及(或)模式2對模式2組網(wǎng)。
[0010]上述智能墻面插座/開關(guān)中，寄存器采用型號為MXIC KH25L3206EM21-12G或Samsung M471B5273ch0-cf8的器件。寄存器的主要作用一是對設(shè)備內(nèi)部需處理數(shù)據(jù)的暫存，便于主S0C-2控制模塊數(shù)據(jù)的緩存存放及傳輸指令的寄存;二是對于設(shè)備與上層應(yīng)用軟件間數(shù)據(jù)緩存處理以及設(shè)備固定ID寫入及讀取。
[0011]本實(shí)用新型可利用簡單的手機(jī)或平板電腦實(shí)現(xiàn)一對多的智能管理區(qū)域墻面電源/開關(guān)的管理及無線開關(guān)控制。其上層應(yīng)用及終端包括:
[0012]支持的手機(jī)操作系統(tǒng):10S、Android。
[0013]支持的通訊協(xié)議:Wifi組網(wǎng)協(xié)議、藍(lán)牙組網(wǎng)協(xié)議、BT組網(wǎng)協(xié)議；。
[0014]數(shù)據(jù)通信:手機(jī)客戶端(APP)數(shù)據(jù)及管理數(shù)據(jù)、設(shè)備側(cè)處理過程、設(shè)備側(cè)數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備側(cè)傳輸通道數(shù)據(jù)均采用密鑰匙(Encrypt1n key)及加密函數(shù)轉(zhuǎn)換，設(shè)備側(cè)存儲數(shù)據(jù)均采用嵌入式加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)加密解密。
[0015]設(shè)備識別:上層管理軟件對于智能插座/開關(guān)采用唯一固定ID/二維碼/條碼進(jìn)行認(rèn)別管控。分組、分區(qū)、分域進(jìn)行設(shè)備管理。
[0016]數(shù)據(jù)傳輸:報(bào)頭加密+密鑰利用wifi/BT通訊協(xié)議組網(wǎng)，可利用多通道+多分組通信技術(shù)、有效的實(shí)現(xiàn)一對多的管理及通信。
[0017]設(shè)備管理:本設(shè)備內(nèi)部通信協(xié)議采用TCP/IP組網(wǎng)，所以在通信模塊中會固定，
[0018]其尋址方式為一自動獲取IP地址
[0019]其默認(rèn)IP 為:192.168.0.1??192.168.0.255
[0020]其默認(rèn)IP 為:192.168.1.1 ??192.168.1.255[0021 ]其默認(rèn) IP 為:192.168.2.1 ??192.168.2.255
[0022]............以此類推
[0023]其默認(rèn)IP 為:192.168.255.1 ??192.168.255.255
[0024]所以其設(shè)備組網(wǎng)能力可以達(dá)到:最多255個(gè)分組，每組255個(gè)設(shè)備的管理能力，也就是通過一部智能手機(jī)/平板電腦可實(shí)現(xiàn)對于最多255個(gè)分組，每組255個(gè)設(shè)備的管理能力。
[0025]采用本實(shí)用新型所述的智能墻面插座/開關(guān)不改變原有布線及裝修結(jié)構(gòu)，不增加額外成本，配套使用國標(biāo)線盒，其主要價(jià)值體現(xiàn)在智能節(jié)能減排方面，在實(shí)際應(yīng)用中可提供以時(shí)間為維度的用電周期智能控制、單用電量統(tǒng)計(jì)、智能用電區(qū)域劃分、智能用電全區(qū)域