基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)，尤其涉及一種基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能家居進(jìn)入到一個迅速發(fā)展的階段，各種智能家居設(shè)備通過接入互聯(lián)網(wǎng)，使人們利用電子設(shè)備如手機(jī)對這些設(shè)備進(jìn)行操作和監(jiān)控，家居設(shè)備之間通過聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)各種場景和聯(lián)動，讓家居生活更加舒適、快捷、節(jié)能、安全和智能，極大的方便了人們的生活，家庭網(wǎng)關(guān)作為家庭網(wǎng)絡(luò)的入口，已經(jīng)成為數(shù)字家庭的中心，電腦、電視、手機(jī)等各種電子設(shè)備通過有線以太網(wǎng)或者無線Wifi接入到網(wǎng)關(guān)，從而訪問互聯(lián)網(wǎng)。
[0003]然而，由于智能家居設(shè)備種類眾多，通過有線的方式連接形成網(wǎng)絡(luò)，靈活性差，所以一般采用無線技術(shù)如Wifi來實施設(shè)備組網(wǎng)，但是wifi組網(wǎng)不僅難度較大，而且成本和功耗都相對較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種組網(wǎng)簡單且成本較低的基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)及方法。
[0005]—種基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)，其用于控制至少一個智能家居，所述智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)包括一個智能家庭網(wǎng)關(guān)及一個控制單元，所述智能家庭網(wǎng)關(guān)用于與所述至少一個智能家居建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)，所述控制單元用于通過Wifi網(wǎng)絡(luò)下發(fā)指令至所述智能家庭網(wǎng)關(guān)并經(jīng)所述智能家庭網(wǎng)關(guān)將Wifi協(xié)議轉(zhuǎn)換為Zigbee協(xié)議后以控制所建立的Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的至少一個智能家居。
[0006]—種基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制方法，其用于通過一個智能家庭網(wǎng)關(guān)控制至少一個智能家居，所述智能家居網(wǎng)關(guān)控制方法包括:
[0007]建立包括至少一個智能家居的Zigbee網(wǎng)絡(luò)；
[0008]通過Wifi協(xié)議下發(fā)相應(yīng)指令；
[0009]將Wifi協(xié)議指令轉(zhuǎn)換為Zigbee協(xié)議指令；
[0010]通過所述Zigbee協(xié)議指令控制所建立的Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的至少一個智能家居。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)及方法中，在智能家庭網(wǎng)關(guān)中與家居設(shè)備之間構(gòu)建Zigbee網(wǎng)絡(luò)，智能家庭網(wǎng)關(guān)中將控制單元經(jīng)Wifi網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的相應(yīng)指令進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)與家居設(shè)備之間交互通信，采用Zigbee技術(shù)組建智能家居設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，由于Zigbee是最理想的短距離無線標(biāo)準(zhǔn)，具有快速組網(wǎng)、低功耗等特點，保證該控制系統(tǒng)組網(wǎng)簡單穩(wěn)定的同時，成本也相對較低。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施方式提供的基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)的模塊示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明實施方式提供的基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制方法的流程圖。
[0014]圖3是圖2中建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)步驟的流程圖。
[0015]圖4是Zigbee網(wǎng)絡(luò)中家居設(shè)備信息更新上報步驟的流程圖。
[0016]圖5是控制單元下發(fā)相應(yīng)指令到智能家庭網(wǎng)關(guān)步驟的流程圖。
[0017]主要元件符號說明
[0018]基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)100
[0019]控制單元110
[0020]智能家庭網(wǎng)關(guān)120
[0021]Wifi 模塊122
[0022]家庭網(wǎng)關(guān)124
[0023]協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊126
[0024]Zigbee 協(xié)調(diào)模塊128
[0025]信息存儲模塊129
[0026]智能家居設(shè)備200
[0027]Zigbee 終端模塊210
[0028]信息判斷模塊220
[0029]如下【具體實施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0030]請參閱圖1，其為本發(fā)明實施方式提供的一種基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)100，其用于控制至少一個智能家居設(shè)備200，所述智能家居網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)100包括一個控制單元110及一個智能家庭網(wǎng)關(guān)120。智能家庭網(wǎng)關(guān)120用于與至少一個智能家居設(shè)備200建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)，所述控制單元110通過WiFi網(wǎng)絡(luò)下發(fā)WiFi協(xié)議指令至智能家庭網(wǎng)關(guān)120，智能家庭網(wǎng)關(guān)120將Wifi協(xié)議轉(zhuǎn)換為Zigbee協(xié)議后以控制所建立的Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的至少一個智能家居設(shè)備200?？刂茊卧?10為便攜式電子設(shè)備如手機(jī)或平板電腦等，本實施方式中，控制單元110為手機(jī)終端。
[0031]所述智能家庭網(wǎng)關(guān)120包括一個Wifi模塊122，一個家庭網(wǎng)關(guān)124、一個協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊126、一個Zigbee協(xié)調(diào)模塊128及一個信息存儲模塊129，控制單元110通過WiFi網(wǎng)絡(luò)將相應(yīng)指令下發(fā)至所述家庭網(wǎng)關(guān)124后經(jīng)所述WiFi模塊122接收相應(yīng)的WiFi控制指令，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊126用于將WiFi模塊122接收的Wifi控制指令轉(zhuǎn)換為Zigbee協(xié)議指令，所述Zigbee協(xié)調(diào)模塊128用于根據(jù)所轉(zhuǎn)換的Zigbee協(xié)議指令控制至少一個智能家居設(shè)備200?？梢岳斫獾氖?，至少一個智能家居設(shè)備200中設(shè)置Zigbee終端模塊210用于與智能家庭網(wǎng)關(guān)120的Zigbee協(xié)調(diào)模塊128進(jìn)行通信，至少一個智能家居通過Zigbee終端模塊210將至少一個智能家居設(shè)備200的屬性信息發(fā)送至智能家庭網(wǎng)關(guān)120的Zigbee協(xié)調(diào)模塊128處理后存儲至信息存儲模塊129。
[0032]在智能家庭網(wǎng)關(guān)120上電后，各模塊初始化，Zigbee協(xié)調(diào)模塊128組建Zigbee網(wǎng)絡(luò)，至少一個智能家居設(shè)備200發(fā)出加入網(wǎng)絡(luò)請求，家庭網(wǎng)關(guān)Zigbee協(xié)調(diào)模塊128對加入請求作出應(yīng)答，智能家居設(shè)備200在收到應(yīng)答后發(fā)送數(shù)據(jù)請求，請求分配網(wǎng)絡(luò)地址(Identificat1n，ID) Jigbee協(xié)調(diào)模塊128收到數(shù)據(jù)請求作出應(yīng)答，并分配網(wǎng)絡(luò)地址給智能家居設(shè)備200，智能家居設(shè)備200收到網(wǎng)絡(luò)地址后即可加入Zigbee網(wǎng)絡(luò)。
[0033]在Zigbee網(wǎng)絡(luò)建立完成后，智能家庭網(wǎng)關(guān)120的Zigbee協(xié)調(diào)模塊128向入網(wǎng)的智能家居設(shè)備發(fā)出設(shè)備信息請求，包括設(shè)備類型和屬性，智能家居設(shè)備200收到請求后應(yīng)答自身設(shè)備的屬性信息，Zigbee協(xié)調(diào)模塊128解析應(yīng)答的相應(yīng)設(shè)備信息并將設(shè)備信息保存到智能家庭網(wǎng)關(guān)的信息存儲模塊129。
[0034]當(dāng)控制單元110如手機(jī)終端通過無線Wifi網(wǎng)絡(luò)下發(fā)連接智能家居的指令時，Wifi模塊122響應(yīng)請求，手機(jī)終端通過Wifi網(wǎng)絡(luò)發(fā)出認(rèn)證請求后輸入用戶名和密碼，家庭網(wǎng)關(guān)124經(jīng)Wifi模塊122接收相應(yīng)的請求信息并通過認(rèn)證后允許手機(jī)終端連接，并將保存在設(shè)備信息存儲模塊129中的所有Zigbee智能家居設(shè)備信息發(fā)送給手機(jī)終端，手機(jī)終端收到信息后進(jìn)行解析并顯示在手機(jī)終端的屏幕上。
[0035]手機(jī)終端根據(jù)用戶輸入指令將需要控制的智能家居設(shè)備指令通過無線Wifi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到智能家庭網(wǎng)關(guān)120，智能家庭網(wǎng)關(guān)120的Wifi模塊122接收到指令，將指令輸入到協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊126將指令轉(zhuǎn)換成符合Zigbee協(xié)議規(guī)范的控制幀發(fā)至Zigbee協(xié)調(diào)模塊128，最后通過組建的Zigbee網(wǎng)絡(luò)將控制指令傳遞到智能家居設(shè)備，完成對智能家居設(shè)備的控制。
[0036]可以理解的是，為進(jìn)一步提高智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的智能操作，所述至少一個智能家居中還設(shè)置一個信息判斷模塊220，所述信息判斷模塊220在所述至少一個智能家居的屬性信息出現(xiàn)更新時將更新的屬性信息發(fā)送至智能家庭網(wǎng)關(guān)200并更新存儲。
[0037]請參閱圖2，其為本發(fā)明實施方式提供的一種基于Zigbee的智能家居網(wǎng)關(guān)控制方法，其用于通過一個智能家庭網(wǎng)關(guān)120控制至少一個智能家居，所述智能家居網(wǎng)關(guān)控制方法包括以下步驟:
[0038]SI 10:建立包括至少一個智能家居的Zigbee網(wǎng)絡(luò)；
[0039]S120:通過Wifi協(xié)議下發(fā)相應(yīng)指令；
[0040]S130:將Wif i協(xié)議指令轉(zhuǎn)換為Zigbee協(xié)議指令；
[0041 ] S140:通過相應(yīng)Zigbee協(xié)議指令控制所建立的Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的至少一個智能家居。
[0042]如圖3所示，在步驟SllO中，所述建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)的步驟包括以下步驟:
[0043]Sill:上電初始化；
[0044]SI 12:將所述至少一個智能家居加入到所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)；
[0045]S113:所述至少一個智能家居發(fā)送相應(yīng)信息；
[0046]SI 14:獲取所述至少一個智能家居的信息并存儲。
[0047]在步驟Slll中，智能家庭網(wǎng)關(guān)120的Wifi模塊122初始化，并監(jiān)聽服務(wù)器，等待連接請求，Zigbee協(xié)調(diào)模塊128初始化建立網(wǎng)絡(luò)，等待連接請求，智能家居設(shè)備200初始化后搜索Zigbee 網(wǎng)絡(luò)。
[0048]在步驟S112中，智能家居設(shè)備200發(fā)出入網(wǎng)請求，Zigbee協(xié)調(diào)模塊128對請求應(yīng)答，智能家居設(shè)備200收到應(yīng)答發(fā)出分配網(wǎng)絡(luò)地址請求，Zigbee協(xié)調(diào)模塊128應(yīng)答并分配網(wǎng)絡(luò)地址給智能家居設(shè)備，智能家居設(shè)備收到網(wǎng)絡(luò)地址后網(wǎng)絡(luò)建立完成，智能家居設(shè)備200可接收智能家庭網(wǎng)關(guān)120下發(fā)的