基于云平台的电器远程控制系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种基于云平台的电器远程控制系统及方法，所述系统包括：云端服务器，将用户的身份信息与该用户所控制的电器组的工作信息相对应并存储；用户终端，用于向所述云端服务器发送当前用户的身份信息，并接收与当前用户的身份信息相对应的电器组的工作信息；所述用户终端还用于基于当前用户的电器组发送用于控制电器的指令信息；插座控制模组，包括处理模块、网络模块、电源模块及继电器，所述网络模块用于从所述云端服务器获取来自于所述用户终端的指令信息，并将所述指令信息转换为用于控制目标插座的继电器通断的控制指令；所述处理模块还用于获取电器的工作信息并发送至所述云端服务器。本发明实现远距离、大范围的电器控制及管理。
【专利说明】基于云平台的电器远程控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能远程控制领域技术，具体是一种基于云平台的电器远程控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]物联网技术发展到今天，已经给人们的生活将带来巨大的改变。现在人们的生活节奏快，人们也离不开各种家用电器带来的便捷和舒适，因此，如何能够远程轻松地遥控家中各类家用家电并使之安全运转已经成为亟待解决的问题。
[0003]电视、冰箱、洗衣机、空调、热水器等是家庭不可或缺的电器，目前较常见的家用电器的遥控器，通常是一个家用电器配一个遥控器，因此家里就会出现很多遥控器，这样既繁琐又不方便，而且，遥控器无法实现电器的智能化管理，包括如何控制电器在合理的时间段开启、如何实时获悉电器的用电量情况等。移动终端是一种无线、可移动的通信工具，主要用于传播声音信息和一些较简单的文字、图片信息。
[0004]现有技术中，已经公开了一些通过手机等移动通信设备进行控制电器开启或关闭的技术，其中，通过手机发送信息，该信息通过网络传送至家用电器的信号接收装置并将其转化为用于控制所述电器开启或关闭的控制指令。然而，上述现有技术中，移动终端只能实现对单一家用电器的控制，而不能实现对多个家用电器的控制，并且，在移动终端上也不能够实时查阅多个电器的使用状态信息，譬如用电量信息、日程安排、家用电器的位置等。
[0005]鉴于此，非常有必要提供一种新的电器远程控制系统以解决上述问题。
【发明内容】
[0006]本发明针对上述现有技术中的不足，提供了一种基于云平台的电器远程控制系统及方法，通过云端服务器实现对多个电器的智能化控制及管理。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的:一种基于云平台的电器远程控制系统，包括:云端服务器，所述云端服务器分别与用户终端及插座控制模组相互通信，所述云端服务器将用户的身份信息与该用户所控制的电器组的工作信息相对应并存储；用户终端，用于向所述云端服务器发送当前用户的身份信息，并接收与当前用户的身份信息相对应的电器组的工作信息；所述用户终端还用于基于当前用户的电器组发送用于控制电器的指令信息；插座控制模组，所述插座控制模组包括处理模块、网络模块、电源模块及继电器，所述网络模块用于从所述云端服务器获取来自于所述用户终端的指令信息，并将所述指令信息转换为用于控制目标插座的继电器通断的控制指令；所述处理模块还用于获取电器的工作信息并发送至所述云端服务器。
[0008]优选地，所述工作信息包括电器名称、和/或电器位置信息、和/或耗电量信息、和/或电器状态信息和/或用电计划信息。
[0009]优选地，所述系统还用于预设用户的日程安排信息，并根据当前用户的日程安排信息，设定该用户的电器组中各电器的用电计划信息。[0010]优选地，所述云端服务器还用于接收用户针对其所控制的电器组的分组信息，所述分组信息包括分组名称、该分组中电器的电器名称及相应的位置信息。
[0011]相应地，一种基于云平台的电器远程控制方法，其包括如下步骤:
[0012]S1、用户终端发送当前用户的身份信息；
[0013]S2、云端服务器根据当前用户的身份信息，获取当前用户所控制的电器组的工作信息，并将所述电器组的工作信息反馈至所述用户终端上；
[0014]S3、用户终端基于当前用户的电器组发送用于控制电器的指令信息；
[0015]S4、云端服务器接收来自于所述用户终端的指令信息，插座控制模组从所述云端服务器端获取所述指令信息，并根据所述指令信息获取所需控制的目标插座的身份信息及相应的控制指令；
[0016]S5、插座控制模组根据所述身份信息及相应的控制指令，控制所述目标插座的继电器的通断。
[0017]优选地，步骤SI之前，该方法包括如下步骤:所述插座控制模组获取电器的工作信息并发送至所述云端服务器；所述云端服务器将用户的身份信息与该用户所控制的电器组的工作信息相对应。
[0018]优选地，所述工作信息包括电器名称、和/或电器位置信息、和/或耗电量信息、和/或电器状态信息和/或用电计划信息。
[0019]优选地，所述方法还包括如下步骤:预设用户的日程安排信息，并根据当前用户的日程安排信息，设定该用户的电器组中各电器的用电计划信息。
[0020]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明利用互联网实现电器的远程控制，其不仅可实现远距离、大范围的电器控制，还可通过互联网实时监控多个电器的使用状态；基于云平台的服务器，结合云计算，确保用户安全，能够将用户所需的计算和存储等资源都放在云中，实现多个用户、海量电器的管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明具体实施例中基于云平台的电器远程控制系统的模块示意图；
[0022]图2是本发明具体实施例中基于云平台的电器远程控制方法的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0024]参照图1所示，本发明实施例中，一种基于云平台的电器远程控制系统，包括:用户终端10、云端服务器20、及插座控制模组30，所述云端服务器20分别与用户终端10及插座控制模组30相互通信。其中，用户终端10包括手机、台式电脑、笔记本、平板电脑、个人数字处理(PDA)等；云端服务器20是基于云计算平台的服务器，服务器作为信息中转站，负责收集并用户终端10的软件的各种设置以及插座控制模组30中单片机的各种状态信号，汇总到服务器的信息可以用来进行数据分析；插座控制模组30则包括处理模块32、网络模块31、电源模块33及继电器34，其中，所述继电器34连接于电器40及插座之间，用于控制一个插座(或电器)的电力导通或关断。本发明通过在用户终端10上安装相应的电器管理软件，实现基于云平台的电器控制及状态监控功能。
[0025]其中，插座控制模组30可通过WIFI连接到互联网中，本实施例中，电源模块33实现将家用220V交流电转化为稳定的直流电压为其余的三个模块供电，以AC/DC电源控制芯片AP3706为核心设计反激式开关电源，通过高频开关变压器进行降压，将调理好的直流电通过LM111-5V芯片进行稳压处理，即可获得稳定的5V直流电；处理模块32使用ARMCorteX-M3型嵌入式处理器，主要是针对微控制器领域开发的，在该领域中，既需进行快速且具有高确定性的中断管理，又需将门数和可能功耗控制在最低，在满足微控制要求的同时又能够减少功耗，体现节能减排的目的；本实施例中，网络模块31在单芯片中整合了802.1ln W1-F1、蓝牙4.0+HS、GPS和FM收发器，在封装尺寸及低功耗方面极具优势，可大幅减少PCB的布板面积，并简化设计资源，此外，软件包还支持Android操作系统上所有先进的无线连接功能；本发明具体实施例中，为了消除继电器因通断产生瞬时电压对单片机的影响，因此在继电器与单片机之间使用光电耦合器进行电气隔离，加强插座控制电路的稳定性。同时，基于用电安全的考虑，继电器的非工作状态为常开，保证了开关再未工作状态下电路处于断开状态避免意外事故的发生。
[0026]本发明中采用基于云平台的服务器，由于用户所需的计算和存储等资源都在云中，用户的应用程序运行在云中，用户的数据也存储在云中，而云对失效节点的处理，对数据的冗余以及严格的权限策略保证了云计算应用的高可靠性，用户不用再担心系统崩溃，数据丢失，病毒入侵等诸多棘手问题。使得用户终端10与插座控制模组30端的处理模块32相对隔离，即用户终端10无法直接获得插座控制模组30端的处理模块32的IP地址，而必须通过服务器20进行信息转发，服务器20端可以通过设置账户密码的方式进行信息加密，从而提高插座的安全性。值得一提的是，服务器由数据库和PHP脚本构成。其中数据库用于储存数据(用户信息等)，PHP脚本用于充当用户终端与数据库的接口。
[0027]参图2所示，本发明具体实施例中，基于上述云平台的电器远程控制系统的电器远程控制方法，包括如下步骤:
[0028]S1、用户终端发送当前用户的身份信息；
[0029]本发明基于云平台的管理系统，可实现多个用户、多个电器的管理。该系统首先需要用户注册表明其身份的唯一的身份信息，即用户名及密码等信息。服务器端将用户的身份信息与其所控制的电器组中各个电器的工作信息相对应并存储于云中，那么，当某一用户在其用户终端上输入正确的身份信息后，即可登陆进入电器管理系统。
[0030]其中，在电器管理系统中，每一用户均可事先设置好自己所控制的电器组中电器(或插座)的ID信息，所在位置等信息。并且，用户可对其所控制的电器组中的多个电器进行分组，所述分组信息包括分组名称、该分组中电器的电器名称及相应的位置信息。例如，某用户控制的电器列表为:
[0031]客厅:插座A (电视)、插座B (饮水机)、插座C (空调一)；
[0032]厨房:插座D (冰箱)、插座E (微波炉)、插座F (电饭煲)；
[0033]卧室:插座G (电视机)、插座H (电热毯)、插座I (空调二)。
[0034]用户可以按照电器所在的位置进行划分，也可以按照电器的用电功率分为大功率电器组或小功率电器组。其中，用户可以对根据当前插座上所插的电器，相应更改其对应的名称。[0035]S2、云端服务器根据当前用户的身份信息，获取当前用户所控制的电器组的工作信息，并将所述电器组的工作信息反馈至所述用户终端上；
[0036]当用户输入身份信息后，服务器首先识别其身份信息是否已经注册及用户名及密码是否正确，若确认无误，用户即可登陆进入电器管理系统界面，此后，由于用户数据全部存储于云中，服务器根据当前用户的身份信息从云中获取得到与当前用户所匹配的电器组的工作信息，其中，所述工作信息包括电器名称、和/或电器位置信息、和/或耗电量信息、和/或电器状态信息和/或用电计划信息。例如:名称:空调一、位置:客厅、耗电量:2.SKw/h、电器状态信息:开启、用电计划信息:8:00?17:00开启，其余时段关闭。其中，在用户终端的管理系统界面中，用户所控制的电器组的信息可以是列表式进行展示，也可以模拟家居平面图的方式，形象地表现出各个电器的用电状态。
[0037]其中，所述用户管理系统包括设置电器用电计划(日程安排)的功能。具体地，本发明实施例，该方法还包括如下步骤:预设用户的日程安排信息，并根据当前用户的日程安排信息，设定该用户的电器组中各电器的用电计划信息。比如，用户可以在所述电器管理系统中设置个人的日程安排信息:11:00?06:00-睡觉、06:00?08:00-洗漱+早点、09:00?18:00-上班等；那么，根据用户个人设置的日程安排信息，用户可以在电器管理系统中，相应设置电器的用电计划(日程安排)，比如，在11:00?06:00-睡觉时段，用电计划中设置为工作状态的电器包括:卧室电热毯及空调；在06:00?08:00-洗漱+早点时段，用电计划中设置为工作状态的电器包括:豆浆机及微波炉等。由于浪费电的一个很重要的原因就是因为部分电器在本不需要工作的时间里耗电，软件提供的日程安排功能则能够很好的解决这一问题。日程安排界面为一天24小时的时刻列表，点击某个时段的列表即可新建或者修改在该时段的活动，在活动中可以方便地添加某个电器在该时段的用电计划，使用者可以根据自身生活习惯安排用电，具有高度的自定义化。日程安排与实时控制相互补，即可让该用的电用在最恰当的时间里，既省电又方便。
[0038]S3、用户终端基于当前用户的电器组发送用于控制电器的指令信息；
[0039]基于用户终端上的电器管理界面，可以人为选择对某一电器进行控制。比如，用户在外地出差时，登陆电器管理系统界面，发现其家中卧室电视机正在处于工作状态，那么此时便可发送用于控制卧室电视机所在插座进行断电的指令信息。
[0040]S4、云端服务器接收来自于所述用户终端的指令信息，插座控制模组从所述云端服务器端获取所述指令信息，并根据所述指令信息获取所需控制的目标插座的身份信息及相应的控制指令；
[0041]云端服务器可根据用户发出的指令信息，判断得出用户所需控制的电器(插座)的ID，插座控制模组中的处理模块可将该指令信息转换为用于控制电器关断或开启的控制指令。
[0042]S5、插座控制模组根据所述身份信息及相应的控制指令，控制所述目标插座的继电器的通断。
[0043]综上所述，本发明基于云平台的电器远程控制系统及方法，利用互联网实现电器的远程控制，其不仅可实现远距离、大范围的电器控制，还可通过互联网实时监控多个电器的使用状态；基于云平台的服务器，结合云计算，确保用户安全，能够将用户所需的计算和存储等资源都放在云中，实现多个用户、海量电器的管理。本发明创造性地将日历型软件与用电管理有机结合，既方便消费者使用，又能有效实现节电。服务器可以独立记录每个家庭的用电设置情况，实现了多种电器的同时管理，又互不干涉。令产品可以大面积推广。与传统的应用模式相比，云计算更加的灵活方便:用户无论何时何地都可以通过网络方便快捷的对插座控制器发布命令和接收消息；可以按需快速的部署自己的应用，并且扩展方便；可以将自己的数据存放在云中，随时随地的访问。此外，本发明插座控制器小巧，实用，方便，自定义程度高，消费者可以自由拼接组合，不必更换插座或是电路。
[0044]应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。
[0045]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于云平台的电器远程控制系统，其特征在于，所述系统包括: 云端服务器，所述云端服务器分别与用户终端及插座控制模组相互通信，所述云端服务器将用户的身份信息与该用户所控制的电器组的工作信息相对应并存储； 用户终端，用于向所述云端服务器发送当前用户的身份信息，并接收与当前用户的身份信息相对应的电器组的工作信息；所述用户终端还用于基于当前用户的电器组发送用于控制电器的指令信息； 插座控制模组，所述插座控制模组包括处理模块、网络模块、电源模块及继电器，所述网络模块用于从所述云端服务器获取来自于所述用户终端的指令信息，并将所述指令信息转换为用于控制目标插座的继电器通断的控制指令；所述处理模块还用于获取电器的工作信息并发送至所述云端服务器。
2.根据权利要求1所述的基于云平台的电器远程控制系统，其特征在于，所述工作信息包括电器名称、和/或电器位置信息、和/或耗电量信息、和/或电器状态信息和/或用电计划信息。
3.根据权利要求1所述的基于云平台的电器远程控制系统，其特征在于，所述系统还用于预设用户的日程安排信息，并根据当前用户的日程安排信息，设定该用户的电器组中各电器的用电计划信息。
4.根据权利要求1所述的基于云平台的电器远程控制系统，其特征在于，所述云端服务器还用于接收用户针对其所控制的电器组的分组信息，所述分组信息包括分组名称、该分组中电器的电器名称及相应的位置信息。
5.一种基于云平台的电器远程控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 51、用户终端发送当前用户的身份信息； 52、云端服务器根据当前用户的身份信息，获取当前用户所控制的电器组的工作信息，并将所述电器组的工作信息反馈至所述用户终端上； 53、用户终端基于当前用户的电器组发送用于控制电器的指令信息； 54、云端服务器接收来自于所述用户终端的指令信息，插座控制模组从所述云端服务器端获取所述指令信息，并根据所述指令信息获取所需控制的目标插座的身份信息及相应的控制指令； 55、插座控制模组根据所述身份信息及相应的控制指令，控制所述目标插座的继电器的通断。
6.根据权利要求5所述的基于云平台的电器远程控制方法，其特征在于，步骤SI之前，该方法包括如下步骤: 所述插座控制模组获取电器的工作信息并发送至所述云端服务器； 所述云端服务器将用户的身份信息与该用户所控制的电器组的工作信息相对应。
7.根据权利要求6所述的基于云平台的电器远程控制方法，其特征在于，所述工作信息包括电器名称、和/或电器位置信息、和/或耗电量信息、和/或电器状态信息和/或用电计划信息。
8.根据权利要求5所述的基于云平台的电器远程控制方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤:预设用户的日程安排信息，并根据当前用户的日程安排信息，设定该用户的电器组中各电器的用电计划信息。
【文档编号】G05B19/418GK103645686SQ201310596974
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】唐雷, 林赫, 盛亮倩, 张莜瑜, 李华欣, 黄光磊 申请人:上海交通大学