无线集中式管理器以及智能管理系统的制作方法

本申请涉及智能家居技术领域，更具体地，涉及一种无线集中式管理器以及智能管理系统。

背景技术：

随着经济的发展和科技的进步，智能家居的概念逐步走进了人们的生活。随着智能家居的普及，尤其在智能控制方面，需求越来越大。智能家居系统通常由各种智能设备组成，为了统一管理所有的智能设备，需要一个智能网关对所有的智能设备进行集中管理，以实现操作的简化和智能设备的相互操作。

然而，如何实现远程控制家里的智能设备成为一种强烈的需求。炎热的夏天，在下班的路上就把家里的空调提前打开，为了监督小孩，人在外面也能轻松的控制家里的电视等等，都能够大幅度的提高我们的生活质量。

技术实现要素：

本申请提出了一种无线集中式管理器以及智能管理系统，能够实现智能设备的远程管理。

第一方面，本申请实施例提供了一种无线集中式管理器，适用于智能管理系统，智能管理系统包括移动终端，该无线集中式管理器包括主控模块、供电模块、智能卡读取模块、无线访问模块以及无线通信模块；主控模块分别与供电模块、智能卡读取模块、无线访问模块以及无线通信模块连接；智能卡读取模块用于存储交互数据并通过主控模块进行读取，无线访问模块用于通过路由器连接至无线网络以发送状态信息至移动终端，以及提供无线热点以供无线终端进行访问，无线通信模块用于与其他网络设备建立通信连接。

进一步的，无线通信模块包括ZigBee模块和低频通讯模块，ZigBee模块用于与ZigBee网络中的其他设备建立通信连接，以及获取ZigBee网络中的其他设备的状态信息，低频通讯模块用于与低频通讯网络中的其他设备建立通信连接，以及获取低频通讯网络中的其他设备的状态信息。

进一步的，无线集中式管理器还包括语音模块，语音模块与主控模块连接，交互数据包括音频文件，语音模块用于采集用户的语音并生成语音命令发送至主控模块，以及播放主控模块从智能卡读取模块读取的音频文件。

进一步的，语音模块包括语音采集单元、语音播报单元以及语音识别单元，语音采集单元用于采集用户的语音发送至语音识别单元，语音识别单元用于将由语音采集单元输入的语音解析为对应的语音命令发送至主控模块，以使主控模块根据语音命令进行对应的控制，语音播报单元用于播放主控模块从智能卡读取模块读取的音频文件。

进一步的，无线集中式管理器还包括按键模块，按键模块与主控模块连接，主控模块用于根据按键模块输入的按压信号生成对应的控制指令。

进一步的，按键模块包括恢复出厂设置按键和面板操作按键中的至少一种，恢复出厂设置按键用于生成与恢复出厂设置的命令对应的按压信号，面板操作按键用于实现以下至少一种功能：根据短按生成与入网命令对应的按压信号；根据长按生成与配置网络功能对应的按压信号；根据双击生成与调整声音大小对应的按压信号；生成与开启门铃对应的按压信号。

进一步的，按键模块包括物理按键和/或虚拟按键。

进一步的，无线集中式管理器还包括指示灯模块，指示灯模块与主控模块连接，指示灯模块用于根据主控模块下达的指示灯控制指令转换指示灯的工作状态。

进一步的，无线集中式管理器还包括报警检测模块，报警检测模块与主控模块连接，报警检测模块用于检测无线集中式管理器以及连接的各个设备是否发生故障，以及在发生故障时生成报警信号发送至主控模块。

第二方面，本申请实施例提供了一种智能管理系统，该智能管理系统包括：如上的无线集中式管理器；路由器；设备云平台，无线集中式管理器通过路由器与设备云平台连接；移动终端，移动终端与设备云平台通信连接，设备云平台用于为移动终端提供云服务以使移动终端远程控制无线集中式管理器。

本申请实施例提供的无线集中式管理器以及智能管理系统，通过智能卡读取模块存储交互数据以实现人性化的人机交互，通过无线访问模块连接至无线网络以发送状态信息至移动终端，并通过无线通信模块与其他网络设备建立通信连接，可实现通过移动终端远程管理多种网络设备，使家庭智能设备的管理更加方便与智能。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的无线集中式管理器的结构框图；

图2示出了本申请实施例提供的另一种无线集中式管理器的结构框图；

图3示出了根据本申请实施例提供的智能管理系统的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本实施例，下面将参照相关附图对本实施例进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在传统的家庭环境中，家电设备之间通常是相互独立的，其不受其他设备的影响，具有独立的开关、工作状态调节等功能。例如，当用户回到家后，需要先开启房门，打开灯，再开启电视机，所有设备的控制均是独立的，导致用户的操作繁琐，使用不便。

为了解决传统家庭环境中家电设备操作繁琐、使用效率低的问题，随着经济的发展和科技的进步，智能家居的概念逐步走进了人们的生活。随着智能家居的普及，尤其在智能控制方面，需求越来越大。智能家居系统通常由各种智能设备组成，为了统一管理所有的智能设备，需要一个智能网关对所有的智能设备进行集中管理，以实现操作的简化和智能设备的相互操作。

然而，发明人在调研中发现，目前家庭常用的智能网关，需通过有线连接的方式与室内的各种智能家电设备相连，并通过网关控制室内的其他智能设备，通常需要在墙内进行大量繁琐的布线，之后才能够使用，这导致墙内布线一旦出现问题，较难进行维修处理。

另外，用户在控制室内的各种家电设备时，需要通过操作智能网关来进行控制，如果用户当前所在的房间没有安装智能网关，或是出门在外，则不能够对智能家庭设备进行集中式的管理与控制。因此，如何实现远程控制智能设备，成为一种强烈的需求。

基于上述问题，发明人在对现有的网关设备与智能家居系统进行了一系列研究，发现了目前的智能家居系统在使用中的困难点，并综合考虑了用户在实际应用中的需求，提出了本申请实施例中的无线集中式管理器以及智能管理系统。

下面将通过具体实施例对本申请实施例提供的无线集中式管理器以及智能管理系统进行详细说明。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的无线集中式管理器100的结构框图。在一些实施方式中，无线集中式管理器100还适用于如图3所示的智能管理系统1000。

本实施例中，无线集中式管理器100包括主控模块110、供电模块120、智能卡读取模块130、无线访问模块140以及无线通信模块150。其中，主控模块110分别与供电模块120、智能卡读取模块130、无线访问模块140以及无线通信模块150连接。智能卡读取模块130用于存储交互数据并通过主控模块110进行读取；无线访问模块140用于通过路由器连接至无线网络以发送无线集中式管理器100和/或连接的其他设备的状态信息至移动终端，以及提供无线热点以供无线终端进行访问；无线通信模块150用于与多种网络中的其他智能家电设备建立通信连接，以实现通过主控模块110对已建立通信连接的其他智能家电设备进行无线控制。

本实施例中，主控模块110可以是一块集成有供电电路(输电线)、信号传输电路(信号线)、主控制芯片(单片机)的控制主板，该控制主板可具有多个相同或不同形式的输入、输出接口，以连接不同的模块或设备，并通过主控制芯片对其他模块或设备发送的信号(数字或模拟信号)进行处理，或生成信号用于控制其他模块或设备。在一些实施方式中，主控模块110的控制主板上还可以集成有放大电路、滤波电路等信号处理电路，以减少信号传输中的干扰信号，进而保证指令与数据的准确性。

可以理解的是，在其他可能的实施方式中，主控模块110还可以是单独的具有多种输入、输出接口并具有信号处理、数据存储等功能的微控制单元(micro controller unit，MCU)，其可以通过输电线与信号线与其他模块及设备进行连接，以实现信号传输与控制。

本实施例中，供电模块120可以是移动电源例如蓄电池、可充电电池等。供电模块120与主控模块110连接，并可通过主控模块110的控制主板上集成的输电线，对主控制芯片以及其他与主控模块110连接的模块进行供电。作为一种方式，供电模块120还可以直接通过输电线与其他模块进行电连接，以直接对其他模块例如智能卡读取模块130、无线访问模块140以及无线通信模块150进行供电。在其他可能的实施方式中，供电模块120还可以是其他能够供给电能的设备，例如供电电压变换设备，以连接外部电源进行供电。

本实施例中，智能卡读取模块130可以是一个由主控模块110通过各式协议接口发送命令，从而完成对IC卡的读写等操作的一个模块式电路。在一些实施方式中，智能卡读取模块130可以选择JMY501系列的嵌入式智能卡读写模块，其功能繁多，支持多种非接触IC卡国际标准，支持多家不同供应商的卡片。设计者对非接触IC卡的命令进行了分类封装整合，因此用户通过IIC或UART对模块发出的命令相对简单，但是却能完成对各种非接触IC卡的全面操作。JMY501系列的射频天线与模块采用分体设计，射频电路与天线之间使用阻抗分析仪调整以匹配阻抗，能达到非常好的读写性能和非常好的稳定性。

本实施例中，智能卡读取模块130可以通过读取IC卡上携带的交互数据，将交互数据存储在本地。交互数据的种类可以是多样的，例如图像数据、音频数据等。当主控模块110接收到用户命令时，即可从智能卡读取模块130读取相应的交互数据，并通过图像显示、声音播报或其他方式与用户进行人性化的交互。

本实施例中，无线访问模块140可以为其他终端提供访问无线集中式管理器100的功能。

作为一种方式，当无线集中式管理器100可通过与路由器进行连接，连接至互联网(可以是局域网，也可以是广域网)，并通过网络与其他终端建立连接，例如网络中用户的移动终端。可以理解的是，用户可以通过操作移动终端，访问无线集中式管理器100，无线集中式管理器100也可以通过无线访问模块140接收用户通过移动终端下达的控制指令，或是通过无线访问模块140向用户的移动终端上传无线集中式管理器100和/或与其连接的其他智能设备的状态参数，以便于用户通过移动终端对无线集中式管理器100以及与其连接的其他智能设备进行远程无线管理。

作为另一种方式，无线访问模块140还可以提供无线热点，供其他无线终端进行连接。例如，当本地无线网络断网时，用户又想对无线集中式管理器100以及其连接的其他智能设备进行监控，此时可通过操控无线集中式管理器100，开启无线访问模块140提供的无线热点，与无线集中式管理器100进行通信连接，并进行数据传输。可以理解的是，通过无线访问模块140提供热点，可以让用户在断网离线时依然能够在本地实现对无线集中式管理器100以及其连接的其他智能设备进行控制。

本实施例中，主控模块110可以通过无线通信模块150连接网络中的其他智能家电设备，并对这些智能家电设备进行集中管理，例如下达控制指令，获取智能家电设备的状态信息等。作为一种方式，无线通信模块150包括ZigBee模块151和低频通讯模块152。

本实施例中，无线通信模块150中的ZigBee模块151可优选为通信频段为2.4GHz的ZigBee无线通讯芯片。其中，使用ZigBee模块151更加适用于进行局域网的小范围传输。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，具体而言，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。本实施例中，由于无线集中式管理器100具有较长的工作周期，因此需要功耗较低的无线通讯技术，ZigBee技术刚好可以满足这一需求。

在一些实施方式中，ZigBee模块151可以与附近的其他支持ZigBee传输协议的终端或智能设备组成ZigBee局域网，并相互之间实现数据传输。进一步的，在需要时，ZigBee模块151还可以支持通过广域网与其他终端或智能设备进行连接与数据传输。

本实施例中，无线通信模块150中的低频通讯模块152可优选为通信频段为433MHz的无线通讯芯片。在一些实施方式中，低频通讯模块152可以与附近的其他支持433MHz低频传输协议的终端或智能设备组成低频通讯网络，并相互之间实现数据传输。进一步的，在需要时，低频通讯模块152还可以支持通过广域网与其他终端或智能设备进行连接与数据传输。

在一些实施方式中，无线通信模块150还可包括采用蓝牙通信协议的蓝牙通信模块，其可与附近的其他终端或智能设备组成mesh组网(无线网格网络)，可进一步提升组网各个设备之间的数据传输效率。

本实施例中，通过在无线通信模块150中加入多种不同通信协议的模块，可以实现同时管理ZigBee网络的设备和低频通讯网络的设备。由于现有的大部分智能家电设备均支持ZigBee以及低频通讯协议中的至少一种，本实施例提供的无线集中式管理器100可以兼容市面上大部分的智能家电设备，实现多协议智能家电设备的集中式管理与控制。

进一步的，请参照图2，本实施例中，无线集中式管理器100还可以包括语音模块160。本实施例中，语音模块160与主控模块110连接，智能卡读取模块130存储的交互数据可以包括音频文件(例如MP3格式的音频文件)。在一些实施方式中，语音模块160可用于采集用户的语音并生成语音命令发送至主控模块110，以及播放主控模块110从智能卡读取模块130读取的音频文件。

本实施例中，语音模块160包括语音采集单元161、语音播报单元162以及语音识别单元163。语音采集单元161用于采集用户的语音发送至语音识别单元163；语音识别单元163用于将由语音采集单元161输入的语音解析为对应的语音命令发送至主控模块110，以使主控模块110根据语音命令进行对应的控制；语音播报单元162可用于播放主控模块110从智能卡读取模块130读取的音频文件。

在一些实施方式中，语音采集单元161可以麦克风等拾音设备，其能够采集无线集中式管理器100所在环境中的用户的语音，并通过语音识别单元163解析为与用户语音对应的语音命令。主控模块110在接收到由语音识别单元163传输过来的语音命令后，即可根据该语音命令，对无线集中式管理器100的各功能模块以及连接的其他智能家电设备进行控制，以实现用户的语音控制，大大提高操作便利性，方便用户使用。

在一些实施方式中，语音播报单元162可以是喇叭等功率放大设备。主控模块110能够根据用户的语音命令或其他操作，从智能卡读取模块130读取相应的音频文件，并通过语音播报单元162进行播报，以实现对用户操作的反馈。

在一些实施方式中，语音识别单元163可以采用单独的M-LD3320芯片等，用于对用户的语音进行分析处理，然后将结果(语音命令)输出给主控模块110。其中，对语音进行分析处理所采用的语音识别技术是一种把人类的语音词汇内容转换为数字信号的技术，目前语音识别技术已较为成熟，故在此不再赘述。

在一些实施方式中，用户还可以直接通过移动终端发送语音命令到无线集中式管理器100，无线集中式管理器100可以通过无线访问模块140接收用户通过移动终端发送的语音命令并进行对应的操作。

本实施例中，如图2所示，无线集中式管理器100还可以包括按键模块170。其中，按键模块170与主控模块110连接。按键模块170在被按压后，可生成按压信号并发送至主控模块110，主控模块110可以根据按键模块170输入的按压信号生成各种对应的控制指令以控制其他模块或连接的智能家电设备。例如，主控模块110可以根据按键模块170发送的按压信号生成入网控制指令并发送至无线访问模块140(或无线通信模块150)，无线访问模块140在接收到入网控制指令后，可根据入网控制指令加入或断开无线网络连接。

在一些实施方式中，按键模块170可以用于控制各种模块的开启或关闭，例如切断或连通供电模块120与其他模块之间的电连接，或是控制主控模块110中的主控制芯片进入睡眠模式，设定主控模块110定时开启的时间(可通过主控模块110中的RTC电路实现)等。

在一些实施方式中，按键模块170可以包括恢复出厂设置按键和面板操作按键中的至少一种。其中，恢复出厂设置按键可用于生成与恢复出厂设置的命令对应的按压信号，面板操作按键用于实现以下至少一种功能：

根据短按生成与入网命令对应的按压信号；

根据长按生成与配置网络功能对应的按压信号；

根据双击生成与调整声音大小对应的按压信号；

生成与开启门铃对应的按压信号。

可以理解的时，在其他可能的实施方式中，按键模块170还可以包含用于实现各种功能的其他按键，同一个按键可以仅用于实现一种功能的控制，也可以同时实现多种功能的控制。

本实施例中，根据实际使用需求的不同，按键模块170可以包括物理按键和/或虚拟按键。在一些实施方式中，按键模块170还可以以触控组件(例如触控屏)的形式设置于无线集中式管理器100上，以为用户提供方便且多样化的操作。

本实施例中，如图2所示，无线集中式管理器100还包括指示灯模块180，指示灯模块180与主控模块110连接。其中，指示灯模块180可以包括多个指示灯(例如LED指示灯)，指示灯的颜色可以是相同的，也可以是不同的。主控模块110可根据按键模块170生成的按压信号生成指示灯控制指令并发送至指示灯模块180，指示灯模块180可根据指示灯控制指令转换指示灯的工作状态。

在一些实施方式中，指示灯模块180通过点亮、熄灭或闪烁指示灯，不仅可以用于指示联网是否成功的信息，还可以用于指示其他模块或连接的其他智能家电设备是否正常工作的信息，可便于用户快速获知无线集中式管理器100及其连接的其他智能家电设备的当前工作状态是否正常，以在故障时及时进行维修与更换。

本实施例中，如图2所示，无线集中式管理器100还可以包括报警检测模块190，报警检测模块190与主控模块110连接。报警检测模块190可用于检测无线集中式管理器100以及连接的各个设备是否发生故障，以及在发生故障时生成报警信号发送至主控模块110。

作为一种方式，主控模块110可通过无线访问模块140将报警信号发送给其他终端或设备以对故障事件进行及时通报。作为一种方式，报警检测模块190还可以用于检测非正常拆除，例如无线集中式管理器100的外壳被损毁时，触发生成相应的报警信号。

在一些实施方式中，报警检测模块190不仅可以用于在无线集中式管理器100以及连接的各个设备发生故障时进行报警，还可以在其他情况，例如电压过高、温度过高、电池电量不足等情况下进行报警，以及时提醒用户对设备进行检查维修。

作为一种方式，主控模块110在接收到报警信号后，还可通过语音模块160中的语音播报单元162播放报警铃声。

作为一种可能的应用场景，如表1所示，本实施例提供的无线集中式管理器100可以根据不同的功能，通过指示灯模块180配置不同的指示灯模式，并通过语音模块160播放对应的音频。

表1

可以理解的是，表1所示仅为一种可能的实施方式，在其他可能的实施方式中，根据设备类型与用户需求的不同，无线集中式管理器100的功能以及与功能对应的指示灯与声音可以是任意的，在此不作限定。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的智能管理系统1000的结构框图。智能管理系统1000包括上述实施例中的无线集中式管理器100、路由器200、设备云平台300、移动终端400以及受控设备500。其中，无线集中式管理器100通过路由器200与设备云平台300连接，移动终端400与设备云平台300通信连接，无线集中式管理器100还与受控设备500连接。设备云平台300可用于为移动终端400提供云服务以使移动终端400远程控制无线集中式管理器100以及与无线集中式管理器100连接的受控设备500。

本实施例中，路由器200可以是无线路由器或其他用于实现提供网络接口、协议转换、实现不同协议网络之间互联等功能的网络连接设备。作为一种方式，路由器200具有无线局域网接入点功能，其可以提供Wi-Fi无线局域网供与其连接的设备之间进行数据传输交互。

本实施例中，移动终端400可以是手机、平板电脑、可穿戴式电子设备等，通过连接设备云平台300，可供用户实时了解无线集中式管理器100的状态信息，并便于用户对无线集中式管理器100或受控设备500进行远程控制。

本实施例中，受控设备500可以是各种智能灯、智能门锁、报警器等智能设备，其可与移动终端400进行绑定，并与无线集中式管理器100进行关联。如图3所示，受控设备500根据通信协议的不同，可以分为ZigBee网络设备510和低频通讯网络设备520，其分别与无线集中式管理器100的无线通信模块150中的ZigBee模块151和低频通讯模块152通信连接。

作为一种方式，移动终端400的系统中安装有设备智能管理系统APP应用，该APP应用可以与无线集中式管理器100进行绑定，获取对其操作的控制与访问权限，并可实时获取无线集中式管理器100以及受控设备500的状态信息，以及在APP中对受控设备500进行控制。该APP应用中还可以设置与无线集中式管理器100相关联的受控设备500，以实现对无线集中式管理器100控制的受控设备500的添加、修改、删除等操作。

在一些实施方式中，如图3所示，无线集中式管理器100还可以通过无线访问模块140提供网络热点，其他无线终端600可通过连接该热点与无线集中式管理器100建立通信连接。

本申请实施例提供的无线集中式管理器以及智能管理系统，通过智能卡读取模块存储交互数据以实现人性化的人机交互，通过无线访问模块连接至无线网络以发送状态信息至移动终端，并通过无线通信模块与其他网络设备建立通信连接，可实现通过移动终端远程管理多种网络设备，使家庭智能设备的管理更加方便与智能。

以上所述，仅是本申请的具体实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。