遠程管理的電能信息網絡系統及其控制方法
2023-05-07 09:00:36 1
專利名稱：遠程管理的電能信息網絡系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及電能信息網絡技術領域，尤其涉及一種遠程管理的電能信息網絡系統及其控制方法。
背景技術：
隨著數字信息技術的發展，以及電子產品的普遍數位化，人們提出了數字家庭電 能信息網絡的概念，希望將離散的家電產品以有線或無線的方式連接成家庭網絡，並將其安全接入外部網絡，使用戶可以隨時隨地通過多種手段主動或被動地瀏覽、定位並操作家庭網絡中的各種設備，實現家庭多種信息的採集、處理和轉發等操作。關於數字家庭電能信息網絡的一些較為具體的構想是在下班的路上遙控提前打開空調，在辦公室了解家中冰箱裡的食品還剩多少，查看家庭安全系統的運行情況等等。現有的數字家庭電能信息網絡方案需要解決的ー個問題是兼容性。目前不同的家電產品沒有統ー的標準接ロ，通信手段採用有線、WiFi、藍牙、紅外等多種方式，導致設備之間無法兼容，難以組成整體的家庭網絡。數字家庭電能信息網絡方案需要解決的另ー個問題是如何方便、安全地進行訪問。電能信息網絡要求能夠方便地被訪問，但家電產品組成家庭內部的網絡時,成為ー個相對封閉的區域網，不利於信息的發布。人們為了解決該數字家庭電能信息網絡接入網際網路的問題，採用了多種技術手段。如申請號為02111419. 6的中國發明專利申請公開了一種「通過網際網路實現智能家用電器設備遠程控制的系統和方法」，其通過家庭控制模塊與家電設備的數據收發器完成協議層的交換，家庭控制模塊再通過家庭網關連接至網際網路，家庭網關為伺服器，用戶通過瀏覽器訪問家庭網關，從而實現對家電設備的訪問。而在中國專利號為200510100896. I的文獻中，其公開了「ー種遠程控制家庭網絡設備的方法」，其通過即時通信軟體服務中心對家庭網絡進行管理和間接訪問。上述技術方案存在的缺陷在於不能利用現有的技術進行移植和整合，而需要使用專用設備，該專用設備可能是家庭網絡內部的伺服器網關，也可能是位於網際網路中的大型伺服器，成本較高。
發明內容
本發明的目的之ー是針對現有技術存在的不足而提供一種遠程管理的電能信息網絡系統，其對現有技術進行移植和整合，解決電能信息網絡接入網際網路的問題。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種遠程管理的電能信息網絡系統，包括家電設備管理終端，所述家電設備管理終端設置有通信模塊，其特徵在幹進ー步包括與網際網路連接的路由器，所述路由器設置有通信模塊，路由器與家電設備管理終端之間通過通信模塊組成電能信息網絡，路由器的微處理器安裝有嵌入式作業系統，所述路由器設置有路由控制模塊、可通過遠程管理端訪問的伺服器模塊，所述伺服器模塊包括資料庫、訪問資料庫的用戶界面。所述嵌入式作業系統為Linux作業系統。所述路由控制模塊為安裝於所述嵌入式作業系統的路由軟體。所述路由控制模塊為可以實現路由功能的電路模塊，該電路模塊與所述微處理器電連接。所述通信模塊為Zigbee模塊、WiFi模塊、藍牙模塊、433模塊或有線通信模塊。所述伺服器為網頁伺服器，遠程管理端與路由器之間通過UDP協議或TCP協議通ィ目。
所述家電設備管理終端包括智能家電、集成接入裝置、監控系統、智能窗簾、智能照明設施、電源線和插座。所述遠程管理端為支持網際網路接入的通信終端設備，包括電腦、手機和PDA。所述路由器設置有網線接ロ。本發明的另ー個目的是針對現有技術存在的不足而提供一種上述遠程管理的電能信息網絡系統的控制方法，其包括操作簡便，技術要求低，降低了組網成本。該方法包括以下步驟
A、根據通信模塊的組網協議，路由器與家電設備管理終端組成電能信息網絡，並將家電設備管理終端的控制信息、狀態信息存儲在資料庫中，進入步驟B ;
B、訪問端向路由器發出信息，路由器接收該信息，並對該信息進行地址解析，如果該信息是電能信息網絡內的電腦或其他通信終端設備與訪問端的通信信息，則進入步驟C ;如果該連接是訪問路由器，則進入步驟D ;
C、電腦或其他通信終端設備通過路由器與訪問端進行通信；
D、用戶界面響應訪問端發出的信息，並對用戶的合法性進行鑑權，鑑權通過後，訪問端為合法的遠程管理端，進入步驟E ；
E、如果遠程管理端發出查詢指令，用戶界面查詢資料庫並返回查詢結果；如果遠程管理端對家電設備管理終端發出控制信息，用戶界面查詢資料庫，將控制信息轉化成家電設備管理終端可以接收的信息，然後通過通信模塊將轉化後的控制信息發送至擬控制的家電設備管理終端，進入步驟F ;
F、家電設備管理終端接收控制信息後執行該指令，並返回結果，進入步驟G;
G、用戶界面將結果反饋給遠程管理端。本發明有益效果在幹通過本發明的遠程管理的電能信息網絡系統及其控制方法，可以整合路由器、家庭網關、無線通信、伺服器技術，在家庭常用的路由器上實現路由管理、對家電設備管理終端遠程管理等功能，組網的成本低，且對家電設置的管理智能化、訪問界面友好，極大地方便了用戶的使用。
具體實施例方式下面對本發明作進ー步的說明。實施例一。本發明的一種遠程管理的電能信息網絡系統，其包括家電設備管理終端，所述家電設備管理終端設置有通信模塊，進一歩包括與網際網路連接的路由器，所述路由器設置有通信模塊，路由器與家電設備管理終端之間通過通信模塊組成電能信息網絡，路由器的微處理器安裝有嵌入式作業系統，所述路由器設置有路由控制模塊、可通過遠程管理端訪問的伺服器模塊，所述伺服器模塊包括資料庫、訪問資料庫的用戶界面。本發明整合了路由器、家庭網關、無線通信、伺服器技木。一方面，本發明的路由器的路由控制模塊對電腦、手機等上網設備進行路由管理，使得電腦、手機等上網設備可以如同使用現有路由器一祥正常上網；另一方面，該路由器通過通信模塊與家電設備管理終端組建電能信息網絡，使得用戶可以通過網絡查詢、控制電能信息網絡中的設備。本發明的電能信息網絡系統組網的成本低，且對家電設置的管理智能化、訪問界面友好，極大地方便了用戶的使用。對於本實施例，進ー步的，所述嵌入式作業系統為基於Linux內核的作業系統，Linux作業系統具有內核小、相關技術成熟等優點，例如路由技術、伺服器技術、數據管理技術都是成熟的技術，本發明基於Linux技術，一方面解決了不同技術的兼容性問題，另一方面也可以設計精美、友好的用戶界面，方便對數據進行管理。
對於路由控制模塊，其可以為安裝於所述嵌入式作業系統的路由軟體，即通常所說的「軟路由」，也可以為實現路由功能的電路模塊，該電路模塊與所述微處理器電連接。本發明的所述通信模塊可以為現有的有線或無線通信模塊，如Zigbee模塊、WiFi模塊、藍牙模塊、433模塊等。現有的家電設備管理終端的通信方式標準不統一，有通過433M無線模塊進行無線通信的，也有通過藍牙、紅外線等其他方式進行通信的，本發明的路由器可以設置有ー種或多種通信模塊，分別用於與安裝有相應通信模塊的家電設備管理終端通信。本發明的路由器還可以設置有網線接ロ，用於通過網線與家庭中電腦等設備連接。由於Zigbee技術具有近距離、低複雜度、自組織、低功耗等優點，是ー種較佳的家庭網絡技術方案。本實施例即採用Zigbee技術組網。ZigBee模塊可以是已經包含了所有外圍電路和完整協議棧的能夠立即投入使用的產品，其採用串口和路由器的其他電路進行通訊，可以對Zigbee模塊進行發射功率、信道等網絡拓撲參數進行配置，使用起來簡單快捷，可以大大節省開發時間。當然，也可以根據Zigbee的技術原理,使用Zigbee晶片進行開發，然後將其集成至本發明的路由器中。所述伺服器模塊可以為網頁伺服器，遠程管理端與路由器之間通過UDP協議或TCP協議或其他協議通信。用戶可以直接對該網頁伺服器進行訪問，該網頁伺服器提供UI接ロ和可供查詢的資料庫。相比現有技術，本發明的路由器採用資料庫的方式提供服務，數據更加安全。除了Linux系統自身的安全性外，資料庫本身的安全機制和加密機制會給用戶多重安全機制，不僅資料庫是難以破解的，本身的數據鏈路也是難以破解的，從而給用戶提供了更加完善的安全機制。為了進一步提高安全性，可以將路由器與雲端伺服器連接，伺服器模塊與雲端伺服器可以進行數據同步與備份，從而使數據更加安全，藉由雲端伺服器，用戶可以通過其他方式來遠程管理電能信息網絡系統。例如，用戶可以通過瀏覽器插件、軟體、手機軟體等直接訪問雲端伺服器，並通過雲端伺服器轉發控制指令，從而使用戶更加方便。本實施例中，所述家電設備管理終端包括智能家電、集成接入裝置、監控系統、智能窗簾、智能照明設施等。由於各種家電設備管理終端的數位化程度不同，可以分別採取不同的接入方式，如空調，可以直接通過其數位化的控制面板控制開啟時間、溫度等信息，而對於電飯煲，只需要通過電源線或插座控制其電源接通即可。本實施例中，所述遠程管理端包括電腦、手機和PDA等支持網際網路接入的通信終端設備。進ー步的，所述路由器設置有指示裝置，該指示裝置可以顯示屏、指示燈等，用戶在家中時，可以通過所述指示裝置對路由器的工作狀態進行直觀的查看。實施例ニ。本實施例中提供實施例一的遠程管理的電能信息網絡系統的控制方法。對於本實施例，所述家電設備管理終端包括智能電錶、智能家電、智能照明設施及電源線和插座，其中智能電錶可以提供能耗數據，電源線和插座安裝有無線控制開關，該無線控制開關設置有電流傳感器、繼電器、Zigbee模塊，通過Zigbee模塊可以遠程管理電源線或插座的電源 接通或斷開，並可以檢測電源線或插座的電流值。本實施例的遠程管理的電能信息網絡系統的控制方法，包括以下步驟
A、根據通信模塊的組網協議，路由器與家電設備管理終端組成電能信息網絡，並將家電設備管理終端的控制信息、狀態信息存儲在資料庫中，進入步驟B ;
B、訪問端向路由器發出信息，路由器接收該信息，並對該信息進行地址解析，該訪問端可以是通過網際網路，也可以是通過區域網，ー些可能訪問端包括遠程管理端、雲端伺服器、與電腦通信的主機等，如果該信息是電能信息網絡內的電腦或其他通信終端設備與訪問端的通信信息，則進入步驟C ;如果該連接是訪問路由器，則進入步驟D ；
C、電腦或其他通信終端設備通過路由器與訪問端進行通信；
D、用戶界面響應訪問端發出的信息，並對用戶的合法性進行鑑權，鑑權通過後，訪問端為合法的遠程管理端，進入步驟E ；
E、如果遠程管理端發出查詢指令，用戶界面查詢資料庫並返回查詢結果，用戶界面提供的查詢結果可以為網頁格式，或圖形、圖表、FLASH等格式，用戶可以查看家庭用電的實時、歷史數據，更詳細的，可以查看目前的電費情況、電器的用電時間、用電情況與預算對比情況；如果遠程管理端對家電設備管理終端發出控制信息，用戶界面查詢資料庫，將控制信息轉化成家電設備管理終端可以接收的信息，然後通過通信模塊將轉化後的控制信息發送至擬控制的家電設備管理終端，進入步驟F ;
F、家電設備管理終端接收控制信息後執行該指令，並返回結果，進入步驟G;
G、用戶界面將結果反饋給遠程管理端。進ー步的，用戶可以設定報警策略，當滿足設定情況時，路由器可以發出警報聲，並將報警信息通過電子郵件或簡訊發出。通過本實施例的遠程管理的電能信息網絡系統，用戶可以隨時查看家庭用電情況，從而節約用電。為了可以直觀的從路由器進行查看，本實施例提供所述指示裝置的ー種
具體實施例方式路由器設置有屏幕，當用電或有發電設備進行發電時，屏幕可以通過改變顏色或売度進行指不。最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和 範圍。
權利要求
1.一種遠程管理的電能信息網絡系統，包括家電設備管理終端，所述家電設備管理終端設置有通信模塊，其特徵在於進一步包括與網際網路連接的路由器，所述路由器設置有通信模塊，路由器與家電設備管理終端之間通過通信模塊組成電能信息網絡，路由器的微處理器安裝有嵌入式作業系統，所述路由器設置有路由控制模塊、可通過遠程管理端訪問的伺服器模塊，所述伺服器模塊包括資料庫、訪問資料庫的用戶界面。
2.根據權利要求I所述的遠程管理的電能信息網絡系統，其特徵在於所述嵌入式作業系統為Linux作業系統。
3.根據權利要求I所述的遠程管理的電能信息網絡系統，其特徵在於所述路由控制模塊為安裝於所述嵌入式作業系統的路由軟體。
4.根據權利要求I所述的遠程管理的電能信息網絡系統，其特徵在於所述路由控制模塊為可以實現路由功能的電路模塊，該電路模塊與所述微處理器電連接。
5.根據權利要求I所述的遠程管理的電能信息網絡系統，其特徵在於所述通信模塊為Zigbee模塊、WiFi模塊、藍牙模塊、433模塊或有線通信模塊。
6.根據權利要求I所述的遠程管理的電能信息網絡系統，其特徵在於所述伺服器為網頁伺服器，遠程管理端與路由器之間通過UDP協議或TCP協議通信。
7.根據權利要求I所述的遠程管理的電能信息網絡系統，其特徵在於所述家電設備管理終端包括智能家電、集成接入裝置、監控系統、智能窗簾、智能照明設施、電源線和插座。
8.根據權利要求I所述的遠程管理的電能信息網絡系統，其特徵在於所述遠程管理立而為支持網際網路接入的通彳目終設備，包括電腦、手機和PDA。
9.根據權利要求I所述的遠程管理的電能信息網絡系統，其特徵在於所述路由器設置有網線接口。
10.一種遠程管理權利要求1-9任意一項所述的電能信息網絡系統的方法，其特徵在於包括以下步驟 A、根據通信模塊的組網協議，路由器與家電設備管理終端組成電能信息網絡，並將家電設備管理終端的控制信息、狀態信息存儲在資料庫中，進入步驟B ； B、訪問端向路由器發出信息，路由器接收該信息，並對該信息進行地址解析，如果該信息是電能信息網絡內的電腦或其他通信終端設備與訪問端的通信信息，則進入步驟C ;如果該連接是訪問路由器，則進入步驟D ; C、電腦或其他通信終端設備通過路由器與訪問端進行通信； D、用戶界面響應訪問端發出的信息，並對用戶的合法性進行鑑權，鑑權通過後，訪問端為合法的遠程管理端，進入步驟E ； E、如果遠程管理端發出查詢指令，用戶界面查詢資料庫並返回查詢結果；如果遠程管理端對家電設備管理終端發出控制信息，用戶界面查詢資料庫，將控制信息轉化成家電設備管理終端可以接收的信息，然後通過通信模塊將轉化後的控制信息發送至擬控制的家電設備管理終端，進入步驟F ; F、家電設備管理終端接收控制信息後執行該指令，並返回結果，進入步驟G; G、用戶界面將結果反饋給遠程管理端。
全文摘要
本發明涉及電能信息網絡技術領域，尤其涉及一種遠程管理的電能信息網絡系統及其控制方法，它包括家電設備管理終端、與網際網路連接的路由器，所述家電設備管理終端設置有通信模塊，所述路由器設置有通信模塊，路由器與家電設備管理終端之間通過通信模塊組成電能信息網絡，路由器的微處理器安裝有嵌入式作業系統，所述路由器設置有路由控制模塊、可通過遠程管理端訪問的伺服器模塊，所述伺服器模塊包括資料庫、訪問資料庫的用戶界面。本發明可以整合路由器、家庭網關、無線通信、伺服器技術，在家庭常用的路由器上實現路由管理、對家電設備遠程管理等功能，組網的成本低，且對家電設置的管理智能化、訪問界面友好，極大地方便了用戶的使用。
文檔編號H04L12/28GK102664911SQ201210072310
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者楊琪 申請人:東莞瑞柯電子科技股份有限公司