專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種可適用于智能家居、智能城市、工業(yè)控制等工程建設(shè)中的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“The Internet of things”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。隨著電子信息和計算機的興起，各種芯片廠家(因特爾，飛利浦，西門子)都紛紛制定了自己的應(yīng)用總線標(biāo)準(zhǔn)，如早期的112總線，PCI總線等。但功能和應(yīng)用都是基于各個廠家的應(yīng)用需要而設(shè)計的，總線的控制速度和廣度，還有靈活性都有一定的局限性，隨著時代的發(fā)展，各種總線不能被同時兼容的缺陷越發(fā)明顯。隨著電子信息和計算機制興起，智能家居生活逐漸代替古老生活方式并成為主流。各種生活電器也都趨于智能控制，利用中控進行控制。如智能燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，智能安防系統(tǒng)，智能視聽系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)可歸稱為物聯(lián)網(wǎng)控制。在這些系統(tǒng)中，直接控制底層設(shè)備如燈光，門窗，攝像頭等的終端控制系統(tǒng)稱作分布式系統(tǒng)。當(dāng)前市場上，也出現(xiàn)了各種分布式系統(tǒng)，如智能調(diào)光系統(tǒng)，智能燈光系統(tǒng)，智能視聽系統(tǒng)，智能窗簾系統(tǒng)，智能安防系統(tǒng)，但都只是針對單一類型設(shè)備進行控制，如果要進行一套全方位的，即包括從燈光到安防到視聽的智能家居生活。則需要匯集各個分布式系統(tǒng)， 但這些不同的分布式系統(tǒng)來自不同產(chǎn)家，所實現(xiàn)的方式也五花八門，所用的與中控連接的總線標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，這樣的話，不但價格高昴，也造成了資源的浪費，而且各個中控也需要一個總控制中心來控制各個系統(tǒng)的正常運行。現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)基本上采用總線控制方式，但是，由于各個終端控制設(shè)備的產(chǎn)家不同，所以采用的總線標(biāo)準(zhǔn)也不同，一旦將各個設(shè)備聯(lián)合起來進行統(tǒng)一控制，則面臨總線標(biāo)準(zhǔn)不一樣，各個協(xié)議不兼容的現(xiàn)象。當(dāng)然這有解決的方法，一些常用的總線之間市場上流通各種轉(zhuǎn)接模塊，如USB和串口 RS232的轉(zhuǎn)接模塊，USB和CAN總線的轉(zhuǎn)接模塊，RS232和RS485 的轉(zhuǎn)接模塊等等，但一些總線之間市場上還沒有通用的轉(zhuǎn)接頭，如CAN和RS485，CAN和以太網(wǎng)等等，這些在市場上流通的轉(zhuǎn)接模塊可以在兩種不同的總線之間進行轉(zhuǎn)接，但對于智能家居生活所控制的終端控制設(shè)備，有兩個方面要突破，第一是大量性，各種終端控制設(shè)備數(shù)量眾多；第二是多樣性，各個終端控制設(shè)備來自各個產(chǎn)家，所應(yīng)用總線標(biāo)準(zhǔn)都有不同；。如果這些設(shè)備都采用轉(zhuǎn)接模塊來進行轉(zhuǎn)接之后，再進行統(tǒng)一控制。一個是轉(zhuǎn)接頭多，占用空間和影響接線美觀；二個是成本高，一個轉(zhuǎn)接頭的成本并不算高，但數(shù)量多，由此產(chǎn)生的成本就高；三個是傳輸安全穩(wěn)定性得不到保證，單個轉(zhuǎn)接頭通信誤碼率也許很低，但經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)接之后，難免發(fā)生丟包現(xiàn)象，從面對整個控制系統(tǒng)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。隨著社會的發(fā)展，智能生活成為一種必然，現(xiàn)今市場上流行的分布式系統(tǒng)，大多數(shù)只針對單一設(shè)備，如智能調(diào)光系統(tǒng)，智能安防系統(tǒng)，智能門窗系統(tǒng)。每一單一系統(tǒng)都需要一個中控，要做一套完整的智能系統(tǒng)，包括燈光、門窗、安防、視聽。則需要多個系統(tǒng)，必然造成資源的大量浪費和各種設(shè)備之間的沖撞。隨著社會的進步和生活水平的提高，人民對于生活的要求越來越高，對智能家居生活的要求越來越高。而市場上流通的各種調(diào)光、智能開關(guān)、終端控制設(shè)備價格高昂，一些普通的家庭消費不起，也嚴(yán)重制約了智能家居市場的發(fā)展。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可實現(xiàn)智能家居生活的各方面控制、設(shè)備管理方便可靠、使用簡單方便、實施成本低的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)，包括中央控制單元、輸入單元和終端控制單元，所述輸入單元和終端控制單元相連，所述終端控制單元包括多個用于控制受控終端設(shè)備的終端控制模塊，所述終端控制模塊分別通過總線與中央控制單元相連。作為本實用新型的進一步改進所述終端控制模塊包括用于將來自中央控制單元的控制指令和對受控終端設(shè)備的操作進行關(guān)聯(lián)的控制命令配置模塊，所述中央控制單元包括用于更新所述控制指令和對受控終端設(shè)備操作之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系的命令更新模塊，所述命令更新模塊和控制命令配置模塊相連。所述中央控制單元包括用于存儲控制命令的情景模式存儲單元和用于將情景模式存儲單元所存儲控制命令輸出至終端控制模塊的情景模式初始模塊。所述中央控制單元包括用于實時管理所述終端控制模塊工作狀態(tài)的終端設(shè)備監(jiān)測組件和用于接收所述輸入單元的命令并向終端控制模塊輸出控制指令的指令分析處理組件。所述終端控制模塊包括用于對接收的控制命令進行校驗的控制命令校驗?zāi)K。所述輸入單元為相互連接的嵌墻式觸摸屏和觸控模塊，觸控模塊與終端控制單元相連。本實用新型具有下述優(yōu)點1、本實用新型的終端控制單元包括多個用于控制受控終端設(shè)備的終端控制模塊， 終端控制模塊分別通過總線與中央控制單元相連，進而實現(xiàn)終端控制模塊對多個受控終端設(shè)備的分布式控制，通過總線連接的形式，終端控制模塊之間相互獨立，一個終端控制模塊發(fā)生故障也不會影響其他終端控制模塊的運行，而且可以有效避免終端控制模塊之間發(fā)生碰撞，控制范圍廣，各終端控制模塊之間可以通過中央控制單元進行無縫連接，對受控終端設(shè)備的兼容性好、操作簡單方便。2、終端控制模塊可包括紅外轉(zhuǎn)發(fā)模塊、電源控制模塊、調(diào)光模塊、新風(fēng)模塊、開關(guān)控制模塊、智能門窗控制模塊、安防模塊、視聽設(shè)備控制模塊等，還可以進行進一步擴充，從
4燈光到安防涵蓋了整個家居生活，通過中央控制單元將各個受控終端設(shè)備有機結(jié)合起來， 實現(xiàn)了智能家居生活的全方位控制，性能穩(wěn)定，功能強大。3、本實用新型的終端控制模塊進一步包括控制命令配置模塊，中央控制單元包括命令更新模塊，可以通過命令更新模塊對控制命令配置模塊實現(xiàn)對控制指令和對受控終端設(shè)備的操作進行關(guān)聯(lián)進行在線更新和配置，可以有效實現(xiàn)對終端控制模塊實現(xiàn)在線更新配置，操作方便快捷，使用靈活方便，節(jié)省了配置所需的大量人力和時間。4、本實用新型的中央控制單元進一步包括情景模式存儲單元和情景模式初始模塊，通過輸入單元可以快速觸發(fā)情景模式初始模塊，將情景模式存儲單元所存儲控制命令一鍵輸出至終端控制模塊，快速進入用戶預(yù)設(shè)的情景模式，操作簡單快捷，使用舒適方便。

圖1為本實用新型實施例的框架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例中命令更新模塊進行更新的流程示意圖；圖4為本實用新型實施例中模式初始模塊進行初始化的流程示意圖。圖例說明1、中央控制單元；11、命令更新模塊；12、情景模式存儲單元；13、情景模式初始模塊；14、終端設(shè)備監(jiān)測組件；15、指令分析處理組件；2、輸入單元；21、嵌墻式觸摸屏；22、觸控模塊；3、終端控制單元；30、終端控制模塊；31、控制命令配置模塊；32、控制命令校驗?zāi)K。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實施例的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)包括中央控制單元 1、輸入單元2和終端控制單元3，輸入單元2和終端控制單元3相連，終端控制單元3包括多個用于控制受控終端設(shè)備的終端控制模塊30，終端控制模塊30分別通過總線與中央控制單元1相連。中央控制單元1的主芯片采用at91Sam7X256工業(yè)專用嵌入式處理器，強大的計算處理能力能輕松應(yīng)對各種復(fù)雜的作業(yè)要求。輸入單元2為相互連接的嵌墻式觸摸屏21和觸控模塊22，觸控模塊22與終端控制單元3相連，從而輸入單元2可以保持體積更小，更加節(jié)省空間而且整潔美觀。此外輸入單元2也可以采用其他的輸入單元，例如鍵盤、鼠標(biāo)以及無線終端設(shè)備等等，輸入單元2既可以集成到各終端控制模塊30中直接控制終端控制模塊30，也可以通過中央控制單元1間接控制終端控制模塊30。不同的終端控制模塊30具有不同的ID，每一個終端控制模塊30對應(yīng)控制一個或者多個具有類似控制模式的受控終端設(shè)備，形成以中央控制單元1為協(xié)調(diào)核心、終端控制模塊30獨立執(zhí)行特定功能的分布式結(jié)構(gòu)，中央控制單元1采用廣播的方式向各個終端控制模塊30發(fā)送控制命令，終端控制模塊30收到控制命令以后，將控制命令附帶的ID信息與自身的ID進行對比，若與自身ID不符，則放棄已接收到的命令，若ID與自身ID相同，則接收并執(zhí)行控制命令，并在執(zhí)行控制命令以后，向中央控制單元1發(fā)送反饋確認(rèn)信息。中央控制單元1根據(jù)輸入單元2輸入的觸發(fā)請求數(shù)據(jù)，通過終端控制模塊30執(zhí)行各種功能動作和控制。終端控制單元3包括的各個終端控制模塊30如下[0029]紅外轉(zhuǎn)發(fā)模塊，具有紅外遙控學(xué)習(xí)功能；電源控制模塊，具有多路開關(guān)電源，用于實現(xiàn)設(shè)備的電源控制；調(diào)光模塊，用于對燈光進行明暗調(diào)節(jié)；新風(fēng)模塊，用于對空調(diào)設(shè)備進行控制開關(guān)控制模塊，用于對智能開關(guān)進行控制；智能門窗控制模塊，用于對電動門和電動窗簾進行控制；安防模塊，用于控制紅外柵欄、攝像頭等安防設(shè)施；視聽設(shè)備控制模塊，用于控制投影機、電視、音響等多媒體視聽設(shè)備；此外，還可以根據(jù)需要增加更多的功能模塊。本實施例中，中央控制單元1通過Aitnet總線與終端控制模塊30相連，中央控制單元1與終端控制模塊30之間、各終端控制模塊30之間進行信息交互的數(shù)據(jù)格式遵循 Aitnet協(xié)議。由于用同一種總線進行控制，去除了各種總線轉(zhuǎn)換的麻煩，也不用擔(dān)心通信過程中丟包及誤碼的問題。Aitnet協(xié)議中的標(biāo)準(zhǔn)幀結(jié)果如下表所示
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)，其特征在于包括中央控制單元(1)、輸入單元(2)和終端控制單元(3)，所述輸入單元(2)和終端控制單元(3)相連，所述終端控制單元 (3)包括多個用于控制受控終端設(shè)備的終端控制模塊(30)，所述終端控制模塊(30)分別與中央控制單元(1)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)，其特征在于所述終端控制模塊(30)包括用于將來自中央控制單元(1)的控制指令和對受控終端設(shè)備的操作進行關(guān)聯(lián)的控制命令配置模塊(31)，所述中央控制單元(1)包括用于更新所述控制指令和對受控終端設(shè)備操作之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系的命令更新模塊(11)，所述命令更新模塊(11)和控制命令配置模塊(31)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制單元(1)包括用于存儲控制命令的情景模式存儲單元(12)和用于將情景模式存儲單元(12)所存儲控制命令輸出至終端控制模塊(30)的情景模式初始模塊(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制單元(1)包括用于實時管理所述終端控制模塊(30)工作狀態(tài)的終端設(shè)備監(jiān)測組件(14)和用于接收所述輸入單元(2)的命令并向終端控制模塊(30)輸出控制指令的指令分析處理組件(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)，其特征在于所述終端控制模塊(30 )包括用于對接收的控制命令進行校驗的控制命令校驗?zāi)K(32 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)，其特征在于所述輸入單元(2)為相互連接的嵌墻式觸摸屏(21)和觸控模塊(22)，所述觸控模塊(22)與終端控制單元(3)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)，包括中央控制單元(1)、輸入單元(2)和終端控制單元(3)，輸入單元(2)和終端控制單元(3)相連，終端控制單元(3)包括多個用于控制受控終端設(shè)備的終端控制模塊(30)，終端控制模塊(30)分別與中央控制單元(1)相連。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)智能家居生活各方面的功能控制，具有設(shè)備管理方便可靠、使用簡單方便、實施成本低的優(yōu)點。
文檔編號G05B19/418GK202166887SQ20112024733
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者李葉坤, 艾志軍, 陳云中, 隆雪開, 黃啟明, 黎穎 申請人:湖南艾特美電子科技有限公司