智能家居系统及其控制方法
智能家居系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能家居领域，特别涉及智能家居系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]随着移动智能终端的快速发展，家居设备也越来越智能化。智能家居系统是以住宅空间为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将与家居生活有关的设备进行集成，构建高效的住宅设施和家庭日程事务的管理系统，提升家居设备安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
[0003]目前，对于智能家居系统内部的智能家居设备的控制均是采用中央控制器(或者家庭网关)的控制方式，即通过控制终端控制中央控控制器，中央控制器通过执行控制终端的指令对智能家居设备进行控制。这种方式对于中央控制器的依赖非常大，不管是远程控制还是近距离控制，都是通过网关进行，延时和用户体验都很差。这种点对多点的控制方式结构灵活性差，如果几个控制终端要同时访问智能家居系统并分别对多个智能家居设备进行控制，就可能产生通信拥堵并导致系统的运行速度降低。而且，该种控制方式的稳定性较差，即智能家居系统中的所有设备均依赖中央控制器，若中央控制器出现故障，可能会导致整个智能家居系统瘫痪。因此需要构造一种结构更加灵活，稳定性更好的控制方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种智能家居系统及其控制方法，使得智能家居系统稳定性强，结构灵活，极大地提高了用户体验。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种智能家居系统的控制方法，包含以下步骤:
[0006]A、智能家居设备与控制终端建立无线通信链接；
[0007]B、所述智能家居设备或所述控制终端检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则所述智能家居设备与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统；
[0008]C、所述智能家居设备响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。
[0009]本发明的实施方式还提供了一种智能家居系统，包含:多个智能家居设备和至少一个控制终端；
[0010]所述智能家居设备用于在与所述控制终端建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统；
[0011]所述控制终端用于在与所述智能家居设备建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述智能家居设备通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统；
[0012]所述智能家居设备还用于响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。
[0013]智能家居系统包含智能家居节点(例如LED灯，各种传感器)，智能家居专有控制设备(例如遥控器，无线开关，无线温湿度控制面板)，以及通用智能家居控制设备(例如智能手机，平板电脑)。
[0014]控制步骤包含:
[0015]A.利用通用智能家居控制设备配置网络，这个过程包含和每个智能家居节点，专有控制设备配对以及交换网络配置信息(网络信息，分组信息，加密信息等)；
[0016]B.配置入网的节点和设备，通过交互，实现智能家居功能，主要场景包含:
[0017]a.智能家居节点和专用智能家居设备组成Mesh网络
[0018]b.通用智能家居设备与某一个智能家居节点建立连接，并通过此节点实施对网络节点的控制和监测
[0019]c.专用智能家居设备直接通过Mesh网络实现对智能家居节点的控制和监测
[0020]d.智能家居节点通过Mesh网络交换状态变化信息
[0021]本发明实施方式相对于现有技术而言，提供了一种能增加智能家居系统稳定性，结构灵活性，并提高用户体验的智能家居系统的控制方法。通过利用控制终端与智能家居设备之间建立的无线通信链接，配置网络，这个过程可包含诸如遥控器，无线开关，无线温湿度控制面板等专用控制终端和每个智能家居节点，以及诸如手机、平板电脑等通用控制终端与各智能家居节点的配对以及网络配置信息的交换，从而建立起包含多个智能家居设备的Mesh网络(无线网状网络)。配置入网的节点和设备，可通过交互，实现智能家居功能。相比于现有技术中利用中央控制器的控制方法，用户可以利用多个控制终端同时通过不同的控制路径实现对智能家居设备的控制，避免了中央处理器因为通信拥塞而导致的性能下降，提高了智能家居系统的结构灵活性；并且由于多个控制终端可以同时通过不同的控制路径实现对智能家居设备的控制，对智能家居设备的控制并不依赖某一特定控制路径，如果某一控制路径出现故障，控制指令可以通过其他控制路径继续进行传输，相比于使用中央控制器时若出现故障会导致整个系统瘫痪的情况，本发明实施方式中的控制方法极大地提高了智能家居系统正常运行的稳定性。因此该控制方法可以有效提高整个智能家居系统的结构灵活性和系统稳定性，极大提高了用户体验。
[0022]另外，控制终端为专用控制终端，或通用控制终端；当所述控制终端为专用控制终端时，所述步骤C包含以下子步骤:Cl、所述控制终端在本控制终端的无线广播覆盖范围内，广播携带有识别码的控制指令；C2、接收到所述控制指令的智能家居设备判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码是否相同，如果相同则响应所述控制指令，如果不同则在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述控制指令；C3、重复所述步骤C2，直至所述控制指令被智能家居设备响应。使得专用智能家居设备(如遥控器)可直接通过Mesh网络实现对任一智能家居节点的控制和监测。
[0023]另外，当所述控制终端为通用控制终端时，所述步骤C包含以下子步骤:C11、所述控制终端与所述智能家居系统内的智能家居设备建立无线通信链接；C21、所述控制终端将控制指令发送给建立无线通信链接的智能家居设备；C31、收到所述控制指令的智能家居设备判断该控制指令内的识别码与本智能家居内设置的识别码是否相同，如果相同则响应所述控制指令，如果不同则在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述控制指令；C41、重复所述步骤C31，直至所述控制指令被智能家居设备响应。通过智能家居系统中的各智能家居设备的无线广播功能，可使得通用智能家居设备(如手机)与某一个智能家居节点建立连接后，可通过此节点实施对网络内任意节点的控制和监测。
[0024]另外，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播控制指令的步骤中，包含以下子步骤:智能家居设备在继续广播控制指令之前，判断控制指令是否已被本智能家居设备广播过或者已经不允许转发，如果被本智能家居设备广播过或允许转发次数已经降为O次，则本智能家居设备不再广播控制指令，通过对每个智能家居设备广播次数的合理设置可以降低智能家居设备的功耗。
[0025]另外，携带在控制指令内的识别码为智能家居设备的身份标识号；或者，携带在控制指令内的识别码为用于标识一组智能家居设备的组标识号。由于智能家居设备内可以进行分组控制，并且设置的分组识别码可采用比特掩模方式，每个比特对应一个分组。使得一个控制指令可以针对一个或多个分组。由此可见，通过组标识号可以对具有相应组标识号的智能家居设备进行分组控制，增加了控制的灵活性，提高了用户体验。
[0026]另外，在所述智能家居设备在响应所述控制指令后，还包含以下步骤:
[0027]将响应所述控制指令后生成的状态变化信息，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内进行广播；接收到所述状态变化信息的智能家居设备，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述状态变化信息。由于智能家居节点可通过Mesh网络交换状态变化信息，可使得发送或广播控制指令的控制终端，可以获知控制的智能家居设备的状态变化。
【附图说明】
[0028]图1是根据本发明第一实施方式的智能家居系统的控制方法的流程图；
[0029]图2是根据本发明第一实施方式的控制终端为遥控器时的智能家居系统的示意图；
[0030]图3是根据本发明第一实施方式的控制终端为智能手机时的智能家居系统的示意图；
[0031]图4是根据本发明第四实施方式的智能家居系统的结构示意图；
[0032]图5是根据本发明第四实施方式中的智能家居设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许 多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0034]本发明的第一实施方式涉及一种智能家居系统的控制方法。如图1所示，步骤101至步骤104为智能家居设备以及控制终端(如专用控制终端或通用控制终端)加入网络的过程，专用控制终端可以是遥控器，无线开关，无线温湿度控制面板等，通用控制终端可以是智能手机，平板电脑等。
[0035]具体地说，在步骤101中，智能家居设备与智能控制终端建立无线连接。例如，双方都支持蓝牙低功耗连接，智能家居设备与一个控制终端(如智能手机)可通过蓝牙低功耗配对的方式，建立无线通信链路。比如说，智能家居设备通过内置的蓝牙模块发射自身的一些标识信息，处于该智能家居设备的蓝牙覆盖范围内的智能手机(即控制终端)也通过蓝牙向该智能家居设备发送配对请求，智能家居设备响应该配对请求，使得控制终端和该智能家居设备之间建立无线通信链路。在建立连接时，为了保障安全性，智能手机用户可能需要输入人工设定的针对节点的密码或者扫描设备二维码获取密码信息。建立无线通信链路的方式并不限于以上所述，这里不再一一赘述。
[0036]接着，在步骤102中，智能家居设备与控制终端交互判断双方是否为已有智能网络中的设备。此时有三种情况(排除双方都是同一个网络系统设备的情况):
[0037]1.智能控制设备和智能节点(即智能家居设备)都不属于智能家居系统；此时需要建立一个新的智能网络系统，进入步骤104，双方交换网络配置信息。例如，智能控制终端生成网络ID，根据密码生成网络密钥，为智能节点选择分组，并将信息发送给智能节点。当然，网络ID也可以由智能节点生成，密钥由双方利用Public/Private Key方式推导得出，信息生成方式不限于此。在本步骤中，智能家居设备与控制终端需协商建立初始网络配置信息。比如说，智能家居设备包含有出厂网络标识号FID(如11111111)，智能家居设备将该FID配置为智能家居系统的网络标识号(NID)，并通过建立的无线通信链路，将该FID发送给控制终端。控制终端将该智能家居设备的FID默认配置为智能家居系统的网络标识号(NID)，此时，智能家居设备与控制终端组建了一个网络标识号为11111111的初始网络。当然，控制终端也可以对该NID进行设置，如将NID设置为11111110、011111111等，只需控制终端与智能家居设备设置相同的网络标识号，即可组建成一个初始的智能家居系统。当然，FID和NID也可以采用四字节标识，具体表示方式并不限定于此。
[0038]2.智能控制设备已属于智能家居系统，智能节点不属于智能家居系统；此时，智能节点需要配置。智能控制设备将现有网络的ID信息，加密信息以及新节点的分组信息发送给待配置节点；
[0039]3.智能节点设备属于智能家居系统，智能控制设备不属于智能家居系统；此时智能控制设备需要配置，待配置设备通过连接从节点读取网络ID，加密信息以及节点的分组和状态信息等；
[0040]网络配置信息交互完成后，双方可以断开连接，此时智能节点或者专用智能设备进入105的正常工作状态；也可以继续保持连接，并按照图3所示的方式实现网络的控制和监测。
[0041]接着，在步骤105中，智能家居设备在建立或加入的智能网络中正常工作，如广播自身信息并接收其他节点发送的信息等。
[0042]接着，在步骤106中，智能家居设备判断当前是否处于以下状态:接收到针对本智能家居设备的控制指令；或者，收到需要转发的指令；或者，本智能家居设备的状态发生变化，需通知其他节点。
[0043]具体地说，在同一个智能家居系统中，控制终端(如智能手机或遥控器)可以发送携带有识别码的控制指令，以控制识别码所标识的智能家居设备(如照明装置)，比如可以控制某个照明装置的开启和关闭，调节照明装置的亮度、颜色等。控制指令中携带的识别码为网络ID，分组ID，以及智能家居设备出厂前设置在智能家居设备内的身份标识号(ID)，通过这些ID可以唯一确定本控制指令所针对的智能家居设备。例如设备ID可由唯一的6字节二进制代码表示，在智能家居设备出厂时随机生成。控制终端将携带有该ID的控制指令在本控制终端的无线广播覆盖范围内，进行广播。
[0044]接收到控制指令的智能家居设备，将本智能家居设备内的网络ID，分组ID，以及身份标识号(ID)与携带在控制指令内的识别码进行比对，即判断该控制指令是否为发送给本智能家居设备的控制指令。如果比对结果不匹配，则说明该控制指令是发送给其他智能家居设备，即需要转发该控制指令。比如说，如果接收到控制指令的智能家居设备判定该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不同，比如控制指令中的ID为A，接收到该控制指令的智能家居设备的ID为B，则ID为B的智能家居设备继续无线广播该控制指令。
[0045]如果比对结果匹配，例如网络ID匹配，而分组ID是针对所有设备，或者网络ID匹配，分组ID也匹配，设备ID为通用广播ID，或者网络ID，分组ID，以及设备ID都匹配，则说明该控制指令是发送给本智能家居设备的，需要响应该控制指令，即执行该控制指令所指示的操作，在操作完成后，可以根据需要将本智能家居设备的状态变化通知给控制终端。
[0046]因此，本实施方式中的智能家居设备可能会处于以下三种情况:
[0047](I)接收到针对本智能家居设备的控制指令，该控制指令可能是控制终端发送的，也可能是其他智能家居设备转发的；
[0048](2)接收到控制指令，但根据该控制指令中携带的ID判定该控制指令并非是针对本智能家居设备的；
[0049](3)本智能家居设备的状态发生了变化，如从开启状态变为了关闭状态。
[0050]当智能家居设备判断当前处于上述三种情况之一时，进入步骤107，否则，回到步骤105，继续广播自身信息并接收其他节点信息。
[0051]在步骤107中，智能家居设备转发控制指令或响应指令，或将自身的状态变化通知给其他节点。并在本步骤后回到步骤105。
[0052]比如说，如果在步骤106中，智能家居设备判定接收到了针对本智能家居设备的控制指令，则在本步骤中，响应该控制指令。如智能家居设备根据该控制指令开启或关闭、智能家居设备调节温度或者调节亮度等等，这里不再一一赘述。
[0053]如果在步骤106中，智能家居设备判定接收到不是针对本智能家居设备的控制指令，则在本步骤中，转发收到的控制指令，如在无线广播覆盖范围内继续广播控制指令，使得处于覆盖范围内的其他智能家居设备能够接收到该控制指令。通过智能家居设备对控制指令的转发，可保证任一智能家居设备(无论该设备是否处于控制终端的信号覆盖范围内)，都能接收到同一智能家居系统中的控制终中的控制指令。
[0054]如果在步骤106中，智能家居设备判定本智能家居设备的状态发生了变化(比如，空调为开启状态、BLE照明装置当前发光颜色为黄色等等)，则在本步骤中，智能家居设备将状态变化信息进行广播，供覆盖范围内的其他智能家居设备或控制终端能够接收到广播的状态变化信息。接收到该状态变化信息的智能家居设备，在无线广播覆盖范围内继续广播状态变化信息，通过多个中间智能家居设备的无线广播，可保证控制终端能够接收到该状态变化信息。控制终端在收到其他节点发来的状态变化信息后，呈现给用户。
[0055]在本步骤后回到步骤105。
[0056]上述流程介绍了智能家居设备如何建立(或加入)一个智能网络系统，以及在该系统中，智能家居设备的工作方式。下面以控制终端为遥控器为例进行说明。
[0057]某智能家居系统的示意图如图2所示，所述系统包括遥控器10、第一智能家居设备21、第二智能家居设备22、第三智能家居设备23、第四智能家居设备24、第五智能家居设备25、第六智能家居设备26。其中，第一智能家居设备21的FID为11111111，ID 为 aaaaaaaaaaaa ;第二智能家居设备 22 的 FID 为 22222222，ID 为 bbbbbbbbbbbb ;第三智能家居设备23的FID为33333333，ID为cccccccccccc ;第四智能家居设备24的FID 为 44444444，ID 为 dddddddddddd ;第五智能家居设备 25 的 FID 为 55555555，ID 为eeeeeeeeeeee ;第六智能家居设备 26 的 FID 为 66666666、ID 为 hhhhhhhhhhhh。
[0058]该智能家居系统是通过遥控器与第一智能家居设备21通过蓝牙配对建立无线通信链路组建初始智能家居系统，并把第一智能家居设备21的FID:11111111配置为该智能家居系统的NID (当然，配置的NID可以由遥控器随机产生发送给第一智能家居设备21)，因而该智能家居系统的NID为11111111，通过该NID可以确定唯一的智能家居系统。其他智能家居设备通过与遥控器进行蓝牙配对建立无线通信链路加入到该智能家居系统。
[0059]在遥控器无线广播覆盖范围内的智能家居设备为第一智能家居设备21和第二智能家居设备22，在第一智能家居设备21无线广播覆盖范围内的智能家居设备为第三智能家居设备23和第四智能家居设备24，在第二智能家居设备22无线广播覆盖范围内的智能家 居设备为第五智能家居设备25和第六智能家居设备26。
[0060]若用户需要开启第五智能家居设备25，则使用遥控器发送包含ID为eeeeeeee的控制指令，该控制指令被无线广播给第一智能家居设备21和第二智能家居设备22，接收到控制指令的第一智能家居设备21和第二智能家居设备22分别判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码均不相同，第一智能家居设备21和第二智能家居设备22在各自无线广播覆盖范围内继续广播该控制指令。第一智能家居设备21将包含ID为eeeeeeee的控制指令无线广播给第三智能家居设备23和第四智能家居设备24 ;第三智能家居设备23接收该控制指令并判断该控制指令的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不相同，第三智能家居设备23继续广播该控制指令；第四智能家居设备24接收到该控制值令并判断该控制指令的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不相同，第四智能家居设备24继续广播该控制指令。
[0061]第二智能家居设备22将包含ID为eeeeeeee的控制指令无线广播给第五智能家居设备25和第六智能家居设备26 ;第五智能家居设备25接收该控制指令并判断该控制指令的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不相同，第五智能家居设备25继续广播该控制指令；第六智能家居设备26接收该控制指令并判断该控制指令的识别码与本智能家居设备内设置的识别码相同，第六智能家居设备26响应该控制指令，第六智能家居设备26开启，并生成状态变化信息(即第六智能家居设备26的开启状态信息)，该状态变化信息根据需要通过第二智能家居设备22无线广播给遥控器。
[0062]需要说明的是，在本实施方式中，控制终端不仅可以是遥控器、开关等设备，还可以是手机、PAD等终端设备。智能手机将携带有识别码的控制指令发送给与本智能手机建立通信链路的智能家居设备，再通过智能家居设备将控制指令以广播的方式转发给全网。
[0063]下面以控制终端为智能手机为例，对如何实现针对智能家居系统中的智能家居设备的控制进行说明。
[0064]如图3所示为某智能家居系统的示意图，其中11为智能手机。智能手机与第一智能家居设备21通过蓝牙配对建立无线通信链路。若用户希望通过智能手机控制第五智能家居设备25关闭，那么通过智能手机产生的包含ID为eeeeeeeeeeee的控制指令发送给与其配对的第一智能家居设备21。在第一智能家居设备21无线广播覆盖范围内的智能家居设备为第二智能家居设备22、第三智能家居设备23和第四智能家居设备24。第一智能家居设备21判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不同，因此，第一智能家居设备21将该控制指令无线广播给第二智能家居设备22、第三智能家居设备23和第四智能家居设备24。
[0065]在第二智能家居设备22的无线广播覆盖范围内的智能家居设备为第五智能家居设备25和第六智能家居设备26，第二智能家居设备22将该控制指令无线广播给第五智能家居设备25和第六智能家居设备26 ;第六智能家居设备26接收该控制指令并判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不相同，第六智能家居设备26继续无线广播该控制指令。
[0066]第五智能家居设备25接收到该控制指令并判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码相同，则智能家居设备响应该控制指令，根据该控制指令关闭本智能家居设备25，并生成状态变化信息即第五智能家居设备25的关闭状态信息根据需要通过原传输路径无线广播给智能手机。
[0067]由于可见，智能手机只需与某个智能家居系统中的一个智能家居设备完成配对，即可对该智能家居系统中的其他所有智能家居设备进行控制，另外，智能手机也可以根据实际情况选取最有效的用于配对的智能家居设备。该控制方法使智能手机采用最小的软件更改即可实现任一智能家居设备的控制，该最小的软件更改为:仅在智能手机的应用层做更改，比如Android或1S的应用层，而且采用此种更改并不牺牲鲁棒性。
[0068]另外，为了保证智能家居系统的安全性，当控制终端与智能家居设备第一次进行配对并建立无线通信链路时，用户设定验证密码，一旦增加了密码，当控制终端接入某一智能家居系统时需要通过使用密码通过验证，进一步地增加了智能家居系统的安全性。
[0069]相比于现有技术中利用中央控制器控制的方法，通过使用各智能家居设备的无线广播功能，用户可以利用多个控制终端同时通过不同的控制路径实现对智能家居设备的控制，避免了中央处理器因为通信拥塞而导致的性能下降，提高了智能家居系统的结构灵活性；并且由于多个控制终端可以同时通过不同的控制路径实现对智能家居设备的控制，对智能家居设备的控制并不依赖某一特定控制路径，如果某一控制路径出现故障，控制指令可以通过其他控制路径继续进行传输，相比于使用中央控制器时若出现故障会导致整个系统瘫痪的情况，本发明中的控制方法极大地提高了智能家居系统正常运行的稳定性。
[0070]因此该控制方法可以有效提高整个智能家居系统的结构灵活性和系统稳定性，极大提高了用户体验。
[0071]本发明的第二实施方式涉及一种智能家居系统的控制方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上作了改进，主要改进之处在于:在本发明第二实施方式中，携带在控制指令中的识别码针对的不仅可以是一个智能家居设备，也可以是一个智能家居设备组，使得控制终端可以控制同一组的智能家居设备。
[0072]具体地说，在智能家居设备内不仅设置有身份标识号ID、网络标识号NID，还是设置有组标识号GID。智能家居设备收到的控制指令中携带的是组标识号GID，该智能家居设备判断携带的GID与本智能家居设备内设置的GID是否相同，如果相同，则响应该控制指令，同时转发该控制指令，已保证该组内的其他智能家居设备也能接收到该控制指令。
[0073]比如说，组标识号可由16位二进制代码表示，用于识别智能家居系统中的组，组标识号的具体表示方式并不限定于此。比如第一智能家居设备的组标识号为0001，第二智能家居设备的组标识号为0001，第三智能家居设备的组标识号为0001，第四智能家居设备的组标识号为0010，第五智能家居设备的组标识号为0010，第六智能家居设备的组标识号为0011，第七智能家居设备的组标识号为0011。其中第六智能家居设备和第七智能家居设备的组标识号0011为0001与0010相与得到的，因而0011既属于0001组，又属于0010组。
[0074]若用户希望通过控制终端控制0001组的智能家居设备开启，则控制终端发送包含组标识号为0001的控制指令，则第一智能家居设备、第二智能家居设备和第三智能家居设备被开启，同时控制终端可以选择控制第六智能家居设备和第七智能家居设备开启或关闭。同样地，若用户希望通过控制终端控制0002组的智能家居设备开启，则控制终端发送包含组标识号为0002的控制指令，则第四智能家居设备和第五智能家居设备被开启，同时控制终端可以选择控制第六智能家居设备和第七智能家居设备开启或关闭。若用户希望通过控制终端控制0011组的智能家居设备，则控制终端发送包含组标识号为0011号的控制指令，则第六智能家居设备和第七智能家居设备被开启。
[0075]通过对智能家居设备配置的组标识号，控制终端可以控制同一组的智能家居设备，实现对智能家居设备的分组控制，提高了用户体验。
[0076]本发明的第三实施方式涉及一种智能家居系统的控制方法。第三实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步的改进，主要改进之处在于:在本发明第三实施方式中，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播控制指令的步骤中，包含以下子步骤:智能家居设备在继续广播控制指令之前，判断控制指令是否已被本智能家居设备广播过或者指令允许转发的次数已经降为O次，如果被本智能家居设备广播过或者指令已经不允许转发，则本智能家居设备不再广播控制指令。通过对智能家居设备无线广播同一控制指令的转发次数进行设置，可以避免整个智能家居系统的额外功耗以及形成广播风暴，提高智能家居系统组建的灵活性，提高了用户体验。
[0077]具体地说，智能家居设备X接收到控制指令M,智能家居设备X在广播控制指令M之前，判断控制指令是否已被本智能家居X广播过或者指令允许转发次数大于O次，若该控制指令M还未被智能家居设备X广播且允许转发，则智能家居设备X广播该控制指令M并将广播信息中的允许转发次数减I。若智能家居设备X已经广播过控制指令M，当智能家居设备X再次接收到控制指令M时，该智能家居设备X判断控制指令已被本智能家居设备广播过，则本智能家居设备X不再广播该控制指令。若智能家居设备X没有广播过控制指令M，当智能家居设备X接收到控制指令M时，该智能家居设备X判断控制指令M已不允许转发(允许转发次数已经降为O)，则本智能家居设备X不再广播该控制指令。
[0078]通过对智能家居设备无线广播次数的设置，可以避免整个智能家居系统由于智能家居设备的无线广播次数不合理而产生的额外功耗，提高了智能家居系统组建的灵活性，提高了用户体验。
[0079]本发明第四实施方式涉及一种智能家居系统，包含:多个智能家居设备和至少一个控制终端，智能家居系统的结构示意图如图4所示，其中，E和F为大于I的自然数。
[0080]在该智能家居系统中，智能家居设备用于在与所述控制终端建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智 能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统。
[0081]所述控制终端用于在与所述智能家居设备建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述智能家居设备通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统。
[0082]所述智能家居设备还用于响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。
[0083]具体地说，控制终端为专用控制终端，或通用控制终端。专用控制终端用于在本控制终端的无线广播覆盖范围内，广播携带有识别码的控制指令。通用控制终端用于通过与智能家居设备建立的无线通信链接，将控制指令发送至智能家居设备。智能家居设备的结构示意图如图5所示，包含:
[0084]判断模块，用于判断接收到的控制指令内的识别码与本智能家居内设置的识别码是否相同；
[0085]响应模块，用于在所述判断模块判定相同时响应所述控制指令；
[0086]转发模块，用于在所述判断模块判定不同时在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述控制指令；
[0087]状态变化信息生成模块，用于在所述响应模块响应所述控制指令后生成状态变化信息；
[0088]状态变化通知模块，用于在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述状态变化信息；
[0089]所述转发模块还用于在接收到来自同一智能家居系统中的其他智能家居设备的状态变化信息时，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述状态变化信息。
[0090]另外，需要说明的是，携带在控制指令内的识别码为智能家居设备的身份标识号；或者，携带在控制指令内的识别码为用于标识一组智能家居设备的组标识号。
[0091]不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0092]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种智能家居系统的控制方法，其特征在于，包含以下步骤: A、智能家居设备与控制终端建立无线通信链接； B、所述智能家居设备或所述控制终端检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则所述智能家居设备与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统； C、所述智能家居设备响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。2.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，所述控制终端为专用控制终端，或通用控制终端；当所述控制终端为专用控制终端时，所述步骤C包含以下子步骤: Cl、所述控制终端在本控制终端的无线广播覆盖范围内，广播携带有识别码的控制指令； C2、接收到所述控制指令的智能家居设备判断该控制指令内的识别码是否只针对本智能家居节点，如果是则响应所述控制指令，如果不是则在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述控制指令； C3、重复所述步骤C2，直至所述控制指令被智能家居设备响应。3.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，当所述控制终端为通用控制终端，所述步骤C包含以下子步骤: C11、所述控制终端与所述智能家居系统内的智能家居设备建立无线通信链接； C21、所述控制终端将控制指令发送给建立无线通信链接的智能家居设备； C31、收到所述控制指令的智能家居设备判断该控制指令内的识别码是否只针对本家居节点，如果是则响应所述控制指令，如果不是则在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述控制指令； C41、重复所述步骤C31，直至所述控制指令被智能家居设备响应。4.根据权利要求2或3所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，所述携带在控制指令内的识别码为智能家居设备的身份标识号；或者， 所述携带在控制指令内的识别码为用于标识一组或者多组智能家居设备的组标识号。5.根据权利要求2或3所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，所述在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述控制指令的步骤中，包含以下子步骤: 所述智能家居设备在广播所述控制指令之前，判断所述控制指令是否已被本智能家居设备广播过或者允许转发次数大于O次，如果被本智能家居设备广播过或者不允许转发，则本智能家居设备不再广播所述控制指令；如果尚未被本智能家居设备广播过或者尚未达到允许转发的次数，则再广播所述控制指令。6.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，还包含以下步骤: 所述智能家居设备将本智能家居设备的状态变化信息，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内进行广播； 接收到所述状态变化信息的智能家居设备，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述状态变化信息。7.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，所述网络配置信息包含以下之一或其任意组合: 网络标识号，分组信息，加密信息。8.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述智能家居设备与控制终端以蓝牙配对的方式建立所述无线通信链路。9.一种智能家居系统，其特征在于，包含:多个智能家居设备和至少一个控制终端； 所述智能家居设备用于在与所述控制终端建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统； 所述控制终端用于在与所述智能家居设备建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述智能家居设备通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统； 所述智能家居设备还用于响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。10.根据权利要求9所述的智能家居系统，其特征在于，所述控制终端为专用控制终端，或通用控制终端； 所述专用控制终端用于在本控制终端的无线广播覆盖范围内，广播携带有识别码的控制指令； 所述通用控制终端用于通过与智能家居设备建立的无线通信链接，将控制指令发送至智能家居设备； 所述智能家居设备包含: 判断模块，用于判断接收到的控制指令内的识别码与本智能家居内设置的识别码是否相同； 响应模块，用于在所述判断模块判定相同时响应所述控制指令； 转发模块，用于在所述判断模块判定不同时在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述控制指令。11.根据权利要求10所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能家居设备还包含: 状态变化信息生成模块，用于生成状态变化信息； 状态变化通知模块，用于在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述状态变化信息； 所述转发模块还用于在接收到来自同一智能家居系统中的其他智能家居设备的状态变化信息时，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述状态变化信息。12.根据权利要求10或11所述的智能家居系统，其特征在于， 所述携带在控制指令内的识别码为智能家居设备的身份标识号；或者，所述携带在控制指令内的识别码为用于标识一组智能家居设备的组标识号。
【专利摘要】本发明涉及智能家居领域，公开了一种智能家居系统及其控制方法。本发明中，智能家居系统包含智能家居节点(例如LED灯，各种传感器)，智能家居专有控制设备(例如遥控器，无线开关，无线温湿度控制面板)，以及通用智能家居控制设备(例如智能手机，平板电脑)，利用通用智能家居控制设备配置网络，建立起包含多个智能家居设备、专有控制设备的Mesh网络。配置入网的节点和设备，可通过交互，实现智能家居功能。使得智能家居系统稳定性强，结构灵活，极大地提高了用户体验。
【IPC分类】G05B19/418, G05B15/02
【公开号】CN104898449
【申请号】CN201510300886
【发明人】郑明剑, 金海鹏
【申请人】泰凌微电子（上海）有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月4日
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能家居领域，特别涉及智能家居系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]随着移动智能终端的快速发展，家居设备也越来越智能化。智能家居系统是以住宅空间为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将与家居生活有关的设备进行集成，构建高效的住宅设施和家庭日程事务的管理系统，提升家居设备安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
[0003]目前，对于智能家居系统内部的智能家居设备的控制均是采用中央控制器(或者家庭网关)的控制方式，即通过控制终端控制中央控控制器，中央控制器通过执行控制终端的指令对智能家居设备进行控制。这种方式对于中央控制器的依赖非常大，不管是远程控制还是近距离控制，都是通过网关进行，延时和用户体验都很差。这种点对多点的控制方式结构灵活性差，如果几个控制终端要同时访问智能家居系统并分别对多个智能家居设备进行控制，就可能产生通信拥堵并导致系统的运行速度降低。而且，该种控制方式的稳定性较差，即智能家居系统中的所有设备均依赖中央控制器，若中央控制器出现故障，可能会导致整个智能家居系统瘫痪。因此需要构造一种结构更加灵活，稳定性更好的控制方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种智能家居系统及其控制方法，使得智能家居系统稳定性强，结构灵活，极大地提高了用户体验。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种智能家居系统的控制方法，包含以下步骤:
[0006]A、智能家居设备与控制终端建立无线通信链接；
[0007]B、所述智能家居设备或所述控制终端检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则所述智能家居设备与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统；
[0008]C、所述智能家居设备响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。
[0009]本发明的实施方式还提供了一种智能家居系统，包含:多个智能家居设备和至少一个控制终端；
[0010]所述智能家居设备用于在与所述控制终端建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统；
[0011]所述控制终端用于在与所述智能家居设备建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述智能家居设备通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统；
[0012]所述智能家居设备还用于响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。
[0013]智能家居系统包含智能家居节点(例如LED灯，各种传感器)，智能家居专有控制设备(例如遥控器，无线开关，无线温湿度控制面板)，以及通用智能家居控制设备(例如智能手机，平板电脑)。
[0014]控制步骤包含:
[0015]A.利用通用智能家居控制设备配置网络，这个过程包含和每个智能家居节点，专有控制设备配对以及交换网络配置信息(网络信息，分组信息，加密信息等)；
[0016]B.配置入网的节点和设备，通过交互，实现智能家居功能，主要场景包含:
[0017]a.智能家居节点和专用智能家居设备组成Mesh网络
[0018]b.通用智能家居设备与某一个智能家居节点建立连接，并通过此节点实施对网络节点的控制和监测
[0019]c.专用智能家居设备直接通过Mesh网络实现对智能家居节点的控制和监测
[0020]d.智能家居节点通过Mesh网络交换状态变化信息
[0021]本发明实施方式相对于现有技术而言，提供了一种能增加智能家居系统稳定性，结构灵活性，并提高用户体验的智能家居系统的控制方法。通过利用控制终端与智能家居设备之间建立的无线通信链接，配置网络，这个过程可包含诸如遥控器，无线开关，无线温湿度控制面板等专用控制终端和每个智能家居节点，以及诸如手机、平板电脑等通用控制终端与各智能家居节点的配对以及网络配置信息的交换，从而建立起包含多个智能家居设备的Mesh网络(无线网状网络)。配置入网的节点和设备，可通过交互，实现智能家居功能。相比于现有技术中利用中央控制器的控制方法，用户可以利用多个控制终端同时通过不同的控制路径实现对智能家居设备的控制，避免了中央处理器因为通信拥塞而导致的性能下降，提高了智能家居系统的结构灵活性；并且由于多个控制终端可以同时通过不同的控制路径实现对智能家居设备的控制，对智能家居设备的控制并不依赖某一特定控制路径，如果某一控制路径出现故障，控制指令可以通过其他控制路径继续进行传输，相比于使用中央控制器时若出现故障会导致整个系统瘫痪的情况，本发明实施方式中的控制方法极大地提高了智能家居系统正常运行的稳定性。因此该控制方法可以有效提高整个智能家居系统的结构灵活性和系统稳定性，极大提高了用户体验。
[0022]另外，控制终端为专用控制终端，或通用控制终端；当所述控制终端为专用控制终端时，所述步骤C包含以下子步骤:Cl、所述控制终端在本控制终端的无线广播覆盖范围内，广播携带有识别码的控制指令；C2、接收到所述控制指令的智能家居设备判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码是否相同，如果相同则响应所述控制指令，如果不同则在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述控制指令；C3、重复所述步骤C2，直至所述控制指令被智能家居设备响应。使得专用智能家居设备(如遥控器)可直接通过Mesh网络实现对任一智能家居节点的控制和监测。
[0023]另外，当所述控制终端为通用控制终端时，所述步骤C包含以下子步骤:C11、所述控制终端与所述智能家居系统内的智能家居设备建立无线通信链接；C21、所述控制终端将控制指令发送给建立无线通信链接的智能家居设备；C31、收到所述控制指令的智能家居设备判断该控制指令内的识别码与本智能家居内设置的识别码是否相同，如果相同则响应所述控制指令，如果不同则在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述控制指令；C41、重复所述步骤C31，直至所述控制指令被智能家居设备响应。通过智能家居系统中的各智能家居设备的无线广播功能，可使得通用智能家居设备(如手机)与某一个智能家居节点建立连接后，可通过此节点实施对网络内任意节点的控制和监测。
[0024]另外，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播控制指令的步骤中，包含以下子步骤:智能家居设备在继续广播控制指令之前，判断控制指令是否已被本智能家居设备广播过或者已经不允许转发，如果被本智能家居设备广播过或允许转发次数已经降为O次，则本智能家居设备不再广播控制指令，通过对每个智能家居设备广播次数的合理设置可以降低智能家居设备的功耗。
[0025]另外，携带在控制指令内的识别码为智能家居设备的身份标识号；或者，携带在控制指令内的识别码为用于标识一组智能家居设备的组标识号。由于智能家居设备内可以进行分组控制，并且设置的分组识别码可采用比特掩模方式，每个比特对应一个分组。使得一个控制指令可以针对一个或多个分组。由此可见，通过组标识号可以对具有相应组标识号的智能家居设备进行分组控制，增加了控制的灵活性，提高了用户体验。
[0026]另外，在所述智能家居设备在响应所述控制指令后，还包含以下步骤:
[0027]将响应所述控制指令后生成的状态变化信息，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内进行广播；接收到所述状态变化信息的智能家居设备，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述状态变化信息。由于智能家居节点可通过Mesh网络交换状态变化信息，可使得发送或广播控制指令的控制终端，可以获知控制的智能家居设备的状态变化。
【附图说明】
[0028]图1是根据本发明第一实施方式的智能家居系统的控制方法的流程图；
[0029]图2是根据本发明第一实施方式的控制终端为遥控器时的智能家居系统的示意图；
[0030]图3是根据本发明第一实施方式的控制终端为智能手机时的智能家居系统的示意图；
[0031]图4是根据本发明第四实施方式的智能家居系统的结构示意图；
[0032]图5是根据本发明第四实施方式中的智能家居设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许 多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0034]本发明的第一实施方式涉及一种智能家居系统的控制方法。如图1所示，步骤101至步骤104为智能家居设备以及控制终端(如专用控制终端或通用控制终端)加入网络的过程，专用控制终端可以是遥控器，无线开关，无线温湿度控制面板等，通用控制终端可以是智能手机，平板电脑等。
[0035]具体地说，在步骤101中，智能家居设备与智能控制终端建立无线连接。例如，双方都支持蓝牙低功耗连接，智能家居设备与一个控制终端(如智能手机)可通过蓝牙低功耗配对的方式，建立无线通信链路。比如说，智能家居设备通过内置的蓝牙模块发射自身的一些标识信息，处于该智能家居设备的蓝牙覆盖范围内的智能手机(即控制终端)也通过蓝牙向该智能家居设备发送配对请求，智能家居设备响应该配对请求，使得控制终端和该智能家居设备之间建立无线通信链路。在建立连接时，为了保障安全性，智能手机用户可能需要输入人工设定的针对节点的密码或者扫描设备二维码获取密码信息。建立无线通信链路的方式并不限于以上所述，这里不再一一赘述。
[0036]接着，在步骤102中，智能家居设备与控制终端交互判断双方是否为已有智能网络中的设备。此时有三种情况(排除双方都是同一个网络系统设备的情况):
[0037]1.智能控制设备和智能节点(即智能家居设备)都不属于智能家居系统；此时需要建立一个新的智能网络系统，进入步骤104，双方交换网络配置信息。例如，智能控制终端生成网络ID，根据密码生成网络密钥，为智能节点选择分组，并将信息发送给智能节点。当然，网络ID也可以由智能节点生成，密钥由双方利用Public/Private Key方式推导得出，信息生成方式不限于此。在本步骤中，智能家居设备与控制终端需协商建立初始网络配置信息。比如说，智能家居设备包含有出厂网络标识号FID(如11111111)，智能家居设备将该FID配置为智能家居系统的网络标识号(NID)，并通过建立的无线通信链路，将该FID发送给控制终端。控制终端将该智能家居设备的FID默认配置为智能家居系统的网络标识号(NID)，此时，智能家居设备与控制终端组建了一个网络标识号为11111111的初始网络。当然，控制终端也可以对该NID进行设置，如将NID设置为11111110、011111111等，只需控制终端与智能家居设备设置相同的网络标识号，即可组建成一个初始的智能家居系统。当然，FID和NID也可以采用四字节标识，具体表示方式并不限定于此。
[0038]2.智能控制设备已属于智能家居系统，智能节点不属于智能家居系统；此时，智能节点需要配置。智能控制设备将现有网络的ID信息，加密信息以及新节点的分组信息发送给待配置节点；
[0039]3.智能节点设备属于智能家居系统，智能控制设备不属于智能家居系统；此时智能控制设备需要配置，待配置设备通过连接从节点读取网络ID，加密信息以及节点的分组和状态信息等；
[0040]网络配置信息交互完成后，双方可以断开连接，此时智能节点或者专用智能设备进入105的正常工作状态；也可以继续保持连接，并按照图3所示的方式实现网络的控制和监测。
[0041]接着，在步骤105中，智能家居设备在建立或加入的智能网络中正常工作，如广播自身信息并接收其他节点发送的信息等。
[0042]接着，在步骤106中，智能家居设备判断当前是否处于以下状态:接收到针对本智能家居设备的控制指令；或者，收到需要转发的指令；或者，本智能家居设备的状态发生变化，需通知其他节点。
[0043]具体地说，在同一个智能家居系统中，控制终端(如智能手机或遥控器)可以发送携带有识别码的控制指令，以控制识别码所标识的智能家居设备(如照明装置)，比如可以控制某个照明装置的开启和关闭，调节照明装置的亮度、颜色等。控制指令中携带的识别码为网络ID，分组ID，以及智能家居设备出厂前设置在智能家居设备内的身份标识号(ID)，通过这些ID可以唯一确定本控制指令所针对的智能家居设备。例如设备ID可由唯一的6字节二进制代码表示，在智能家居设备出厂时随机生成。控制终端将携带有该ID的控制指令在本控制终端的无线广播覆盖范围内，进行广播。
[0044]接收到控制指令的智能家居设备，将本智能家居设备内的网络ID，分组ID，以及身份标识号(ID)与携带在控制指令内的识别码进行比对，即判断该控制指令是否为发送给本智能家居设备的控制指令。如果比对结果不匹配，则说明该控制指令是发送给其他智能家居设备，即需要转发该控制指令。比如说，如果接收到控制指令的智能家居设备判定该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不同，比如控制指令中的ID为A，接收到该控制指令的智能家居设备的ID为B，则ID为B的智能家居设备继续无线广播该控制指令。
[0045]如果比对结果匹配，例如网络ID匹配，而分组ID是针对所有设备，或者网络ID匹配，分组ID也匹配，设备ID为通用广播ID，或者网络ID，分组ID，以及设备ID都匹配，则说明该控制指令是发送给本智能家居设备的，需要响应该控制指令，即执行该控制指令所指示的操作，在操作完成后，可以根据需要将本智能家居设备的状态变化通知给控制终端。
[0046]因此，本实施方式中的智能家居设备可能会处于以下三种情况:
[0047](I)接收到针对本智能家居设备的控制指令，该控制指令可能是控制终端发送的，也可能是其他智能家居设备转发的；
[0048](2)接收到控制指令，但根据该控制指令中携带的ID判定该控制指令并非是针对本智能家居设备的；
[0049](3)本智能家居设备的状态发生了变化，如从开启状态变为了关闭状态。
[0050]当智能家居设备判断当前处于上述三种情况之一时，进入步骤107，否则，回到步骤105，继续广播自身信息并接收其他节点信息。
[0051]在步骤107中，智能家居设备转发控制指令或响应指令，或将自身的状态变化通知给其他节点。并在本步骤后回到步骤105。
[0052]比如说，如果在步骤106中，智能家居设备判定接收到了针对本智能家居设备的控制指令，则在本步骤中，响应该控制指令。如智能家居设备根据该控制指令开启或关闭、智能家居设备调节温度或者调节亮度等等，这里不再一一赘述。
[0053]如果在步骤106中，智能家居设备判定接收到不是针对本智能家居设备的控制指令，则在本步骤中，转发收到的控制指令，如在无线广播覆盖范围内继续广播控制指令，使得处于覆盖范围内的其他智能家居设备能够接收到该控制指令。通过智能家居设备对控制指令的转发，可保证任一智能家居设备(无论该设备是否处于控制终端的信号覆盖范围内)，都能接收到同一智能家居系统中的控制终中的控制指令。
[0054]如果在步骤106中，智能家居设备判定本智能家居设备的状态发生了变化(比如，空调为开启状态、BLE照明装置当前发光颜色为黄色等等)，则在本步骤中，智能家居设备将状态变化信息进行广播，供覆盖范围内的其他智能家居设备或控制终端能够接收到广播的状态变化信息。接收到该状态变化信息的智能家居设备，在无线广播覆盖范围内继续广播状态变化信息，通过多个中间智能家居设备的无线广播，可保证控制终端能够接收到该状态变化信息。控制终端在收到其他节点发来的状态变化信息后，呈现给用户。
[0055]在本步骤后回到步骤105。
[0056]上述流程介绍了智能家居设备如何建立(或加入)一个智能网络系统，以及在该系统中，智能家居设备的工作方式。下面以控制终端为遥控器为例进行说明。
[0057]某智能家居系统的示意图如图2所示，所述系统包括遥控器10、第一智能家居设备21、第二智能家居设备22、第三智能家居设备23、第四智能家居设备24、第五智能家居设备25、第六智能家居设备26。其中，第一智能家居设备21的FID为11111111，ID 为 aaaaaaaaaaaa ;第二智能家居设备 22 的 FID 为 22222222，ID 为 bbbbbbbbbbbb ;第三智能家居设备23的FID为33333333，ID为cccccccccccc ;第四智能家居设备24的FID 为 44444444，ID 为 dddddddddddd ;第五智能家居设备 25 的 FID 为 55555555，ID 为eeeeeeeeeeee ;第六智能家居设备 26 的 FID 为 66666666、ID 为 hhhhhhhhhhhh。
[0058]该智能家居系统是通过遥控器与第一智能家居设备21通过蓝牙配对建立无线通信链路组建初始智能家居系统，并把第一智能家居设备21的FID:11111111配置为该智能家居系统的NID (当然，配置的NID可以由遥控器随机产生发送给第一智能家居设备21)，因而该智能家居系统的NID为11111111，通过该NID可以确定唯一的智能家居系统。其他智能家居设备通过与遥控器进行蓝牙配对建立无线通信链路加入到该智能家居系统。
[0059]在遥控器无线广播覆盖范围内的智能家居设备为第一智能家居设备21和第二智能家居设备22，在第一智能家居设备21无线广播覆盖范围内的智能家居设备为第三智能家居设备23和第四智能家居设备24，在第二智能家居设备22无线广播覆盖范围内的智能家 居设备为第五智能家居设备25和第六智能家居设备26。
[0060]若用户需要开启第五智能家居设备25，则使用遥控器发送包含ID为eeeeeeee的控制指令，该控制指令被无线广播给第一智能家居设备21和第二智能家居设备22，接收到控制指令的第一智能家居设备21和第二智能家居设备22分别判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码均不相同，第一智能家居设备21和第二智能家居设备22在各自无线广播覆盖范围内继续广播该控制指令。第一智能家居设备21将包含ID为eeeeeeee的控制指令无线广播给第三智能家居设备23和第四智能家居设备24 ;第三智能家居设备23接收该控制指令并判断该控制指令的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不相同，第三智能家居设备23继续广播该控制指令；第四智能家居设备24接收到该控制值令并判断该控制指令的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不相同，第四智能家居设备24继续广播该控制指令。
[0061]第二智能家居设备22将包含ID为eeeeeeee的控制指令无线广播给第五智能家居设备25和第六智能家居设备26 ;第五智能家居设备25接收该控制指令并判断该控制指令的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不相同，第五智能家居设备25继续广播该控制指令；第六智能家居设备26接收该控制指令并判断该控制指令的识别码与本智能家居设备内设置的识别码相同，第六智能家居设备26响应该控制指令，第六智能家居设备26开启，并生成状态变化信息(即第六智能家居设备26的开启状态信息)，该状态变化信息根据需要通过第二智能家居设备22无线广播给遥控器。
[0062]需要说明的是，在本实施方式中，控制终端不仅可以是遥控器、开关等设备，还可以是手机、PAD等终端设备。智能手机将携带有识别码的控制指令发送给与本智能手机建立通信链路的智能家居设备，再通过智能家居设备将控制指令以广播的方式转发给全网。
[0063]下面以控制终端为智能手机为例，对如何实现针对智能家居系统中的智能家居设备的控制进行说明。
[0064]如图3所示为某智能家居系统的示意图，其中11为智能手机。智能手机与第一智能家居设备21通过蓝牙配对建立无线通信链路。若用户希望通过智能手机控制第五智能家居设备25关闭，那么通过智能手机产生的包含ID为eeeeeeeeeeee的控制指令发送给与其配对的第一智能家居设备21。在第一智能家居设备21无线广播覆盖范围内的智能家居设备为第二智能家居设备22、第三智能家居设备23和第四智能家居设备24。第一智能家居设备21判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不同，因此，第一智能家居设备21将该控制指令无线广播给第二智能家居设备22、第三智能家居设备23和第四智能家居设备24。
[0065]在第二智能家居设备22的无线广播覆盖范围内的智能家居设备为第五智能家居设备25和第六智能家居设备26，第二智能家居设备22将该控制指令无线广播给第五智能家居设备25和第六智能家居设备26 ;第六智能家居设备26接收该控制指令并判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码不相同，第六智能家居设备26继续无线广播该控制指令。
[0066]第五智能家居设备25接收到该控制指令并判断该控制指令内的识别码与本智能家居设备内设置的识别码相同，则智能家居设备响应该控制指令，根据该控制指令关闭本智能家居设备25，并生成状态变化信息即第五智能家居设备25的关闭状态信息根据需要通过原传输路径无线广播给智能手机。
[0067]由于可见，智能手机只需与某个智能家居系统中的一个智能家居设备完成配对，即可对该智能家居系统中的其他所有智能家居设备进行控制，另外，智能手机也可以根据实际情况选取最有效的用于配对的智能家居设备。该控制方法使智能手机采用最小的软件更改即可实现任一智能家居设备的控制，该最小的软件更改为:仅在智能手机的应用层做更改，比如Android或1S的应用层，而且采用此种更改并不牺牲鲁棒性。
[0068]另外，为了保证智能家居系统的安全性，当控制终端与智能家居设备第一次进行配对并建立无线通信链路时，用户设定验证密码，一旦增加了密码，当控制终端接入某一智能家居系统时需要通过使用密码通过验证，进一步地增加了智能家居系统的安全性。
[0069]相比于现有技术中利用中央控制器控制的方法，通过使用各智能家居设备的无线广播功能，用户可以利用多个控制终端同时通过不同的控制路径实现对智能家居设备的控制，避免了中央处理器因为通信拥塞而导致的性能下降，提高了智能家居系统的结构灵活性；并且由于多个控制终端可以同时通过不同的控制路径实现对智能家居设备的控制，对智能家居设备的控制并不依赖某一特定控制路径，如果某一控制路径出现故障，控制指令可以通过其他控制路径继续进行传输，相比于使用中央控制器时若出现故障会导致整个系统瘫痪的情况，本发明中的控制方法极大地提高了智能家居系统正常运行的稳定性。
[0070]因此该控制方法可以有效提高整个智能家居系统的结构灵活性和系统稳定性，极大提高了用户体验。
[0071]本发明的第二实施方式涉及一种智能家居系统的控制方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上作了改进，主要改进之处在于:在本发明第二实施方式中，携带在控制指令中的识别码针对的不仅可以是一个智能家居设备，也可以是一个智能家居设备组，使得控制终端可以控制同一组的智能家居设备。
[0072]具体地说，在智能家居设备内不仅设置有身份标识号ID、网络标识号NID，还是设置有组标识号GID。智能家居设备收到的控制指令中携带的是组标识号GID，该智能家居设备判断携带的GID与本智能家居设备内设置的GID是否相同，如果相同，则响应该控制指令，同时转发该控制指令，已保证该组内的其他智能家居设备也能接收到该控制指令。
[0073]比如说，组标识号可由16位二进制代码表示，用于识别智能家居系统中的组，组标识号的具体表示方式并不限定于此。比如第一智能家居设备的组标识号为0001，第二智能家居设备的组标识号为0001，第三智能家居设备的组标识号为0001，第四智能家居设备的组标识号为0010，第五智能家居设备的组标识号为0010，第六智能家居设备的组标识号为0011，第七智能家居设备的组标识号为0011。其中第六智能家居设备和第七智能家居设备的组标识号0011为0001与0010相与得到的，因而0011既属于0001组，又属于0010组。
[0074]若用户希望通过控制终端控制0001组的智能家居设备开启，则控制终端发送包含组标识号为0001的控制指令，则第一智能家居设备、第二智能家居设备和第三智能家居设备被开启，同时控制终端可以选择控制第六智能家居设备和第七智能家居设备开启或关闭。同样地，若用户希望通过控制终端控制0002组的智能家居设备开启，则控制终端发送包含组标识号为0002的控制指令，则第四智能家居设备和第五智能家居设备被开启，同时控制终端可以选择控制第六智能家居设备和第七智能家居设备开启或关闭。若用户希望通过控制终端控制0011组的智能家居设备，则控制终端发送包含组标识号为0011号的控制指令，则第六智能家居设备和第七智能家居设备被开启。
[0075]通过对智能家居设备配置的组标识号，控制终端可以控制同一组的智能家居设备，实现对智能家居设备的分组控制，提高了用户体验。
[0076]本发明的第三实施方式涉及一种智能家居系统的控制方法。第三实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步的改进，主要改进之处在于:在本发明第三实施方式中，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播控制指令的步骤中，包含以下子步骤:智能家居设备在继续广播控制指令之前，判断控制指令是否已被本智能家居设备广播过或者指令允许转发的次数已经降为O次，如果被本智能家居设备广播过或者指令已经不允许转发，则本智能家居设备不再广播控制指令。通过对智能家居设备无线广播同一控制指令的转发次数进行设置，可以避免整个智能家居系统的额外功耗以及形成广播风暴，提高智能家居系统组建的灵活性，提高了用户体验。
[0077]具体地说，智能家居设备X接收到控制指令M,智能家居设备X在广播控制指令M之前，判断控制指令是否已被本智能家居X广播过或者指令允许转发次数大于O次，若该控制指令M还未被智能家居设备X广播且允许转发，则智能家居设备X广播该控制指令M并将广播信息中的允许转发次数减I。若智能家居设备X已经广播过控制指令M，当智能家居设备X再次接收到控制指令M时，该智能家居设备X判断控制指令已被本智能家居设备广播过，则本智能家居设备X不再广播该控制指令。若智能家居设备X没有广播过控制指令M，当智能家居设备X接收到控制指令M时，该智能家居设备X判断控制指令M已不允许转发(允许转发次数已经降为O)，则本智能家居设备X不再广播该控制指令。
[0078]通过对智能家居设备无线广播次数的设置，可以避免整个智能家居系统由于智能家居设备的无线广播次数不合理而产生的额外功耗，提高了智能家居系统组建的灵活性，提高了用户体验。
[0079]本发明第四实施方式涉及一种智能家居系统，包含:多个智能家居设备和至少一个控制终端，智能家居系统的结构示意图如图4所示，其中，E和F为大于I的自然数。
[0080]在该智能家居系统中，智能家居设备用于在与所述控制终端建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智 能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统。
[0081]所述控制终端用于在与所述智能家居设备建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述智能家居设备通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统。
[0082]所述智能家居设备还用于响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。
[0083]具体地说，控制终端为专用控制终端，或通用控制终端。专用控制终端用于在本控制终端的无线广播覆盖范围内，广播携带有识别码的控制指令。通用控制终端用于通过与智能家居设备建立的无线通信链接，将控制指令发送至智能家居设备。智能家居设备的结构示意图如图5所示，包含:
[0084]判断模块，用于判断接收到的控制指令内的识别码与本智能家居内设置的识别码是否相同；
[0085]响应模块，用于在所述判断模块判定相同时响应所述控制指令；
[0086]转发模块，用于在所述判断模块判定不同时在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述控制指令；
[0087]状态变化信息生成模块，用于在所述响应模块响应所述控制指令后生成状态变化信息；
[0088]状态变化通知模块，用于在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述状态变化信息；
[0089]所述转发模块还用于在接收到来自同一智能家居系统中的其他智能家居设备的状态变化信息时，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述状态变化信息。
[0090]另外，需要说明的是，携带在控制指令内的识别码为智能家居设备的身份标识号；或者，携带在控制指令内的识别码为用于标识一组智能家居设备的组标识号。
[0091]不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0092]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种智能家居系统的控制方法，其特征在于，包含以下步骤: A、智能家居设备与控制终端建立无线通信链接； B、所述智能家居设备或所述控制终端检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则所述智能家居设备与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统； C、所述智能家居设备响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。2.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，所述控制终端为专用控制终端，或通用控制终端；当所述控制终端为专用控制终端时，所述步骤C包含以下子步骤: Cl、所述控制终端在本控制终端的无线广播覆盖范围内，广播携带有识别码的控制指令； C2、接收到所述控制指令的智能家居设备判断该控制指令内的识别码是否只针对本智能家居节点，如果是则响应所述控制指令，如果不是则在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述控制指令； C3、重复所述步骤C2，直至所述控制指令被智能家居设备响应。3.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，当所述控制终端为通用控制终端，所述步骤C包含以下子步骤: C11、所述控制终端与所述智能家居系统内的智能家居设备建立无线通信链接； C21、所述控制终端将控制指令发送给建立无线通信链接的智能家居设备； C31、收到所述控制指令的智能家居设备判断该控制指令内的识别码是否只针对本家居节点，如果是则响应所述控制指令，如果不是则在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述控制指令； C41、重复所述步骤C31，直至所述控制指令被智能家居设备响应。4.根据权利要求2或3所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，所述携带在控制指令内的识别码为智能家居设备的身份标识号；或者， 所述携带在控制指令内的识别码为用于标识一组或者多组智能家居设备的组标识号。5.根据权利要求2或3所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，所述在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述控制指令的步骤中，包含以下子步骤: 所述智能家居设备在广播所述控制指令之前，判断所述控制指令是否已被本智能家居设备广播过或者允许转发次数大于O次，如果被本智能家居设备广播过或者不允许转发，则本智能家居设备不再广播所述控制指令；如果尚未被本智能家居设备广播过或者尚未达到允许转发的次数，则再广播所述控制指令。6.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，还包含以下步骤: 所述智能家居设备将本智能家居设备的状态变化信息，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内进行广播； 接收到所述状态变化信息的智能家居设备，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述状态变化信息。7.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，所述网络配置信息包含以下之一或其任意组合: 网络标识号，分组信息，加密信息。8.根据权利要求1所述的智能家居系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述智能家居设备与控制终端以蓝牙配对的方式建立所述无线通信链路。9.一种智能家居系统，其特征在于，包含:多个智能家居设备和至少一个控制终端； 所述智能家居设备用于在与所述控制终端建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述控制终端通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统； 所述控制终端用于在与所述智能家居设备建立无线通信链接后，检测对端是否为已加入智能家居系统的设备，如果为已加入智能家居系统中的设备，则通过所述无线通信链接从对端获取网络配置信息，并根据所述获取的网络配置信息加入智能家居系统；如果不是已加入智能家居系统中的设备，则与所述智能家居设备通过所述无线通信链接协商网络配置信息，并根据所述协商的网络配置信息建立智能家居系统； 所述智能家居设备还用于响应收到的来自控制终端发送的或来自同一智能家居系统内的其他智能家居设备转发的控制指令。10.根据权利要求9所述的智能家居系统，其特征在于，所述控制终端为专用控制终端，或通用控制终端； 所述专用控制终端用于在本控制终端的无线广播覆盖范围内，广播携带有识别码的控制指令； 所述通用控制终端用于通过与智能家居设备建立的无线通信链接，将控制指令发送至智能家居设备； 所述智能家居设备包含: 判断模块，用于判断接收到的控制指令内的识别码与本智能家居内设置的识别码是否相同； 响应模块，用于在所述判断模块判定相同时响应所述控制指令； 转发模块，用于在所述判断模块判定不同时在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述控制指令。11.根据权利要求10所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能家居设备还包含: 状态变化信息生成模块，用于生成状态变化信息； 状态变化通知模块，用于在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内广播所述状态变化信息； 所述转发模块还用于在接收到来自同一智能家居系统中的其他智能家居设备的状态变化信息时，在本智能家居设备的无线广播覆盖范围内继续广播所述状态变化信息。12.根据权利要求10或11所述的智能家居系统，其特征在于， 所述携带在控制指令内的识别码为智能家居设备的身份标识号；或者，所述携带在控制指令内的识别码为用于标识一组智能家居设备的组标识号。
【专利摘要】本发明涉及智能家居领域，公开了一种智能家居系统及其控制方法。本发明中，智能家居系统包含智能家居节点(例如LED灯，各种传感器)，智能家居专有控制设备(例如遥控器，无线开关，无线温湿度控制面板)，以及通用智能家居控制设备(例如智能手机，平板电脑)，利用通用智能家居控制设备配置网络，建立起包含多个智能家居设备、专有控制设备的Mesh网络。配置入网的节点和设备，可通过交互，实现智能家居功能。使得智能家居系统稳定性强，结构灵活，极大地提高了用户体验。
【IPC分类】G05B19/418, G05B15/02
【公开号】CN104898449
【申请号】CN201510300886
【发明人】郑明剑, 金海鹏
【申请人】泰凌微电子（上海）有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月4日
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