專利名稱：一種家居控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種家居控制系統及其控制方法，特別是一種采用NFC結合zigbee/藍牙/zwave通信技術實現智能家居控制的系統及其控制方法。
背景技術：
NFC (Near field communication,近距離無線通信)是一種短距離的非接觸式通信技術，其結合了非接觸式感應和無線連接技術，作用于13. 56MHz頻段。與其它短距離無線通信技術相比，NFC技術更安全，反應時間更短，因此， 非常適合作為無線傳輸環境下的開關電路及電子鑰匙。現今生活中，NFC技術常于小區門禁及智能手機上應用。ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。ZigBee是一種無線連接，可工作在2. 4GHz (全球流行)、868MHz (歐洲流行)和915 MHz (美國流行)3個頻段上，分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，它的傳輸距離在10_75m的范圍內，但可以繼續增加。而zigbee技術也廣泛地應用在家居生活領域，給人們的日常生活帶來了方便、快捷、智能化的體驗。然而,所述的zigbee技術應用于家居生活中雖然智能化,但同時也會帶來一些不便，比如，用戶每次要控制家中任意一家居設備時都需在移動終端(手機、平板電腦等)的操作界面上點擊軟件程序并輸入賬號密碼，然后進行相應的操作，步驟上有些繁瑣。此外，也并未把NFC技術相結合使用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種家居控制系統及其控制方法，以解決現有技術中不能有效地將NFC數據傳輸技術與Zigbee通信技術有效結合的問題。
為達到上述目的，本發明所述的一種家居控制系統，其包括NFC標簽、移動控制終端、受控單元，上述的移動控制終端內設有用于接收數據信息的NFC模塊、與NFC模塊連接的第一控制單元、及與第一控制單元連接的第一無線通信單元；受控單元內設有第二無線通信單元及第二控制單元，二者數據連接；上述NFC模塊接收NFC標簽發送的數據信息后發送給第一控制單元，并經過第一控制單元分析處理后發出一控制指令信息給受控單元。上述第一控制單元包括解碼模塊，用于解碼NFC模塊接收到的NFC數據信息；對比模塊，用以對上述解碼后的數據信息進行比對處理；存儲模塊，其內存儲有用以發送給所述受控單元的控制指令信息；處理模塊，用以接收上述對比模塊的比對結果信息，并將從存儲模塊中擷取的控制指令信息發送給受控單元。上述第一控制單元還包括認證模塊，用以存儲用戶認證賬號及密碼，處理模塊將存儲的認證賬號及密碼信息發送至一云端服務器進行ID認證。上述第一無線通信單元與第二無線通信單元通過一網關設備進行數據傳輸。
上述第一無線通信單元與第二無線通信單元采用zigbee/藍牙/zwave通信協議。上述NFC標簽內存儲有各種用以控制家居設備的控制指令數據信息。上述受控單元為智能開關、紅外轉發器、智能插座或安全插座。本發明的有益效果本發明的家居控制系統及其控制方法有效地將NFC技術與zigbee通信技術相結合并應用于人們的家居生活中，且具有近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的特點，實現了更人性化及更好的用戶體驗。
圖I繪示本發明的家居控制系統的結構框 圖2繪示本發明的移動控制終端的結構框 圖3繪示本發明的受控單元的機構框 圖4繪示本發明的家居控制系統于實施例中的框 圖5繪示本發明的家居控制系統的控制方法的工作流程圖。
具體實施例方式為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。參照圖I至圖4所示,本發明的家居控制系統,于較佳實施例中，具體包括NFC標簽10、移動控制終端20、受控單元30，所述的NFC標簽10內存儲有各種用以控制家居設備的控制指令數據信息；所述的移動控制終端20內包含有用于接收NFC數據信息的NFC模塊201、與NFC模塊201連接的第一控制單元202、及與第一控制單元202連接的第一無線通信單元203 ;所述的受控單元30內設有第二無線通信單元301及第二控制單元302，二者數據連接，該第二無線通信單元301用以接收上述第一無線通信單元203發送控制指令信息；上述NFC模塊201可將接收到的NFC標簽10發送的NFC數據信息發送給第一控制單元202，并經過第一控制單元202分析、處理后發出一控制指令信息給受控單元30。此處的受控單元30可以為智能家居中的zigbee智能開關、紅外轉發器、智能插座及安全插座等其中的一種或幾種。本實施例中NFC標簽發射頻率為13. 56MHz。其中，上述NFC標簽10中存儲的控制家居設備(如燈具、電視、空調、插座、媒體播放器、門禁等產品)的控制指令數據信息，以模式劃分為回家模式、外出模式、睡眠模式、影院模式、浪漫模式、報警模式等，根據用戶的需要自行進行存儲。進一步說明外出模式可以表現為關閉家中所有電器的開關，關閉門窗、關閉燈具開關等；影院模式可以表現為關閉家中燈具開關、開啟電視、媒體播放器、音響等開關；浪漫模式可以表現為將室內燈具調為暗色調、打開媒體播放器開關并播放柔美的音樂等。上述第一控制單元202具體包括
解碼模塊2021，用于當接收到NFC模塊201得到的數據信息后，并對接收到的NFC數據信息進行解碼處理，將解碼后的NFC數據信息發送給下述對比模塊2022 ；
對比模塊2022，將接收到的上述解碼后的NFC數據信息進行比對處理，并得到一比對結果信息，發送給下述處理模塊2023 ；
處理模塊2023，接收到上述比對結果信息后，控制下述認證模塊2024進行ID身份認證；
認證模塊2024，用以存儲用戶輸入的認證賬號及密碼，并上述的處理模塊2023可將該認證模塊2024中存儲的賬號及密碼信息通過所述的第一無線通信單元203發送至一云端服務器進行ID身份認證；
存儲模塊2025，其內存儲有用以發送給所述受控單元30的控制指令數據信息。
此外，上述第一無線通信單元203與第二無線通信單元301通過一網關設備進行數據傳輸并采用zigbee/藍牙/zwave通信協議技術。參照圖5所示，本發明還提供一種家居控制系統的控制方法，具體步驟如下 步驟一發送讀取命令，用戶將移動控制終端靠近室內任意位置設有的NFC標簽可進
行NFC數據傳輸，接收NFC標簽發出的NFC數據信息，該NFC數據信息可根據用戶的需求進行初始時的編寫設置，如根據需要設置特定的情景模式，開關燈具、電視、空調、窗戶、窗簾、門禁、保險柜等家居產品；
步驟二 處理讀取命令，移動控制終端內的NFC模塊接收到NFC標簽發出的NFC數據信息后，第一控制單元中的解碼模塊將接收到的NFC數據信息進行解碼處理，并將解碼后的數據信息發送給對比模塊；
步驟三對比模塊接收到上述解碼的數據信息后，將接收到數據信息通過第一無線通信單元與一云端服務器內存儲的NFC控制指令信息進行比對，并比對得到該NFC標簽發出的NFC數據信息為何種指令信息，同時將得到的比對結果發送給處理模塊；
于其他實施例中，上述的對比模塊也可從移動控制終端內部存儲器中存儲的NFC控制指令信息進行比對，并判斷NFC標簽發出的數據信息為何種指令信息。步驟四處理模塊接收到比對結果后，將一認證模塊中存儲的認證賬號及密碼通過無線網絡發送至一云端服務器，由云端服務對接收到的認證賬號及密碼進行ID身份認證，若認證的賬號及密碼為合法ID用戶，則進入下一步驟五；若為非法ID用戶，則重新進行認證。具體表現為處理模塊將用戶初始時在移動控制終端輸入的賬號及密碼通過第一無線通信單元連接以太網后發送至云端服務器，云端服務器將接收到的賬號及密碼進行ID身份認證，判斷其是否為授權的合法用戶，并產生一反饋信息發送給處理模塊；
步驟五發送控制指令，處理模塊接收到云端服務器發送的反饋信息后，將對比模塊的比對結果分析、處理，并從移動控制終端的存儲模塊中擷取一與比對結果相對應的控制指令信息，通過第一無線通信單元藉由一網關設備以zigbee/藍牙/zwave通信協議發送至受控單元的第二無線通信單元，受控單元接收到控制指令信息后，由第二控制單元發出控制命令，進而控制室內的各家居設備(如燈具、電視、空調、插座、媒體播放器、門禁、保險柜等產品)。此外，上述網關設備內集成有wifi模塊，當網關設備無法通過以太網連接云端服務器時，則可通過其內部設有Wifi模塊與移動控制終端內設有的Wifi模塊進行數據傳輸，進而實現家居設備的控制，詳細的方法與上述步驟相同，申請人在此不再贅述。本發明的智能家居控制方法舉例體現為用戶預先將制定的NFC標簽進行功能編寫，然后置于室內任意位置，如進戶門門口、臥室床頭、客廳等位置，用戶到家后可將移動控制終端(此處指手機)置于進戶門門口處的NFC標簽掃描一下，之后移動控制終端內的NFC模塊接收NFC標簽發出的NFC數據信息(此處的NFC數據信息可擬定編寫為回家模式，即控制室內部分燈具開啟，空調調制特定的溫度)，第一控制單元對接收到的NFC數據信息進行分析、處理，并將認證模塊內存儲的認證賬號及密碼發送至云端服務器進行ID身份認證是否合法，當云端服務器發送的反饋信息為合法用戶時，第一控制單元將存儲模塊內存儲的控制指令信息通過第一無線通信單元發送給受控單元(此處的受控單元可以為智能家居中的智能開關、智能插座、紅外轉發器、安全開關等設備)，進而控制室內家居設備的使用。本發明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種家居控制系統，其特征在于，包括NFC標簽、移動控制終端、受控單元，上述的移動控制終端內設有用于接收NFC數據信息的NFC模塊、與NFC模塊連接的第一控制單元、及與第一控制單元連接的第一無線通信單元；受控單元內設有第二無線通信單元及第二控制單元，二者數據連接；上述NFC模塊接收NFC標簽發送的數據信息后發送給第一控制單元，并經過第一控制單元分析處理后發出一控制指令信息給受控單元。
2.根據權利要求I所述的家居控制系統，其特征在于，上述第一控制單元包括 解碼模塊，用于解碼NFC模塊接收到的NFC數據信息； 對比模塊，用以將上述解碼后的數據信息進行比對處理； 存儲模塊，其內存儲有用以發送給所述受控單元的控制指令信息； 處理模塊，用以接收上述對比模塊的比對結果信息，并將從存儲模塊中擷取的控制指令信息發送給受控單元。
3.根據權利要求2所述的家居控制系統，其特征在于，上述第一控制單元還包括認證模塊，用以存儲用戶的認證賬號及密碼，處理模塊將存儲的賬號及密碼信息發送至一云端服務器進行ID身份認證。
4.根據權利要求I所述的家居控制系統，其特征在于，上述第一無線通信單元與第二無線通信單元通過一網關設備進行數據傳輸。
5.根據權利要求4所述的家居控制系統，其特征在于，上述第一無線通信單元與第二無線通信單元采用zigbee/藍牙/zwave通信協議。
6.一種權利要求I所述家居控制系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟 1)發送讀取命令，移動控制終端靠近NFC標簽可進行NFC數據傳輸，接收NFC標簽發出的數據信息； 2)處理讀取命令，解碼模塊將接收到的上述NFC數據信息進行解碼處理，并將解碼后的數據信息發送給對比模塊； 3)對比模塊將接收到的數據信息進行比對處理，并將得到的比對結果發送給處理模塊； 4)發送控制指令，處理模塊根據接收到的比對結果從存儲模塊中擷取一控制指令信息通過第一無線通信單元發送給受控單元。
7.根據權利要求6所述的家居控制系統的控制方法，其特征在于，上述步驟3)中具體包括對比模塊可將接收到的NFC標簽發出的數據信息與一存儲器內存儲的指令信息進行比對，判斷上述NFC標簽發送的數據信息為何種指令信息，該存儲器為移動控制終端內部存儲或一云端服務器存儲。
8.根據權利要求6或7所述的家居控制系統的控制方法，其特征在于，上述步驟3)后還包括處理模塊接收到比對結果后，將認證模塊中存儲的認證賬號及密碼通過無線網絡發送至一云端服務器，由云端服務對接收到的認證賬號及密碼進行ID身份認證，若認證的賬號及密碼為授權合法ID用戶，則進入下一步驟4);若為非法ID用戶，則重新進行認證。
9.根據權利要求6所述的家居控制系統的控制方法，其特征在于，上述步驟4)還包括處理模塊將擷取的控制指令信息藉由一網關設備通過第一無線通信單元發送給受控單元的第二無線通信單元，并由第二控制單元執行相應的控制指令。
全文摘要
本發明公開了一種NFC技術與zigbee/藍牙/zwave技術相結合的智能家居控制系統及其控制方法，該系統包括NFC標簽、移動控制終端、受控單元，上述的移動控制終端內設有用于接收數據信息的NFC模塊、與NFC模塊連接的第一控制單元、及與第一控制單元連接的第一無線通信單元；受控單元內設有第二無線通信單元及第二控制單元，二者數據連接；該方法為通過移動控制終端接收NFC標簽發出的數據信息后，發送控制指令信息給受控單元，進而控制家居設備。本發明使得家居生活更人性化、更智能化，且具有近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的特點，實現了更人性化及更好的用戶體驗。
文檔編號G08C17/00GK102768514SQ20121023399
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月6日 優先權日2012年7月6日
發明者余建美, 朱俊崗, 朱俊嶺, 朱峰 申請人:南京物聯傳感技術有限公司