[发明专利]一种基于HomePlug协议与WiFi协议集成的智能家电通讯芯片

说明书

技术领域

本发明涉及电子工程中的微电子技术和网络通讯领域中的HomePlug标准的电力载波通讯和WiFi无线通讯技术的集成，具体涉及一种基于HomePlug协议与WiFi协议集成的智能家电通讯芯片。

背景技术

目前智能家居通讯领域采用的技术纷繁杂冗，主要有POWER-BUS技术、X10电力载波、WiFi、红外、蓝牙、Zigbee等等，各种技术难以互通，统一的智能家居解决方案没有形成，阻碍了智能家居的普及。

目前智能家电通讯主要采用单一WiFi，少数采用单一HomePlugAV。采用WiFi通讯导致智能家电存在通讯不稳定、不可靠、容易受微波炉等电器影响和墙壁楼层阻隔影响；采用HomeplugAV导致产品成本高企，无法为广大用户接受。

现有技术已经实现500Mbps的HomePlugAV产品和9.8Mbps的HomePlugGP；但将WiFi与HomePlugAV、HomePlugGP集成的电子设备还没有出现。

传统家电智能化和网络化无法普及，除了[0002]所述通讯技术不统一的原因外，家电厂商实现智能化也面临开发周期长，硬件成本高的困难。

发明内容

本发明提供一一种基于HomePlug协议与WiFi协议集成的智能家电通讯芯片，以解决现有智能家电通讯技术不稳定不可靠、无法互联互通、不便管理维护或成本高企难以普及的缺点。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案包括：

一种基于HomePlug协议与WiFi协议集成的智能家电通讯芯片，其特征在于：所述智能家电通讯芯片由HomePlug协议通讯模块，WiFi协议通讯模块，MPU微处理器模块组成，其中所述HomePlug协议通讯模块和WiFi协议通讯模块一体集成于所述智能家电通讯芯片，用以通过有线和无线通讯方式互补传输数据，所述MPU微处理器模块实现通讯接口所需的软件处理功能。   WiFi作为在PLC通信异常下的自适应补充通信，在非标准家居电力线系统（有两条或三条分离的电力线，而有的电力线被开关或特殊装置断开）或电力线通信工作不正常（如吹风机，吸尘器造成噪声太大）的情况下，立即取代PLC进行通信；

MPU微处理器模块的集成：MPU微处理器实现通讯接口所需的软件处理功能，所有软件都有接口函数以便上层家电应用软件进行调用。

优选的，所述MPU微处理器模块留有代码和数据存储空间，用以不需额外MPU或存储器件便可直接编程来对传统家电进行智能化和网络通讯化的升级。

优选的，所述HomePlug协议通讯模块采用的协议为高带宽协议和中低带宽协议，所述高带宽协议和中低带宽协议在同一电力线上共存并通信。  使得所有不同带宽需求的智能家电和智能家居产品共享同一电力线并相互控制，互不干扰。HomePlugAV与WiFi的集成通信芯片，用于高带宽（＞200Mbps）电子系统接入家居网络，如IP电视，电脑，监视摄像头，IP音响等；该集成装置也用于家庭网关/路由器和家居系统的连接； HomePlugGP与WiFi的集成通信芯片，用于中低带宽（2--9.8Mbps）电子系统家居网络，如洗衣机，冰箱，空调，电子门锁，LED灯光系统，自来水电子阀门，煤气电子阀门，电子温度计，太阳能面板，智能面板等。

优选的，所述HomePlug协议通讯模块包括PLC模拟前端，PLC物理层，PLC数据链路层，所述WiFi通协议通讯模块包括：WiFi模拟前端，WiFi物理层，WiFi数据链路层；其中在所述PLC数据链路层和所述WiFi数据链路层上共享同一TCP/IP网络层。这样的好处在于：

1)      不需要分离的网络层以节省硬件；

2)      对单一的家电单元，生成的有效数据在网络层便于处理；

3)      使得在PLC和WiFi之间的数据转发比较容易，使得该通用芯片可以作为通讯桥架的功能使用；

4)      TCP/IP的格式方便与家电接入因特网。

优选的，所述智能家电通讯芯片还包括一软件模块，所述软件模块包括通用芯片软件接口函数以及家电相关的应用软件。 其中所述通用芯片软件接口函数作为通用芯片已完成的一部分提供给传统家电厂商；在协议堆栈的最高一层，家电厂商利用芯片已有的微处理器（MPU）和代码/数据存储器（ROM/RAM）开发家电相关的应用；大部分家电产品的设计电路板已包括老的MPU和RAM/ROM以及老的软件，使用该通用芯片可以省下老的MPU以及存贮器RAM/ROM，而且可以将大部分传统的应用程序移植到通用芯片。