[发明专利]一种区域总线供电与本地无线供电相结合的智能家居系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能家居控制领域，尤其是指一种区域总线供电与本地无线供电相结合的智能家居系统，具体是将非接触电能传输技术与总线供电技术相结合，在家庭内部建立无线供电节点，以方便安装和提高可靠性。

背景技术

家居智能化是当前物联网与控制领域的一个热点，其内容包括家庭安全防范、家庭设备自动控制、家庭信息服务等。目前国内外已有多种智能家居系统，但是这些系统都未能得到大范围的应用。究其原因，布线的复杂性以及系统的可靠性成为限制智能家居系统得到大量推广的重要因素。

随着物联网以及WiFI技术的推广，越来越多的智能家居产品采用无线通信方式。采用无线通信方式省略了信号线，但是大多数智能家居设备都需要长期在线运行，无法仅仅依靠电池供电运行，因此无线智能家居产品仍旧需要电源线。基于电磁感应的无线电能传输是电力电子领域的另一项新兴技术，已应用于多个场合。如申请号为200680021213.6的中国专利将此技术用于向轿厢内部的电气设备供电；申请号为201110162023.9的专利优化了感应供电装置的设计，用于对电动汽车蓄电池进行充电。但是，无线电能传输技术目前还无法实现大范围和远距离的电能传输。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种区域总线供电与本地无线供电相结合的智能家居系统，本发明将总线供电技术与无线电能传输技术相结合，设计一种新型的智能家居系统，以简化布线并提高系统可靠性。

一种区域总线供电与本地无线供电相结合的家居智能化系统，包括总线供电主机、总线节点和无线接入模块，总线供电主机通过一对总线(电源/信号总线)向总线节点供电，同时通过该总线与总线节点通信；总线节点通过无线电磁感应方式向无线接入模块供应电能，并进行无线数据通信。

进一步的，总线供电主机与总线节点间的总线的通信方法采用直流电源线载波通信方式，或者采用电源与通信信号分时复用的方法。

进一步的，总线供电主机与无线接入模块之间实现数据透明传输。

进一步的，每个系统有一个总线供电主机，至少一个总线节点，总线节点之间并联连接在总线供电主机上。

更进一步的，无线接入模块设置在总线节点0-10cm处，当无线接入模块不使用或者不设置无线接入模块时，总线节点内部的无线发射电路关闭。

更进一步的，总线节点埋在墙面内部或放置在柜子内。

进一步的，每个无线接入模块具有各自的地址，地址设置采用拨码开关或者生产时直接在无线接入模块程序内部编号；无线接入模块通过总线供电主机的软件设置接入。

进一步的，每个无线接入模块为功能单元模块：安防模块、开关控制模块、灯光控制模块、红外遥控模块或窗帘控制模块。

更进一步的，安防模块外接各种探测器或紧急按扭（可对外提供12V电源）其中探测器为红外入侵探测器、门磁开关、煤气探测器或烟雾探测器；开关控制模块用来控制电灯、空调、风扇、电饭煲、热水器等电源的开和关；灯光控制模块（输出0—5V模拟信号或PWM信号）用来调节灯光强度；红外遥控模块通过学习记录遥控器的编码，实现空调、电视、家庭影院的遥控功能；窗帘控制模块实现对电动窗帘的控制。

优选的，所述总线供电主机包括第一控制器MCU1，和分别和第一控制器MCU1连接的网络接口、操作键盘与显示、总线供电/通信电路组成；其中，第一控制器MCU1控制总线供电主机的数据传输；网络接口可与外部通信；操作键盘与显示部分提供系统与外部的人机界面，可进行第一控制器的系统参数的设置和控制；总线供电/通信电路由驱动电路DR1、三极管Q1、Q2、电阻R1、比较器U1组成；其中第一驱动电路DR1的输入与第一控制器MCU1的一个输出口相连，第一驱动电路DR1输出互补的控制信号控制PMOS管Q1和NMOS管Q2；当MOS管Q1导通、Q2关断时总线向外供电，MOS管Q2导通、Q1关断时总线进行数据通信；电阻R1的一端与Q1的漏极相连，另一端与Q2的源极相连；