[发明专利]智能家居的USB控制系统及其工作方法

说明书

本发明公开智能家居的USB控制系统及其工作方法，其中USB桥接器与上位机连接用作智能家居的控制主机，所述智能家居采用Z_Wave网络通信，所述USB桥接器包括Z_Wave通信单元、电源管理单元、第一USB接口单元以及存储单元；所述USB桥接器的Z_Wave通信单元包括型号为SD3503的Z_Wave芯片U2，所述Z_Wave通信单元用于将所述控制主机并入所述Z_Wave网络；所述第一USB接口单元用于为所述Z_Wave通信单元与上位机之间提供通信接口。本发明可兼容红外遥控的家电，而且成本低、兼容性好、应用灵活便捷，易于智能家居控制系统普及应用到普通家庭。

技术领域

本发明属于无线控制技术领域，具体是指智能家居的USB控制系统及其工作方法。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，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、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

智能家居一般包括前端设备和网关，其中网关用于将前端设备采样到的数据转换为适合网络协议传输的数据，并通过网络通信模块如TCP/IP通信模块发送至物联网或智能电子设备如智能手机、平板电脑等，也可将来自物联网或智能电子设备的控制信号通过WIFI发送至对应的前端设备，以使得前端设备执行相关功能。由此可见，现有的智能家居必须配置特定的网关，兼容性差、成本较高，且体积较大，不利于智能家居系统应用到普通家庭。

而目前Z_Wave技术凭借其成本低、功耗低、安全可靠等适于网络短距离无线通信的优点，已广泛应用于智能家居控制系统中。但现有技术中仍未有一种可借助现有的智能电子设备和互联网络实现采样或控制Z_Wave前端设备的成本低、兼容性好、应用灵活的智能家居控制系统。而且现有的家电只能通过红外线进行遥控，无法收发Z_Wave信号以控制家电的工作，使得智能家居控制系统的控制范围有限，极大限制了智能家居的市场推广。

发明内容

针对现有技术仍需要特定的成本高、兼容性差的网关才能对前端的Z_Wave从设备进行采样或控制，本发明的目的旨在提供一种基于Z_Wave技术的智能家居控制系统，其成本低、兼容性好、应用灵活便捷。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于智能家居的USB桥接器，与上位机连接用作智能家居的控制主机；所述智能家居采用Z_Wave网络通信，所述USB桥接器包括Z_Wave通信单元、电源管理单元、第一USB接口单元以及存储单元；所述USB桥接器的Z_Wave通信单元包括型号为SD3503的Z_Wave芯片U2，所述Z_Wave通信单元用于将所述控制主机并入所述Z_Wave网络；所述第一USB接口单元用于为所述Z_Wave通信单元与上位机之间提供通信接口；所述电源管理单元用于根据所述第一USB接口单元所接入的输入电源，为所述第一USB接口单元、存储单元、Z_Wave通信单元以及低电压检测单元输出稳定的工作电压；所述存储单元用于所述Z_Wave通信单元的数据存储。

本发明还提供一种用于智能家居的USB控制系统，包括上述的用于智能家居的USB桥接器，还包括上位机、遥控器和家电，所述家电由所述遥控器进行红外控制；所述上位机包括第二USB接口单元、信号处理单元以及上位机应用界面；所述遥控器包括Z_Wave通信单元，红外信号发射单元和红外信号接收单元；所述上位机应用界面用于为所述USB控制系统提供人机交互界面，并将输入的家电控制信号发送给所述信号处理单元；所述信号处理单元用于处理接收到的家电控制信号，并将处理得到的家电控制信号经过所述第二USB接口发送给所述USB桥接器的Z_Wave通信单元；所述Z_Wave通信单元用于将接收到的控制信号进行数据格式处理，并通过Z_Wave网络发送给所述遥控器的Z_Wave通信单元；所述遥控器的Z_Wave通信单元用于接收并解析控制信号，并转换为红外遥控信号；所述红外信号发射单元用于将所述红外遥控信号发射给所述家电，实现用户通过上位机应用界面遥控家电；所述红外信号接收单元用于接收所述家电执行红外遥控信号时的反馈红外信号。