一種智能家居系統(tǒng)及其功能模塊的擴展方法
【專利說明】一種智能家居系統(tǒng)及其功能模塊的擴展方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于智慧家居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能家居系統(tǒng)及其功能模塊的擴展方法。
【背景技術(shù)】
[0003]當今社會隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，智能家居的智能化，人性化一直是人們追求的目標。而目前智能家居系統(tǒng)存在功能單一，功能擴展困難、擴展過程復雜，當需要進行功能擴展時，往往付出了很多的硬件成本，仍無法滿足不同用戶對不同功能的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能家居系統(tǒng)中功能模塊的擴展方法。該方法用于智能設(shè)備通過搭積木的方法，進行功能擴展，實現(xiàn)更多、更復雜的系統(tǒng)。主要用于解決:1)產(chǎn)品在主模塊的基礎(chǔ)上，通過簡單的功能模塊組合，就可以共享主模塊的接口、網(wǎng)絡(luò)等資源，實現(xiàn)模塊智能化，等同于一個單獨的智能產(chǎn)品，從而大大減少了功能模塊的硬件成本；2)為產(chǎn)品設(shè)計提供更靈活的設(shè)計形式，形成多樣的產(chǎn)品功能搭配方案，如主配+選配方案，滿足不同用戶對不同功能的需求。3)方便、快捷、無線化的擴展方法，實現(xiàn)不同種類功能模塊的自由擴展，滿足常見低速、高速模塊的疊加，其具體技術(shù)方案如下:
一種智能家居系統(tǒng)，所述智能家居系統(tǒng)包括主模塊和多個功能模塊，其中，
(一)所述主模塊設(shè)置有有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)接口，所述主模塊為所述功能模塊提供總線接口和電源接口 ；所述主模塊用于與外部網(wǎng)絡(luò)連接，為總線接口和電源接口提供電源，實現(xiàn)總線通信控制，完成擴展模塊的識別、配置并保存配置信息，并與所述功能模塊建立通信，傳輸數(shù)據(jù)；
(二)所述功能模塊以組合方式擴展連接在所述主模塊上，所述主模塊為所述功能模塊供電，所述功能模塊包含相應的總線接口芯片，能夠與所述主模塊完成數(shù)據(jù)交互，接收所述主模塊的命令，并將自身的信息發(fā)送給所述主模塊；
所述主模塊和所述功能模塊通過卡扣或磁鐵吸引等快脫方式連接，方便用戶對所述功能模塊安裝和取下，所述功能模塊的下部卡扣在所述主模塊上，其上部支持其它功能模塊組合，所述主模塊和所述功能模塊之間、所述多個功能模塊之間的電源、相應總線通過接觸彈片連接，從而實現(xiàn)整個智能家居系統(tǒng)無線化設(shè)計。
[0005]其中，所述總線接口包括低速的總線協(xié)議接口，同時也包括高速的總線協(xié)議，所述總線接口物理上采用所述的接觸彈片連接結(jié)構(gòu)，可以分別支持高速的總線協(xié)議和低速的總線協(xié)議接口，也可以同時支持高速的總線協(xié)議和低速的總線協(xié)議接口，所述智能家居系統(tǒng)的功能模塊分為低速設(shè)備模塊和高速設(shè)備模塊，如果為低速模塊，采用低速的總線協(xié)議接口進行擴展，如果為高速模塊，則采用高速的總線協(xié)議接口進行擴展。
[0006]其中，所述低速的總線協(xié)議接口包括I2C總線協(xié)議接口，所述高速的總線協(xié)議接口包括USB總線協(xié)議接口。
[0007]其中，所述I2C總線支持多達128個設(shè)備，相應功能模塊直接連接到I2C總線上；所述USB總線為主從總線，由所述主模塊提供一個USB Host接口，相應功能模塊內(nèi)部設(shè)置有一個USB Hub轉(zhuǎn)接，向外輸出一個Host接口，方便其它相應功能模塊擴展，依次類推，實現(xiàn)多級連接。
[0008]其中，所述電源接口由5V和GND兩根線組成，所述I2C總線由SCL和SDA兩根線組成，所述USB總線由D+和D-兩根線組成。
[0009]本發(fā)明的目的還在于另外提供一種相應的智能家居系統(tǒng)的功能模塊擴展方法:
(1)將所述智能家居系統(tǒng)的主模塊和多個功能模塊連接好后，接通電源，使得所述智能家居系統(tǒng)進入開機狀態(tài)；
(2)所述主模塊通過高速的總線協(xié)議接口查詢所有高速設(shè)備；
(3)所述主模塊通過低速的總線協(xié)議接口查詢所有低速設(shè)備；
(4)所述主模塊根據(jù)查詢到的所有高速和低速設(shè)備建立設(shè)備表；
(5)所述主模塊通過對應的總線完成功能模塊的初始化、配置；
(6)所述主模塊與所述功能模塊通信，實現(xiàn)相關(guān)功能。
[0010]其中的步驟2，3具體為:
(2)所述主模塊通過USB2.0總線查詢USB2.0總線上的高速設(shè)備、以及相應功能模塊內(nèi)部設(shè)置的USB Hub下的所有高速設(shè)備；
(3)所述主模塊通過I2C總線查詢I2C總線128個地址上的所有低速設(shè)備。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明智能家居系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明提供一種智能家居系統(tǒng)，包括主模塊和多個功能模塊，其中，
(一)所述主模塊設(shè)置有有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)接口，所述主模塊為所述功能模塊提供總線接口和電源接口 ；所述主模塊用于與外部網(wǎng)絡(luò)連接，為總線接口和電源接口提供電源，實現(xiàn)總線通信控制，完成擴展模塊的識別、配置并保存配置信息，并與所述功能模塊建立通信，傳輸數(shù)據(jù)；所述總線接口包括低速的總線協(xié)議接口，同時也包括高速的總線協(xié)議，所述總線接口物理上采用所述的接觸彈片連接結(jié)構(gòu)，分別支持高速的總線協(xié)議和低速的總線協(xié)議接口，或同時支持高速的總線協(xié)議和低速的總線協(xié)議接口，所述智能家居系統(tǒng)的功能模塊分為低速設(shè)備模塊和高速設(shè)備模塊，如果為低速模塊，采用低速的總線協(xié)議接口進行擴展，如果為高速模塊，則采用高速的總線協(xié)議接口進行擴展。所述低速的總線協(xié)議接口包括I2C總線協(xié)議接口，所述高速的總線協(xié)議接口包括USB總線協(xié)議接口 ；所述I2C總線支持128個以內(nèi)的設(shè)備，相應功能模塊直接連接到I2C總線上；所述USB總線為主從總線，由所述主模塊提供一個USB Host接口，相應功能模塊內(nèi)部設(shè)置有一個USB Hub轉(zhuǎn)接，向外輸出一個Host接口，方便其它相應功能模塊擴展，依次類推，實現(xiàn)多級連接。
[0013]所述電源接口由5V和GND兩根線組成，所述I2C總線由SCL和SDA兩根線組成，所述USB總線由D+和D-兩根線組成。
[0014](二)所述功能模塊以組合方式擴展連接在所述主模塊上，所述主模塊為所述功能模塊供電，所述功能模塊包含相應的總線接口芯片，能夠與所述主模塊完成數(shù)據(jù)交互，接收所述主模塊的命令，并將自身的信息發(fā)送給所述主模塊；
所述主模塊和所述功能模塊通過卡扣或磁鐵吸引等快脫方式連接，方便用戶對所述功能模塊安裝和取下，所述功能模塊的下部卡扣在所述主模塊上，其上部支持其它功能模塊組合，所述主模塊和所述功能模塊之間、所述多個功能模塊之間的電源、相應總線通過接觸彈片連接，從而實現(xiàn)整個智能家居系統(tǒng)無線化設(shè)計。
[0015]本發(fā)明還提供一種智能家居系統(tǒng)的功能模塊擴展方法，包括:
(1)將所述智能家居系統(tǒng)的主模塊和多個功能模塊連接好后，接通電源，使得所述智能家居系統(tǒng)進入開機狀態(tài)；
(2)所述主模塊通過高速的總線協(xié)議接口查詢所有高速設(shè)備；所述主模塊通過USB2.0總線查詢USB2.0總線上的高速設(shè)備、以及相應功能模塊內(nèi)部設(shè)置的USB Hub下的所有高速設(shè)備；
(3)所述主模塊通過低速的總線協(xié)議接口查詢所有低速設(shè)備；所述主模塊通過I2C總線查詢I2C總線128個地址上的所有低速設(shè)備；
(4)所述主模塊根據(jù)查詢到的所有高速和低速設(shè)備建立設(shè)備表；
(5)所述主模塊通過對應的總線完成功能模塊的初始化、配置；
(6)所述主模塊與所述功能模塊通信，實現(xiàn)相關(guān)功能。
[0016]以下將結(jié)合附圖1對本發(fā)明的智能家居系統(tǒng)做進一步詳細的描述。
[0017]所述智能家居系統(tǒng)的核心部件:
1.主體:主模塊+功能模塊(擴展模塊)
2.附體:外殼(未不出)
連接方式:如圖1所示，主模塊和功能模塊采用組合方式擴展。主模塊和功能模塊通過卡扣或磁鐵吸引等快脫方式連接，方便用戶對功能模塊安裝和取下，無需螺絲或任何輔助零件。功能模塊下部卡扣在主模塊上，上部支持其它功能模塊組合。主模塊和功能模塊、功能模塊和功能模塊之間的電源、串行總線通過接觸彈片連接，模塊卡扣后，數(shù)據(jù)線接觸，無線化設(shè)計。
[0018]具體功能模塊擴展過程:
1.主模塊和功能模塊連接好后