技術簡介:
該專利針對傳統智能控制系統模塊間通信效率低、擴展性差的問題,提出通過分層協議架構實現模塊化通信。方案采用應用層、會話層、網絡層及鏈路層模塊協同工作,結合RS232串口串聯組網技術,實現智能控制模塊與互聯網、功能模塊的高效互聯。通過統一路由配置和調試接口,提升系統可擴展性和維護便捷性。
關鍵詞:智能控制系統,分層協議,模塊化通信
一種智能控制模塊及系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種智能控制系統,包括至少一個智能控制模塊以及與所智能控制模塊連接的第一控制組件模塊和第二控制組件模塊,智能控制模塊包含至少一組第一串口單元,智能控制模塊通過第一串口單元分別與第一控制組件模塊及第二控制組件模塊連接,第二控制組件模塊用以與至少包含一個智能控制模塊的功能模塊連接,該功能模塊用于實現智能控制系統的業務功能。其中,智能控制模塊包含至少1個MCU微處理器,MCU微處理器的管腳引出形成一個固定的模塊,控制模塊還包含有至少2個RS232標準串口接口。本實用新型的智能模塊具有較好的通用性,可有效節省研發、采購、生產線等成本。
【專利說明】一種智能控制模塊及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】,尤其是一種智能控制模塊及系統。
【背景技術】
[0002]隨著物聯網的普及,各行各業都需要智能控制模塊,根據業務性質、功能的差異,以及性能規格的不同,智能控制模塊也是千差萬別,種類繁多,存在較大的冗余空間。特別是對于同一個公司,研發人力有限的情況下,開發出適合自身業務的通用的智能控制模塊,可以減少重復勞動,提高生產效率。
[0003]為解決上述問題,本發明嘗試提供一種智能控制模塊及系統。
【發明內容】
[0004]本發明的技術方案為提供一種智能控制系統,用于與互聯網及外部功能模塊連接,包括至少一個智能控制模塊以及與所述智能控制模塊連接的第一控制組件模塊和第二控制組件模塊,所述智能控制模塊包含至少一組第一串口單元,所述智能控制模塊通過第一串口單元分別與第一控制組件模塊及第二控制組件模塊連接;
[0005]第一控制組件模塊及第二控制組件模塊包含至少一組第二串口單元,所述第二串口單元與第一串口單元連接,且第一控制組件模塊用以與互聯網連接,第二控制組件模塊用以與至少包含一個智能控制模塊的功能模塊連接,該功能模塊用于實現智能控制系統的業務功能。
[0006]優選地,上述智能控制模塊包含至少I個MCU微處理器,是單片機或ARM等微處理器。
[0007]優選地,上述智能控制模塊的MCU微處理器的管腳引出形成一個固定的模塊。
[0008]優選地,上述智能控制模塊包含的第一串口單元為至少2個RS232標準串口接口。
[0009]優選地,上述智能控制模塊的RS232標準串口接口串聯連接,構成一個智能控制模塊組A。
[0010]優選地,上述智能控制模塊包含有應用層協議模塊、會話層協議模塊、定時器模塊、喂狗模塊、調試串口模塊,其中,會話層協議模塊用于提供應用層協議模塊、定時器模塊、喂狗模塊、調試串口模塊間在智能控制模塊的內部信息交互。
[0011]優選地,上述智能控制模塊還包含有第一網絡層串口模塊、第二網絡層串口模塊、第一鏈路層串口模塊及第二鏈路層串口模塊,所述會話層協議模塊還用于提供第一網絡層串口模塊、第二網絡層串口模塊、第一鏈路層串口模塊及第二鏈路層串口模塊與第一控制組件模塊及第二控制組件模塊的外部信息交互。
[0012]優選地,上述調試串口模塊用于對應用層協議模塊、會話層協議模塊、定時器模塊、喂狗模塊、第一網絡層串口模塊、第二網絡層串口模塊、第一鏈路層串口模塊及第二鏈路層串口模塊進行設置喂狗時間、設置當前時間、設置路由表等參數的配置和調試。
[0013]優選地,上述第一網絡層串口模塊、第二網絡層串口模塊、第一鏈路層串口模塊及第二鏈路層串口模塊,用來標識在該智能控制系統內各個智能控制模塊的唯一身份,并提供系統中網絡包的路由轉發。
[0014]優選地,上述第一網絡層串口模塊及第二網絡層串口模塊構成“網絡層”通信協議,在軟件平臺機制實現時統一進行路由信息參數配置。
[0015]優選地,上述智能控制模塊通過第一串口單元與第二串口單元連接,第二串口單元中設置有第三串口模塊與第四串口模塊,第三串口模塊與第四串口模塊是RS232標準串口接口,第一串口模塊與第三串口模塊連接,第二串口模塊與第四串口模塊連接。
[0016]優選地,上述第一控制組件模塊和第二控制組件模塊包括但不限于ETH轉串口模塊組件、WIFI轉串口模塊組件、ZIGBEE轉串口模塊組件、RS485轉串口模塊組件、語音識別轉串口模塊組件、視頻圖像識別轉串口模塊組件、LED驅動器轉串口模塊組件、液晶面板轉串口模塊組件、傳感器轉串口模塊組件。
[0017]一種智能控制模塊,包含至少I個MCU微處理器,是單片機或ARM等微處理器。
[0018]優選地,上述智能控制模塊的MCU微處理器的管腳引出形成一個固定的模塊。
[0019]優選地,上述智能控制模塊包含有第一串口單元為至少2個RS232標準串口接口。
[0020]優選地,上述智能控制模塊的RS232標準串口接口串聯連接,構成一個智能控制模塊組A。
[0021]優選地,上述智能控制模塊包含有應用層協議模塊、會話層協議模塊、定時器模塊、喂狗模塊、調試串口模塊,其中,會話層協議模塊用于提供應用層協議模塊、定時器模塊、喂狗模塊、調試串口模塊間在智能控制模塊的內部信息交互。
[0022]優選地,上述智能控制模塊還包含有第一網絡層串口模塊、第二網絡層串口模塊、第一鏈路層串口模塊及第二鏈路層串口模塊,所述會話層協議模塊還用于提供第一網絡層串口模塊、第二網絡層串口模塊、第一鏈路層串口模塊及第二鏈路層串口模塊與第一控制組件模塊及第二控制組件模塊的外部信息交互。
[0023]優選地,上述調試串口模塊用于對應用層協議模塊、會話層協議模塊、定時器模塊、喂狗模塊、第一網絡層串口模塊、第二網絡層串口模塊、第一鏈路層串口模塊及第二鏈路層串口模塊進行設置喂狗時間、設置當前時間、設置路由表等參數的配置和調試。
[0024]本方案所提供的智能控制模塊為不需要為不同的業務性質分別開發不同的智能控制模塊,只要開發一種通用的智能控制模塊即可,能共享開發測試等的產品生命周期,還可以節省研發、采購、生產線等成本。
[0025]本發明提供了一種一種智能控制模塊及系統,較好的解決了目前半導體照明【技術領域】亟待解決的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明實施例之一種智能控制系統的框架示意圖;
[0027]圖2是本發明實施例之智能控制系統的應用實例示意圖;
[0028]圖3是本發明實施例之智能控制系統的智能控制模塊組的連接示意圖;
[0029]圖4是本發明實施例之智能控制系統在小區照明系統中的應用實例。
【具體實施方式】
[0030]以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的一種智能控制模塊及系統作進一步詳細的說明。
[0031]圖1是采用本發明優選實施例之一種智能控制系統的框架示意圖;圖2是本發明實施例之智能控制系統的應用實例示意圖。
[0032]一種智能控制系統,與互聯網及外部功能模塊500連接,包括至少一個智能控制模塊100以及與所述智能控制模塊100連接的第一控制組件模塊401和第二控制組件模塊402,所述智能控制模塊100包含至少一組第一串口單元200,所述智能控制模塊100通過第一串口單元200分別與第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402連接。
[0033]第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402包含至少一組第二串口單元300。所述第二串口單元300與第一串口單元200連接,且第一控制組件模塊401與互聯網連接,第二控制組件模塊402與至少包含一個智能控制模塊100的功能模塊500,如小區照明系統連接,該功能模塊500用于實現智能控制系統的多種業務功能。
[0034]進一步地,如圖3所示,在本發明優選實施例中,智能控制模塊100包含至少I個MCU微處理器,具體為典型的單片機或ARM等微處理器均可;此外,該智能控制模塊100還包含至少2個RS232標準串口接口,以拓展其功能,或者實現聯網;另外,智能控制模塊100的MCU微處理器的管腳都引出來,形成一個固定的模塊。
[0035]進一步的,在本發明優選實施例中,第一串口單元200包含第一串口模塊201與第二串口模塊202,上述串口模塊為可滿足不同業務性質的標準化通用化的簡易接口。在本發明優選實施例中,均為RS232標準串口接口,我們以RS232標準串口接口為優選實施方式進行舉例說明。進一步地,在本發明其他實施例中,如圖3所示,為進一步拓展智能控制模塊100的功能,可將多個智能控制模塊100構成一個智能控制模塊組A,應用中通過將智能控制模塊100的標準化通用化的簡易接口進行串聯連接,如本發明優選實施例中,通過RS232標準串口接口串聯起來,進而將多個智能控制模塊100組成一個資源更多、功能更強的智能控制模塊組A,從而滿足某些情形下需要較多功能和資源的控制產品的場合。
[0036]進一步地,在本發明優選實施例中,第一串口單元200分別與第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402連接,具體而言是:第一串口單元200是經由第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402的第二串口單元300與第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402進行連接的。在該第二串口單元300中設置有第三串口模塊301與第四串口模塊302,且第三串口模塊301與第四串口模塊302均為RS232標準串口接口。即上述與智能控制模塊100配套的第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402,連接接口都統一為RS232標準串口接口。
[0037]進一步地,在本發明優選實施例中,在軟件平臺機制上,智能控制模塊100包含有應用層協議模塊101、會話層協議模塊102、定時器模塊103、喂狗模塊104、調試串口模塊105。其中,會話層協議模塊102用于提供應用層協議模塊101與定時器模塊103、喂狗模塊104、調試串口模塊105之間在智能控制模塊100的內部信息交互,比如調試串口模塊105對應用層協議模塊101進行參數配置的消息交互;
[0038]此外,智能控制模塊100還包含有第一網絡層串口模塊106、第二網絡層串口模塊107、第一鏈路層串口模塊108及第二鏈路層串口模塊109。會話層協議模塊102還用于提供第一網絡層串口模塊106、第二網絡層串口模塊107、第一鏈路層串口模塊108及第二鏈路層串口模塊109與第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402的外部信息交互。
[0039]其中,調試串口模塊105用于對應用層協議模塊101、會話層協議模塊102、定時器模塊103、喂狗模塊104、第一網絡層串口模塊106、第二網絡層串口模塊107、第一鏈路層串口模塊108及第二鏈路層串口模塊109進行設置喂狗時間、設置當前時間、設置路由表等參數的配置和調試。
[0040]進一步地,智能控制模塊100的第一鏈路層串口模塊108及第二鏈路層串口模塊109構成智能控制模塊100的串口鏈路協議,該串口鏈路層協議的軟件實現需要根據智能控制模塊100所連接的第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402的鏈路層協議來定制化開發。比如,智能控制模塊100是依據與其連接的第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402的鏈路層協議來定制化開發。當然,與智能控制模塊100連接的第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402可以有多種形式,包括但不限于ETH轉串口模塊組件、WIFI轉串口模塊組件、ZIGBEE轉串口模塊組件、RS485轉串口模塊組件、語音識別轉串口模塊組件、視頻圖像識別轉串口模塊組件、LED驅動器轉串口模塊組件、液晶面板轉串口模塊組件、傳感器轉串口模塊組件。
[0041]進一步,如果與智能控制模塊100的第一串口單元200連接的第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402,是用來直接或間接的連接遠端的其他多個智能控制模塊100的,或者要與云端或與遠程智能終端組成物聯網的,則第一網絡層串口模塊106及第二網絡層串口模塊107構成的“網絡層”通信協議以及由第一鏈路層串口模塊108及第二鏈路層串口模塊109構成的串口鏈路協議,用來標識在該智能控制系統內各個智能控制模塊100的唯一身份,以及為它們之間的相互無障礙通信,提供智能控制系統中網絡包的路由轉發。其中,“網絡層”通信協議可以在軟件平臺機制實現時統一進行配置,無需每次重新開發。
[0042]故,在本發明優選實施例中,第一網絡層串口模塊106及第一鏈路層串口模塊108構成第一串口模塊201的網絡通信處理協議棧模塊;智能控制模塊100的第二網絡層串口模塊107及第二鏈路層串口模塊109構成第二串口模塊202的網絡通信處理協議棧模塊。
[0043]為更好的理解本發明優選實施例,我們舉一個具體實施例來進行說明,如通過網絡與互聯網連接的手機發出控制指令遠程控制小區照明系統500中的燈具。參見圖1和2所示,第一控制組件模塊401為以太網組件模塊并通過gps或wifi等方式與互聯網實現連接,手機通過網絡與互聯網連接。手機通過互聯網發出控制指令,控制指令經由第一控制組件模塊401、第三串口模塊301、第一串口模塊201,然后再通過智能控制模塊100的第一鏈路層串口模塊108和第一網絡層串口模塊106,以及第二網絡層串口模塊107、第二鏈路層串口模塊109、第二串口模塊202、第四串口模塊302,到達第二控制組件模塊402。具體而言,在本發明實施例中,第二控制組件模塊402可為485組件,該485組件通過RS485接口與局部控制系統連接,本發明優選實施例中局部控制系統為包含燈具的小區照明系統500。故通過上述步驟,手機通過包含有該智能控制模塊100實現對小區照明系統500中的燈具進行控制。當然了,在本發明的其他實施例中,可通過所述智能控制模塊100進行軟硬件配置,如智能控制模塊100的RS232具體接口進行定制化開發,以及具體應用業務開發,可以組合、組裝成任意需要的智能控制網絡和業務功能。即第二控制組件模塊402與至少包含一個智能控制模塊100的功能模塊500連接,該功能模塊500用于實現智能控制系統的多種業務功能,如圖4所示,功能模塊500中至少包含個智能控制模塊100,且與智能控制模塊100連接的控制組件模塊,包括但不限于LED驅動組件、面板組件、ETH轉串口模塊組件、WIFI轉串口模塊組件、ZIGBEE轉串口模塊組件、RS485轉串口模塊組件、語音識別轉串口模塊組件、視頻圖像識別轉串口模塊組件、LED驅動器轉串口模塊組件、液晶面板轉串口模塊組件、傳感器轉串口模塊組件。
[0044]結合圖2本發明實施例之智能控制系統的應用實例示意圖以及圖4之智能控制系統在小區照明系統中的應用實例,可知第二控制組件模塊402,在圖中以485組件為例進行說明,第二控制組件模塊402與小區照明系統500進行連接時,為更好的配合第二控制組件模塊402,在小區照明系統500中設置有一條RS485總線,將小區照明系統500中含有智能控制模塊100的不同的控制組件模塊均經由485組件連接到RS485總線上。
[0045]進一步地,需要細化說明的是,智能控制模塊100通過第一串口單元200與第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402進行連接,具體而言,第一串口單元200與第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402的第二串口單元300連接,第二串口單元300中設置有第三串口模塊301與第四串口模塊302,第三串口模塊301與第四串口模塊302是RS232標準串口接口。具體為第一串口模塊201與第三串口模塊301連接,第二串口模塊202與第四串口模塊302連接。
[0046]進一步地,第二串口單元300與第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402連接,具體而言,第二串口單元300中的第三串口模塊301與第四串口模塊302分別與第一控制組件模塊401和第二控制組件模塊402連接。第一控制組件模塊401及第二控制組件模塊402包括但不限于ETH轉串口模塊組件、WIFI轉串口模塊組件、ZIGBEE轉串口模塊組件、RS485轉串口模塊組件、語音識別轉串口模塊組件、視頻圖像識別轉串口模塊組件、LED驅動器轉串口模塊組件、液晶面板轉串口模塊組件、傳感器轉串口模塊組件。
[0047]通過本發明優選實施例,可達到如下有益效果:
[0048](I)成本相近的智能控制模塊,不需要為不同的業務性質分別開發不同的智能控制模塊,只要開發一種就行,既能共享開發測試等的產品生命周期,以快速穩定質量,又節省研發、采購、生產線,等多項成本。
[0049](2)便于技術積累和沉淀,設計研發可以采用組件化、貨架化思路,不停的開發外圍標準組件,而進行搭積木式的組合應用,以滿足不同業務場景下的需要。
[0050](3)轉移重復的硬件設計、開發、驗證等的工作量,到軟件的設計、開發、驗證的工作量上,既加固了硬件質量(因為只要一次開發,就可永久使用),又不損失業務特性。
[0051](4)便于產品的增量開發,可繼承,便于產品的可持續性發展演化。
[0052]上文對本發明優選實施例的描述是為了說明和描述,并非想要把本發明窮盡或局限于所公開的具體形式,顯然,可能作出許多修改和變化,這些修改和變化可能對于本領域技術人員來說是顯然的,應當包括在由所附權利要求書定義的本發明的范圍之內。
【權利要求】
1.一種智能控制系統,用于與互聯網及外部功能模塊連接,其特征在于:包括至少一個智能控制模塊(100)以及與所述智能控制模塊(100)連接的第一控制組件模塊(401)和第二控制組件模塊(402),所述智能控制模塊(100)包含至少一組第一串口單元(200),所述智能控制模塊(100)通過第一串口單元(200)分別與第一控制組件模塊(401)及第二控制組件模塊(402)連接;第一控制組件模塊(401)及第二控制組件模塊(402)包含至少一組第二串口單元(300),所述第二串口單元(300)與第一串口單元(200)連接,且第一控制組件模塊(401)用以與互聯網連接,第二控制組件模塊(402)用以與至少包含一個智能控制模塊(100)的功能模塊(500)連接,該功能模塊(500)用于實現智能控制系統的業務功能。
2.根據權利要求1所述的智能控制系統,其特征在于,在所述智能控制模塊(100)包含至少I個MCU微處理器,是單片機或ARM等微處理器。
3.根據權利要求2所述的智能控制系統,其特征在于,所述智能控制模塊(100)的MCU微處理器的管腳引出形成一個固定的模塊。
4.根據權利要求1所述的智能控制系統,其特征在于,在所述智能控制模塊(100)包含的第一串口單元(200)為至少2個RS232標準串口接口。
5.根據權利要求4所述的智能控制系統,其特征在于,將所述智能控制模塊(100)的RS232標準串口接口串聯連接,構成一個智能控制模塊組A。
6.根據權利要求1所述的智能控制系統,其特征在于,所述智能控制模塊(100)包含有應用層協議模塊(101)、會話層協議模塊(102)、定時器模塊(103)、喂狗模塊(104)、調試串口模塊(105),其中,會話層協議模塊(102)用于提供應用層協議模塊(101)、定時器模塊(103)、喂狗模塊(104)、調試串口模塊(105)間在智能控制模塊(100)的內部信息交互。
7.根據權利要求6所述的智能控制系統,其特征在于,所述智能控制模塊(100)還包含有第一網絡層串口模塊(106)、第二網絡層串口模塊(107)、第一鏈路層串口模塊(108)及第二鏈路層串口模塊(109),所述會話層協議模塊(102)還用于提供第一網絡層串口模塊(106)、第二網絡層串口模塊(107)、第一鏈路層串口模塊(108)及第二鏈路層串口模塊(109)與第一控制組件模塊(401)及第二控制組件模塊(402)的外部信息交互。
8.根據權利要求6所述的智能控制系統,其特征在于,所述調試串口模塊(105)用于對應用層協議模塊(101)、會話層協議模塊(102)、定時器模塊(103)、喂狗模塊(104)、第一網絡層串口模塊(106)、第二網絡層串口模塊(107)、第一鏈路層串口模塊(108)及第二鏈路層串口模塊(109)進行設置喂狗時間、設置當前時間、設置路由表等參數的配置和調試。
9.根據權利要求6所述的智能控制系統,所述第一網絡層串口模塊(106)、第二網絡層串口模塊(107)、第一鏈路層串口模塊(108)及第二鏈路層串口模塊(109),用來標識在該智能控制系統內各個智能控制模塊(100)的唯一身份,并提供系統中網絡包的路由轉發。
10.根據權利要求9所述的智能控制系統,所述第一網絡層串口模塊(106)及第二網絡層串口模塊(107)構成“網絡層”通信協議,在軟件平臺機制實現時統一進行路由信息參數配置。
11.根據權利要求1所述的智能控制系統,所述智能控制模塊(100)通過第一串口單元(200)與第二串口單元(300)連接,第二串口單元(300)中設置有第三串口模塊(301)與第四串口模塊(302),第三串口模塊(301)與第四串口模塊(302)是RS232標準串口接口,第一串口模塊(201)與第三串口模塊(301)連接,第二串口模塊(202)與第四串口模塊(302)連接。
12.根據權利要求1所述的智能控制系統,所述第一控制組件模塊(401)和第二控制組件模塊(402)包括但不限于ETH轉串口模塊組件、WIFI轉串口模塊組件、ZIGBEE轉串口模塊組件、RS485轉串口模塊組件、語音識別轉串口模塊組件、視頻圖像識別轉串口模塊組件、LED驅動器轉串口模塊組件、液晶面板轉串口模塊組件、傳感器轉串口模塊組件。
13.一種智能控制模塊,其特征在于,所述智能控制模塊(100)包含至少I個MCU微處理器,是單片機或ARM等微處理器。
14.根據權利要求13所述的智能控制模塊,其特征在于,所述智能控制模塊(100)的MCU微處理器的管腳引出形成一個固定的模塊。
15.根據權利要求13所述的智能控制模塊,其特征在于,所述智能控制模塊(100)包含有第一串口單元(200)為至少2個RS232標準串口接口。
16.根據權利要求15所述的智能控制模塊,其特征在于,將所述智能控制模塊(100)的RS232標準串口接口串聯連接,構成一個智能控制模塊組A。
17.根據權利要求13所述的智能控制模塊,其特征在于,所述智能控制模塊(100)包含有應用層協議模塊(101)、會話層協議模塊(102)、定時器模塊(103)、喂狗模塊(104)、調試串口模塊(105),其中,會話層協議模塊(102)用于提供應用層協議模塊(101)、定時器模塊(103)、喂狗模塊(104)、調試串口模塊(105)間在智能控制模塊(100)的內部信息交互。
18.根據權利要求13所述的智能控制模塊,其特征在于,所述智能控制模塊(100)還包含有第一網絡層串口模塊(106)、第二網絡層串口模塊(107)、第一鏈路層串口模塊(108)及第二鏈路層串口模塊(109),所述會話層協議模塊(102)還用于提供第一網絡層串口模塊(106)、第二網絡層串口模塊(107)、第一鏈路層串口模塊(108)及第二鏈路層串口模塊(109)與第一控制組件模塊(401)及第二控制組件模塊(402)的外部信息交互。
19.根據權利要求17所述的智能控制模塊,其特征在于,所述調試串口模塊(105)用于對應用層協議模塊(101)、會話層協議模塊(102)、定時器模塊(103)、喂狗模塊(104)、第一網絡層串口模塊(106)、第二網絡層串口模塊(107)、第一鏈路層串口模塊(108)及第二鏈路層串口模塊(109)進行設置喂狗時間、設置當前時間、設置路由表等參數的配置和調試。
【文檔編號】G05B19/042GK203930424SQ201420353084
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】伏治軍 申請人:歐普照明股份有限公司