一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，其包括智能手機(jī)、移動網(wǎng)絡(luò)、中央服務(wù)器和無線路由器，用戶在智能手機(jī)上安裝APP軟件，通過所述無線網(wǎng)絡(luò)與中央服務(wù)器進(jìn)行通信，所述中央服務(wù)器具有固定的IP地址，通過以太網(wǎng)絡(luò)與用戶的無線路由器互聯(lián)；在空氣凈化器內(nèi)安裝有無線WIFI的通信模塊，與相應(yīng)的所述無線路由器進(jìn)行通信；每個所述空氣凈化器將每天的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸至所述中央服務(wù)器進(jìn)行存儲，定期分析服務(wù)器的數(shù)據(jù)，做出空氣質(zhì)量結(jié)論，將結(jié)果反饋給用戶的智能手機(jī)。本發(fā)明能夠?qū)崟r監(jiān)控室內(nèi)空氣質(zhì)量，隨時可開啟和控制空氣凈化器對室內(nèi)的空氣進(jìn)行清潔過濾。
【專利說明】一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域，尤其涉及一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的空氣凈化器控制大多為物理按鍵和紅外遙控實(shí)現(xiàn)，缺乏遠(yuǎn)程控制的功能。
[0003]目前現(xiàn)有的空氣凈化器由于缺乏遠(yuǎn)程控制和實(shí)時監(jiān)控功能，控制距離短，用戶在房間以外無法對空氣凈化器進(jìn)行操作和控制，也無法遠(yuǎn)程監(jiān)控空氣凈化器周圍空氣質(zhì)量。
[0004]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，用以克服上述技術(shù)缺陷。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，
[0007]其包括智能手機(jī)、移動網(wǎng)絡(luò)、中央服務(wù)器和無線路由器，用戶在智能手機(jī)上安裝APP軟件，通過所述無線網(wǎng)絡(luò)與中央服務(wù)器進(jìn)行通信，所述中央服務(wù)器具有固定的IP地址，通過以太網(wǎng)絡(luò)與用戶的無線路由器互聯(lián)；
[0008]在空氣凈化器內(nèi)安裝有無線WIFI的通信模塊，與相應(yīng)的所述無線路由器進(jìn)行通?目;
[0009]每個所述空氣凈化器將每天的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸至所述中央服務(wù)器進(jìn)行存儲，定期分析服務(wù)器的數(shù)據(jù)，做出空氣質(zhì)量結(jié)論，將結(jié)果反饋給用戶的智能手機(jī)。
[0010]進(jìn)一步，所述空氣凈化器與無線路由器之間通過WIF1-UART設(shè)備實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，WIF1-UART設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為能與傳統(tǒng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的串口數(shù)據(jù)。
[0011]進(jìn)一步，所述WIF1-UART設(shè)備具有兩個邏輯接口，AP接口及STA接口 ；ΑΡ即無線接入點(diǎn)，是一個無線網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建端，也是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)；STA即無線站點(diǎn)，是一個無線網(wǎng)絡(luò)的終端。
[0012]進(jìn)一步，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一臺空氣凈化器將采集到的環(huán)境參數(shù)和自行運(yùn)行參數(shù)先暫時保存在其內(nèi)，由所述中央服務(wù)器每隔200ms主動連接設(shè)備，并請求上傳、下載數(shù)據(jù)。
[0013]進(jìn)一步，所述無線網(wǎng)絡(luò)基于STA模式構(gòu)建，所述空氣凈化器作為STA設(shè)備在聯(lián)網(wǎng)的過程中綁定目的網(wǎng)絡(luò)的BSSID地址，即MAC地址；
[0014]通過每臺空氣凈化器相互獨(dú)立的MAC地址，對所有在網(wǎng)空氣凈化器進(jìn)行區(qū)分與識別；
[0015]在所述中央服務(wù)器端建立起用戶信息與空氣凈化器MAC地址之間的一一對應(yīng)關(guān)系O
[0016]本發(fā)明還提供一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信方法，其基于上述智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，該具體過程為:[0017]步驟a，空氣凈化器通過MCU對空氣凈化器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，并通過傳感器采集周圍空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行臨時性的存儲；
[0018]步驟b，所述空氣凈化器中的MCU將空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)通過WIF1-UART設(shè)備轉(zhuǎn)化為TCP / IP數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸給中央服務(wù)器進(jìn)行存儲；
[0019]步驟C，用戶通過手機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)登錄中央服務(wù)器，中央服務(wù)器將用戶的指令傳至終端空氣凈化器，中央服務(wù)器為每個空氣凈化器分配獨(dú)立的MAC地址，同時服務(wù)器擁有獨(dú)立的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)及DNS域名；
[0020]步驟d，用戶通過智能手機(jī)與中央控制器通信，查詢空氣質(zhì)量報告，空氣質(zhì)量參數(shù)，空氣凈化器狀態(tài)，并發(fā)送控制凈化器命令。
[0021 ] 進(jìn)一步，在上述步驟b中，一臺空氣凈化器作為一個STA站點(diǎn)，是一個用戶終端，而一臺無線交換機(jī)可作為一個AP接入點(diǎn)，是無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為有線網(wǎng)絡(luò)的中心結(jié)點(diǎn)。
[0022]進(jìn)一步在上述步驟b中在傳輸過程中所述中央服務(wù)器每隔200ms與空氣凈化器的MCU進(jìn)行通信，并提出上傳或者下載數(shù)據(jù)的命令，MCU根據(jù)收到的命令進(jìn)行配合的操作。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明通過智能手機(jī)的應(yīng)用軟件對室內(nèi)空氣凈化器的無線遠(yuǎn)距離操作和對空氣凈化器周圍環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)控，通過服務(wù)器存儲空氣凈化器的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，定期分析，將分析結(jié)果反饋用戶。用戶在室外遠(yuǎn)距離控制室內(nèi)的空氣凈化器，實(shí)時監(jiān)控室內(nèi)空氣質(zhì)量，隨時可開啟和控制空氣凈化器對室內(nèi)的空氣進(jìn)行清潔過濾，讓凈化器的使用更加智能化人性化，讓用戶回家后吸入的第一口空氣就是凈化后的清潔空氣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)的功能框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。
[0026]本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)用戶通過智能手機(jī)的APP功能遠(yuǎn)程監(jiān)控空氣質(zhì)量并對空氣凈化器實(shí)現(xiàn)任何模式下的智能控制。
[0027]請參閱圖1所示，其為本發(fā)明智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)的功能框圖，用戶在智能手機(jī)I上安裝APP軟件，通過無線網(wǎng)絡(luò)2與中央服務(wù)器3進(jìn)行通信，該無線網(wǎng)絡(luò)為GSM或者3G無線網(wǎng)絡(luò)，所述中央服務(wù)器3具有固定的IP地址，通過以太網(wǎng)絡(luò)4與用戶的無線路由器5互聯(lián)。
[0028]空氣凈化器6內(nèi)安裝有無線WIFI的通信模塊，與相應(yīng)的所述無線路由器5進(jìn)行通信，這樣，用戶使用智能手機(jī)與室內(nèi)的空氣凈化器進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線通信，用戶可以在任何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣凈化器的控制以及對室內(nèi)空氣質(zhì)量的監(jiān)控。
[0029]同時，每個空氣凈化器6將每天的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸至所述中央服務(wù)器3進(jìn)行存儲，定期分析服務(wù)器的數(shù)據(jù)，做出空氣質(zhì)量結(jié)論，將結(jié)果反饋給用戶的智能手機(jī)，用以改善
空氣質(zhì)量。
[0030]用戶在室外遠(yuǎn)距離控制室內(nèi)的空氣凈化器，實(shí)時監(jiān)控室內(nèi)空氣質(zhì)量，隨時可開啟和控制空氣凈化器對室內(nèi)的空氣進(jìn)行清潔過濾，讓凈化器的使用更加智能化人性化。[0031]本發(fā)明借助移動通信網(wǎng)絡(luò)與internet物聯(lián)網(wǎng)，完成智能手機(jī)I與空氣凈化器之間的雙向數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)對空氣凈化器的遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)視和遠(yuǎn)程智能控制。
[0032]空氣凈化器與無線路由器之間通過WIF1-UART設(shè)備實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，WIF1-UART設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)(TCP / IP數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)化為能與傳統(tǒng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的串口數(shù)據(jù)。WIF1-UART設(shè)備具有兩個邏輯接口，AP接口及STA接口。AP即無線接入點(diǎn)，是一個無線網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建端，也是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)。STA即無線站點(diǎn)，是一個無線網(wǎng)絡(luò)的終端。
[0033]本發(fā)明中使用基于STA模式的無線網(wǎng)絡(luò)，空氣凈化器作為STA設(shè)備在聯(lián)網(wǎng)的過程中綁定目的網(wǎng)絡(luò)的BSSID地址，即MAC地址。根據(jù)802.11協(xié)議的規(guī)定，不同無線網(wǎng)絡(luò)可以通過相同的網(wǎng)絡(luò)名稱(SSID / ESSID)，但是必須對應(yīng)一個唯一的BSSID地址。非法入侵者可以通過相同網(wǎng)絡(luò)名稱的方法使得STA連接到非法的AP上，從而造成數(shù)據(jù)泄密。通過BSSID地址綁定的方式，可以防止STA接入到非法的網(wǎng)絡(luò)，從而提供無線網(wǎng)絡(luò)的安全性。同時，本發(fā)明也是通過每臺空氣凈化器相互獨(dú)立的MAC地址，對所有在網(wǎng)空氣凈化器進(jìn)行區(qū)分與識別。在服務(wù)器端建立起用戶信息與空氣凈化器MAC地址之間的一一對應(yīng)關(guān)系，這樣手機(jī)APP就可以通過這個唯一可設(shè)備的MAC地址找到需要監(jiān)控的空氣凈化器。
[0034]在整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，空氣凈化器處于被動等待狀態(tài)，由服務(wù)器主動發(fā)起與設(shè)備連接，并請求或者下傳數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一臺空氣凈化器將采集到的環(huán)境參數(shù)和自行運(yùn)行參數(shù)先暫時保存在設(shè)備中，由服務(wù)器每隔200ms主動連接設(shè)備，并請求上傳、下載數(shù)據(jù)。實(shí)際上就是把服務(wù)器作為TCP Client端，而空氣凈化器作為TCP Server端。
[0035]本發(fā)明智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信的過程基于上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述空氣凈化器內(nèi)部植入嵌入式控制系統(tǒng)。該具體過程為:
[0036]步驟a，空氣凈化器通過MCU (單片機(jī)或ARM)對空氣凈化器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，并通過傳感器采集周圍空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行臨時性的存儲。
[0037]步驟b，所述空氣凈化器中的MCU將空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)通過WIF1-UART設(shè)備轉(zhuǎn)化為TCP / IP數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸給中央服務(wù)器進(jìn)行存儲。
[0038]在傳輸過程中，一臺空氣凈化器作為一個STA站點(diǎn)，是一個用戶終端，而一臺無線交換機(jī)可作為一個AP接入點(diǎn)，是無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為有線網(wǎng)絡(luò)的中心結(jié)點(diǎn)。
[0039]該步驟中，在通信過程中，中央服務(wù)器是作為上位機(jī)，是通信的主動發(fā)起者，每隔200ms與空氣凈化器的MCU進(jìn)行通信，并提出上傳或者下載數(shù)據(jù)的命令，MCU根據(jù)收到的命令進(jìn)行配合的操作。
[0040]步驟C，用戶通過手機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)登錄中央服務(wù)器，中央服務(wù)器將用戶的指令傳至終端空氣凈化器，中央服務(wù)器為每個空氣凈化器分配獨(dú)立的MAC地址，同時服務(wù)器擁有獨(dú)立的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)及DNS域名。
[0041]中央服務(wù)器是智能手機(jī)和空氣凈化器之間通信的橋梁，連接用戶和終端機(jī)器的中心結(jié)點(diǎn)，它不僅存儲空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)并且定期對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出相應(yīng)結(jié)論，將結(jié)論反饋給用戶。同時，用戶通過手機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)登錄服務(wù)器，服務(wù)器將用戶的指令傳至終端空氣凈化器，服務(wù)器為每個空氣凈化器分配獨(dú)立的MAC地址，同時服務(wù)器擁有獨(dú)立的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)及DNS域名。
[0042]步驟d，用戶通過智能手機(jī)與中央控制器通信，查詢空氣質(zhì)量報告，空氣質(zhì)量參數(shù)，空氣凈化器狀態(tài)，并發(fā)送控制凈化器命令。手機(jī)用戶安裝特定的APP軟件，通過GPRS、WAP、3G網(wǎng)絡(luò)等手段，在IEEE802.15.1協(xié)議基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)GPRS / WAP / 3G和Internet網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。用戶輸入用戶名和密碼登錄至中心服務(wù)器，獲得空氣凈化器的編號，選擇所對應(yīng)的凈化器終端，實(shí)現(xiàn)用戶進(jìn)程與所屬空氣凈化器MAC碼的綁定，從而達(dá)到與空氣凈化器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，其特征在于，其包括智能手機(jī)、移動網(wǎng)絡(luò)、中央服務(wù)器和無線路由器，用戶在智能手機(jī)上安裝APP軟件，通過所述無線網(wǎng)絡(luò)與中央服務(wù)器進(jìn)行通信，所述中央服務(wù)器具有固定的IP地址，通過以太網(wǎng)絡(luò)與用戶的無線路由器互聯(lián)； 在空氣凈化器內(nèi)安裝有無線WIFI的通信模塊，與相應(yīng)的所述無線路由器進(jìn)行通信； 每個所述空氣凈化器將每天的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸至所述中央服務(wù)器進(jìn)行存儲，定期分析服務(wù)器的數(shù)據(jù)，做出空氣質(zhì)量結(jié)論，將結(jié)果反饋給用戶的智能手機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣凈化器與無線路由器之間通過WIF1-UART設(shè)備實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，WIF1-UART設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為能與傳統(tǒng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的串口數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述WIF1-UART設(shè)備具有兩個邏輯接口，AP接口及STA接口；AP即無線接入點(diǎn)，是一個無線網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建端，也是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)；STA即無線站點(diǎn)，是一個無線網(wǎng)絡(luò)的終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，其特征在于，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一臺空氣凈化器將采集到的環(huán)境參數(shù)和自行運(yùn)行參數(shù)先暫時保存在其內(nèi)，由所述中央服務(wù)器每隔200ms主動連接設(shè)備，并請求上傳、下載數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)基于STA模式構(gòu)建，所述空氣凈化器作為STA設(shè)備在聯(lián)網(wǎng)的過程中綁定目的網(wǎng)絡(luò)的BSSID地址，即MAC地址； 通過每臺空氣凈化器相互獨(dú)立的MAC地址，對所有在網(wǎng)空氣凈化器進(jìn)行區(qū)分與識別； 在所述中央服務(wù)器端建立起用戶信息與空氣凈化器MAC地址之間的一一對應(yīng)關(guān)系。
6.一種智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信方法，其特征在于，其基于上述智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信系統(tǒng)，該具體過程為: 步驟a，空氣凈化器通過MCU對空氣凈化器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，并通過傳感器采集周圍空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行臨時性的存儲； 步驟b，所述空氣凈化器中的MCU將空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)通過WIF1-UART設(shè)備轉(zhuǎn)化為TCP /IP數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸給中央服務(wù)器進(jìn)行存儲； 步驟C，用戶通過手機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)登錄中央服務(wù)器，中央服務(wù)器將用戶的指令傳至終端空氣凈化器，中央服務(wù)器為每個空氣凈化器分配獨(dú)立的MAC地址，同時服務(wù)器擁有獨(dú)立的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)及DNS域名； 步驟d，用戶通過智能手機(jī)與中央控制器通信，查詢空氣質(zhì)量報告，空氣質(zhì)量參數(shù)，空氣凈化器狀態(tài)，并發(fā)送控制凈化器命令。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信方法，其特征在于，在上述步驟b中，一臺空氣凈化器作為一個STA站點(diǎn)，是一個用戶終端，而一臺無線交換機(jī)可作為一個AP接入點(diǎn)，是無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為有線網(wǎng)絡(luò)的中心結(jié)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能手機(jī)與空氣凈化器的互聯(lián)通信方法，其特征在于， 在上述步驟b中，在傳輸過程中，所述中央服務(wù)器每隔200ms與空氣凈化器的MCU進(jìn)行通信，并提出上傳或者下載數(shù)據(jù)的命令，MCU根據(jù)收到的命令進(jìn)行配合的操作。
【文檔編號】H04L29/08GK103841191SQ201410077427
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】劉濤, 崔升戴, 羅浪, 陳伯楠, 和少寅 申請人:陜西清馨環(huán)?？萍加邢薰?br>