本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)關(guān)裝置，尤其涉及一種通過WiFi無線通訊技術(shù)與Zigbee組網(wǎng)通訊技術(shù)的智能平行網(wǎng)關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，智能家居、智能樓宇、智慧城市等產(chǎn)業(yè)方興未艾，Zigbee技術(shù)具有組網(wǎng)方便、成本低廉、低功耗、低速率、近距離、高可靠性、高安全性等優(yōu)良特性，很好的契合了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大發(fā)展的需求，WiFi網(wǎng)絡(luò)已延伸到人們生活的方方面面，在未來的家用自動(dòng)化等系統(tǒng)中，若能將Zigbee網(wǎng)絡(luò)與WiFi網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，用戶將可以隨時(shí)隨地掌控家用設(shè)備的運(yùn)行情況。

而目前市場上能實(shí)現(xiàn)Zigbee與WiFi網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連通的網(wǎng)關(guān)少之又少，大部分只是集成了簡單的路由功能，通過設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)橋和無線路由器的功能，可以連接內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)，所連接的無線網(wǎng)絡(luò)基本是WiFi網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用有一定的局限性，在存在大量Zigbee網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)現(xiàn)場及智能家居系統(tǒng)中，無法實(shí)現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡(luò)與外網(wǎng)的通訊。有小部分實(shí)現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡(luò)與外網(wǎng)通訊功能的網(wǎng)關(guān)功能簡陋、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、價(jià)格昂貴、維護(hù)困難，無法走進(jìn)普通的家庭用戶、中小企業(yè)用戶，為順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展與市場需求，進(jìn)行此體積小巧、功能全面易用的實(shí)用新型的設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種智能平行網(wǎng)關(guān)裝置，它能主動(dòng)采集Zigbee網(wǎng)絡(luò)下各個(gè)Zigbee終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯總上傳至服務(wù)器可進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種智能平行網(wǎng)關(guān)裝置，包括為裝置供電的電源，以及無線網(wǎng)關(guān)主控器，還包括微處理器、受控于無線網(wǎng)關(guān)主控器的Zigebee協(xié)調(diào)器，以及可進(jìn)行WIFI網(wǎng)絡(luò)通信的WiFi芯片，其中Zigebee協(xié)調(diào)器無線連接有可設(shè)置在不同位置處的Zigebee終端節(jié)點(diǎn)，多個(gè)Zigebee終端節(jié)點(diǎn)和Zigebee協(xié)調(diào)器之間通過無線電波傳輸以形成Zigebee網(wǎng)絡(luò)；WiFi網(wǎng)絡(luò)與Zigebee網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)互通；電源分別與WiFi芯片、Zigbee協(xié)調(diào)器、微處理器電性連接，微處理器分別與WiFi芯片、Zigbee協(xié)調(diào)器電連接，無線網(wǎng)關(guān)主控器分別與Zigbee終端節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化：其還包括集成有語音識別處理器和外部電路的語音識別芯片和可外接音響的語音播放芯片，其中外部電路包括AD/DA轉(zhuǎn)換器、麥克風(fēng)接口、聲音輸出接口；語音識別芯片和語音播放芯片都和微處理器電連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化：其還包括有可進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的視頻攝像頭模塊，無線網(wǎng)關(guān)主控器電連接視頻攝像頭模塊，以控制視頻攝像頭模塊采集視頻。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化：無線網(wǎng)關(guān)主控器內(nèi)設(shè)有用來儲存WIFI網(wǎng)絡(luò)及Zigbee網(wǎng)絡(luò)信息的存儲芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

1、本實(shí)用新型的智能平行無線網(wǎng)關(guān)包括微處理器、Zigebee協(xié)調(diào)器、WiFi芯片，Zigebee協(xié)調(diào)器和WiFi芯片都和微處理器連接，由微處理器集中控制，電源模塊和微處理器連接，本技術(shù)方案消除了WiFi網(wǎng)絡(luò)與Zigbee網(wǎng)絡(luò)的壁壘，使兩種網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)可自由流通。本實(shí)用新型應(yīng)用可采集Zigbee網(wǎng)絡(luò)各終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯總后上傳至服務(wù)器，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。

2、本實(shí)用新型應(yīng)用可根據(jù)聯(lián)動(dòng)規(guī)則動(dòng)態(tài)調(diào)整控制邏輯，實(shí)現(xiàn)差異化、精細(xì)化的智能服務(wù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型智能平行網(wǎng)關(guān)裝置的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型智能平行網(wǎng)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。

具體實(shí)施方式

下面，通過示例性的實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進(jìn)一步敘述的情況下，一個(gè)實(shí)施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實(shí)施方式中。

實(shí)施例1：

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的智能平行網(wǎng)關(guān)裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

結(jié)構(gòu)見圖1，對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。

本實(shí)施例采用TI的CC3200作為開發(fā)平臺，采用TI-RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)健可靠，WiFi網(wǎng)絡(luò)和Zigbee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地對家居系統(tǒng)全方位的信息采集管理，用戶可以通過手機(jī)APP設(shè)定適合自己的聯(lián)動(dòng)規(guī)則，集成有語音模塊，方便人機(jī)互動(dòng)，集成有視頻模塊，使用更方便安全。

在本實(shí)施例中，提供了一種應(yīng)用智能平行無線技術(shù)的智能網(wǎng)關(guān)的裝置。圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例應(yīng)用智能平行無線網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。如圖1所示，本實(shí)施例的智能平行無線網(wǎng)關(guān)，包括為裝置供電的電源，以及無線網(wǎng)關(guān)主控器，還包括微處理器、受控于無線網(wǎng)關(guān)主控器的Zigebee協(xié)調(diào)器，以及可進(jìn)行WIFI網(wǎng)絡(luò)通信的WiFi芯片，其中Zigebee協(xié)調(diào)器無線連接有可設(shè)置在不同位置處的Zigebee終端節(jié)點(diǎn)，多個(gè)Zigebee終端節(jié)點(diǎn)和Zigebee協(xié)調(diào)器之間通過無線電波傳輸以形成Zigebee網(wǎng)絡(luò)；WiFi網(wǎng)絡(luò)與Zigebee網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)互通；電源分別與WiFi芯片、Zigbee協(xié)調(diào)器、微處理器電性連接，微處理器分別與WiFi芯片、Zigbee協(xié)調(diào)器電連接，無線網(wǎng)關(guān)主控器分別Zigbee終端節(jié)點(diǎn)通過無線數(shù)據(jù)連接。

在上述中的智能平行網(wǎng)關(guān)裝置的網(wǎng)絡(luò)包括：WiFi網(wǎng)絡(luò)和Zigbee網(wǎng)絡(luò)，Zigbee網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)Zigbee終端節(jié)點(diǎn)和一個(gè)Zigbee協(xié)調(diào)器組成，WiFi網(wǎng)絡(luò)主要由網(wǎng)關(guān)、手機(jī)終端、遠(yuǎn)程服務(wù)器等組成。

圖2為本實(shí)施例智能平行無線網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例智能平行無線網(wǎng)關(guān)裝置包括：集成有語音識別處理器和外部電路的語音識別芯片和可外接音響的語音播放芯片，其中外部電路包括AD/DA轉(zhuǎn)換器、麥克風(fēng)接口、聲音輸出接口；語音識別芯片和語音播放芯片都和微處理器電連接。

本實(shí)施例智能平行無線網(wǎng)關(guān)裝置還包括視頻攝像頭模塊，視頻攝像頭可進(jìn)行圖像采集及遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，無線網(wǎng)關(guān)主控器電連接視頻攝像頭模塊采集視頻。

本實(shí)施例智能平行無線網(wǎng)關(guān)裝置還包括用于存儲WIFI網(wǎng)絡(luò)信息及Zigbee網(wǎng)絡(luò)信息的存儲芯片，包括存儲視頻或圖像的遠(yuǎn)程云端服務(wù)器。

綜上，本實(shí)用新型中的智能平型無線網(wǎng)關(guān)裝置包括微處理器、WiFi芯片、Zigbee芯片、電源、語音識別芯片、語音播放芯片、按鍵板、視頻芯片及外接存儲器。

其中，微處理器分別與WiFi芯片、Zigebee協(xié)調(diào)器、電源模塊、語音識別模塊、語音播放模塊、按鍵模塊、視頻模塊及外接存儲器電性連接。電源模塊分別與WiFi芯片、Zigebee協(xié)調(diào)器、語音識別芯片、語音播放芯片、按鍵板、視頻芯片、外接存儲器模塊電性連接。

以下分別對本實(shí)施例智能平行無線網(wǎng)關(guān)裝置的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)說明。

微處理器采用TI的CC3200，CC3200是TI新推出的一款集成有片上WiFi解決方案及電源管理子系統(tǒng)，同時(shí)具有豐富片上外設(shè)的功能強(qiáng)大的MCU，采用ARM Cortex-M4內(nèi)核，運(yùn)行頻率達(dá)80MHz。

微處理器CC3200內(nèi)部集成了一個(gè)WiFi內(nèi)核：CC3100，CC3100作為WiFi路由器提供了完整的片上WiFi解決方案，具有三種網(wǎng)絡(luò)模式：熱點(diǎn)模式，站點(diǎn)模式，直連模式。熱點(diǎn)模式將網(wǎng)關(guān)作為一個(gè)熱點(diǎn)，其他WiFi終端設(shè)備可以連接到此熱點(diǎn)進(jìn)行通訊；站點(diǎn)模式將網(wǎng)關(guān)作為一個(gè)終端設(shè)備連接其它無線熱點(diǎn)進(jìn)行通訊；直連模式用于兩個(gè)網(wǎng)關(guān)之間進(jìn)行通訊。

Zigebee協(xié)調(diào)器作為Zigbee網(wǎng)絡(luò)的主要載體，采用TI的CC2530芯片作為協(xié)調(diào)器，用于創(chuàng)建Zigbee網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，終端節(jié)點(diǎn)也使用TI的CC2530芯片，采集不同的傳感器數(shù)據(jù)，上傳至協(xié)調(diào)器。

電源采用5V電源適配器供電，經(jīng)由LM1117芯片轉(zhuǎn)換為3.3V為其他模塊供電。

語音識別芯片采用ICRoute公司的LD3320芯片，LD3320芯片是一款“語音識別”芯片，由ICRoute公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)。該芯片集成了語音識別處理器和一些外部電路，包括AD、DA轉(zhuǎn)換器、麥克風(fēng)接口、聲音輸出接口等。本芯片在設(shè)計(jì)上注重節(jié)能與高效，不需要外接任何的輔助芯片如Flash、RAM等，直接集成在現(xiàn)有的產(chǎn)品中即可以實(shí)現(xiàn)語音識別/聲控/人機(jī)對話功能。并且，識別的關(guān)鍵詞語列表可以動(dòng)態(tài)編輯。

語音播放芯片采用飛音云電子工廠提供的樂聲播放芯片，使用簡單方便，直接通過IO口的高低電平觸發(fā)播放音樂，可外接音響，播放清晰悅耳。

外接存儲器采用W25Q80BV外置Flash，用來存儲文件系統(tǒng)、Zigbee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)以及各種歷史命令、事件的記錄。

語音按鍵板采用中斷方式觸發(fā)，包括復(fù)位按鍵，Zigbee入網(wǎng)允許按鍵，WiFi模式變換按鍵。

視頻模塊采用Mt9d111攝像頭芯片，Mt9d111是Micron公司推出新型200萬像素片上系統(tǒng)(SoC)圖像傳感器，可用于移動(dòng)手機(jī)。這種超低功耗MT9D111采用DigitalClarity技術(shù)，在單片集成電路內(nèi)集成了Micron的有新一代圖像處理技術(shù)的先進(jìn)200萬像素傳感器核，集成了自動(dòng)對焦和實(shí)時(shí)JPEG壓縮功能的SOC器件，集成有專業(yè)的圖像流處理器，10位片內(nèi)ADC，有更好彩色和更清晰細(xì)致的色彩插補(bǔ)，以及有灰度檢測的非?？焖俚陌灼胶?，使得在很寬的照明條件下有更好的色彩。由于Mt9d111接口占用較多的IO資源，單獨(dú)采用一塊CC3200連接mt9d111，將采集的圖像數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，服務(wù)器端顯示收到的JPEG圖像文件。

本實(shí)用新型使用時(shí)，先在室內(nèi)安裝無線網(wǎng)關(guān)，同時(shí)將各個(gè)Zigbee終端節(jié)點(diǎn)布置到房間的不同位置，布置好后，啟動(dòng)無線網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)初始化完畢之后會建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)，按下網(wǎng)關(guān)上的Zigbee網(wǎng)絡(luò)允許加入按鈕，房間內(nèi)的由各個(gè)Zigbee終端節(jié)點(diǎn)形成的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)會依次加入Zigbee網(wǎng)絡(luò)。初次使用時(shí)，網(wǎng)關(guān)默認(rèn)開啟的是AP模式，用戶可打開手機(jī)APP，連接到網(wǎng)關(guān)所建的AP熱點(diǎn)，輸入家里無線熱點(diǎn)的帳戶和密碼，然后可以將網(wǎng)關(guān)改變到站點(diǎn)模式，連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)正常使用。

具體工作原理如下：網(wǎng)關(guān)啟用后，不斷采集Zigbee終端節(jié)點(diǎn)的傳感器數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯總后進(jìn)行本地存儲備份，同時(shí)上傳至服務(wù)器；服務(wù)器可將用戶編輯的聯(lián)動(dòng)規(guī)則下發(fā)至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)在運(yùn)行過程中若發(fā)現(xiàn)達(dá)成規(guī)則的觸發(fā)條件，立即執(zhí)行聯(lián)動(dòng)規(guī)則。例如，用戶設(shè)定如下規(guī)則：下班后，開門進(jìn)屋會收到語音問候，同時(shí)打開空調(diào)、熱水器，打開背景燈光。具體的實(shí)現(xiàn)：當(dāng)用戶下班回家時(shí)，人體紅外傳感器檢測到主人回家，啟動(dòng)語音播放模塊播放“主人您回來啦”等問候語，同時(shí)通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)控制帶有繼電器的終端節(jié)點(diǎn)打開空調(diào)開關(guān)、熱水器開關(guān)，打開背景燈，在此過程中可以語音播放將要做的動(dòng)作，如“將打開熱水器”、“將打開空調(diào)”等，然后可以等待用戶語音命令，若用戶說“打開電視”，網(wǎng)關(guān)的語音識別模塊識別到命令后，會通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)控制Zigbee終端節(jié)點(diǎn)打開電視開關(guān)。

此外，若網(wǎng)關(guān)通過Zigbee溫濕度節(jié)點(diǎn)檢測到環(huán)境溫度較低，或通過服務(wù)器獲知明天將要降溫，會通過語音模塊進(jìn)行提示。白天用戶上班時(shí)，若檢測到不明人員的進(jìn)入，會開啟攝像頭模塊并通知用戶，用戶通過手機(jī)APP或PC界面可看到家里的實(shí)際情況，生活更智能更安心。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例和實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例沒有設(shè)置語音識別模塊和語音播放模塊。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例和實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例沒有設(shè)置視頻模塊。

綜上所述，本實(shí)用新型智能平行無線網(wǎng)關(guān)安裝簡單，維護(hù)方便，打通了Zigbee網(wǎng)絡(luò)與WiFi網(wǎng)絡(luò)的壁壘，實(shí)現(xiàn)對家居系統(tǒng)信息的全方位采集管理，靈活的聯(lián)動(dòng)規(guī)則的設(shè)定與智能的語音交互為人們提供了優(yōu)質(zhì)的生活體驗(yàn)，同時(shí)視頻模塊大大提升了居家生活的安全性，后期亦可對用戶信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精準(zhǔn)定位，加速產(chǎn)品的升級推廣，具有廣泛的市場應(yīng)用價(jià)值。