一种PLBUS智能家居网关

技术领域

本发明属于智能家居领域，特别是一种PLBUS智能家居网关。

背景技术

随着无线通信技术的不断进步，特别是以WiFi为代表的高速无线局域网技术逐渐普及，各类智能产品已经走进了千家万户。但是在实际使用过程中，由于WiFi等无线通信技术在通信距离、障碍物遮挡、金属屏蔽等方面的短板，极大地影响了这类无线单模技术在智能家居产品的用户体验。

PLBUS是一种基于电力线的通信技术，具有无需布线、不受遮挡、不受金属屏蔽的优点，可广泛应用于各类物联网场景中，特别是有电力线接入的应用场景。

在智能家居应用场景中,目前用户可通过APP连接到云平台来监控家用电器的使用情况，而通常基于WiFi等无线通信技术的网关由于无线信号辐射死角、隔墙遮挡、金属屏蔽等限制，不能有效地监控到位于厨房、卫生间的家电设备和各类智能设备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中不能有效监控智能设备的问题，提出一种PLBUS智能家居网关。

为解决上述技术问题，本发明提出一种PLBUS智能家居网关，其特征在于：

本发明提出一种PLBUS智能家居网关，包括：电源板、主板、PLBUS信号耦合电路；所述电源板给所述主板供电；所述主板包括WiFi模块、PLBUS模块；所述PLBUS信号耦合电路设计在所述电源板；所述电源板和所述主板通过插接方式实现信号耦合。

在一些实施例,所述WiFi模块和所述PLBUS模块共同设计在所述同一主板上。

在一些实施例,所述PLBUS模块数据通过串口连接所述WiFi模块，实现网关对各PLBUS节点设备的连接与监控，通过WiFi上行通道连接至云平台，指使用户通过APP监控各PLBUS节点的智能设备。

在一些实施例,通过对易辐射电磁器件WiFi模块与WiFi天线部分的屏蔽设计，避免低频电磁波对WiFi信号的串扰。

在一些实施例,所述电源板实现AC220V转DC12V给所述主板供电。

在一些实施例,所述PLBUS信号耦合电路的PLBUS信号直接耦合到AC220V电源零火线处，实现在220V交流电上耦合PLBUS信号。

在一些实施例,所述电源板集成在整机电源内。

在一些实施例,通过提高网关的电力线阻抗，增大PLBUS的通信距离；在AC220V进入交流变压器之前增加适当感值的共模电感，提高在电路中电源电路对PLBUS信号的阻抗，防止PLBUS信号在网关电源电路中过度衰减而导致通信距离的减小。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果有：本发明基于PLBUS的智能家居网关通过PLBUS电力线信道，实现了电力线和无线通道的上下行的双模数据通信，保证了网关对智能家居内各类智能设备的稳定、可靠的连接，用户通过APP可实时、便捷、稳定地监控各类智能设备，极大地提高了用户的智能家居体验。

附图说明

图1是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的实物示意图；

图2是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的喇叭网孔示意图；

图3是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的外观示意图；

图4是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的电力线插座示意图；

图5是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的控制系统连接示意图；

图6是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的系统架构图；

图7是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的耦合电路部分原理图；

图8是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的电路框图。

附图标记为：1-PLBUS模块；2-WIFI模块；3-第一电磁元件；4-耦合部分；5-第二电磁元件；6-主板与电源板扣接；7-服务器；8-手机；9-网关；10-灯；11-厨具；12-中央空调；13-热水器；14-控制面板；15-插座。

具体实施方式

为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明实施例的WiFi模块与PLBUS模块共同设计在一个PCB主板，在小于标准86盒的有限空间内同时兼容PLBUS与WiFi功能，首要解决的问题是电磁兼容问题，两种通信模块易互相干扰，导致通信性能降低。通过对易辐射电磁器件WiFi模块与WiFi天线部分的屏蔽设计，避免低频电磁波对WiFi信号的串扰，相关实物设计示意如附图1所示。

本发明网关可以通过APP连接云端服务系统控制平台，提供便捷的用户体验和直观的数据管理平台。紧凑的设计使得产品整机的尺寸远小于普通86盒尺寸。如附图2所示，是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的喇叭网孔示意图。

参考图3，是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的外观示意图。

参考图4，是本发明实施例的PLBUS智能家居网关的电力线插座示意图。

本发明网关可直接插在86盒内取市电220V。为了避免繁琐的安装环节，本发明网关将AC220V转DC12V的电源板集成在整机电源内，PLBUS信号直接耦合到AC220V电源零火线处，PLBUS模块数据通过串口连接WiFi模块，从而实现网关对各PLBUS节点设备的连接与监控，并通过WiFi上行通道连接至云平台，用户可通过APP监控各PLBUS节点的智能设备，系统连接如附图5。

本发明网关通过一组零火线,PLBUS通过现有的电力线实现了网关报文数据的下行通信，并通过PLBUS的自由组网、盲中继等功能，很好的解决电力线复杂多变的负载环境下，信号较大衰减，通信不稳定的问题，其系统架构如图6所示。

在本发明网关中，通过提高智能网关的电力线阻抗，可增大PLBUS的通信距离；另外，在AC220V进入交流变压器之前增加共模电感，如附图7所示，提高在电路中电源电路对PLBUS信号的阻抗，防止PLBUS信号在网关电源电路中过度衰减而导致通信距离的减小。

本网关设计电路部分由电源板和主板组成，如附图8所示，通过插接方式实现信号耦合，具有较好的隔离效果。电源板实现了AC220V转DC12V给主板供电，同时PLBUS信号耦合电路设计在电源板。主板包括了WiFi模块和PLBUS模块，并共同设计在同一个PCB上。WiFi模块与PLBUS模块通过串口进行数据交换。主板设有喇叭，支持语音播报,可播报网关连接状态等。主板设计了小夜灯功能，夜晚可查看网关工作状态，并提供照明功能。

本发明PLBUS智能家居网关通过PLBUS电力线信道，实现了电力线和无线通道的上下行的双模数据通信，保证了网关对智能家居内各类智能设备的稳定、可靠的连接，用户通过APP可实时、便捷、稳定地监控各类智能设备，极大地提高了用户的智能家居体验。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。