基于互联网的分区管理智能灯光控制系统

技术领域

本发明涉及家居环境、商业楼宇及公共区域的智能照明控制领域，特别涉及大覆盖范围的智能灯光控制系统。

背景技术

目前市场上的智能灯光控制系统有多种类型，使用不同的连接方式和通讯协议；每一种类型的通讯协议都具有一定的组网能力以及通过某种形式的数据转发来扩大控制网络所覆盖的范围的方法；但是这些组网和转发均是在网络本身的架构之中，使用本身的协议来进行，由于这些通讯方法的有效信号传输距离和带宽的限制，控制网络的实际可达到的节点数和覆盖范围都是有一定的上限的，而且随着节点数量的增加，网络维护的负担就会成倍的增加，其控制效果的可靠性和一致性都会下降，控制延迟会增加；另外这样的系统都是使用一个完整的、统一的配置信息库，当被控对象和传感器比较多的时候，维护、管理和使用这样的配置信息都存在较大的麻烦。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于互联网的分区管理智能灯光控制系统。

本发明的一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：基于互联网的分区管理智能灯光控制系统，包括服务器、若干个设备以及若干个传感器，根据系统所需要覆盖和管理的对象的物理自然分区和/或使用情况划分有若干个控制区域，每个控制区域均配备有与该控制区域内的设备和传感器连接的网关，用于连接到互联网并和在云端的系统服务器相连接，每个控制区域内的设备和传感器形成独立的配置信息并上传到服务器保存，配置和维护按照控制区域来进行。

进一步地，每个控制区域的配置信息还包括本控制区域内的若干个本地场景。

进一步地，服务器上定义有若干个公共场景，并对每个公共场景产生有虚拟开关，公共场景包含至少两个不同的控制区域内的全部或部分设备，且在相关的控制区域进行配置。

进一步地，公共场景由开关启动，开关的键位与公共场景的虚拟开关绑定，当相应的开关键位被触发时，开关发出键位状态改变信息，该开关所属的控制区域的网关在接收到该态改变信息后，通过互联网转发到服务器，服务器根据开关键位与公共场景的虚拟开关的绑定关系查找到虚拟开关ID，并将虚拟开关ID通过互联网广播到所有网关，每个网关以广播的形式转发该虚拟开关ID至本控制区域，控制区域中的设备对虚拟开关ID进行配置查询，若发现匹配的控制动作即执行相应的操作。

进一步地，公共场景由智能终端启动，智能终端将场景的虚拟开关ID发送给服务器，服务器将虚拟开关ID通过互联网广播到所有网关，每个网关以广播的形式转发该虚拟开关ID至本控制区域，控制区域中的设备对虚拟开关ID进行配置查询，若发现匹配的控制动作即执行相应的操作。

进一步地，公共场景由定时器启动，于服务器上定义定时器，在定时器启动一个公共场景时，服务器将虚拟开关ID通过互联网广播到所有网关，每个网关以广播的形式转发该虚拟开关ID至本控制区域，控制区域中的设备对虚拟开关ID进行配置查询，若发现匹配的控制动作即执行相应的操作。

进一步地，设备至少设置为灯、窗帘、空调或智能音箱中的一个或多个。

本发明的有益效果：基于互联网的分区管理智能灯光控制系统，包括服务器、若干个设备以及若干个传感器，根据系统所需要覆盖和管理的对象的物理自然分区和/或使用情况划分有若干个控制区域，每个控制区域均配备有与该控制区域内的设备和传感器连接的网关，用于连接到互联网并和在云端的系统服务器相连接，每个控制区域内的设备和传感器形成独立的配置信息并上传到服务器保存，但是不进行配置信息的合并，配置和维护按照控制区域来进行；通过上述结构能够使得系统所能管理的设备数量以及覆盖区域没有限制，并且在系统运行的时候，实现任何控制效果所需传送的数据量都是非常低的，控制效果的可靠性、低延迟以及一致性上都得到了很好的保证。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为基于互联网的分区管理智能灯光控制系统的架构图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，基于互联网的分区管理智能灯光控制系统，包括服务器、若干个设备以及若干个传感器，根据系统所需要覆盖和管理的对象的物理自然分区和/或使用情况划分有若干个控制区域，每个控制区域均配备有与该控制区域内的设备和传感器连接的网关，用于连接到互联网并和在云端的系统服务器相连接，每个控制区域内的设备和传感器形成独立的配置信息并上传到服务器保存，配置和维护按照控制区域来进行。

在本发明中，参照图1中的系统，根据系统所需要覆盖和管理的对象的物理自然分区和使用情况，将其划分为多个控制区域，比如对于一个办公楼宇来说，可以划分为一楼办公室，一楼会议室，一楼卫生间，二楼办公室，二楼会议室，二楼卫生间等多个控制区域；将每一个物理分区对应一个控制区域，控制区域有自己的网关，控制区域内的设备和传感器形成自己独立的配置信息，一个控制区域内的传感器(比如：开关)只控制本区域内的设备，配置和维护均按照控制区域来进行；每一个控制区域均通过自己的网关连接到互联网，并和在云端的系统服务器相连接(服务器维护本系统内的网关的列表)，形成一个统一的控制网络。

控制区域的配置信息上传到服务器来保存，但是并不进行合并，在后期需要进行设备或配置维护的时候，维护人员从服务器下载相应控制区域的配置信息来进行维护。

每个控制区域的配置信息还包括本控制区域内的若干个本地场景。

服务器上定义有若干个公共场景，并对每个公共场景产生有虚拟开关，公共场景包含至少两个不同的控制区域内的全部或部分设备，且按照控制区域自行配置。

其中，控制区域的配置信息还包括本控制区域内的若干个场景，这些场景被称作本地场景；而对于需要跨控制区域进行的控制，即系统级的控制，比如对一楼进行全开或全关的控制，在服务器上定义“公共场景”，并且服务器对每一个公共场景产生一个虚拟开关，在进行一个控制区域的配置的时候，智能终端从服务器获取公共场景及相应的虚拟开关的信息；公共场景所包含的被控对象在每个被控对象所属的控制区域内自行配置，其配置方法和本地场景的配置方法是同样的；比如对于一楼全关的公共场景，分别在一楼办公室、一楼会议室、一楼卫生间将所有设备包括进去；服务器只是维护公共场景的定义和虚拟开关，并不维护其所包含的设备。

公共场景可以有但不限于三种启动方式：开关，智能终端，定时器：

作为公共场景启动的第一实施例，公共场景由开关启动，开关的键位与公共场景的虚拟开关绑定，当相应的开关键位被触发时，开关发出键位状态改变信息，该开关所属的控制区域的网关在接收到该态改变信息后，通过互联网转发到服务器，服务器根据开关键位与公共场景的虚拟开关的绑定关系查找到虚拟开关ID，并将虚拟开关ID通过互联网广播到所有网关，每个网关以广播的形式转发该虚拟开关ID至本控制区域，控制区域中的设备对虚拟开关ID进行配置查询，若发现匹配的控制动作即执行相应的操作。

作为公共场景启动的第二实施例，公共场景由智能终端启动，智能终端将场景的虚拟开关ID发送给服务器，服务器将虚拟开关ID通过互联网广播到所有网关，每个网关以广播的形式转发该虚拟开关ID至本控制区域，控制区域中的设备对虚拟开关ID进行配置查询，若发现匹配的控制动作即执行相应的操作。

作为公共场景启动的第三实施例，公共场景由定时器启动，于服务器上定义定时器，在定时器启动一个公共场景时，服务器将虚拟开关ID通过互联网广播到所有网关，每个网关以广播的形式转发该虚拟开关ID至本控制区域，控制区域中的设备对虚拟开关ID进行配置查询，若发现匹配的控制动作即执行相应的操作。

设备至少设置为灯、窗帘、空调或智能音箱中的一个或多个。

本发明所定义的系统的维护分为两个层次来进行：

1、在系统层，智能终端与云服务器相连接，定义和展示公共场景和定时器，也提供查询系统中的控制区域以及其配置信息的功能；

2、在控制区域层，通过使用适当的、提供配置和维护功能的智能终端，对控制区域内的设备和传感器的控制关系、本地场景等进行配置，另外也提供公共场景在本区域内的相关被控器件的配置的维护。

本发明的优点在于：

1)对被控设备和传感器及相应的控制配置分区进行管理，不需要形成统一的配置文件或数据库，没有配置合并和拆分的问题，对任何一个控制区域的配置仅需下载本控制区域的配置信息，即使是在手机这样的小型智能终端上也可以很容易地进行展示和操作，因为系统是由一个个控制区域所组成的，在这个系统中其所能管理的设备的数量原理上是没有限制的；

2)系统以轻耦合的方式通过互联网将控制区域相连接形成完整的控制系统，不需要特别的网络设备或连接方式，仅需借助广泛存在的互联网及TCP/IP网络协议，网络维护的成本非常低，在互联网存在的前提下，其覆盖范围是没有限制的，不但可以形成对小范围的控制网络，比如一个多层别墅的控制网络，也可以形成对一个学校校区的控制网络；

3)对于跨控制区域或者说系统级的控制，则采用了公共场景和虚拟开关的概念，配置的维护成本非常低，而且在启动公共场景的时候只需在全网广播其虚拟开关，而不是对场景中的设备逐一发送控制命令，所以所需要传送的数据量是非常低的，这样在控制效果的可靠性，低延迟和一致性上都得到了很好的保证。

当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形和替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。