本發(fā)明涉及智能控制系統(tǒng)領域，尤其涉及一種基于電力線通信的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、伴隨社會的快速發(fā)展，日常生活和商業(yè)應用中場景以及智能化的需求越來越高，對網(wǎng)絡安全、產(chǎn)品的穩(wěn)定性要求變高、控制設備的多樣化，控制設備也越來越追求場景化，對于本地的邊緣要求越來越高。

2、但市面上現(xiàn)有的智能家居的大部分產(chǎn)品都是采用以網(wǎng)關為中心結合云平臺的方式，網(wǎng)關無法獨立運行，存在一定的弊端，其次系統(tǒng)不具備邊緣運行的能力，一旦出現(xiàn)斷網(wǎng)就會導致整個網(wǎng)絡癱瘓，無法和云端進行交互，使得本地無法運行。同時一旦網(wǎng)關硬件損壞就會出現(xiàn)整個系統(tǒng)無法使用的情況?；谝陨锨闆r的考慮，因此采用原有的控制方法，則無法實現(xiàn)本地的自動運行，系統(tǒng)抵御風險的能力較小，給用戶帶來不好的體驗。

技術實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提出一種基于電力線通信的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有智能控制無法斷網(wǎng)運行、無法去中心化、無法自動控制的問題，建立條件運行機制，維護控制系統(tǒng)的正常運行，使得整個智能控制更加健壯和穩(wěn)定，給用戶帶來更好的體驗。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種基于電力線通信的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)，包括：下行通信模塊以及邊緣控制單元；所述下行通信模塊用于通過電力線與下行設備進行通信；所述邊緣控制單元用于上行通信并管理電力線通信網(wǎng)絡中的智能設備，并根據(jù)配置的場景自動構建學習機制，建立相應的條件算法，處理整個網(wǎng)絡中發(fā)生的事務；所述邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)采用無中心節(jié)點的去中心化實現(xiàn)方式，以使得當現(xiàn)場系統(tǒng)運行起來后去掉網(wǎng)關，整個系統(tǒng)也能保持工作和處理事務。

3、進一步地，所述下行通信模塊用于接收所述邊緣控制單元發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，按照對應的協(xié)議解析封裝并通過電力線將數(shù)據(jù)下發(fā)給被控制的智能設備，并根據(jù)協(xié)議確定是否要返回所述智能設備的信息。

4、進一步地，所述邊緣控制單元具有數(shù)據(jù)轉發(fā)功能，能將現(xiàn)場智能設備采集的數(shù)據(jù)存儲到邊緣網(wǎng)關解析后供應用層使用，以及將邊緣網(wǎng)關產(chǎn)生的控制指令和推送信息以不同的通信方式轉發(fā)；所述智能設備的信息是經(jīng)過整理有效數(shù)據(jù)提取處理后形成；所述條件算法還包括根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，算法自動學習，形成對應的條件執(zhí)行方案，并自動計算整個家庭的用電能耗，構建出對應的自動化場景。

5、進一步地，所述邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)采用去中心化的電力線通信設計，整個電力線通信不需要通過網(wǎng)關發(fā)起路由信標幀去維護現(xiàn)場的所有子設備節(jié)點，整個系統(tǒng)的設備之間能相互進行通信，以確保脫離網(wǎng)關后系統(tǒng)還能保持正常運行。

6、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種基于電力線通信的邊緣網(wǎng)關控制方法，包括以下步驟：s1、通過電力線將智能設備進行連接，使用app連接網(wǎng)關，發(fā)起智能設備的搜索添加；s2、使用app完成智能設備的搜索添加后，結合已添加的設備設計對應的場景；s3、網(wǎng)關收到下發(fā)的所述場景，根據(jù)場景信息構建出自動化的匹配規(guī)則；s4、根據(jù)所述匹配規(guī)則，需要存放于網(wǎng)關中的則在網(wǎng)關中構建，需要下發(fā)到智能設備的則存放于智能設備；s5、網(wǎng)關以及智能設備運行對應的匹配規(guī)則，根據(jù)收到的信息判斷是否執(zhí)行相應的動作。

7、進一步地，步驟s1包括：利用電力線作為通信載體，同時將集成電力線通信模塊的設備接入到電源上，智能設備中包含相應的軟件以支持應用數(shù)據(jù)收發(fā)，app通過局域網(wǎng)和網(wǎng)關建立連接，并通過app發(fā)送搜索信息，支持電力線通信的智能設備收到消息后，則返回對應的消息。

8、進一步地，步驟s2包括：當網(wǎng)關收到智能設備返回的消息后，對信息進行處理后給到app，app根據(jù)對應的信息確認是否添加智能設備，智能設備添加成功后，即能按照期望的場景，通過app上顯示的操作界面對場景進行編輯，并下發(fā)給到網(wǎng)關。

9、進一步地，步驟s3包括：當網(wǎng)關收到app下發(fā)的場景信息后，網(wǎng)關中的應用程序則會對場景信息進行解析，根據(jù)解析出的內(nèi)容自動構建出匹配規(guī)則上報當前場景檢測結果，網(wǎng)關根據(jù)規(guī)則自動判斷規(guī)則執(zhí)行存放的位置。

10、進一步地，步驟s4包括：當網(wǎng)關創(chuàng)建規(guī)則后，網(wǎng)關判斷若規(guī)則的執(zhí)行需要多個條件進行觸發(fā)，則將規(guī)則存放到網(wǎng)關中；網(wǎng)關判斷若規(guī)則的執(zhí)行條件單一，則將規(guī)則的判斷和觸發(fā)存放到相應的智能設備；存放到對應的位置后，規(guī)則開始運行。

11、進一步地，步驟s5包括：當規(guī)則開始運行后，網(wǎng)關和智能設備監(jiān)聽系統(tǒng)中的消息，網(wǎng)關根據(jù)監(jiān)聽到的消息觸發(fā)系統(tǒng)執(zhí)行相應的任務。

12、本發(fā)明提出的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)能夠使得家庭網(wǎng)關在沒有網(wǎng)絡情況下能夠獨立運行，通過通信時隙控制將家庭中的智能設備有效的串接起來,同時利用網(wǎng)關自身實現(xiàn)的學習和條件算法，構建對應的規(guī)則引擎，自動獲取整個網(wǎng)絡中產(chǎn)生的消息和事件，網(wǎng)關根據(jù)獲取的信息，自動觸發(fā)或者執(zhí)行相應的事件，根據(jù)邊緣運算從而保證網(wǎng)關控制系統(tǒng)的智慧穩(wěn)定運行。

13、本發(fā)明直接采用電力進行通信，不用單獨布線解決整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信，降低現(xiàn)場的安裝施工布線的成本。可以解決網(wǎng)關異常斷網(wǎng)的情況，能保證進行邊緣規(guī)則計算，確保整個系統(tǒng)的自動運行，分擔云端的壓力。同時在網(wǎng)關壞掉的情況下，整個控制系統(tǒng)還能夠保持基本的功能運行，為智能控制帶來更好的體驗度和舒適度。

技術特征：

1.一種基于電力線通信的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：下行通信模塊以及邊緣控制單元；

2.如權利要求1所述的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)，其特征在于，所述下行通信模塊用于接收所述邊緣控制單元發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，按照對應的協(xié)議解析封裝并通過電力線將數(shù)據(jù)下發(fā)給被控制的智能設備，并根據(jù)協(xié)議確定是否要返回所述智能設備的信息。

3.如權利要求2所述的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣控制單元具有數(shù)據(jù)轉發(fā)功能，能將現(xiàn)場智能設備采集的數(shù)據(jù)存儲到邊緣網(wǎng)關解析后供應用層使用，以及將邊緣網(wǎng)關產(chǎn)生的控制指令和推送信息以不同的通信方式轉發(fā)；所述智能設備的信息是經(jīng)過整理有效數(shù)據(jù)提取處理后形成；所述條件算法還包括根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，算法自動學習，形成對應的條件執(zhí)行方案，并自動計算整個家庭的用電能耗，構建出對應的自動化場景。

4.如權利要求1所述的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)采用去中心化的電力線通信設計，整個電力線通信不需要通過網(wǎng)關發(fā)起路由信標幀去維護現(xiàn)場的所有子設備節(jié)點，整個系統(tǒng)的設備之間能相互進行通信，以確保脫離網(wǎng)關后系統(tǒng)還能保持正常運行。

5.一種基于電力線通信的邊緣網(wǎng)關控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.如權利要求5所述的邊緣網(wǎng)關控制方法，其特征在于，步驟s1包括：利用電力線作為通信載體，同時將集成電力線通信模塊的設備接入到電源上，智能設備中包含相應的軟件以支持應用數(shù)據(jù)收發(fā)，app通過局域網(wǎng)和網(wǎng)關建立連接，并通過app發(fā)送搜索信息，支持電力線通信的智能設備收到消息后，則返回對應的消息。

7.如權利要求5所述的邊緣網(wǎng)關控制方法，其特征在于，步驟s2包括：當網(wǎng)關收到智能設備返回的消息后，對信息進行處理后給到app，app根據(jù)對應的信息確認是否添加智能設備，智能設備添加成功后，即能按照期望的場景，通過app上顯示的操作界面對場景進行編輯，并下發(fā)給到網(wǎng)關。

8.如權利要求5所述的邊緣網(wǎng)關控制方法，其特征在于，步驟s3包括：當網(wǎng)關收到app下發(fā)的場景信息后，網(wǎng)關中的應用程序則會對場景信息進行解析，根據(jù)解析出的內(nèi)容自動構建出匹配規(guī)則上報當前場景檢測結果，網(wǎng)關根據(jù)規(guī)則自動判斷規(guī)則執(zhí)行存放的位置。

9.如權利要求5所述的邊緣網(wǎng)關控制方法，其特征在于，步驟s4包括：當網(wǎng)關創(chuàng)建規(guī)則后，網(wǎng)關判斷若規(guī)則的執(zhí)行需要多個條件進行觸發(fā)，則將規(guī)則存放到網(wǎng)關中；網(wǎng)關判斷若規(guī)則的執(zhí)行條件單一，則將規(guī)則的判斷和觸發(fā)存放到相應的智能設備；存放到對應的位置后，規(guī)則開始運行。

10.如權利要求5所述的邊緣網(wǎng)關控制方法，其特征在于，步驟s5包括：當規(guī)則開始運行后，網(wǎng)關和智能設備監(jiān)聽系統(tǒng)中的消息，網(wǎng)關根據(jù)監(jiān)聽到的消息觸發(fā)系統(tǒng)執(zhí)行相應的任務。

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于電力線通信的邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括：下行通信模塊以及邊緣控制單元；所述下行通信模塊用于通過電力線與下行設備進行通信；所述邊緣控制單元用于上行通信并管理電力線通信網(wǎng)絡中的智能設備，并根據(jù)配置的場景自動構建學習機制，建立相應的條件算法，處理整個網(wǎng)絡中發(fā)生的事務；所述邊緣網(wǎng)關控制系統(tǒng)采用無中心節(jié)點的去中心化實現(xiàn)方式，以使得當現(xiàn)場系統(tǒng)運行起來后去掉網(wǎng)關，整個系統(tǒng)也能保持工作和處理事務。

技術研發(fā)人員：請求不公布姓名,請求不公布姓名,請求不公布姓名,請求不公布姓名
受保護的技術使用者：深圳市力合微電子股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9