一种红外远程控制终端及其控制方法、控制系统与流程

1.本发明涉及物联网远程控制技术领域，尤其涉及一种红外远程控制终端及其控制方法、控制系统。

背景技术：

2.空调能够为人们提供凉爽舒适的室内环境，进而成为人们的现代生活中不可或缺的一部分。目前我国空调的市场保有量5.4亿台，其中大部分空调不具备物联网功能，多为通过操作空调遥控器进行控制能够接收红外控制信号的空调。用户每次空调开启后，需要工作一段时间才能使环境温度调整到用户需要调整的目标温度，对于回家后立刻需要舒适的体感温度的用户来说，现有的空调使用体验不佳。如需智能化改造空调的原有结构，以缩短用户对于环境温度达到目标温度的等待时间，成本过高，相当于重新购机。因此，如何在不改造空调的原有结构的情况下，设计一款低成本的设备，使用户可以根据自己的时间安排，提前远程开启空调将室内环境温度调整到目标温度，以提高用户使用体验是当前亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

3.鉴于现有不具备物联网功能的空调无法实现远程控制，导致用户使用体验不佳的技术问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的实现空调远程控制的控制方法、控制系统以及红外远程控制终端。
4.本发明的一个方面，提出了一种红外远程控制终端，包括：
5.物联网通信模块，用于与设置在云端的mqtt服务进行网络连接，接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块；
6.红外发射模块，用于将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，以实现对待控制设备的远程控制。
7.进一步地，所述红外远程控制终端还包括：
8.供电模块，用于为所述物联网通信模块和红外发射模块供电。
9.进一步地，所述物联网通信模块和所述红外发射模块分别设置在电路板的两侧，以避免信号干扰。
10.本发明的另一个方面，提出了一种远程控制系统，所述系统包括：手机端app、设置于云端的mqtt服务以及红外远程控制终端；
11.手机端app，用于提供图形化人机交互界面，根据用户的触控操作生成远程控制指令，并将所述远程控制指令发送到mqtt服务；
12.mqtt服务，用于接收手机端app发送的远程控制指令，并基于mqtt协议将所述远程控制指令转发至所述红外远程控制终端，以实现手机端app与红外远程控制终端之间的数据通信；
13.红外远程控制终端，用于接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，并将所述红外控制信号发送至待控制设备，以实现对待控制设备的远程控制。
14.进一步地，所述红外远程控制终端，包括物联网通信模块和红外发射模块：
15.物联网通信模块，用于与设置在云端的mqtt服务进行网络连接，基于网络连接接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块；
16.红外发射模块，用于将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端。
17.进一步地，所述物联网通信模块采用esp8266芯片实现。
18.进一步地，所述mqtt服务，还用于当接收到手机端app发送的远程控制指令时，生成并发送指令接收响应信息到所述手机端app，以供所述手机端app确定所述远程控制指令是否被成功接收。
19.本发明的再一个方面，提出了一种远程控制方法，所述方法包括：
20.建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接；
21.基于所述网络连接接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块；
22.通过所述红外发射模块将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，以实现对待控制设备的远程控制。
23.进一步地，所述方法还包括：
24.对所述物联网通信模块进行网络配置，以建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接。
25.进一步地，所述方法还包括：
26.预先创建与所述mqtt服务通信的mqtt协议。
27.本发明实施例提供的一种红外远程控制终端及其控制方法、控制系统，通过创建物联网通信模块和红外发射模块来设计红外远程控制终端，以实现对待控制设备的远程控制；通过建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接；基于所述网络连接接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号发送至红外发射模块，以将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，本发明能够低成本地实现远程控制不具有物联网功能的待控制设备，提升用户体验。
28.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的信息予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
29.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明
的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的含义。在附图中：
30.图1为本发明实施例提出的红外远程控制终端结构框图；
31.图2为本发明实施例提出的远程控制系统结构框图；
32.图3为本发明实施例提出的远程控制方法流程图；
33.图4为本发明实施例提出的物联网通信模块的网络配置界面示意图；
34.图5为本发明实施例提出的手机端app的图形化人机交互界面示意图；
35.图6为本发明实施例提出的红外远程控制终端的工作原理图。
具体实施方式
36.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
37.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
38.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
39.本发明提出的一种远程控制方法，基于一款低成本设计的红外远程控制终端实现，由手机端app下发远程控制指令到所述红外远程控制终端，使红外控制终端实现远程开关空调以及调整空调温度的操作。通过对红外远程控制终端的联网智能化设计，在不改造空调的原有结构的基础上通过本发明提出的红外远程控制终端，能够实现对不具备物联网功能的空调进行远程控制。本发明通过设计硬件电路，编写整套控制程序，图形化人机交互界面，红外信号发射功率，wifi信号强度及各个模块之间的通讯功能实现，通讯服务的搭建。基于本发明提出的红外远程控制终端及其控制方法、控制系统，用户可以根据自己的时间安排，提前远程开启空调将环境温度调整到体感舒适的目标温度，实现了产品设计的低成本和高附加值，为进一步快速大批量生产，创造极大的经济效益做好了充分的准备。
40.图1示意性示出了本发明实施例提出的红外远程控制终端的结构框图。参照图1，本发明实施例提出的红外远程控制终端具体包括以下模块：
41.物联网通信模块201，用于与设置在云端的mqtt服务进行网络连接，接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块202。
42.红外发射模块202，用于将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，以实现对待控制设备的远程控制。
43.本发明实施例中，所述红外远程控制终端还包括：供电模块203，用于为所述物联网通信模块和红外发射模块供电；其中，红外远程控制终端还包括设置在供电模块的电容，
所述电容靠近电源输入口，用于滤波；电源芯片ldo引脚做敷铜处理，增加通流能力及散热能力。
44.本发明实施例中，所述物联网通信模块和所述红外发射模块分别设置在电路板的两侧，以避免信号干扰。
45.本发明实施例中，物联网通信模块的功能基于物联网通信模块实现；红外发射模块的功能基于红外发射电路实现；供电模块的功能基于供电电路实现，用于实现物联网通信模块和红外发射模块的供电。本发明实施例中，红外远程控制终端还包括usb转ttl电路，用于转换能够进行双向识别的电平，以实现手机与红外远程控制终端的远程双向通讯。
46.本发明实施例提出的红外远程控制终端，降低了硬件设计成本，由手机端app下发远程控制指令到红外远程控制终端，能够使红外控制终端实现远程开关空调以及调整空调的温度的控制操作。
47.图2示意性示出了本发明实施例提出的远程控制系统结构框图。参照图2，本发明实施例提出的远程控制系统包括：手机端app301、设置于云端的mqtt服务302以及红外远程控制终端303，具体包括：
48.手机端app301，用于提供图形化人机交互界面，根据用户的触控操作生成远程控制指令，并将所述远程控制指令发送到mqtt服务302。
49.mqtt服务302，用于接收手机端app301发送的远程控制指令，并基于mqtt协议将所述远程控制指令转发至所述红外远程控制终端，以实现手机端app301与红外远程控制终端303之间的数据通信。
50.红外远程控制终端303，用于接收由mqtt服务302转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，并将所述红外控制信号发送至待控制设备，以实现对待控制设备的远程控制。
51.本发明实施例中，所述红外远程控制终端303，可采用如图1所示实施例中的红外远程控制终端实现，包括附图中未示出的物联网通信模块和红外发射模块：物联网通信模块，用于与设置在云端的mqtt服务进行网络连接，基于网络连接接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块；红外发射模块，用于将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端。
52.本发明实施例中，所述物联网通信模块采用esp8266芯片实现。
53.本发明实施例中，所述mqtt服务，还用于当接收到手机端app发送的远程控制指令时，生成并发送指令接收响应信息到所述手机端app，以供所述手机端app确定所述远程控制指令是否被成功接收。
54.本发明实施例提出的远程控制系统，通过云端mqtt物联网服务的自主搭建，创建可与待控制设备通讯的私有协议，能够实现手机端app与红外远程控制终端之间的数据通信，进一步通过红外远程控制终端实现了用户对于待控制设备的远程控制。
55.图3示意性示出了本发明实施例提出的远程控制方法流程图。参照图3，本发明实施例提出的远程控制方法包括如下步骤：
56.s11、建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接。
57.s12、基于所述网络连接接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，
根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块。
58.s13、通过所述红外发射模块将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，以实现对待控制设备的远程控制。
59.本发明实施例中，所述方法还包括：
60.对所述物联网通信模块进行网络配置，以建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接。
61.本发明实施例中，所述方法还包括：
62.预先创建与所述mqtt服务通信的mqtt协议。
63.本发明实施例提出的远程控制方法，通过建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接，自主创建mqtt协议以实现接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，本发明能够在不改造设备原有结构的基础上实现远程控制不具备物联网功能的待控制设备，降低成本的同时提升了用户对产品的使用体验。
64.本发明实施例中，对所述物联网通信模块进行网络配置，具体包括：
65.接收用户端输入的与所述物联网通信模块对应的网络配置信息，以建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接。其中，物联网通信模块可以作为一个wifi模块，内嵌网络连接的功能，为提升用户体验，可以为内嵌图形化配置界面的方式以提供网络配置功能；在手机端app下发远程控制指令之前，首先需要基于物联网通信模块生成的连接信号使手机端连接wifi网络，wifi网络连接成功即跳转物联网通信模块网络配置界面；用户输入与所述物联网通信模块对应的网络配置信息即完成物联网通信模块的网络配置。
66.本实施例中，物联网通信模块采用esp8266芯片实现，内嵌图形化界面具体可以为内嵌能够处理web请求的web服务，当通过浏览器访问web服务时，即可配置esp8266的网络连接；所述连接信号可以为通过串口调试助手提前设置物联网通信模块所在芯片使用的ip地址，手机端连接wifi网络时获取该ip地址；也可以为物联网通信模块生成的wifi热点；所述连接信号可以根据用户需求自由设置，本发明对此不作具体限定。
67.图4示意性地示出了本发明实施例提出的物联网通信模块的网络配置界面示意图，参照图4，本发明实施例中，所述与物联网通信模块对应的网络配置信息可以为address：表示设置在云端的mqtt服务的ip地址；port：表示mqtt服务的端口号；user:表示mqtt服务的用户名。password：表示mqtt服务的用户名对应的用户密码。引脚设置对esp8266芯片上的发射端与接收端的引脚，例如esp8266发射端通过引脚4向红外发射模块发送信号以进行通信；具体的网络配置信息可以根据需要自由设定，本发明对此不作具体限定。需要注意的是，对于物联网通信模块的网络配置，在实际应用时，仅需要在首次使用时进行配置，后续使用中，只需要手机具备通信网络，即可基于手机端app实现远程控制待控制设备。
68.图5示意性地示出了本发明实施例提出的手机端app的图形化人机交互界面示意图，参照图5，在一个具体的实施例中，在输入与所述物联网通信模块对应的网络配置信息，完成物联网通信模块的网络配置之后，用户即可打开手机端app进行触控操作以生成待下
发的远程控制指令。所述远程控制指令可以包括：控制空气调节设备设定温度的升降、运行模式的调整、设备开关机等。实际应用中，可以根据空气调节设备具备的功能进行设计触控按钮以生成远程控制指令，本发明对此不作具体限定。
69.本发明能够设计出低成本高性能的硬件产品，进而提高市场竞争力；采用低功耗模式设计，还能够减少能源消耗；设计简洁美观的图形化人机交互界面，减少人们在使用时的学习成本；设计硬件时考虑元器件的两侧布局，能够减少红外信号发射时的干扰，减少各模块之间信号传输的干扰。
70.可以理解的是，预先定制的mqtt协议为一种通信协议，是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，使用信息发布模式以及信息订阅模式提供一对多的信息发布，解除应用程序耦合；传输屏蔽负载内容的信息；使用tcp/ip提供网络连接；作为小型传输模式开销很小，固定长度的头部为2字节；协议交换最小化，降低网络流量。
71.本发明实施例中，采用mqtt协议通信，服务搭建为tcp/ip服务，采用socket实现红外远程控制终端mqtt协议对于数据的接收和处理。为了实现远程控制，一个暴露在公网的mqtt服务必不可少，本实施例中，可以基于预先定制的mqtt协议将mqtt服务搭建在云端，以实现远程数据转发，进而实现远程控制；通过信息发布和信息订阅的方式进行数据交互，例如：手机端app在连接到互联网后，将远程控制指令通过网络发布至云端的mqtt服务，并同时订阅mqtt服务发布的关于指令接收成功与否的指令接收响应信息，完成数据交互，以供所述手机端app确定所述远程控制指令是否被成功接收。当红外远程控制终端连接mqtt服务后，即可实现远程控制指令转发，手机端app同样连接到mqtt服务后，即可实现手机端app下发的远程控制指令转发至红外远程控制终端，进而实现手机与红外远程控制终端的远程双向通讯。
72.本发明实施例中，所述mqtt协议还包括解析程序，所述解析程序用于使红外远程控制终端接收手机端app下发的远程控制指令并进行解析，以生成对应的红外控制信号发送至红外发射模块，以将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端。
73.图6示意性地示出了本发明实施例提出的红外远程控制终端工作原理图，参照图6，本发明实施例提出的红外远程控制终端，具体包括如下工作流程：
74.供电模块为红外远程控制终端接入电源，提供5v输入电压，经过电源管理电路，导通esp8266芯片上集成的最小系统，以使红外远程控制终端接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，并将所述红外控制信号发送至待控制设备，以实现对待控制设备的远程控制；所述红外控制信号可以为红外码的形式进行传输，最终发射到红外发射模块设置的红外发射器，以使红外发射器将所述红外码发送至待控制设备。
75.本发明实施例提供的一种红外远程控制终端及其控制方法、控制系统，通过创建物联网通信模块和红外发射模块来设计红外远程控制终端，以实现对待控制设备的远程控制；通过建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接；基于所述网络连接接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号发送至红外发射模块，以将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，本发明能够在不改造设备原有结构的基础上实现远
程控制不具备物联网功能的待控制设备，提升了用户对产品的使用体验；
76.此外，本发明实施例提供的远程控制系统，通过云端mqtt物联网服务的自主搭建，创建可与待控制设备通讯的私有协议，能够实现手机端app与红外远程控制终端之间的数据通信，进一步通过红外远程控制终端实现了用户对于待控制设备的远程控制；使用户可以根据自己的时间安排，提前开启空调将环境温度调整到体感舒适的目标温度，实现了产品设计的低成本和高附加值，为进一步快速大批量生产，创造极大的经济效益做好了充分的准备。
77.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种红外远程控制终端，其特征在于，包括：物联网通信模块，用于与设置在云端的mqtt服务进行网络连接，接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块；红外发射模块，用于将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，以实现对待控制设备的远程控制。2.根据权利要求1所述的红外远程控制终端，其特征在于，还包括：供电模块，用于为所述物联网通信模块和红外发射模块供电。3.根据权利要求1所述的红外远程控制终端，其特征在于，所述物联网通信模块和所述红外发射模块分别设置在电路板的两侧，以避免信号干扰。4.一种远程控制系统，其特征在于，所述系统包括：手机端app、设置于云端的mqtt服务以及红外远程控制终端；手机端app，用于提供图形化人机交互界面，根据用户的触控操作生成远程控制指令，并将所述远程控制指令发送到mqtt服务；mqtt服务，用于接收手机端app发送的远程控制指令，并基于mqtt协议将所述远程控制指令转发至所述红外远程控制终端，以实现手机端app与红外远程控制终端之间的数据通信；红外远程控制终端，用于接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，并将所述红外控制信号发送至待控制设备，以实现对待控制设备的远程控制。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述红外远程控制终端，包括物联网通信模块和红外发射模块：物联网通信模块，用于与设置在云端的mqtt服务进行网络连接，基于网络连接接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块；红外发射模块，用于将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述物联网通信模块采用esp8266芯片实现。7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述mqtt服务，还用于当接收到手机端app发送的远程控制指令时，生成并发送指令接收响应信息到所述手机端app，以供所述手机端app确定所述远程控制指令是否被成功接收。8.一种远程控制方法，其特征在于，所述方法包括：建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接；基于所述网络连接接收由mqtt服务转发的手机端app下发的远程控制指令，根据预先定制的mqtt协议对所述远程控制指令进行解析并生成对应的红外控制信号，将所述红外控制信号发送至红外发射模块；通过所述红外发射模块将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，以实现对待控制设备的远程控制。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述物联网通信模块进行网络配置，以建立物联网通信模块与设置在云端的mqtt服务之间的网络连接。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预先创建与所述mqtt服务通信的mqtt协议。

技术总结

本发明提供了一种红外远程控制终端及其控制方法、控制系统，红外远程控制终端包括：物联网通信模块，用于与设置在云端的MQTT服务进行网络连接，接收由MQTT服务转发的手机端APP下发的远程控制指令并生成对应的红外控制信号发送至红外发射模块；红外发射模块，用于将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端，以实现对待控制设备的远程控制；控制方法包括：建立物联网通信模块与MQTT服务之间的网络连接；基于所述网络连接接收由MQTT服务转发的手机端APP下发的远程控制指令并生成对应的红外控制信号发送至红外发射模块；将红外控制信号发送至待控制设备的红外接收端。本发明能够低成本地实现远程控制不具有物联网功能的待控制设备，提升用户体验。提升用户体验。提升用户体验。