技术领域
[0001] 本实用新型涉及网络领域，特别涉及一种兼容多协议可语音控制的智能网关电路。
背景技术
[0002] 现有的智能网关都只是包含ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi、蓝牙其中的两种或三种，这些方案并不能涵盖以上四种智能家居产品常用的无线通讯协议。近年来，智能家居、
物联网在世界各地得到快速发展，技术也日趋成熟。因此，上述四种无线通讯协议都被广泛应用到智能家居配件产品中，如智能插座、温湿度
传感器、人体传感器、
天然气报警器、智能
门锁等等。若智能网关不能同时支持上述四种协议，就会很大程度限制了用户选择智能家居配件的范围。实用新型内容
[0003] 为了克服
现有技术的上述
缺陷，本实用新型提出一种兼容多协议可语音控制的智能网关电路，能实现同时支持ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi、蓝牙四种通讯协议，实现不同协议的智能家居配件之间的桥接，从而达到兼容多协议的目的，使用户可在上述四种协议的智能家居配件中选择性价比高的一款，节省成本。智能网关系统内集成语音助手，用户可以通过语音与智能网关进行互动，可以通过语音命令来控制智能网关执行相应操作。主
控制器模
块包括本地神经网络
协处理器和本地存储单元，因此在本地就可以实现
数据处理，不需也不会将数据上传至
云端，这样可以保护用户隐私，防止用户数据泄露。可充电
电池供电电路包括电池充电、电池保护和电池供电三部分，使用可充电电池作为网关的
备用电池，当出现停电情况可保障设备正常使用一段时间，而且可以避免因为突然断电导致设备关机而造成运行数据的丢失，提高了系统的健壮性。
[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
[0005] 一种兼容多协议可语音控制的智能网关电路，包括
主控制器模块、ZigBee模块、Z-Wave模块、Wi-Fi及蓝牙模块、麦克
风及扬声器模块以及可充电电池供电电路；其特征在于三合一，即多协议网关、语音助手、本地处理合一。
[0006] ZigBee模块、Z-Wave模块、Wi-Fi及蓝牙模块、麦克风及扬声器模块均与所述主控制器模块相连；
[0007] 其中，所述主控制器模块包括本地神经网络协处理器和本地存储单元；所述本地存储单元与所述本地神经网络协处理器的引脚相连。
[0008] 进一步的，所述ZigBee模块包括ZigBee
信号处理单元、射频范围扩展单元、第二调试单元、第一时钟单元以及第二时钟单元；
[0009] 所述射频范围扩展单元与所述ZigBee
信号处理单元的射频端引脚相连；所述第二调试单元与所述ZigBee信号处理单元的复位信号端以及调试信号端引脚相连；所述第一时钟单元与所述ZigBee信号处理单元的第一
时钟信号端引脚相连；所述第二时钟单元与所述ZigBee信号处理单元的第二时钟信号端引脚相连。
[0010] 进一步的，所述Z-Wave模块包括第一调试单元和Z-Wave信号处理单元；
[0011] 所述第一调试单元与所述Z-Wave信号处理单元的复位信号端以及调试信号端引脚相连。
[0012] 进一步的，所述Wi-Fi及蓝牙模块包括Wi-Fi及蓝牙信号处理单元、第三时钟单元以及第四时钟单元；
[0013] 所述第三时钟单元与所述Wi-Fi及蓝牙信号处理单元的第一时钟信号端引脚相连；所述第四时钟单元与所述Wi-Fi及蓝牙信号处理单元的第二时钟信号端引脚相连。
[0014] 进一步的，所述麦克风及扬声器模块包括音频功率放大单元、扬声器单元、第一麦克风拾音单元、第二麦克风拾音单元；
[0015] 所述音频功率放大单元的音频输入端与所述主控制器模块的音频输出端相连；所述音频功率放大单元的音频输出端与所述扬声器单元相连；所述第一麦克风拾音单元与所述主控制器模块的第一麦克风输入端引脚相连；所述第二麦克风拾音单元与所述主控制器模块的第二麦克风输入端引脚相连。
[0016] 进一步的，所述可充电电池供电电路包括电池充电单元、电池保护单元、电池供电单元以及可充电电池单元；
[0017] 所述电池充电单元、电池保护单元、电池供电单元均与所述可充电电池单元正负极相连。
[0018] 本实用新型采用上述技术方案，通过设置ZigBee模块、Z-Wave模块、Wi-Fi及蓝牙模块，且各模块与主控制器模块相连的方式现同时支持ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi、蓝牙四种通讯协议，实现不同协议的智能家居配件之间的桥接，从而达到兼容多协议的目的，使用户可在上述四种协议的智能家居配件中选择性价比高的一款，从而节省成本。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型一种兼容多协议可语音控制的智能网关电路的模块连接图；
[0020] 图2为本实用新型一
实施例中主控制器模块的单元连接图；
[0021] 图3为本实用新型一实施例中ZigBee模块的单元连接图；
[0022] 图4为本实用新型一实施例中Z-Wave模块的单元连接图；
[0023] 图5为本实用新型一实施例中Wi-Fi及蓝牙模块的单元连接图；
[0024] 图6为本实用新型一实施例中麦克风及扬声器模块的单元连接图；
[0025] 图7为本实用新型一实施例中可充电电池供电电路的单元连接图；
[0026] 图8为本实用新型一实施例中ZigBee信号处理单元的电路结构图；
[0027] 图9为本实用新型一实施例中射频范围扩展单元的电路结构图；
[0028] 图10为本实用新型一实施例中第一调试单元的电路结构图；
[0029] 图11为本实用新型一实施例中第一时钟单元的电路结构图；
[0030] 图12为本实用新型一实施例中第二时钟单元的电路结构图；
[0031] 图13为本实用新型一实施例中Z-Wave信号处理单元的电路结构图；
[0032] 图14为本实用新型一实施例中第二调试单元的电路结构图；
[0033] 图15为本实用新型一实施例中Wi-Fi及蓝牙信号处理单元的电路结构图；
[0034] 图16为本实用新型一实施例中第三时钟单元的电路结构图；
[0035] 图17为本实用新型一实施例中第四时钟单元的电路结构图；
[0036] 图18为本实用新型一实施例中音频功率放大单元以及扬声器单元的电路结构图；
[0037] 图19为本实用新型一实施例中第一麦克风拾音单元的电路结构图；
[0038] 图20为本实用新型一实施例中第二麦克风拾音单元的电路结构图；
[0039] 图21为本实用新型一实施例中可充电电池单元的电路结构图；
[0040] 图22为本实用新型一实施例中电池充电单元的电路结构图；
[0041] 图23为本实用新型一实施例中电池保护单元的电路结构图；
[0042] 图24为本实用新型一实施例中电池供电单元的电路结构图；
[0043] 图中标号名称为：10-主控制器模块、20-ZigBee模块、30-Z-Wave模块、40-Wi-Fi及蓝牙模块、50-麦克风及扬声器模块、11-本地神经网络协处理器、12-本地存储单元、21-ZigBee信号处理单元、22-射频范围扩展单元、23-第一调试单元、24-第一时钟单元、25-第二时钟单元、31-Z-Wave信号处理单元、32-第二调试单元、41-Wi-Fi及蓝牙信号处理单元、42-第三时钟单元、43-第四时钟单元、51-音频功率放大单元、52-扬声器单元、53-第一麦克风拾音单元、54-第二麦克风拾音单元、61-可充电电池单元、62-电池充电单元、63-电池保护单元、64-电池供电单元；
具体实施方式
[0044] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0045] 一种兼容多协议可语音控制的智能网关电路，如图1所示，包括主控制器模块10、ZigBee模块20、Z-Wave模块30、Wi-Fi及蓝牙模块40、麦克风及扬声器模块50；
[0046] ZigBee模块20、Z-Wave模块30、Wi-Fi及蓝牙模块40、麦克风及扬声器模块50均与主控制器模块10相连；
[0047] 主控制器模块10用于本地数据存储与本地数据处理；
[0048] ZigBee模块20用于与外部使用ZigBee信号通讯的设备连接；
[0049] ZigBee模块20还用于向主控制器模块10发送第一控制信息，所述第一控制信息包括至少一个第一对应模块信号以及至少一个第一
控制信号；
[0050] 主控制器模块10用于根据第一对应模块信号判断对应模块；
[0051] 主控制器模块10还用于并将第一控制信号经过转码后发送到所述对应模块中；
[0052] Z-Wave模块30用于与外部使用Z-Wave信号通讯的设备连接；
[0053] Z-Wave模块30还用于向主控制器模块10发送第二控制信息，所述第二控制信息包括至少一个第二对应模块信号以及至少一个第二控制信号；
[0054] 主控制器模块10还用于根据第二对应模块信号判断所述对应模块；
[0055] 主控制器模块10还用于将第二控制信号经过转码后发送到所述对应模块；
[0056] Wi-Fi及蓝牙模块40用于与外部使用Wi-Fi信号或蓝牙信号通讯的设备连接；
[0057] Wi-Fi及蓝牙模块40还用于向主控制器模块10发送第三控制信息，所述第三控制信息包括至少一个第三对应模块信号以及至少一个第三控制信号；
[0058] 主控制器模块10还用于根据第三对应模块信号判断所述对应模块；
[0059] 主控制器模块10还用于将第三控制信号经过转码后发送到所述对应模块；
[0060] ZigBee模块20还用于根据所述第一控制信号、所述第二控制信号或所述第三控制信号控制连接的设备；
[0061] Z-Wave模块30还用于根据所述第一控制信号、所述第二控制信号或所述第三控制信号控制连接的设备；
[0062] Wi-Fi及蓝牙模块40还用于根据所述第一控制信号、所述第二控制信号或所述第三控制信号控制连接的设备。
[0063] 其中，如图3、图8、图9、图10、图11以及图12所示，ZigBee模块20包括ZigBee信号处理单元21、射频范围扩展单元22、第一调试单元23、第一时钟单元24以及第二时钟单元25；
[0064] 射频范围扩展单元22与ZigBee信号处理单元21的射频端引脚相连；射频范围扩展单元22用于提高ZigBee信号处理单元21的发射功率和提升ZigBee信号处理单元21的接收灵敏度。
[0065] 第一调试单元23与ZigBee信号处理单元21的复位信号端以及调试信号端引脚相连；第一调试单元23用于对ZigBee信号处理单元21进行调试、烧录
固件。
[0066] 第一时钟单元24与ZigBee信号处理单元的第一时钟信号端引脚相连；
[0067] 第二时钟单元25与ZigBee信号处理单元的第二时钟信号端引脚相连。
[0068] 进一步的，如图8所示，ZigBee信号处理单元21内部设置有ZigBee信号处理芯片U1；ZigBee信号处理芯片U1的型号为CC2538、CC2530、JN5161、JN5164、JN5168、JN5169、JN5179以及MKW21Z中的一种。
[0069] 进一步的，如图4、图13以及图14所示，Z-Wave模块30包括Z-Wave信号处理单元31以及第二调试单元32；
[0070] 第二调试单元32与Z-Wave信号处理单元31的复位信号端以及调试信号端引脚相连；第二调试单元32用于对Z-Wave信号处理单元31进行调试、烧录固件。
[0071] 进一步的，如图13所示，Z-Wave信号处理单元31内部设置有Z-Wave信号处理芯片U2；Z-Wave信号处理芯片U2的型号为ZM3102、ZM5304、ZM5202以及ZM5101中的一种。
[0072] 进一步的，如图5、图15、图16以及图17所示，Wi-Fi及蓝牙模块40包括Wi-Fi及蓝牙信号处理单元41、第三时钟单元42以及第四时钟单元43；
[0073] 第三时钟单元42以及第四时钟单元43均与Wi-Fi及蓝牙信号处理单元41相连；
[0074] 进一步的，如图15所示，Wi-Fi及蓝牙信号处理单元41内设置有Wi-Fi及蓝牙信号处理芯片U3；Wi-Fi及蓝牙信号处理芯片U3的型号为AP6212或AP6335中的一种。
[0075] 进一步的，如图6、图18、图19以及图20所示，麦克风及扬声器模块50包括音频功率放大单元51、扬声器单元52、第一麦克风拾音单元53、第二麦克风拾音单元54；
[0076] 音频功率放大单元51音频输入端与主控制器模块10音频输出端相连；音频功率放大单元51音频输出端与扬声器单元52相连；第一麦克风拾音单元53与主控制器模块10的第一麦克风输入端引脚相连；第二麦克风拾音单元54与主控制器模块10的第二麦克风输入端引脚相连。
[0077] 在本实用新型一具体应用场景中，所述ZigBee信号处理芯片U1的型号为CC2538，Z-Wave处理芯片U2的型号为ZM5304，ZigBee模块20与一个ZigBee协议的智能灯相连，Z-Wave模块30与一个Z-Wave协议的门窗传感器相连，Wi-Fi及蓝牙模块40与一个Wi-Fi协议的
空调相连；
[0078] 当用户晚上下班回到家打开门时，Z-Wave协议的门窗传感器检测到门打开了，此时门窗传感器向主控制器模块10发送一条控制信息，其中所述第一控制信息的第一对应模块信号为Wi-Fi及蓝牙模块40，所述第一控制信息的第一控制信号为开启，则主控制器模块10判断时门窗传感器需要控制的设备为与Wi-Fi及蓝牙模块40相连的空调，则主控制器模块10将所述第一控制信号转换为Wi-Fi格式并发送到Wi-Fi及蓝牙模块40，Wi-Fi及蓝牙模块40根据所述第一控制信号控制空调开启。
[0079] 以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、
修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
