[发明专利]关于无线和电力宽带载波的居家环境保障系统网关

权利要求书

1.一种关于无线和电力宽带载波的居家环境保障系统网关，其特征在于，包括：电路主板；设置在所述电路主板上的主控CPU单元和传感器模块；与所述电路主板连接的芯片系统、载波耦合电力模块、电源管理模块、GPRS无线收发模块和WiFi控制器；其中所述芯片系统设置有自组网固件、集成电力宽带载波模块和交流相位识别固件模块；位于所述主控CPU单元一端的开关电源；连接于所述WiFi控制器一侧的以太网口；并且所述集成电力宽带载波模块是通过所述载波耦合电力模块将载波信号耦合到电力线上，组件HomePlug的逻辑网络，然后将所述传感器模块的数据经过所述自组网固件的组网算法收敛，利用所述交流相位识别固件模块进行估计交流电力线相位实现组网信息快速同步。

2.根据权利要求1所述的关于无线和电力宽带载波的居家环境保障系统网关，其特征在于，所述传感器模块包含但不限于CO传感器、甲烷传感器、温湿度传感器、人体红外传感器、光照传感器、PM2.5传感器、电磁辐射强度传感器、甲醛传感器、噪声传感器；并通过双队列和虚拟内存的方式设置在所述电路主板上。

3.根据权利要求1或2所述的关于无线和电力宽带载波的居家环境保障系统网关，其特征在于，所述传感器模块的数据高于阈值时才会唤醒所述主控CPU单元工作，并且支持外设自主通讯而不需要所述主控CPU单元的干预。

4.根据权利要求1所述的关于无线和电力宽带载波的居家环境保障系统网关，其特征在于，所述自组网固件是以家居或车载空间内的全部无线终端作为一个簇，簇内每个终端作为一个节点，每个节点关于父节点提供的信息在局部的K跳范围内构造局部广播树，然后根据局部广播树进行广播，直到所有节点均被覆盖，自组网过程自适应选择干扰最短的路径，输出的功率可以调节。

5.根据权利要求1或4所述的关于无线和电力宽带载波的居家环境保障系统网关，其特征在于，所述自组网固件可以作为家庭网关、路由、STA、或者AP使用，在网络中断也支持离线下载和断点续传功能；并且所述自组网固件传输的数据在云端共享，在所述自组网固件出现故障或者所述传感器模块数据异常时，会及时下发通知用户，同时用户评价和体验数据上传云端，根据用户反馈适时作出更新。

6.根据权利要求1所述的关于无线和电力宽带载波的居家环境保障系统网关，其特征在于，所述交流相位识别固件模块设置有交流相位追踪系统，交流相位追踪系统首先根据配电站的初始相位反向感知电力线的拓补结构，以及多相交流电力线间协同相位判决，实现短距离内首次组网通讯；然后利用多设备之间的导频频移和交流相位差再多次载波干扰协调，进行多次迭代后迅速收敛，对于局部高衰减和谐波干扰严重的节点，自适应增加载波发射功率和采用更加低阶的调制方式，牺牲效率换取成功率。

7.根据权利要求1所述的关于无线和电力宽带载波的居家环境保障系统网关，其特征在于，所述电力宽带载波模块可以自主选择单载波、多载波或者正交频分子载波；并且自适应选择调制编码方式和组网方式，同时均可以自适应配置，用户可根据自身需求定制。