本文介绍一个发明专利——“基于手机的非调制光波通信方式”（专利申请号：201711031027.7）。
我是一名电子工程师，做单片机软、硬件开发工作。有一次，朋友让我帮忙写一个程序，用于“自行车骑士头盔上的LED屏”，原有的操作方式是在电脑端编辑好显示信息后，通过USB接口把点阵数据下载到显示屏中。但这样操作有个缺点，骑行外出时，不能随时修改显示信息。新设计要求能用手机编辑显示信息，然后通过蓝牙方式下载给显示屏（当然，这需要在LED屏端加装蓝牙收发模块）。由于，我对蓝牙模块、安卓和苹果手机的编程，以及日语方面的不了解（产品将出口到日本），就没有接手这个项目。
在考虑这个项目时，突然萌发了一个想法：如果在设计手机时加装红外线收、发二极管和几个贴片电阻（串口直接连接、控制红外发光二极管，不用对38KHz载波进行调制），那么在LED屏端，就可以使用一对红外收、发二极管和手机进行通讯，完成数据下载的任务，那么，由此增加的硬件空间、成本，编程的方便性将远小于蓝牙模块。新的通讯方式可以采用最常用的类似于RS485的工作模式（双向单工），这是电子工业界最常用的串行通讯式，所有的电子工程师都熟悉它。
在考虑一段时间后，越想越觉得这项技术具有很大的实用性，它不但在下载LED屏数据时可用，在现实生产、生活中，有许多的电子设备都需要类似的技术，只是此前的手机没有红外通讯功能（功能机时代和电脑上的红外线通讯是基于调制波的，而本技术是直接发送和接收红外线），因此，也就显得没有方面的需求，这就如同手机没有摄像头，就没有扫码支付的需求是一个道理。
如果手机拥有了这种通讯技术，必将极大的扩大手机在现实生产、生活中的应用领域，促进手机的创新和更新换代，推动数以亿计的电子产品的功能革新，改变电子设备的操作方式，让电子设备更容易操作、更人性化。
后来，我把这项技术申请了发明专利。其实，我也不确定这样做是否合适，因为手机和红外线通讯都是现成的产品或技术，它们的组合作为发明专利进行申请能否获得通过。这时，在互联网上看到一篇介绍发明专利的文章（“组合发明的定义和例子”，http://www.360doc.com/content/17/0314/10/38339841_636720460.shtml），文中说“火炮、装甲和履带都是已存在的物品和技术，1915年斯文顿把它们组合在一起，坦克就被发明了”。因此，我也想试试，最终是否能成功，还要看最终的审查结果。
无论最终我个人是否能获得发明专利的授权，都不影响这项技术本身的实用性和新颖性。希望设计、制造手机的公司能考虑一下，在手机上增加相应的软、硬件支持，这必将推动手机本身和其它诸多电子行业的发展，促进社会的进步。如果操作得当，也会促进国产手机操作系统的成熟和推广。
如果您是手机行业的，请考虑一下这项技术；如果您有手机行业的朋友，请把这篇文章推荐给他（或她），谢谢你的支持。在下文中，介绍该发明的实现原理和应用场景。
一：概述
现在的智能手机已经成为一个人们时刻也离不开的伙伴，它让人们的生活更便捷、更充实。与此同时，手机本身的功能进化进入了瓶颈期，最近几年，手机的创新不足，没有开发什么新功能。如果哪个厂家能为手机开发出新的功能，拓展手机的应用领域，必将能刺激手机消费，引领手机发展的新潮流。
本发明就是基于这样一种理念的为手机开发的新功能，在手机上加装红外线收发装置（红外线发射和接收二极管及少量外围元件），让手机通过它可以与其它智能电子设备进行简单的数据交互。利用手机方便且强大的全键盘输入功能（有输入法支持）、丰富的显示功能、海量的存储功能和方便的联网功能，使得其它电子设备借此技术在减少制造成本的同时，使用起来更方便、更人性化，可以让工程师们据此开发出功能更多、更强大的智能电子设备。与此同时，该项技术也会促进手机自身的更新换代，促进国产手机操作系统的推广，加快智能化生活到来的步伐。
要在两个电子设备（例如手机和电子密码锁）之间进行无线通讯，每个设备内部都需要有一个CPU（在下文中，CPU、单片机、微处理器的意义等同），除此之外，还各需要一个通讯模块，CPU控制它与外部电子设备通讯来实现数据交互。
目前，手机支持的通讯方式有USB、WIFI、NFC、蓝牙、红外线等。智能电子设备内部也必须安装相应的通讯模块（比如蓝牙耳机内部须有一个蓝牙模块），设备内部的单片机控制该通讯模块与手机通讯，以完成数据交互。
虽然手机已经具有这么多的通讯方式，可以与很多种类型的电子设备进行数据交互，但是，如果使用目前的这些通讯方式时，智能电子设备方面在软、硬件的需要有下列劣势：
1：通讯模块体积大
例如一个WIFI模块有枚一元硬币大小，很难将它设计到体积小巧的产品内部，如智能手表、智能手环、电子温度计等产品，这些产品的体积都比较小，内部空间有限。本发明所需要的硬件只有两个发光二极管和几个贴片电阻。并且，在将来该功能实现时，可以生产特殊的多合一器件，把红外线发光管和接收管合二为一，甚至，可以和原有的作为电源指示的发光二极管组合在一起（例如三色发光二极管就是三个LED的组合），不额外占用电子设备的空间，在手机上，可以把红外线发射和接收管与背面的闪光灯组合成一个复合器件，并不多占手机内部空间，不影响原有结构。
2：通讯模块成本高
实现相应通信功能的通讯模块的成本通常在几元到10几元不等，例如淘宝上一个WIFI模块价格在13-20元元左右，而实现本发明所需的硬件成本只要几毛钱。如果通过手机操作设备，甚至可以省下设备上原有的显示屏和按钮的投资，产品成本不但不会上升，还会有所下降。
3：通讯协议底层接口程序编程复杂
使用USB、WIFI、NFC、蓝牙等通信方式时，通信协议程序部分所占用的程序空间（ROM）和数据空间（RAM）都比较大，在手机方面可以接受，但在设备端，则需要运行速度更快、程序和数据空间更大的单片机，这些都不利于缩减成本。实现本发明所需要的资源较少，如同常用的串口通讯程序占用的资源一样，软、硬件方面的开销都比较小。
4：工作时耗电多，不工作时无法完全进入休眠状态
上述通讯模块在工作需要消耗较大的电流（大约十几毫安至几十毫安），实现本发明所需硬件消耗的电流在几毫安左右。
在智能家居产品中，如电子密码锁、室外温度传感器、下雨传感器等，大多使用电池供电，在不工作时需要进行休眠状态，以节省电池能量。但上述的通讯模块不能进入休眠状态，以便手机能随时与设备建立通讯，这与降低设备功耗的目标是相违背的。本发明所实现的电路在不工作时可以完全进入休眠状态，几乎不消耗电能，在需要通讯时，手机上通讯模块（红外发光二极管）发出的红外光线将激活（唤醒）设备中的单片机，可以立即进行通讯，非常适合电池供电的电子设备。
二：电路实现原理
该技术的实现方式类似于常用的串行通讯（RS232或RS485），通信所需的资源（包括软、硬件）使用量相对来说少的多。甚至，在某些没有串口通讯模块的单片机上，用普通IO口模拟一个串行接口，开销也不大。电路实现原理如下图所示：
电路等效于两个CPU通过两个光耦进行数据交互，只是把两个光耦从中间“切断”，电路分成两部分，一部分在手机端，另一部分在智能电子设备端。
在图中，左边为手机端电路部分。“信号接收端”和“信号发送端”分别连接到手机内微处理器串口通讯模块的收发IO口，“受控电源”接微处理器一个空闲的IO口（提供3-5V的电源，如果IO口提供不了太大的电流，可以外加驱动电路）。
右边为智能电子设备端电路部分。“信号接收端”和“信号发送端”分别连接到单片机的串口模块的收发IO口，如果单片机没有串口通讯模块，可以用两个普通IO口模拟一个串口收发模块。“受控电源端”接单片机一个空闲的IO口。
在进行数据交互时，采用双向单工的通信方式（类似于一对一的RS485），手机永远为数据交互的发起方，智能设备为被动方，即设备从不主动传输数据，除非手机指定它传输信息（在手机需要获取数据时），智能设备才可以发送信号，此时，手机端变为数据接收方。这类似于采用RS485通讯方式的MODBUS协议。
在图中，LED1是发光二极管，为手机端信号发送器件，R1是它的限流电阻；Q1是光敏三极管，R2是它的负载电阻。R1和R2接在 “受控电源端”上。在不需要通信时，此端口输出低电平，电路中没有电流流过，功耗为零。
LED2为智能设备端的发送器件，R3是它的限流电阻；Q2是光敏三极管，R4和R5是它的负载电阻。其中，R4的阻值远大于R5。在不需要通信时，“受控电源端”呈高阻状态，R5对电路无影响，R4单独提供静态时的上拉电流，由于R4的阻值较大，因此可以减少静态功耗（光敏管Q2被太阳光或其它光源照射时，可能会导通，引起部分能量消耗）。在通信期间，“受控电源端”输出高电平，首先，为LED2提供工作电源，同时，通过R5为Q2提供更大的负载电流，使数据波形的前沿（上升沿）更陡，提高通信速率。
在不需要通信时，智能设备进入休眠状态以节省电能。当然，如果电能供应不是问题，设备也可以不进入休眠状态，但是否进入休眠状态并不影响通信部分电路的原理分析。
智能电子设备端，在没有检测到光线时，由于R4的上拉作用，“信号输入端”为高电平，如果外界光线发生变化（除了手机发送过来的信号，也有可能受到其它光源干扰，如汽车灯、太阳光、照明灯、闪电等），使光敏管在导通与非导通间变化，进而使“信号接收端”的电平发生变化，变化的电平可以唤醒智能设备，经智能设备判断，如果发现是干扰，会重新进行休眠状态，不会浪费更多的能量。
如果经单片机判断，是手机端发送的有效信号，智能设备中的IC控制的它“受控电源端”输出高电平，准备进行数据交互。
在双方建立联系后，手机就可以读取智能设备中的数据，或者对设备的运行参数进行设置。通信工作完成后，或者在失去信号一段时间后，智能设备将它的“受控电源端”重新置为高阻状态，然后，再次进入休眠状态，以节省能量。
在无线通信方式中，与本技术类似的是过去的电脑和手机上经常使用的红外线通信，包括电视机类电器的遥控器，但是，原有的通信方式，数据是被调制在载波上（一般为38KHz），接收端需要高频放大、选频、AGC、检波、放大、整形等电路，才能还原为能供单片机识别的数字信号。整个电路所构成的通信模块仍然具有体积大、成本高、待机电流大等缺点。
使用这种通信方式，电路简单，其它电子设备实现该通信方式的软、硬件成本低。在不需要付出太多的成本的情况下，让该设备可以与手机进行数据交互，借助手机强大的运算、存储、大屏幕、全功能键盘（包括输入法的支持）、方便的联接互联网功能，极大地拓展了设备自身的功能，电子设备所具有的按钮数目不再受本身操作面板大小的限制，每个功能按钮或旋钮有相应的功能提示，显示的数据也变得直观、类型多样、丰富多彩，设备的多种工作模式或运行参数可以方便地备份和重载，电子设备上原有的按钮和显示屏可以减少或不用，降低设备成本。使电子设备操作更简便、更实用、更人性化，甚至可以根据此项技术开发许多新的功能。
新通信方式的主要缺点是通讯速率慢、距离近（几个厘米），用分立元件搭建的测试电路实测大约可以做到19200bps，随着器件优化，如增加发光管亮度、发光管数目，增加聚光罩、使用专用发射、接收管，增加红外滤镜等措施，通信距离和通信速率应该会再增加一些。但即使是当前用普通元件搭建出来的测试模块所能达到的指标，在许多情景下也足够用了，因为在这些应用场景中，第一，手机和电子设备之间距离很近，不需要太远的通讯距离；第二，交互的数据量不大，不需要太高的通讯速率。例如手机和电子密码锁就属于这类应用。
在下一节，将介绍该技术在现实生产、生活中常见的应用场景。
三：应用场景举例
1：电子密码锁
传统的电子密码锁（如门禁、保险柜）需要一个数字键盘，用于密码设置和输入，通常情况下，密码只能是数字（0-9，无法用字母、汉字或其它语言文字作为密码），密码的位数也较少（6-8位，密码位数多了则容易遗忘，输入时也麻烦）。
用手机作为输入工具时，将省下密码锁上键盘的成本。并且，利于手机上的输入法，可以轻松地解决不能用其它字符不能作密码的限制，字符种类多了，密码被破解的难度也会极大地增加。甚至，用户可以用一首诗、一名格言、一段文章作为密码，这样就不容易遗忘。并且，如果用某种语言的文字作为密码，那么，另一个不懂该语言的人连怎么输入密码都是问题，就更无从破解了。
为解决密码太长，输入麻烦的问题，可以在手机APP上，为每一个密码锁动态生成一个按钮，然后将相应的密码的字符串“指定”给每一个按钮（按钮表面标识如“家里”、“小区大门”、“办公室”、“保险柜”等等），触摸这个按钮时，将与此按钮关联的密码“下传”给电子锁，这样，即使密码的位数可以长达几百位，也可以瞬间完成密码“输入”过程。
2：家用电器参数设定
许多家用电器具有某些智能特性，如定时开启、定时关闭、自动上水、温度设置等。例如,高档的豆浆机和电饭煲，用户可以设定实时时间、启动工作时间（如早上5：00）、煲内压力、保压时间、加热时间、保温时长等参数，方便用户在早上上班或上学前能喝到温度合适的豆浆或米粥。要修改这些参数，需要豆浆机（电饭煲）本身具有一个LED屏（或液晶屏）来显示相关内容；5－10个以上的按键用于参数设定。
但即使如此，在操作上仍然很不方便，第一，屏幕不够大，显示的内容不够丰富，不能同时显示所有信息，需要设置的数据没有提示信息，或提示信息过于简单，需要查看说明书才能明确是什么意思，有时，需要修改一个参数，都要重新再输入一次。第二，按键不够多，输入一个时间参数都需要按十几到几十次按钮，非常麻烦。第三，理论上应该输入实时时间和启动工作时间（如21:55和4:20)，这样比较直观，但由于输入两次时间数据太烦琐，通常是输入倒计时时间。如此，每个晚上操作时，都要计算从当前时间到明天早上4:20差多长时间，也很麻烦。第四，不能储存多种工作模式，每天都要重复输入，不够智能。许多人用过几次，嫌麻烦就不愿意再用了。
如果使用手机操作就方便多了，启动手机上的APP，在界面上可以同时显示所有的参数，每个参数旁边有相关的提示，显示非常直观；有全功能键盘，可以非常方便、快捷地输入所需的工作参数；手机本身有实时时钟，不需要手动输入。另外，在手机上，可以储存一个或多个工作模式，每一个模式包含了所有的工作参数，选定一个模式后，可以一键下载到豆浆机中（电饭煲），使用起来就方便多了。
其实，不但是豆浆机和电饭煲，生活中许多电器都有类似的需求，如高压锅、热水器、家用采暖炉、太阳能热水器、空调，电动车充电器等。在实行峰谷电价的地区，大功率电器在哪个时间段工作直接决定了日常开支的大小，那么就更需要定时开关类的操作以节省开销。在防盗报警器中，可用手机对防区进行命名、布防时段设置、布防模式（防区及时段的组合）进行编辑、储存、下载等。
3：汽车故障查询
通过该通讯方式，手机与汽车上的微处理器进行通讯，获取汽车的相关参数，如转速、胎压、油位、油压、油温、蓄电池电压、启动电流、发动机温度等数据（甚至是出故障前一段时间内的相关数据，即历史数据），手机APP显示相关数据和故障的位置（如果有故障）及可能的解决方案，如果无法解决，相关数据可以被打包通过网络发给4S店，或者汽车生产厂商的售后部门，获取可能的解决方案。
手机在此变成了一台虚拟仪器，把远程诊断变成了现实，该方案也适用于所有的车辆、船舶、自动化仪器仪表、无人机、工业设备、家用电器等产品。
4：自行车参数查看
现在的单片机极为便宜，如新塘的N76E003只要1元钱左右，加上一个磁传感器或光电传感器和简单的外围电路就可以构成一个脉冲计数器，通过程序转换，很容易就可以实现速度计、里程表。
普通自行车安装上述设备后，手机通过与设备中的单片机进行通信，显示获取的数据及由此换算后的数据，如骑行速度、骑行时间、骑行里程（包括总里程数和短距里程数）、消耗的热量等参数，省掉了高档自行车上的显示屏。并且，短距离里程表可以有多个，可为每个短距离里程表项进行有意义的命名（如“家里至学校”、“家里至火车站”、“家里至凤凰山南门”），这些数据可储存、可随时调出查看。不用花费太多的成本，就可以把一台普通自行车，变为一台高档自行车，甚至比几万元的高档自行车拥有更多、更强大的功能。
该方案也适合于其它的运动器材，如平衡车、跑步机等。
5：音箱播放控制器
酷走队、广场舞团队、在公园中自弹自唱或旅行的人们，外出时经常携带音箱，通过播放音乐来烘托气氛。但是，低中档的音箱使用起来并不方便，没有大的屏幕，没有更多的按键，不方便点歌；没有图示均衡器，不方便调整出合适的音效，更不要说“一键设定”类操作（如设置为古典、摇滚、广场、山谷等音效）。
虽然手机上的音乐播放器大多都具有上述功能，但是，手机音乐播放器和蓝牙功能必须一直处于打开状态，有些不便，更关键的是上述音效对最重要的话筒信号无效。
如果手机能与音箱中的微处理器进行通信，可以借助手机的大屏幕和虚拟按钮、虚拟旋钮、虚拟开关来实现上述功能，很容易把一个低中档音箱变为一个高档音箱。在音箱上面，只保留一个电源开关和一个音量旋钮即可，其它的音效调节类旋钮和开关全部用软件来实现，即节省成本，音箱的无故障寿命周期也变得更长。
6：LED点阵屏显示数据设定
在演唱会现场，粉丝们挥舞着LED屏，来表达自己的心声。但是，显示的内容（文字或图形数据）必须预先在电脑上设计好，并下载到LED屏中，无法在现场“即景生情”，随时随地修改显示内容，如果手机可以和LED屏中的单片机通讯，就可以现场随心所欲地设计需要显示的文字或图形，不至于留下遗憾。
该方案适用于所有的LED屏类设备显示信息的创建、更新，如自行车骑士们的头戴式LED屏、柜台上摆放的LED屏、公交车上的LED屏、门头屏及可穿戴式设备等。
7：电子产品远程校准、升级
新开发的产品未免会有瑕疵（这里指软件方面的问题而非硬件），或者是在运行过程中，电子产品的校准参数无意中发生了变化（如一个直流电子负载的电压表的零位校准值或量程校准值），导致产品无法正常工作。
在以前的遇到类似的问题，需要用户将产品寄回生产厂家或某个维修中心进行修理，或者，厂家派工程师上门进行产品升级（刷新程序）。但是如此操作，成本会非常高，如果产品是出口到国外的，维修成本（运输成本高）更是高的离谱，最终的处理结果，可能会作报废处理。
如果手机能和设备内部的单片机进行通讯，就可完成远程诊断，检测并排除故障，或者用手机下载好软件升级包，在手机和设备建立联系后，进行产品升级，这将节省大量的人工和交通成本。
8：工业用仪表的数据设置、显示和储存器
工业用仪器、仪表在投入使用之前，通常需要对仪表的某些参数进行合理的设置；在使用过程中，有些仪表也需要根据当前生产的产品更改运行参数（如产品长度、重量、匝数、数量、参数上限、参数下限、运行速度等），下面以比较常见的三种仪表为例，列出它们需要设置的一些参数：
力学仪表：
小数点位数、显示单位、分度值、采样次数、滤波常数、溢出上限、溢出下限、清零数据、判稳范围、判稳时间、输入接口定义、输出端口定义、设备地址、通讯协议、波特率、数据帧格式、数据字节顺序、自动上传数据设定、传感器量程、传感器灵敏度、零位AD值、自动清零触发门限、自动清零回落门限、自动清零回落时间等等。
三段计数器：
计数或计长选择、计数值、长度值、每圈长度，每层圈数、长度单位、输出延时选择、复位方式、小数点位数、乘数设定、高速或低速选择等等。在这些参数中，大多都要设置三次（启动时低速启动防止拉断线材、运行时快速卷绕、停止前降低速度运行，防止送料过多发生卷绕）。
温度控制器：
传感器类型、显示分辨率、零点修正值、数字滤波系数、PID控制参数（温度设定值、比例带、积分时间、微分时间、超调抑制系数、控制周期、工作方式、自整定偏移值，控制输出方式）、报警参数（报警功能1输出选择、报警1温度上限、报警1温度下限、报警功能2输出选择、报警2温度上限、报警2温度下限）等等。
工业仪器、仪表种类数以万计，它们都有一些共同的特点：有一个只能显示很简单内容的LED屏或LCD屏，只能显示很少的信息，数据显示不直观，甚至有仪表的根本就没有显示屏；只有少量的按键（一般为4至8个），输入一个数据就需要十几次至几十次的输入，例如，为防止无关人员操作仪表，在调整参数前通常需要输入密码，假如密码为“888888”，光输入密码就需要操作按钮50多次（8*6次“增加”键和5次“移位”键），有时候，为了获得一套合适的运行参数，需要几十、上百次的参数修改，才能找到一套合适的运行参数，在这个过程中，在按键输入上会浪费大量的时间。
如果手机能这些仪表进行通讯，利用超大且可滚动的手机屏幕，可以同时显示所有的数据，并且，在这些数据附近有简易的参数说明，显示内容直观、明了，不需要参照产品说明书即可操作。手机的全功能键盘也可以方便地修改这些数据。再加上手机方便的储存、调取功能，可以把每一个客户的每一种产品的配置参数储存起来，下次再次生产同一型号产品时，直接调取、下载即可使用，不需要再次设置，即快捷也可以避免出错。
在必要时，可以把设备传送到手机的数据以图表的方式展现在屏幕上。例如，温度仪表上传的温度数据以折线图形式展现出来，可以直观地看出设备以当前设定的PID参数运行时温度的波动情况、是否有超调、多长时间能进入稳定工作状态、环境温度和电网电压变化对系统的影响等等。
八路、十六路温度巡检仪屏幕小，只能显示当前采集通道的温度值，如果用手机屏幕，可以同时显示8（16）路的数值（或曲线）。其它诸如压力、高度、电压、电流、功率、速度、流量、分选仪等类仪表，也适用于此类处理。
9：促进智能化社会到来的步伐
智能家居、智慧交通、智慧农业等概念都智能化社会生活的一个方面，它是社会发展的必然方向。但是，从提出这个概念至今已有很多年了，多年来没有太多的进展，之所以进展缓慢，一个重要原因是硬件成本居高不下，而成本高的其中一个原因是没有标准化。
以智能家居产品为例，它通常由一个能连接互联网的主机（中心节点，当然，不联网也可以）和若干个传感器（分支节点）组成一个局域网，主机和传感器之间进行数据交互，获取相关信息，如光照度、温度、湿度、PM2.5值、风向、风力、是否有可燃性气体、是否有过热点、是否下雨、窗帘开闭状态、晾衣架的伸缩状态、灯光开关的闭合状态、情景开关状态、灯光的开关状态、灯光的颜色状态、宠物自动喂料机状态等等。
通常情况下，主机和传感器之间使用无线通信，以避免布线的麻烦，及适应可移动的需求，常见的承载智能家居的无线通信方式有WIFI、Zigbee、蓝牙等。
任何两台设备通过无线通信进行，在进行真实、有效的数据通信前必须进行认证，通过认证后的传感器才能与主机组网，随后进行数据交互。在认证的数据中，通常包括厂商识别码、产品识别码和序列号。厂商编码用于标识该产品是否是本公司的主机和传感器（如A公司和B公司），产品编码标识该产品是哪一型号产品（如温度传感器、PM2.5传感器、室外光线传感器），序列号用于区分同一型号的各个产品（如有的家庭内部或邻居间会安装多个同一公司的同一型号产品）。
也就是说，在一个产品出厂前，必须在产品内部写入上述信息，使产品具有唯一性。在使用中，数据编码格式和识别过程形成一个协议，只有完全相符的传感器和主机才能进行识别、通讯等操作。但很明显的是，A公司生产的主机无法识别（也不可能或不愿意识别）B公司生产的传感器，反之亦然。结果就造成市场上智能家居产品数以百计，但它们之间互不兼容，甚至，同一家公司生产的两代产品之间都会出现不兼容现象。甚至做一段时间，产品停产，或厂家倒闭，导致前期的投入化为光影。如此，产品的量上不去，成本降不下来，顾客不愿买单，极大地影响了智能化产品的推广。
如果手机能够通过这种通讯方式与这些无线家居产品进行数据交互，那么技术实力强的企业可以联合创建一套软、硬件通讯协议，形成一个“标准”，所有智能家居产品按照标准进行“标准”化生产，通讯协议完全一样，出厂时不需要（或者说不能）写入任何用作验证的编码（相当于密码），密码由最终用户（或安装工）用手机进行设定，如：
主机可以设定为“小明家主机”，接入密码为“xiaoming1234”。
传感器可以设定为“小明家卧室温度传感器”、“小明家楼道灯”、“小明家客厅空调”、“小明家主卧室窗帘”等等，需要加入的网络为“小明家主机”，接入密码同上，设定完成后，用手机指定传感器完成认证、组网操作过程。
由于所有协议都是标准化的，大公司可以生产从主机到传感器的所有产品，小公司可以只生产某一种或几种传感器，由于专心所以专业，这样，很容易把质和量做上去，量大了，自然成本会降下来。
并且，为每个传感器指定一个见名知义的名称，也可以在进一步的“宏”操作时方便识别网络中的每一个节点。例如一家拥有智能管理设备的博物馆，它可以根据当前时间段（是否开馆）、太阳的位置、太阳光线强度、风向、风力，来决定打开哪个窗帘、关闭哪些窗帘、是否打开灯光、打开哪个位置的灯光、灯光亮度调整到多少、决定是否需要打开窗户、打开哪几个窗户，是否打开换气设备等。
如果每一个（台）窗帘开关机、窗户开关机、灯光、空调、换气扇都有一个合适的名字（如二楼南墙窗帘1），那么进行宏编程时将方便的多。并且，在更换传感器或执行设备时，只需要用手机对新设备设置为同样的名字，指定接入的网络和网络密码，即可投入使用，不需要在主机端重新检测、设定，减少调校的时间，节省人工。
举一个简单的例子，在睡觉前，在情景开关上点一下“睡觉”，家里所有的灯光熄灭（走廊灯、客厅灯、厕所灯等）、电视关闭、床头灯打开微光、卧室空调调整到24度等等；再点一次“上厕所”，卧室灯、客厅灯、厕所灯同时打开。如果这样节点都有类似的名称，则进行宏编程时将方便的多。
原先的智能家居产品一般都留有一个隐藏的按钮和一个发光二极管（或多个），按钮用于指定设备进入联网认证状态，发光二极管用于显示组网进程。用手机控制时，这些都可以省下来，以节省成本。并且，手机屏幕可以显示更丰富的信息，如网络信号强度（指智能家居网络的信号强度，如Zigbee或蓝牙，可用于确定传感器安装在当前位置是否合适）、组网进程（如组网是否成功、网络上是否有重名设备）等信息，更直观、明了、快捷，这些信息仅凭原先的指示灯是很难显示和观察到的，有时调试很长时间就是无法组网成功，还无法确定发生了什么问题。
小结：
其实，上述这些功能的实现，都归结于手机具有了这种通信方式后，其它电子设备利用手机屏幕大（由于可滚动显示，可用的屏幕空间更大）、键盘输入功能强大（有输入法支持）、可储存大容量数据、可联接互联网的特性，让用户方便地查看、修改、储存、再利用相关数据。增加设备操作的便利性，让工程师可以开发出功能更多、更人性化的产品。
每年都会淘汰数以千万计的手机，其中大多数都没有损坏，仅仅是旧了，运行得有些慢而已，造成了极大地资源浪费。如果手机具有上述通信功能，可以把旧手机作为一个专用的显示器、数据设置器、数据储存器、工业触摸屏等，或同时具有这几种功能，做到废物再利用，节省资源。
上面的应用场景只是现实生活中的一小部分，肯定还有很暂时想像不到的应用场合，如果手机拥有了这种通信方式，数以万计的工程师一定会让这种技术在各个领域大显身手，促进行业和社会的进步，希望这项技术能尽快地应用到手机上，造福社会。
四：手机厂商如何赢利
这项发明不但可以促进人们生活的舒适性、便利性，手机生产厂商也可以从这项技术中获得收益，例如：
1：增加手机卖点
手机具有这项功能后，就增加了许多的应用场景，新手机被开发出来后，原来的数以亿计手机很快会被淘汰，这是一个很大的市场，不容忽视。
2：促进国产操作系统的成熟
一个手机操作系统取代另一个操作系统（如鸿蒙和安卓），或者，与已存在的操作系统相抗衡是非常困难的，由于老的操作系统拥有海量的应用程序，用户也习惯了使用原操作系统，想让用户迁移到新系统是很难的。
但是，如果新系统拥有大量的旧系统没有的功能，甚至是不可取代的功能时，则迁移就会比较顺利。至少，可以用这些新功能和旧系统进行专利置换，达到扩大生存空间的目的。
3：制定行业标准，提前产业布局
以电子密码锁为例，电子密码锁用在门禁、密码箱、保险柜等多种场合。理论上，手机可以操作密码锁后，每个生产密码锁的厂家要开发自己的手机APP，用于操作自己生产的密码锁，进行诸如唤醒密码锁、手机和密码锁进行握手、密码修改、密码授权（学校不允许学生带手机，或老人不会使用智能机，可以生产一种红外收、发装置，手机把开锁密码“下载”给它，该装置就相当于一把电子钥匙）、开锁、生成临时密钥（让朋友和亲人可以打开一次，出租屋或民宿让租客临时使用一段时间）、开锁密码本身的加密方式（如滚动码）等操作，所有这些操作的规程及软、硬件结合形成一套协议。所有电子密码锁的这些操作（协议）都是相似的。但是，每个电子密码锁生产厂家都要开发自己的通讯协议，多次开发会造成资源浪费，由于各个厂家的APP不通用，用户手机上也会被迫安装许多类似的APP。
该专利拥有方（肯定也是手机设计、生产商）可以开发出一整套协议，把这些功能做成一个通用型的APP，所有的密码锁生产公司必须（或被迫）按照同样的协议生产密码锁，就可以用一个APP操作不同公司生产的密码锁。这样，将节省许多资源（就如同USB接口的鼠标、键盘、大容量存储器协议一样，一次开发，多次使用），电子密码锁生产商只需按协议生产即可。
在这个过程中，谁能确定协议的内容，谁就有最大的话语权。手机生产商可以预先和生产电子密码锁的合作伙伴协商好，研发、完善好软、硬件产品，推向市场后能尽快地占领市场、抢得待机。再或者，手机生产商自己创立一家密码锁生产公司，也是很好的选择。其它生产厂商只能跟进，但已经慢了几拍。
一个电子密码锁产品就拥有一个很广阔的市场，其它更多的电子产品，尤其是智能家居产品，将需要更多、更复杂的通讯协议，这将给手机开发商留下更大的想像空间。
例如，许多电子设备需要设备参数（如电饭煲），如果手机能够与它进行通讯，电饭煲将自身名称（如“苏泊尔XXX型电饭煲”）及需要设置的数据的名称、数据类型（如时间）、数据格式、数据上限、数据下限等上传给手机，手机动态生成相应的提示符、文本框、按钮等控件用于完成参数设置操作，那么电饭煲生产厂家（如苏泊尔）就不需要开发手机端的APP，她在生产电饭煲时，在单片机内部按规范实现参数设置协议即可。在实现这些协议的过程中，手机生产商（专利拥有方）将拥有很的主动权和定义权。
该技术拥有广阔的市场前景，能创造非凡的经济效益，期待它能及早被采用，造福整个社会。谢谢观看。
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