CN101848237A

CN101848237A - 物联网智能家居信息系统

Info

Publication number: CN101848237A
Application number: CN 201010166773
Authority: CN
Inventors: 秦野; 乔世豪
Original assignee: Individual
Current assignee: BEIJING BOYA-YINGJIE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2010-09-29

Abstract

本发明公开了一种物联网智能家居信息系统，它由终端设备系统、安全传输系统、信息管理系统、应用系统组成；终端设备系统由硬件子平台、系统和软件子平台、物联网子平台、3G子平台、输入输出子平台组成，采用精巧的智能化设计，包含了工业自动化技术、智能技术和网络通信技术，实现了两网融合；物联网子平台由红外、蓝牙，RFID，RS232，RS485，RJ45，USB，DB9，DB25常用串行接口、并行接口及其他接口和SAM安全存取模块组成。本发明不需要发送短信和电话激活，实现了安防和家居管理的完全结合，克服了通信时延、图像效果、指令单一、功能缺陷的问题，购置及维护、使用费用低，真正实现了对家居的智能化主动管理。

Description

物联网智能家居信息系统

技术领域

本发明涉及一种物联网信息系统，尤其是涉及一种物联网智能家居信息系统。

背景技术

物联网，简称M2M，是一个红极一时的概念，它的最早提出是在1999年。定义为：把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。

按照现在的标准定义，物联网所应用的信息传感设备包括射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置。它们与互联网相结合，可以实现所有物品的远程感知和控制，由此生成一个更加智慧的生产生活体系。它比现行的互联网更为庞大，广泛用于智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。

物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。

上面所提到的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：要有相应信息的接收器；要有数据传输通路；要有一定的存储功能；要有CPU；要有操作系统；要有专门的应用程序；要有数据发送器；遵循物联网的通信协议；在世界网络中有可被识别的唯一编号。

目前市场上推广的产品存在以下缺点：

1、智能家居终端被动管理。

2、需要发送短信和电话激活。

3、不能把安防和家居管理完全结合，不能实现真正的智能化。

4、通信时延、图像效果、指令单一、功能缺陷等问题比较突出。

5、设备购置费用高。

6、维护、使用费用高。

发明内容

本发明提供了一种物联网智能家居信息系统以解决上述问题中所存在的不足之处。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种物联网智能家居信息系统，它由终端设备系统、安全传输系统、信息管理系统、应用系统组成；

终端设备系统由硬件子平台、系统和软件子平台、物联网子平台、3G子平台、输入输出子平台组成，采用精巧的智能化设计，包含了工业自动化技术、智能技术和网络通信技术，实现了两网融合；

物联网子平台由红外、蓝牙，RFID，RS232，RS485，RJ45，USB，DB9，DB25常用串行接口、并行接口及其他接口和SAM安全存取模块组成。

硬件子平台由中央处理器、控制器，RAM、ROM模块，存储器，电源模块组成；系统和软件子平台主要由Windows mobile(CE)智能操作系统，应用软件，数据库，加解密软件，WEB UI组成；3G子平台主要由3G模块(兼容2G)，天线，SIM卡(UIM卡)组成；输入输出子平台主要由显示模块，语音模块，I\O设备模块，触摸屏模块，WiFi模块组成。

信息管理系统可以进行终端管理、网络管理、系统管理；终端管理：管理终端与家居设备、电器之间的通讯，同时远程控制端可通过网络对终端进行管理，管理终端系统的运行和数据交换；网络管理：提供远程控制端与终端之间的网络管理，包括：终端设备认证，VPN隧道建立、数据传输和数据交换；系统管理：实现图形化、界面化的管理，完成系统内终端设备的管理、网络的管理、信息的管理、数据的管理、系统用户的管理。

应用系统主要由家居安防应用子系统、家居电器应用子系统、报警应用子系统、语音视频应用子系统、物联网信息管理应用子系统组成。

红外、蓝牙、RFID、串行或并行接口均被集成到设备终端内部工业嵌入处理系统。

本发明具有以下特点：

1、新：设计小巧、新颖，功能应用新奇、实用，集合了物联网、3G、工业控制、智能管理、红外、蓝牙、RFID、语音、显示、安全认证等工业自动化技术、智能技术和网络通信技术，实现真正意义上的两网融合。

2、快：便捷快速的网络为系统提供了基础，同时系统提供快捷的信息处理和管理功能，把复杂操作变为指尖点击。用户可以通过有线、无线宽带网络快速访问智能家居终端控制器，通过智能家居终端设备提供的管理功能，迅速实现对家居电器、设备、设施的控制和操作，同时提供视频传输功能，可时刻监视家居内一切状况。无需使用发送短信的形式。

3、优：提供安全的家居、安防、电器、访问等远程管理，配合语音、显示、视频、输出等功能，实现物联网智能家居管理和控制。物联网智能家居终端设备只需连接网络即可，终端内嵌信息系统管理软件，用户可自由配置软件的使用组合条件，提供家居信息报警功能。

4、强：通过手机、电脑、PDA等通讯设备，随时随地查看、管理、控制家居内一切物联网设备。

本发明不需要发送短信和电话激活，实现了安防和家居管理的完全结合，克服了通信时延、图像效果、指令单一、功能缺陷的问题，购置及维护、使用费用低，真正实现了对家居的智能化主动管理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的网络拓扑图。

图2是本发明的终端设备系统框图。

图3是本发明的操作流程图。

具体实施方式

本发明由终端设备系统、安全传输系统、信息管理系统、应用系统组成。

一、终端设备系统如图2所示：

终端设备系统采用精巧的智能化设计，由硬件子平台、系统和软件子平台、物联网子平台、3G子平台、输入输出子平台组成。包含了工业自动化技术、智能技术和网络通信技术，实现真正意义上的两网融合。

硬件子平台：由中央处理器，控制器，RAM、ROM，存储器，电源等组成。

系统和软件子平台：由Windows mobile(CE)智能操作系统，应用软件，数据库，加解密软件，WEB UI等组成。

物联网子平台：由红外、蓝牙，RFID，RS232，RS485，RJ45，USB，DB9，DB25等常用串口、并口及其他接口和SAM安全存取模块等组成。

3G子平台：由3G模块(兼容2G)，天线，SIM卡(UIM卡)等组成。

输入输出子平台：由显示模块，语音模块，I\O设备模块，触摸屏模块，WiFi模块等组成。

二、安全传输系统：

如图1所示，传输系统使用有线+无线混合组网VPN安全传输技术，终端设备和后台服务器之间通过认证之后建立VPN连接，适合在Internet或广域网建立安全传输系统。

传输系统由：内建防火墙VPN模块、内建认证服务模块、SAM安全存取模块等组成。

三、管理系统：

物联网智能家居信息系统提供系统管理功能，功能包括：终端管理、网络管理、系统管理。

终端管理：管理终端与家居设备、电器之间的通讯；同时远程控制端可通过网络对终端进行管理，管理终端系统的运行和数据交换。

网络管理：提供远程控制端与终端之间的网络管理，包括：终端设备认证，VPN隧道建立、数据传输和数据交换。

系统管理：实现图形化、界面化的管理，完成系统内终端设备的管理、网络的管理、信息的管理、数据的管理、系统用户的管理等管理功能。

四、应用系统：

应用系统：由家居安防应用子系统、家居电器应用子系统、报警应用子系统、语音视频应用子系统、物联网信息管理应用子系统等组成。提供针对不同家居、不同应用的系统解决方案。

应用如下：

A、物联网家居(物联防线)

物联防线智能家居最为突出优点就是在信息网络无法到达的地方，开发出一款不用连接电话连线就可以实现远程通告警情的3G无线报警系统。该系统无线连接：无需电话线，只用一个手机卡，利用3G(WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)无线网络，报警不受距离限制。可控制3路有线(灯光、电器等)可配10路无线防盗控测器(无线对射栅栏，无线烟感，无线人体探测器，无线燃气监测器等。3G手机远程控制：密码操作，确保系统安全，可通过异地电话手机遥控布防，撤防，监听，远程遥控。自动循环拨打5组报警电话，并发送中英文短信。可通过短信内容识别报警防区。全无线系统，不用布线，安装方便，特别适用于车库，仓库等有线网络不能到达的地方。也可通过3G手机利用屋内监控系统，达到走到哪里都可以实时查看家居内实时画面的效果。

“智能家居”包括了指纹(感应)锁，温度感温带，室内监控等人性化家私及远程智能摇控、清洁机器人，还有智能摇控窗帘、灯具、电视等等。例如物联防线智能保洁机器人属全自动智能化装置，自动充电，遥控指挥。它轻便小巧，使用方便，能扫地、擦地、吸尘、净化空气，能彻底清除地毯、木板、瓷砖等地面上的毛发、粉尘和各种生活垃圾，甚至还能自行钻到沙发、茶几、床下进行清扫。该机器人具备定时功能，可以“你上班，它工作”，让人走出打扫家庭卫生的困扰。这些在人们看来只有有钱人才能享用的东西，现在已经越来越趋于普通化。让老百姓都能过上舒适、安逸的生活。对于联盟阵线这个伟大创举，很多老百姓都倍感兴趣，他们说，这个“智能家居”真正让老百姓受到了实惠。

B、物联网消防

智能大厦是多功能的综合建筑物，是一个对消防报警要求很高的场所，要求整个火灾自动报警系统稳定、可靠，同时又要求坚决杜绝误报和防止漏报。根据建筑物的特点，火灾报警系统的设计采用二总线、环状、智能型的火灾报警系统。以探测区域设置系统报警及联动地址，即探测器、手动报警按钮，输入输出模块都在控制器内占一个地址。

物联消防就是利用3G无线传输技术在消防报警系统的基础上，监测建筑物内的消防设施状态，由物联消防火灾自动报警系统监测火情，一旦发现火情，由物联消防系统发出警示信息，警示信息通过3G网络传输到相关负责人员3G手机中。(在确认火情后)同时物联消防系统自动控制整个消防系统相应的消防设施灭火，并能保证在报警后，人工远程通过3G手机可以起、停相应的消防灭火设施。(另：本系统同时连接包括消防广播及消防对讲电话。)系统同时可对消防系统进行常备状态监测、测试。

C、物联网语音视频

物联语音系统支持公共广播、语音通信和会议系统，不仅可以通过3G无线传输远程管理公共广播、语音通信和会议系统，还可以通过3G手机远程使用公共广播、语音通信和远程参与会议。

D、物联网安防

为适应智能大厦安全保卫及物业管理的需要，体现先进、实用、开放、灵活、可靠、经济的原则，物联网安全保卫系统的设计采用目前最先进的3G无线通讯技术、计算机网络技术，多媒体系统集成技术，将电视监控、门禁控制、巡更、报警系统集成为一个3G物联安全保卫自动化管理系统(SAS)，实现对整幢大楼的安全管理与监控，为业主提供一个先进、规范、完善的安全技术防范体系。

通过远程和本地3G物联系统，可完成闭路电视监控系统、巡更系统、防盗报警系统、门禁及电梯管理控制系统、车库管理系统、访客管理系统、地域跟踪系统、时间管理系统、人像识别系统、指纹识别系统、RFID系统、探测系统的管理。

E、物联网信息管理

物联管理提供基于3G无线传输技术的物联管理功能，只需在现有系统中添加相关3G物联管理设备，就可以实现利用3G手机的上网功能，通过网络安全接入设备，连接到智能大厦的物业管理系统、酒店管理系统、办公管理系统等系统中，实现远程办公。

本发明具有以下功能和优点：

1、精巧设计

终端设备设计精巧，可放置在家居的任意范围内，集成了液晶显示、语音提示、远程管理等便宜功能。信息系统采用工业级嵌入式处理器系统，windows mobile(CE)智能操作系统，物联网管理系统，有线+无线(3G)宽带传输模块，VPN技术、红外模块、蓝牙模块、RFID模块、语音模块、显示模块、电源模块、天线系统、I\O接口、串行接口、并行接口、SIM卡、SAM卡、SD存储卡槽等终端内嵌设备，完全采用工业自动化技术、智能技术和网络通信技术，实现真正意义上的两网融合。

2、工业嵌入式处理系统，以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件安系统需求定制，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

3、终端采用Windows mobile(CE)智能操作系统，系统将熟悉的Windows mobile(CE)桌面系统扩展到了个人设备中。硬件支持：触摸屏操作、WiFi无线网络，GPS卫星定位，FM收音机，3G或3.5G高速网络(向下兼容2G)，另配有红外、蓝牙及用于和电脑同步用的迷你USB接口。Host-USB能直接读取U盘里的文件，通过驱动可以实现外接鼠标、键盘。可连接外置打印机。提供迷你摄像头。

4、物联网智能信息系统采用WEB UI设计，终端设备硬件内嵌物联网智能信息系统，用户可通过接入Internet或广域网的任意的PC、笔记本、PDA、手机通过浏览器进行访问、控制、管理等服务，无需安装任何管理软件。

5、物联网智能信息系统提供基于目前已知所有类型的宽带访问模式，终端提供了基于有线和无线两种方式的支持，用户可自由选择接入方式。完美支持3G网络。

6、VPN技术为系统提供安全访问链路，保证终端与控制端之间安全的进行数据交互，防止信息被窃取。

7、红外模块、蓝牙模块、RFID模块、I\O接口、串行接口、并行接口等被集成到设备终端内部工业嵌入处理系统，完全满足目前物联网的应用，可将已知的家居设备、安保设备、控制设备、管理设备等全部连接到终端设备上使用。

8、语音模块、显示模块、电源模块、天线系统等内嵌模块为用户提供了完整的产品应用服务，不仅在用户使用初期提供与家居内设备连接的语音、显示帮助，也能为用户在后期的安全管理设置时提供语音、显示帮助，电源、天线模块能够为系统稳定提供更稳定的使用。

9、SIM卡、UIM卡可让系统使用不同运营商提供的无线网络服务；

10、SAM卡，安全存取模块SAM是智能卡应用系统中安全控管的核心，在通讯过程中支持多种安全保护机制(信息的机密性和完整性保护)，支持多级密钥分散机制，支持多种安全访问方式和权限(认证功能和口令保护)。

11、家居管理功能，将新终端设备与家居内所有设备、电器等相连接时，首先需要了解家居内设备所提供的接口类型，之后选择与终端设备对应的接口与管理模式即可完成家居的管理。系统支持接口类型包括：红外、蓝牙、RFID、RS232、RS485、RJ45、USB，DB9、DB25等常用串口、并口及其他接口。

12、安全认证功能，提供双重保护功能，访问链路使用VPN技术，即在访问时首先要使远程控制端与智能终端建立VPN连接，然后才能访问终端内信息系统；智能终端内嵌SAM安全存取模块，对智能终端与家居设备、电器之间的通讯提供安全保护机制，同时在与远程控制管理信息交互时提供多级密钥分散认证访问管理方式，提供认证和口令、权限安全保护。

13、设备管理功能，可针对不同家居设备、电器使用不同的管理和使用策略，以及分级权限使用模式，提供单个家居设备、电器的个性化设置功能，提供系统内管理权限的角色和用户的双重设置功能。提供一键启动、关闭功能，提供组合控制功能等。

14、远程管理功能，提供基于有线+无线宽带远程WEB UI管理功能，管理内容与功能同用户直接操作智能终端设备相同。

15、报警功能，系统与家居内安保系统相连接后，当探测器感应到非法信号时，智能终端将探测器报警信息传输给远程管理端和手机，同时远程管理端可通过智能终端连接的视频监控系统查看实时监控画面。

16、视频传输功能，智能终端提供与监控系统连接功能、监控录像传输功能、监控录像保存功能，将实时监控画面通过网络传输到远程管理端，也可在远程管理端控制智能终端保存监控录像。

17、设备复位与维护功能，当用户使用不慎或设备故障时，将系统复位到出厂状态。系统提供配置信息保存、恢复功能，日志等维护功能。

18、系统升级功能，系统提供软件升级服务，硬件设备升级服务，家居安防和家居电器管理咨询服务。

Claims

1.一种物联网智能家居信息系统，其特征在于：它由终端设备系统、安全传输系统、信息管理系统、应用系统组成；

2.根据权利要求1所述的物联网智能家居信息系统，其特征在于：所述的硬件子平台由中央处理器、控制器，RAM、ROM模块，存储器，电源模块组成；

所述的系统和软件子平台主要由Windows mobile(CE)智能操作系统，应用软件，数据库，加解密软件，WEB UI组成；

所述的3G子平台主要由3G模块(兼容2G)，天线，SIM卡(UIM卡)组成；

所述的输入输出子平台主要由显示模块，语音模块，I\O设备模块，触摸屏模块，WiFi模块组成。

3.根据权利要求1所述的物联网智能家居信息系统，其特征在于：所述的信息管理系统可以进行终端管理、网络管理、系统管理；

终端管理；管理终端与家居设备、电器之间的通讯，同时远程控制端可通过网络对终端进行管理，管理终端系统的运行和数据交换；

网络管理：提供远程控制端与终端之间的网络管理，包括：终端设备认证，VPN隧道建立、数据传输和数据交换；

系统管理：实现图形化、界面化的管理，完成系统内终端设备的管理、网络的管理、信息的管理、数据的管理、系统用户的管理。

4.根据权利要求1所述的物联网智能家居信息系统，其特征在于：所述的应用系统主要由家居安防应用子系统、家居电器应用子系统、报警应用子系统、语音视频应用子系统、物联网信息管理应用子系统组成。

5.根据权利要求1所述的物联网智能家居信息系统，其特征在于：所述的红外、蓝牙、RFID等串行或并行接口均被集成到设备终端内部工业嵌入处理系统。