CN104007711B - 一种基于气味检测实现撤防的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气味检测实现撤防的系统及方法，该系统包括撤防装置、网关设备及云端服务器，该撤防装置通过网关设备与云端服务器进行数据传输，该撤防装置包括：气味检测单元、控制单元及无线通信单元，上述的气味检测单元对撤防装置周边的人体气味进行采集，并将采集信息发送至云端服务器进行身份识别，判断合法后则云端服务器发出撤防控制指令，经由网关设备后各设备执行撤防动作。本发明的系统及方法无需人工操作即可实现自动撤防动作。

Description

一种基于气味检测实现撤防的系统及方法

技术领域

本发明涉及安防领域，尤其指一种基于人体气味检测实现撤防的系统及方法。

背景技术

随着物联网行业的迅猛发展，各式各样的智能物联网系统及产品已经步入了一些用户的生活中，如：智能家居、智能交通、智能医疗、智能农业等。物联网实现了“人物互联”、“物物互联”的生活方式，达到了智能化的生活，用户仅通过一部移动设备终端即可掌控“万物”。

虽说上述的各领域的物联网系统已经使得用户达到了智能化的生活，但是也存在着一些缺陷，例如：在智能家居领域，用户可通过移动设备终端对智能家居系统中的开关、插座、安防产品等进行控制，同时用户在家中也可直接操作上述产品完成控制动作，这样就带来一些缺陷，当不法分子非法进入用户家中后可对家中的开关、插座等产品进行控制，这样给不法分子的犯罪行为带来了便利；此外，用户回到家中后需要对安防设备进行撤防，而用户每次要控制家中任意一个家居设备时都需在移动设备终端（手机、平板电脑等）的操作界面上点击软件程序并输入账号密码，然后进行相应的操作，步骤上有些繁琐，让智能化的物联网生活变得不那么智能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于气味检测实现撤防的系统及方法，以解决现有的安防系统中需要手动或者操作移动设备终端进行撤防动作，让智能化的物联网生活变得非智能化的问题。

为达到上述目的，本发明的一种基于气味检测实现撤防的系统，包括撤防装置、网关设备及云端服务器，该撤防装置通过网关设备与云端服务器进行数据传输，该撤防装置包括：气味检测单元、控制单元及无线通信单元，其中：

所述的气味检测单元用于采集靠近上述撤防装置的人体气味并将采集到的气味信息数据转换为电信号传输给控制单元；

所述的控制单元用于控制无线通信单元发送上述转换后的人体气味信息数据信号至上述网关设备；

所述的无线通信单元用于与上述网关设备之间进行数据信息的传送；

所述的云端服务器，用以存储授权用户气味信息数据，并可将接收到的人体气味信息与其内存储的授权用户气味信息数据进行比对，并根据得到身份比对信息后发出相应的指令信息。

较佳地，上述无线通信单元与网关设备通过ZigBee、Z-wave、wifi或蓝牙通信协议进行数据传输。

较佳地，上述撤防装置还包括：存储单元，其内预先存储有授权用户气味信息数据；对比单元，用于将采集到的气味信息数据与存储单元预先存储的授权用户气味信息数据进行分析比对，并进行用户身份识别。

较佳地，上述的撤防装置上还设有一个布防按键，其与上述控制单元相连接，用以发出布防信号。

较佳地，上述的气味检测单元由若干数目的气敏传感器构成，其将采集的气体种类及浓度有关的信息转换成电信号。

本发明还提供一种基于气味检测实现撤防的方法，包括以下步骤：

步骤101：气味检测单元采集靠近装置的人体的气味并将采集到的气味信息数据转换为电信号传输给控制单元；

步骤102：控制单元控制无线通信单元将接收到的人体气味信息数据发送至网关设备，并由网关设备传输至云端服务器；

步骤103：云端服务器将接收到的人体气味信息数据与其内存储的授权用户气味信息数据进行特征比对，判断该气味对应的用户是否为授权用户，若“是”授权用户，则进入下一步骤104；若“否”即不是授权用户，则进入步骤105；

步骤104：云端服务器根据得到的比对结果信息产生一撤防控制指令信息，并将该撤防控制指令信息通过数据网络传输至网关设备，由网关设备发送撤防指令至各安防设备，结束；

步骤105：云端服务器将比对得到的结果信息发送至授权的移动控制终端或安防中心，结束。

较佳地，上述步骤101前还包括步骤100：控制单元接收到一布防指令信号后，其控制气味检测单元对附近的气味信息数据进行实时采集。

本发明的基于气味检测实现撤防的系统及方法，应用于安防领域时，通过撤防装置中的气味检测单元采集该装置附近的气味信息数据，若采集到的气味信息数据为授权用户的合法气味信息数据，则云端服务器可产生一撤防控制指令信号，实现系统中各安防设备的撤防动作；若采集到的气味信息数据非授权用户的合法气味信息数据，则云端服务器发送报警通知至授权的移动控制终端或安防中心，以便第一时间实现预警通知。

此外，本发明的基于气味检测实现撤防的系统中，当网关设备与云端服务器无法连接时，撤防装置可通过其内设有的对比单元将采集到的人体气味信息数据与存储单元内存储的授权用户的合法气味信息数据进行比对，判断是否为授权用户，若“是”，则上述控制单元发出撤防控制指令信号，并由网关设备传输至各安防设备。

本发明的有益效果：

有效地将人体气味检测技术与物联网技术相结合，实现了智能化的无线控制，通过检测到的气味信息数据即可完成安防系统中的撤防等动作，无需手动操作或通过移动设备终端进行操作，实现了真正意义上的智能化、自动化的生活，此外，通过采用人体气味检测技术更进一步提高了整个系统的安全性。

附图说明

图1绘示本发明基于气味检测实现撤防的系统的结构框图；

图2绘示本发明基于气味检测实现撤防的系统中撤防装置的结构框图；

图3绘示本发明基于气味检测实现撤防的系统于较佳实施例中撤防装置的结构框图；

图4绘示本发明基于气味检测实现撤防的方法于第一实施例的流程图；

图5绘示本发明基于气味检测实现撤防的方法于第二实施例的流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1、图2所示，本发明一种基于气味检测实现撤防的系统，包括撤防装置10、网关设备20及云端服务器30，该撤防装置10通过网关设备20与云端服务器30进行数据传输，该撤防装置10包括：气味检测单元101、控制单元102及无线通信单元103，其中：

所述的气味检测单元101用于检测靠近上述撤防装置10的人体气味并将采集到的气味信息数据转换为电信号传输给控制单元102；

所述的控制单元102用于控制无线通信单元103发送上述转换后的人体气味信息数据至上述网关设备20；

所述的无线通信单元103用于与上述网关设备20之间进行数据信息的传送；

所述的云端服务器30（具体表现为塔式服务器、机架式服务器、或刀片服务器等市面上所应用的硬件服务器，其内设有硬盘、处理器、内存、网卡等硬件设备及相配套的软件程序，可独立完成各种程序的运算，并进行数据的存储），用以存储授权用户气味信息数据，并可将接收到的人体气味信息与其内存储的授权用户气味信息数据进行比对，并根据得到身份比对信息后发出相应的指令信息，该指令信息包括：撤防指令信息及预警通知信息。

此外，上述的撤防装置10内还设有供电单元，可以为电池供电，也可选为市内交流电供电，此处为现有技术人员很容易得知的技术问题，并非本申请关键技术要点，故申请人在此不加以详细说明。

于较佳实施例中，其应用于智能家居系统中，本发明的基于气味检测实现撤防的系统包括：撤防装置10、网关设备20及云端服务器30，具体为：撤防装置10设于家中进户门附近（于其他实施例中，该撤防装置10也可与门禁电话一体设计），其内设有：气味检测单元101由若干数目的气敏传感器构成，其将采集的气体种类及浓度有关信息转换为电信号，常用的气敏传感器包括：金属氧化物半导体传感器、石英晶体微天平传感器、导电聚合物传感器、声表面波传感器之一或组合，用于采集靠近撤防装置10的人体气味并将采集的气味信息数据转换为电信号传输给控制单元102；控制单元102优选为ZigBee模块，内嵌支持ZigBee协议栈，并且内部集成增强型8051核心，具备较高的加密性，如CC2530芯片等；无线通信单元103与上述控制单元102一体设计，集成于上述的控制单元102上，用于与上述网关设备20之间进行数据信息的传送；网关设备20可直接通过连接网线或连接路由器与互联网桥接，即连通云端服务器30；云端服务器30为一个系统运算处理中心，由硬件电脑服务器及配套软件构成，采用微处理器为运算控制核心，可对接收到的人体气味信息数据与内部存储的授权用户气味信息数据进行分析、对比，并根据比对结果信息发出相应的控制指令，当判断得到接收到的为合法授权用户信息则发出撤防控制指令信息；当判断得到接收到的为非授权用户信息，则发出预警通知到一个预先存储的授权移动设备终端或安防中心，也可无动作。

较佳地，上述的撤防装置101上还设有一个布防按键，其与上述控制单元102相连接，用以发出布防信号，当用户触发该布防按键后，控制单元102接收一触发指令信号，并将该触发指令信号通过无线通信单元103发送至网关设备20，最终传输至云端服务器30，再由云端服务器30发出布防指令，实现布防操作。

上述的气味检测单元101内设有：特征提取模块，其对上述转换后的电信号进行特征提取，获得人体气味特征信息，该特征提取模块可以根据预先设定的特征模式进行提取，即根据阵列信号的分布规律，对阵列信号进行特征提取，因气味检测单元101采集气味信息时会采集撤防装置10周边所有的气味信息数据，如：空气中其他物质的气味、人体身上香水的气味等，此时为了使检测数据更清晰、准确，该特征提取模块可从采集到的气味信息数据中提取人体特有体味气味信息数据。

此外，上述的云端服务器内存储有犯罪分子的气味信息数据，云端服务器在接收到的气味信息数据后可与其内存储的犯罪分子的气味信息数据进行比对分析，并判断采集到气味对应的用户是否为犯罪分子，并将比对结果信息发送至安防中心，这样安防人员可第一时间得知犯罪分子的活动区域，方便抓捕。需要说明的是，上述的云端服务器内存储有任何一个用户的个人身份信息（可以理解为每个国家的公民在各自的安全部门均记载有个人的身份信息并存储在互联网服务器中），且该云端服务器内存储的犯罪分子的人体气味信息数据设于单独数据库中，这样云端服务器在进行身份比对时减小了信息处理的负荷量，提高了身份比对的工作效率。

参照图3所示，较佳地，上述撤防装置10还包括：存储单元，为一个存储芯片，其内预先存储有授权用户气味信息数据，如家中主人的气味信息数据，即拥有撤防动作权限的用户；对比单元，用于将采集到的气味信息数据与存储单元预先存储的授权用户气味信息数据进行分析比对，并进行用户身份识别，判断采集到气味信息数据对应的用户是否为授权用户，于实施例中具体表现为：控制单元102会通过无线通信单元103实时侦测网关设备20与云端服务器30的连接状态，一旦用户家中网关设备20与云端服务器30失去连接（如电信网络欠费、网络故障等问题），则控制单元102会控制对比单元实时将气味检测单元101采集到的气味信息数据与存储单元预先存储的授权用户气味信息数据进行比对，判断是否为授权用户，并发送比对信息给控制单元102，若判断得到“是”授权用户，则控制单元102发出撤防控制指令至网关设备20，最终实现撤防动作。

于其他实施例中，上述无线通信单元103与网关设备20通过Z-wave、wifi或蓝牙通信协议进行数据传输。

参照图4所示，本发明的基于气味检测实现撤防的方法，于第一实施例中，包括步骤具体如下：

步骤100：初始时，用户可通过撤防装置进行授权用户的人体气味采集，气味检测单元将采集到的气体种类及浓度信息转换为电信号，藉由网关设备发送至云端服务器进行存储，即存储家中能够控制实现撤防的主人的人体气味信息；当控制单元接收到一布防信号（此处的布防信号可为用户通过移动设备终端连接云端服务器后进行布防，也可为用户通过按动撤防装置上设有的布防按键进行布防动作）后，其控制气味检测单元对附近的气味信息数据进行实时采集；

步骤101：气味检测单元采集靠近撤防装置的人体气味并将采集的气味信息数据转换为电信号传输给控制单元，具体表现为：撤防装置上设有的气味检测单元由若干数目的气敏传感器构成，采集撤防装置附近位置的人体气味信息，并将采集的气体种类及浓度有关信息转换为电信号，传输至控制单元，常用的气敏传感器包括：金属氧化物半导体传感器、石英晶体微天平传感器、导电聚合物传感器、声表面波传感器之一或组合，较佳地，为了使检测数据更清晰、准确，本实施例中本发明的气味检测单元还包括特征提取模块，其对上述转换后的电信号进行特征提取，获得人体气味特征信息，因气味检测单元采集气味信息时会采集撤防装置周边所有的气味信息数据，经过该特征提取模块提取后可分离出需要的人体的气味信息数据，进而提高人体气味特征的识别率；

步骤102：控制单元将接收到的转换后的人体气味信息数据进行分析、处理后控制无线通信单元将所述的人体气味信息数据通过ZigBee通信发送至网关设备，再传输至云端服务器，网关设备可通过网线直接连接互联网或通过桥接一个路由器设备后连接互联网，进而连接至云端服务器；

步骤103：云端服务器将接收到的上述步骤102中的人体气味信息数据与其内预先存储授权用户的人体气味信息数据进行特征比对，判断该气味对应的用户是否为授权用户，若“是”则进入下一步骤104；若“否”则进入步骤105；

步骤104：云端服务器产生一撤防控制指令，该撤防控制指令具体指将智能家居系统中的各设备进行解锁动作，只有解锁后用户才可以对智能家居系统中的某一设备进行控制，例如：布防后，用户无法通过控制墙面的开关按键实现对灯的控制，只有接到撤防控制指令信号进行解锁后，用户才能通过墙面开关按键实现对灯的控制，此处的灯也可换为其他电器设备；

步骤105：云端服务器产生一预警通知信号，并将该预警通知信号发送至预先设置的授权的移动设备终端或安防中心，以实现第一时间的安全预警通知，这样用户可在第一时间得知家中有陌生人闯入，此时用户可通过智能家居系统中的安防监控设备进行陌生人的图像采集，云端服务器可将监控设备采集到的图像或视频文件通过互联网络发送给移动设备终端或安防中心，这样用户不仅可在第一时间接到预警通知，还可查看闯入者的图像或视频，已得知闯入者的身份，更可为安防中心提供犯罪分子的身份图像信息。

参照图5所示，本发明的基于气味检测实现撤防的方法，于第二实施例中，控制单元通过无线通信单元对网关设备与云端服务器的连接状态进行实施监测，当二者中断连接，则包括步骤具体如下：

步骤200：初始时，用户可通过撤防装置进行授权用户的人体气味采集，气味检测单元将采集到的气体种类及浓度信息转换为电信号，并由控制单元控制存储至存储单元内，即存储家中能够控制实现撤防的主人的人体气味信息；

步骤201：气味检测单元采集靠近撤防装置的人体气味并将采集的气味信息数据转换为电信号传输给控制单元，具体表现为：撤防装置上设有的气味检测单元由若干数目的气敏传感器构成，采集撤防装置附近位置的人体气味信息，并将采集的气体种类及浓度有关信息转换为电信号，传输至控制单元，常用的气敏传感器包括：金属氧化物半导体传感器、石英晶体微天平传感器、导电聚合物传感器、声表面波传感器之一或组合；为了使检测数据更清晰、准确，本实施例中的气味检测单元还包括特征提取模块，其对上述转换后的电信号进行特征提取，获得人体气味特征信息，因气味检测单元采集气味信息时会采集撤防装置周边所有的气味信息数据，经过该特征提取模块提取后可分离出需要的人体的气味信息数据，进而提高人体气味特征的识别率；

步骤202：撤防装置中的对比单元将采集到的气味信息数据与存储单元预先存储的授权用户气味信息数据进行分析比对，进行用户身份的识别，判断采集到气味信息数据对应的用户是否为授权用户，于实施例中具体表现为：控制单元会通过无线通信单元实时侦测网关设备与云端服务器的连接状态，一旦用户家中网关设备与云端服务器失去连接（如电信网络欠费、网络故障等问题），则控制单元会控制对比单元实时将气味检测单元采集到的气味信息数据与存储单元预先存储的授权用户气味信息数据进行比对，判断是否为授权用户，若“是”授权用户则进入下一步骤203；若“否”则结束；

步骤203：对比单元将比对结果信息发送给控制单元，控制单元根据该比对结果信息产生一撤防控制指令信号，并发送给网关设备，再由网关设备控制智能家居系统中的各设备进行解锁（网关设备与智能家居系统中的各设备通过ZigBee、Z-wave、wifi或蓝牙通信协议进行数据传输），最终实现撤防动作，进而实现对各电器、设备的控制，例如：布防后，用户无法使用墙面上的插座，只有接到撤防控制指令信号进行解锁后，用户才能使用墙面插座对相应的设备供电，此处的插座也可换为其他电器设备。

本发明具体应用途径很多，可应用智能家居、智能工业、智能楼宇等领域，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于气味检测实现撤防的系统，包括撤防装置、网关设备及云端服务器，其特征在于，该撤防装置通过网关设备与云端服务器进行数据传输，该撤防装置包括：气味检测单元、控制单元及无线通信单元，其中：

所述的气味检测单元用于采集靠近上述撤防装置的人体气味并将采集到的气味信息数据转换为电信号传输给控制单元；

所述的控制单元用于控制无线通信单元发送上述转换后的人体气味信息数据至上述网关设备；

所述的无线通信单元用于与上述网关设备之间进行数据信息的传送；

所述的云端服务器，用以存储授权用户气味信息数据，并可将接收到的人体气味信息与其内存储的授权用户气味信息数据进行比对，并根据得到身份比对信息后发出相应的指令信息。

2.根据权利要求1所述的基于气味检测实现撤防的系统，其特征在于，上述无线通信单元与网关设备通过ZigBee、Z-wave、wifi或蓝牙通信协议进行数据传输。

3.根据权利要求1所述的基于气味检测实现撤防的系统，其特征在于，上述撤防装置还包括：存储单元，其内预先存储有授权用户气味信息数据；对比单元，用于将采集到的气味信息数据与存储单元预先存储的授权用户气味信息数据进行分析比对，并进行用户身份识别。

4.根据权利要求1所述的基于气味检测实现撤防的系统，其特征在于，上述的撤防装置上还设有一个布防按键，其与上述控制单元相连接，用以发出布防指令信号。

5.根据权利要求1所述的基于气味检测实现撤防的系统，其特征在于，上述的气味检测单元由若干数目的气敏传感器构成，其将采集的气体种类及浓度有关的信息转换成电信号。

6.根据权利要求1所述的基于气味检测实现撤防的系统，其特征在于，上述的气味检测单元内设有：特征提取模块，其对上述转换后的电信号进行特征提取，获得人体气味特征信息。

7.一种基于气味检测实现撤防的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤101：气味检测单元采集靠近装置的人体的气味并将采集到的气味信息数据转换为电信号传输给控制单元；

步骤102：控制单元控制无线通信单元将接收到的人体气味信息数据发送至网关设备，并由网关设备传输至云端服务器；

步骤103：云端服务器将接收到的人体气味信息数据与其内存储的授权用户气味信息数据进行特征比对，判断该气味对应的用户是否为授权用户，若“是”授权用户，则进入下一步骤104；若“否”即不是授权用户，则进入步骤105；

步骤104：云端服务器根据得到的比对结果信息产生一撤防控制指令信息，并将该撤防控制指令信息通过数据网络传输至网关设备，由网关设备发送撤防指令至各安防设备，结束；

步骤105：云端服务器将比对得到的结果信息发送至授权的移动控制终端或安防中心，结束。

8.根据权利要求7所述的基于气味检测实现撤防的方法，其特征在于，上述步骤101前还包括步骤100：控制单元接收到一布防指令信号后，其控制气味检测单元对附近的气味信息数据进行实时采集。