CN104865919A - 智能家庭控制系统及利用其控制家庭设备、定位的方法 - Google Patents

智能家庭控制系统及利用其控制家庭设备、定位的方法 Download PDF

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陈冠霖
曹俭
刘贤洪
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Abstract

本发明公开了一种智能家庭控制系统，它包括家庭设备、智能家庭控制中心与微型基站，所述微型基站与家庭设备贴近放置；利用该系统定位的方法为：智能家庭控制中心移动位置后将接收的信号强度与参考信号强度比较，通过算出与微型基站的距离对自身定位；利用该系统控制家庭设备的方法为：将微型基站与家庭设备贴近放置，监测到周围的环境参数后发送给智能家庭控制中心，其读取环境参数后做出判断，向家庭设备发出控制信号；与现有技术相比，本发明能够自动控制普通家庭设备，节省用户投入，降低智能家庭控制系统的门槛；并且利用该智能家庭控制系统控制普通家庭设备的方法操作简单，对智能控制中心进行定位与远程控制也非常方便，适于推广。

Description

智能家庭控制系统及利用其控制家庭设备、定位的方法
技术领域
本发明涉及智能家庭技术领域，具体涉及智能家庭控制系统及利用其控制家庭设备、定位的方法。
背景技术
智能家庭是在互联网的影响之下物联化的体现，它通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，提供家电控制、照明控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、等多种功能。与普通家庭相比，智能家庭不仅具有传统的居住功能，同时具有网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家庭生活的安全性，甚至节约各种能源费用。
目前智能家庭控制中心只能与具备联网或具备通信功能的家庭设备进行通信，需要设备能自主联网，或者能与家庭控制中心之间通信，传输环境信息和控制信号，对于不联网及不具备通信功能的设备则无能为力，而目前市售家庭设备普遍不具备这些功能，由此造成智能家庭都瞄准新装市场，对于存量市场开发不足，无形中抬高了智能家庭的门槛，降低了用户的接受程度。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种使用方便、节约成本、能够自动控制普通家庭设备的智能家庭控制系统及利用其控制家庭设备、定位的方法。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
智能家庭控制系统，它包括家庭设备、智能家庭控制中心与微型基站，所述家庭设备设有一号信号接收装置，所述微型基站设有环境传感器与二号信号发射装置，所述微型基站与家庭设备贴近放置，所述智能家庭控制中心设有与一号信号接收装置相匹配的一号信号发射装置，所述智能家庭控制中心设有与二号信号发射装置相匹配的二号信号接收装置；
所述智能家庭控制中心用于接收并读取微型基站发送的环境参数与基站身份识别号，进而判断与微型基站绑定的家庭设备的身份并根据环境参数向该家庭设备发送控制信号，控制家庭设备运行；
所述微型基站用于监测家庭设备周围的环境，并将检监测到的环境参数与基站身份识别号一起发送给智能家庭控制中心；
作为本发明的一种优选方式，所述一号信号发射装置、一号信号接收装置与二号信号接收装置均支持一种或多种选自红外技术、2.4G无线技术、蓝牙技术与Zigbee技术的无线通讯技术；
作为本发明的另一种优选方式，所述微型基站采用电池作为电源，所述二号信号发射装置采用蓝牙低功耗通信技术；
作为本发明的另一种优选方式，所述环境传感器为一种或多种选自温度传感器、湿度传感器、光照传感器、风速风向传感器、空气质量传感器与红外传感器的传感器；
作为本发明的另一种优选方式，所述智能家庭控制中心底部设有运动机构；
作为本发明的另一种优选方式，所述智能家庭控制中心设有无线联网装置与带云台的摄像头；
利用如上所述的智能家庭控制系统定位的方法，它包括以下步骤：
A、将微型基站与对应的家庭设备贴近放置，并在智能家庭控制中心中将微型基站与对应的家庭设备进行绑定，用于识别家庭设备；
B、微型基站定期向智能家庭控制中心发送信号，以智能家庭控制中心与微型基站之间的距离为基准设定一个接收到的信号强度为参考信号强度；
C、智能家庭控制中心移动位置后，将实际接收到的信号强度与参考信号强度进行比较，计算出智能家庭控制中心与微型基站的距离，进而判断出智能家庭控制中心与对应的家庭设备之间的距离，对智能家庭控制中心进行定位，再将定位信息通过无线网络反馈给用户；
作为本发明的一种优选方式，在步骤B中，设定智能家庭控制中心与微型基站之间的距离为1.5m时接收到的信号强度为参考信号强度；
作为本发明的另一种优选方式，在步骤C中，所述智能家庭控制中心根据接收到的环境参数的变化激活摄像头的监控功能，并将得到的信息通过无线网络反馈给用户，用户通过无线网络对智能家庭控制中心进行远程操作；
利用如上所述的智能家庭控制系统控制家庭设备的方法，它包括以下步骤：
A、将微型基站与对应的家庭设备贴近放置，并在智能家庭控制中心中将微型基站与对应的家庭设备进行绑定，用于识别家庭设备；
B、微型基站通过环境传感器监测对应的家庭设备周围的环境状况，并将监测到的环境参数与基站身份识别号以广播的形式发送给智能家庭控制中心；
C、智能家庭控制中心接收微型基站发出的信息，并读取出基站身份识别号与环境参数，进而识别到与该微型基站绑定的家庭设备，同时根据环境参数做出运算与判断，最后向对应的家庭设备发出控制信号；
D、家庭设备接收控制信号并按照控制信号运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中的智能家庭控制系统使用方便，无需智能家庭设备，只需要通过微型基站与智能控制中心的交互通信就能实现智能家庭控制中心与普通家庭设备之间的通信，进而自动控制普通家庭设备，提高系统兼容性，对已有普通家庭设备实现了有效利用，极大的节省用户投入，降低智能家庭控制系统的门槛；并且利用该智能家庭控制系统控制普通家庭设备的方法操作简单，对智能控制中心进行定位与远程控制也非常方便，适于推广。
附图说明
图1为本发明中智能家庭控制系统的结构示意简图；
其中，附图标记所对应的名称分别为：
1-家庭设备，2-智能家庭控制中心，3-微型基站，4-一号信号接收装置，5-环境传感器，6-二号信号发射装置，7-运动机构，8-摄像头。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体的实施例进行详细地说明：
实施例
如图1所示，一种智能家庭控制系统，它包括家庭设备1、智能家庭控制中心2与微型基站3，所述家庭设备1设有一号信号接收装置4，所述微型基站3设有环境传感器5与二号信号发射装置6，所述微型基站3与家庭设备1贴近放置，所述智能家庭控制中心2设有与一号信号接收装置4相匹配的一号信号发射装置，所述智能家庭控制中心2设有与二号信号发射装置6相匹配的二号信号接收装置；
所述一号信号发射装置、一号信号接收装置4与二号信号接收装置均支持一种或多种选自红外技术、2.4G无线技术、蓝牙技术与Zigbee技术的无线通讯技术，所述微型基站3采用电池作为电源，所述二号信号发射装置6采用蓝牙低功耗通信技术；
所述环境传感器5为一种或多种选自温度传感器、湿度传感器、光照传感器、风速风向传感器、空气质量传感器与红外传感器的传感器；所述智能家庭控制中心2底部设有运动机构7，所述智能家庭控制中心2还设有无线联网装置与带云台的摄像头8；
所述智能家庭控制中心2用于接收并读取微型基站3发送的环境参数与基站身份识别号，进而判断与微型基站3绑定的家庭设备1的身份并根据环境参数向该家庭设备1发送控制信号，控制家庭设备1运行；
所述微型基站3用于监测家庭设备1周围的环境，并将检监测到的环境参数与基站身份识别号一起发送给智能家庭控制中心2。
一种利用如上所述的智能家庭控制系统定位的方法，它包括以下步骤：
A、将微型基站3与对应的家庭设备1贴近放置，并在智能家庭控制中心2中将微型基站3与对应的家庭设备1进行绑定，用于识别家庭设备1；
B、微型基站3定期向智能家庭控制中心2发送信号，以智能家庭控制中心2与微型基站3之间的距离为基准设定一个接收到的信号强度为参考信号强度，例如设定智能家庭控制中心2与微型基站3之间的距离为1.5m时接收到的信号强度为参考信号强度；
C、智能家庭控制中心2移动位置后，将实际接收到的信号强度与参考信号强度进行比较，计算出智能家庭控制中心2与微型基站3的距离，进而判断出智能家庭控制中心2与对应的家庭设备1之间的距离，对智能家庭控制中心2进行定位，再将定位信息通过无线网络反馈给用户；同时，所述智能家庭控制中心2根据接收到的环境参数的变化激活摄像头8的监控功能，并将得到的信息通过无线网络反馈给用户，用户通过无线网络对智能家庭控制中心2进行远程操作。
一种利用如上所述的智能家庭控制系统控制家庭设备的方法，它包括以下步骤：
A、将微型基站3与对应的家庭设备1贴近放置，并在智能家庭控制中心2中将微型基站3与对应的家庭设备1进行绑定，用于识别家庭设备1；
B、微型基站3通过环境传感器5监测对应的家庭设备1周围的环境状况，并将监测到的环境参数与基站身份识别号以广播的形式发送给智能家庭控制中心2；
C、智能家庭控制中心2接收微型基站3发出的信息，并读取出基站身份识别号与环境参数，进而识别到与该微型基站3绑定的家庭设备1，同时根据环境参数做出运算与判断，最后向对应的家庭设备1发出控制信号；
D、家庭设备1接收控制信号并按照控制信号运行。
本发明中的家庭设备1本身不能与智能家庭控制中心2进行通信并且也不具备接入网络的功能，它们只具备普通家庭设备自带的信号接收功能，即支持红外技术、2.4G无线技术、蓝牙技术或Zigbee技术中的一种或多种无线通信技术。
本发明中的微型基站3是智能交互基站，功耗很低，体积小巧且自带电池，可直接贴近家庭设备1布置，同时微型基站3会根据使用场景的不同装备不同的环境传感器5，以便于获取家庭设备1周围的环境参数；环境传感器5可以是温度传感器、湿度传感器、光照传感器、风速风向传感器、空气质量传感器与红外传感器中的任意着一种或多种传感器的组合，用于检测家庭设备1周围的环境状况。
本发明中微型基站3支持蓝牙低功耗(BLE)通信技术，使用名为“通告帧”(Advertising)的广播帧，通告帧是定期发送的帧，只要是支持BLE的设备就可以接收到，而通过控制通告帧的广播频率，可以控制基站的功耗，大幅的降低基站成本，实现1年以上的电池使用时间。
本发明中的智能家庭控制中心2广泛支持红外技术、2.4G无线技术、蓝牙技术及Zigbee技术，以实现对家庭设备1的最大范围控制；智能家庭控制中心2接收到微型基站3发送的通告帧后，读取基站身份识别号ID与环境参数，判断与该微型基站3对应的家庭设备1的身份，同时根据环境参数经过系统运算发出控制信号，控制设备的工作，例如如果微型基站3内设的温度传感器监测到空调设备周围的温度值这一环境参数，会传递给智能家庭控制中心2，智能家庭控制中心2经过系统运算，发现该温度值高于设定值，就会向空调发送启动与降低温度的控制信号，从而控制空调启动并对房间降温；如果微型基站3内设的湿度传感器监测到增湿器周围的空气湿度值这一环境参数，会传递给智能家庭控制中心2，智能家庭控制中心2经过系统运算，发现该湿度值低于设定值，就会向增湿器发送启动与增加空气湿度的控制信号，从而控制增湿器启动并对房间进行增湿处理。
本发明中智能家庭控制中心2设置有运动机构7，能在家庭各个房间自由移动，并装备有带云台的高清摄像头，能采用WiFi方式接入互联网，根据接收到的微型基站的环境参数的变化激活巡视监控功能，不需要时刻对家庭各个房间进行监控，极大的降低能耗，例如当用户不在家时，微型基站3内设的红外传感器被遮挡而接收不到信号，就无法发送信号给智能家庭控制中心2，智能家庭控制中心2没有收到信号就会判断出红外传感器可能被遮挡，然后启动巡视监控功能，自动移动到对应的微型基站3附近，查看是否有入侵者，并将信息通过无线网络反馈给在外的用户。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.智能家庭控制系统，其特征在于它包括家庭设备(1)、智能家庭控制中心(2)与微型基站(3)，所述家庭设备(1)设有一号信号接收装置(4)，所述微型基站(3)设有环境传感器(5)与二号信号发射装置(6)，所述微型基站(3)与家庭设备(1)贴近放置，所述智能家庭控制中心(2)设有与一号信号接收装置(4)相匹配的一号信号发射装置，所述智能家庭控制中心(2)设有与二号信号发射装置(6)相匹配的二号信号接收装置；
所述智能家庭控制中心(2)用于接收并读取微型基站(3)发送的环境参数与基站身份识别号，进而判断与微型基站(3)绑定的家庭设备(1)的身份并根据环境参数向该家庭设备(1)发送控制信号，控制家庭设备(1)运行；
所述微型基站(3)用于监测家庭设备(1)周围的环境，并将检监测到的环境参数与基站身份识别号一起发送给智能家庭控制中心(2)。
2.根据权利要求1所述的智能家庭控制系统，其特征在于所述一号信号发射装置、一号信号接收装置(4)与二号信号接收装置均支持一种或多种选自红外技术、2.4G无线技术、蓝牙技术与Zigbee技术的无线通讯技术。
3.根据权利要求1所述的智能家庭控制系统，其特征在于所述微型基站(3)采用电池作为电源，所述二号信号发射装置(6)采用蓝牙低功耗通信技术。
4.根据权利要求1所述的智能家庭控制系统，其特征在于所述环境传感器(5)为一种或多种选自温度传感器、湿度传感器、光照传感器、风速风向传感器、空气质量传感器与红外传感器的传感器。
5.根据权利要求1所述的智能家庭控制系统，其特征在于所述智能家庭控制中心(2)底部设有运动机构(7)。
6.根据权利要求5所述的智能家庭控制系统，其特征在于所述智能家庭控制中心(2)设有无线联网装置与带云台的摄像头(8)。
7.利用权利要求6所述的智能家庭控制系统定位的方法，其特征在于它包括以下步骤：
A、将微型基站(3)与对应的家庭设备(1)贴近放置，并在智能家庭控制中心(2)中将微型基站(3)与对应的家庭设备(1)进行绑定，用于识别家庭设备(1)；
B、微型基站(3)定期向智能家庭控制中心(2)发送信号，以智能家庭控制中心(2)与微型基站(3)之间的距离为基准设定一个接收到的信号强度为参考信号强度；
C、智能家庭控制中心(2)移动位置后，将实际接收到的信号强度与参考信号强度进行比较，计算出智能家庭控制中心(2)与微型基站(3)的距离，进而判断出智能家庭控制中心(2)与对应的家庭设备(1)之间的距离，对智能家庭控制中心(2)进行定位，再将定位信息通过无线网络反馈给用户。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在步骤B中，设定智能家庭控制中心(2)与微型基站(3)之间的距离为1.5m时接收到的信号强度为参考信号强度。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在步骤C中，所述智能家庭控制中心(2)根据接收到的环境参数的变化激活摄像头(8)的监控功能，并将得到的信息通过无线网络反馈给用户，用户通过无线网络对智能家庭控制中心(2)进行远程操作。
10.利用权利要求1-6中任一项权利要求所述的智能家庭控制系统控制家庭设备的方法，其特征在于它包括以下步骤：
A、将微型基站(3)与对应的家庭设备(1)贴近放置，并在智能家庭控制中心(2)中将微型基站(3)与对应的家庭设备(1)进行绑定，用于识别家庭设备(1)；
B、微型基站(3)通过环境传感器(5)监测对应的家庭设备(1)周围的环境状况，并将监测到的环境参数与基站身份识别号以广播的形式发送给智能家庭控制中心(2)；
C、智能家庭控制中心(2)接收微型基站(3)发出的信息，并读取出基站身份识别号与环境参数，进而识别到与该微型基站(3)绑定的家庭设备(1)，同时根据环境参数做出运算与判断，最后向对应的家庭设备(1)发出控制信号；
D、家庭设备(1)接收控制信号并按照控制信号运行。
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