CN105376321A - 一种多功能物联网信息平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能物联网信息平台，包括应用系统，服务系统，传输系统，感知系统，智能检测系统，安全警报装置，光纤传感和物联网设备主机，所述的应用系统包括气象数据应用模块、智能家居模块，所述的服务系统包括无线路由通信单元、控制层、安全认证模块、智能城市端、智能支付端。本发明的多功能物联网信息平台将路经检测、滞留检测、气象数据获取、智能家居功能与物联网和互联网结合在一起，通过物联网信息平台可以完成物联网和互联网数据的实时传输和共享，智能程度高。

Description

一种多功能物联网信息平台

技术领域

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种多功能物联网信息平台。

背景技术

目前，随着人类生活水平的提高及电子技术的提升，每个人都会涉及到拥有多种卡片，如银行卡、信用卡、学生卡、门禁卡、医疗卡等，太多的卡片带在身上既不方便又容易丢失；将RFID应用在防伪领域有它自身的技术优势，防伪技术本身要求成本低，但却难于伪造。电子标签的成本就更便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。但是，现有的物联网信息平台存在着功能不够完善，运用不方便，安全性低，操作不灵活，获取信息不准确，不能警示与阻止，保密性差，而且结构复杂的问题。因此，发明一种多功能物联网信息平台显得非常必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多功能物联网信息平台，以解决现有的物联网信息平台存在着功能不够完善，运用不方便，操作不灵活的问题。

一种多功能物联网信息平台，包括应用系统，服务系统，传输系统，感知系统，智能检测系统，安全警报装置，光纤传感和物联网设备主机；

所述的应用系统设置在服务系统的上部；所述的服务系统设置在传输系统与应用系统的中间；所述的传输系统设置在服务系统与感知系统的中间；所述的智能检测系统通过电性连接设置在光纤传感的左侧；所述的安全警报装置设置在物联网设备主机与智能检测系统的连接位置；

所述的智能检测系统包括入侵检测，路径检测，徘徊检测，滞留检测，遗留检测，偷盗检测，绊线检测，人群密度估计和人数统计，所述的入侵检测连接设置在路径检测的上部；所述的路径检测设置在徘徊检测与入侵检测的连接部；所述的徘徊检测设置在路径检测与滞留检测的中间；所述的滞留检测设置在遗留检测的上部；所述的遗留检测设置在滞留检测的下部；所述的偷盗检测设置在绊线检测与遗留检测的中间；所述的绊线检测设置在人群密度估计的上部；所述的人群密度估计设置在绊线检测与人数统计的中间；所述的人数统计设置在人群密度估计的下部；

所述的应用系统包括气象数据应用模块、智能家居模块；

所述的气象数据应用模块包括手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块；

所述的数据读取模块包括：

网络数据下载模块，用于从运营商服务器下载被公钥加密后的网络鉴权数据和网络配置数据；

密钥库，用于存储与所述运营商服务器的公钥相匹配的私钥；

运营商数据库，用于存储网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述密钥库、所述运营商数据库和所述网络数据下载模块相连接的网络数据认证模块，用于获取所述密钥库中与所述公钥所对应的私钥，通过所述私钥对加密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行解密，并对解密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行认证，认证通过后将网络鉴权数据和网络配置数据存入所示运营商数据库中；

所述的智能家居模块包括控制层、接口层、智能家居传感模块；

控制层，用于网关的控制管理，并控制连接应用层；

接口层，用于与外部设备通信连接；接口层与控制层之间还设有媒体交换层；应用层中设有应用程序兼容接口；接口层中含有通信协议翻译层和协议适配组件；

所述的智能家居传感模块包括电流传感模块、温度传感模块、湿度传感模块、烟雾报警传感模块和煤气报警传感模块；

所述的服务系统包括无线路由通信单元、控制层、安全认证模块、智能城市端、智能支付端；

所述的智能城市端包括物联网数字化应用模块和数据处理模块；

所述的数字化应用模块包括感知层和网络层；

所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；

所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；

所述的智能支付端包括通过网络连接的购物信息服务器和客户通信终端，以及采购通信终端。

进一步，所述的无线路由通信单元接收客户端向所述物联网设备主机通过互联网传输的指令和/或音视频，其中所述指令根据通过客户端获取到的用户的操作信息确定的，并将所述指令和/或音视频传送至控制层；

所述控制层接收所述无线路由通信单元单元传送的指令和/或音视频，经安全认证模块进行认证后从所述指令中确定所述指令和/或所述音视频的处理对象，并确定所述处理对象的地址；所述无线路由通信通信单元根据所述地址将所述指令和/或所述音视频发送至所述处理对象进行处理和/或呈现。

进一步，所述的安全认证模块包括：安全接入控制交换机、Web接入认证服务器和用户终端，所述Web接入认证服务器通过网络与安全接入控制交换机互联，所述安全接入控制交换机通过接入网络连接用户终端；

所述Web接入认证服务器用于用户终端接入管理、Web认证、对所述安全接入控制交换机进行接入控制和设置、与外部系统进行交互以及记录用户终端接入认证相关日志。

进一步，所述的控制层包括：

用于与用户进行信息交互的交互单元，所述交互单元与主控单元相连；

用于计量家庭用电量的计量单元，所述计量单元与主控单元、220V输入电路相连；

用于家庭用电负荷控制的限电执行单元，所述的限电执行单元分别与主控单元、家庭电路输入电路相连；

用于为各个模块供电的电源单元，所述电源单元分别与主控单元、交互单元、计量单元、无线路由通信单元、PLC通信单元及限电执行单元相连。

进一步，所述的接口层包括用于宽带网络接入、室内无线网络信号覆盖及与其它通讯终端的通信的无线路由通信单元，所述无线路由通信单元与主控单元相连；用于室内电力线载波通信的PLC通信单元，所述PLC通信单元分别与主控单元、220V电力线相连。

进一步，购物信息服务器用于提供购物服务信息，以及接收客户通信终端提交的采购任务；

客户通信终端用于通过互联网向购物信息服务器或采购通信终端提交采购任务，该客户终端包括家庭终端和云终端；

采购通信终端用于与客户通信终端或/和购物信息服务器进行相关采购通信；

所述的家庭终端包括密码键盘、多合一读卡器和集成在家庭支付终端中的家庭账户系统，与支付云计算系统通过网络相连接；

所述的云终端为每个家庭账户提供私有的云计算空间，为每个家庭账户提供独立的账户空间，家庭账户系统信息备份在空间里，备份的信息在家庭终端中通过家庭账户系统进行加密，在系统中无法读取备份信息内容，在家庭终端出现问题时账户信息通过云端恢复到终端中去。

进一步，所述的智能家居模块通过语音识别模块完成声控，该语音识别模块对于每一路声音信号，按照下述公式对所述声音信号中的每一帧声音信号进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声谱N(w,n)：

$N\left(w,n\right)=\left\{\begin{array}{cc}(1-{\mathrm{\&alpha;}}_u)\left|X\right(w,n\left)\right|+{\mathrm{\&alpha;}}_{u}N(w,n-1),& \left|X(w,n)\right|\&GreaterEqual;N(w,n-1)\\ (1-{\mathrm{\&alpha;}}_d)\left|X\right(w,n\left)\right|+{\mathrm{\&alpha;}}_{d}N(w,n-1),& \left|X(w,n)\right|<N(w,n-1)\end{array}\right.;$

其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；α_u、α_d为预设系数且0<α_d<α_u<1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；

按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱Xb(w,n)：

$Xb(w,n)=\left\{\begin{array}{cc}1,& \left|X(w,n)\right|-N(w,n)>T_b\\ 0,& \left|X(w,n)\right|-N(w,n)\&le;T_b\end{array}\right.$

T_b为预设第一阈值；

将其中一路声音信号对应的Ka个二值谱与另一路声音信号对应的Kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果，所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度，Ka、Kb均为正整数；

对于每一路声音信号，按照下述公式计算所述声音信号中的每一帧声音信号的功率谱P(w,n)：

P(w，n)＝α_pP(w，n-1)+(1-α_p)|X(w，n)|²

其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；

α_p为预设系数且0＜α_p＜1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；

按照下述公式计算每一帧声音信号的功率谱的谱间相关性DP(w,n)：

DP(w,n)＝|P(w+1,n)-P(w,n)|

按照下述公式对所述谱间相关性DP(w,n)进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声功率谱的谱间相关性NDP(w,n)：

$NDP(w,n)=\left\{\begin{array}{cc}(1-{\mathrm{\&beta;}}_u)DP(w,n)+{\mathrm{\&beta;}}_{u}NDP(w,n-1),& DP(w,n)\&GreaterEqual;NDP(w,n-1)\\ (1-{\mathrm{\&beta;}}_d)DP(w,n)+{\mathrm{\&beta;}}_{d}NDP(w,n-1),& DP(w,n)<NDP(w,n-1)\end{array}\right.$

其中，β_u、β_d为预设系数且0＜β_d＜β_u＜1。

本发明将路经检测、滞留检测、气象数据获取、智能家居功能与物联网和互联网结合在一起，通过物联网信息平台可以完成物联网和互联网数据的实时传输和共享，智能程度高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种多功能物联网信息平台的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的智能检测系统的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的安全警报装置的结构示意图。

图中：

1、应用系统；2、服务系统；3、传输系统；4、感知系统；4-1、传感器；4-2、摄像机；4-3、RFID卡；4-4、GPS；5、智能检测系统；5-1、入侵检测；5-2、路径检测；5-3、徘徊检测；5-4、滞留检测；5-5、遗留检测；5-6、偷盗检测；5-7、绊线检测；5-8、人群密度估计；5-9、人数统计；6、安全警报装置；6-1、报警灯；6-2、控制器；6-3、异常扩音器；6-4、信息显示屏；7、光纤传感；8、物联网设备主机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

如附图1至附图3所示；

本发明提供一种多功能物联网信息平台，包括应用系统1，服务系统2，传输系统3，感知系统4，智能检测系统5，安全警报装置6，光纤传感7和物联网设备主机8，所述的应用系统1设置在服务系统2的上部；所述的服务系统2设置在传输系统3与应用系统1的中间；所述的传输系统3设置在服务系统2与感知系统4的中间；所述的智能检测系统5通过电性连接设置在光纤传感7的左侧；所述的安全警报装置6设置在物联网设备主机8与智能检测系统5的连接位置；所述的智能检测系统5包括入侵检测5-1，路径检测5-2，徘徊检测5-3，滞留检测5-4，遗留检测5-5，偷盗检测5-6，绊线检测5-7，人群密度估计5-8和人数统计5-9，所述的入侵检测5-1连接设置在路径检测5-2的上部；所述的路径检测5-2设置在徘徊检测5-3与入侵检测5-1的连接部；所述的徘徊检测5-3设置在路径检测5-2与滞留检测5-4的中间；所述的滞留检测5-4设置在遗留检测5-5的上部；所述的遗留检测5-5设置在滞留检测5-4的下部；所述的偷盗检测5-6设置在绊线检测5-7与遗留检测5-5的中间；所述的绊线检测5-7设置在人群密度估计5-8的上部；所述的人群密度估计5-8设置在绊线检测5-7与人数统计5-9的中间；所述的人数统计5-9设置在人群密度估计5-8的下部。

所述的安全警报装置6包括报警灯6-1，控制器6-2，异常扩音器6-3和信息显示屏6-4，所述的报警灯6-1通过电性连接设置在信息显示屏6-4的上部；所述的控制器6-2通过电性连接设置在信息显示屏6-4的底部；所述的异常扩音器6-3设置在信息显示屏6-4的两侧；所述的信息显示屏6-4设置在报警灯6-1的下部。

所述的信息显示屏6-4具体采用1个多点电容式液晶触控屏。

所述的报警灯6-1具体采用圆球状绿色LED闪烁灯。

所述的异常扩音器6-3具体采用圆形PE塑料扩音喇叭，所述的异常扩音器6-3具体采用2个。

所述的感知系统4包括传感器4-1，摄像机4-2，RFID卡4-3和GPS4-4，所述的传感器4-1设置在摄像机4-2的下部；所述的摄像机4-2设置在传感器4-1与RFID卡4-3的中间；所述的RFID卡4-3设置在摄像机4-2与GPS4-4的中间；所述的GPS4-4设置在RFID卡4-3的上部。

所述的光纤传感7具体采用光纤湿度传感，光纤应变传感，光纤测倾传感，光纤压力传感和光纤负荷传感。

所述的路径检测5-2具体采用在摄像头监控的视野范围内，用户可以任意设置警戒区域或警戒线(黄色区域)，当有运动物体(人、车或船)进入警戒区域或在警戒区域内移动，系统自动将运动目标及移动轨迹标示出来，监控画面提示报警信息同时启动报警器。

所述的滞留检测5-4具体采用在摄像机的监控范围内，由用户自行设置检测区，一旦有指定类型的目标在该区域内移动或逗留时间超过指定时间时，系统自动产生报警，同时使用告警框进行标识，并显示其运动轨迹，提醒相关人员注意有可疑目标在该区域移动或徘徊。

所述的绊线检测5-7具体采用在整个视频区域中由用户自行设置的感兴趣区域(矩形或者多边形)、警戒线和警戒方向，一旦有运动目标进入感兴趣区域中便开始标记物体和物体的轨迹，当运动物体按照警戒方向穿越警戒线，系统自动产生告警，同时使警戒线变色，提醒相关人员注意有移动目标穿越警戒线；值班在岗检测值班人员只能在某一规定区域范围内活动，当走出该区域范围，达到预设时间限制时，系统自动报警；可用于部队哨位离岗检测、执勤人员在岗检测等。

所述的人群密度估计5-8具体采用对监控范围内的人群密度进行定性估计，可将人群密集程度划分为多个等级，当超过某一拥堵程度时自动报警；可用于广场、地铁、公园等公共场所的人群拥堵检测和报警，提高安全防范水平。

所述的应用系统包括气象数据应用模块、智能家居模块；

所述的气象数据应用模块包括手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块；

所述的数据读取模块包括：

网络数据下载模块，用于从运营商服务器下载被公钥加密后的网络鉴权数据和网络配置数据；

密钥库，用于存储与所述运营商服务器的公钥相匹配的私钥；

运营商数据库，用于存储网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述密钥库、所述运营商数据库和所述网络数据下载模块相连接的网络数据认证模块，用于获取所述密钥库中与所述公钥所对应的私钥，通过所述私钥对加密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行解密，并对解密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行认证，认证通过后将网络鉴权数据和网络配置数据存入所示运营商数据库中；

所述的智能家居模块包括控制层、接口层、智能家居传感模块；

控制层，用于网关的控制管理，并控制连接应用层；

接口层，用于与外部设备通信连接；接口层与控制层之间还设有媒体交换层；应用层中设有应用程序兼容接口；接口层中含有通信协议翻译层和协议适配组件；

所述的智能家居传感模块包括电流传感模块、温度传感模块、湿度传感模块、烟雾报警传感模块和煤气报警传感模块；

使用者可以声控智能家居模块完成电流传感模块、温度传感模块、湿度传感模块、烟雾报警传感模块和煤气报警传感模块的实时监测和控制，并可以结合手机APP完成实时监控。

所述的服务系统包括无线路由通信单元、控制层、安全认证模块、智能城市端、智能支付端；

所述的智能城市端包括物联网数字化应用模块和数据处理模块；

所述的数字化应用模块包括感知层和网络层；

所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；

所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；

所述的智能支付端包括通过网络连接的购物信息服务器和客户通信终端，以及采购通信终端。

通过智能城市端，使用者可以获取收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布，并可以实现智能支付。

进一步，所述的无线路由通信单元接收客户端向所述物联网设备主机通过互联网传输的指令和/或音视频，其中所述指令根据通过客户端获取到的用户的操作信息确定的，并将所述指令和/或音视频传送至控制层；

所述控制层接收所述无线路由通信单元单元传送的指令和/或音视频，经安全认证模块进行认证后从所述指令中确定所述指令和/或所述音视频的处理对象，并确定所述处理对象的地址；所述无线路由通信通信单元根据所述地址将所述指令和/或所述音视频发送至所述处理对象进行处理和/或呈现。

进一步，所述的安全认证模块包括：安全接入控制交换机、Web接入认证服务器和用户终端，所述Web接入认证服务器通过网络与安全接入控制交换机互联，所述安全接入控制交换机通过接入网络连接用户终端；

所述Web接入认证服务器用于用户终端接入管理、Web认证、对所述安全接入控制交换机进行接入控制和设置、与外部系统进行交互以及记录用户终端接入认证相关日志。

进一步，所述的控制层包括：

用于与用户进行信息交互的交互单元，所述交互单元与主控单元相连；

用于计量家庭用电量的计量单元，所述计量单元与主控单元、220V输入电路相连；

用于家庭用电负荷控制的限电执行单元，所述的限电执行单元分别与主控单元、家庭电路输入电路相连；

用于为各个模块供电的电源单元，所述电源单元分别与主控单元、交互单元、计量单元、无线路由通信单元、PLC通信单元及限电执行单元相连。

进一步，所述的接口层包括用于宽带网络接入、室内无线网络信号覆盖及与其它通讯终端的通信的无线路由通信单元，所述无线路由通信单元与主控单元相连；用于室内电力线载波通信的PLC通信单元，所述PLC通信单元分别与主控单元、220V电力线相连。

进一步，购物信息服务器用于提供购物服务信息，以及接收客户通信终端提交的采购任务；

客户通信终端用于通过互联网向购物信息服务器或采购通信终端提交采购任务，该客户终端包括家庭终端和云终端；

采购通信终端用于与客户通信终端或/和购物信息服务器进行相关采购通信；

所述的家庭终端包括密码键盘、多合一读卡器和集成在家庭支付终端中的家庭账户系统，与支付云计算系统通过网络相连接；

所述的云终端为每个家庭账户提供私有的云计算空间，为每个家庭账户提供独立的账户空间，家庭账户系统信息备份在空间里，备份的信息在家庭终端中通过家庭账户系统进行加密，在系统中无法读取备份信息内容，在家庭终端出现问题时账户信息通过云端恢复到终端中去。

进一步，所述的智能家居模块通过语音识别模块完成声控，该语音识别模块对于每一路声音信号，按照下述公式对所述声音信号中的每一帧声音信号进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声谱N(w,n)：

$N\left(w,n\right)=\left\{\begin{array}{cc}(1-{\mathrm{\&alpha;}}_u)\left|X\right(w,n\left)\right|+{\mathrm{\&alpha;}}_{u}N(w,n-1),& \left|X(w,n)\right|\&GreaterEqual;N(w,n-1)\\ (1-{\mathrm{\&alpha;}}_d)\left|X\right(w,n\left)\right|+{\mathrm{\&alpha;}}_{d}N(w,n-1),& \left|X(w,n)\right|<N(w,n-1)\end{array}\right.;$

其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；α_u、α_d为预设系数且0<α_d<α_u<1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；

按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱Xb(w,n)：

$Xb(w,n)=\left\{\begin{array}{cc}1,& \left|X(w,n)\right|-N(w,n)>T_b\\ 0,& \left|X(w,n)\right|-N(w,n)\&le;T_b\end{array}\right.$

T_b为预设第一阈值；

将其中一路声音信号对应的Ka个二值谱与另一路声音信号对应的Kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果，所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度，Ka、Kb均为正整数；

对于每一路声音信号，按照下述公式计算所述声音信号中的每一帧声音信号的功率谱P(w,n)：

P(w，n)＝α_pP(w，n-1)+(1-α_p)|X(w，n)|²

其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；

α_p为预设系数且0＜α_p＜1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；

按照下述公式计算每一帧声音信号的功率谱的谱间相关性DP(w,n)：

DP(w,n)＝|P(w+1,n)-P(w,n)|

按照下述公式对所述谱间相关性DP(w,n)进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声功率谱的谱间相关性NDP(w,n)：

$NDP(w,n)=\left\{\begin{array}{cc}(1-{\mathrm{\&beta;}}_u)DP(w,n)+{\mathrm{\&beta;}}_{u}NDP(w,n-1),& DP(w,n)\&GreaterEqual;NDP(w,n-1)\\ (1-{\mathrm{\&beta;}}_d)DP(w,n)+{\mathrm{\&beta;}}_{d}NDP(w,n-1),& DP(w,n)<NDP(w,n-1)\end{array}\right.$

其中，β_u、β_d为预设系数且0＜β_d＜β_u＜1。

本发明将路经检测、滞留检测、气象数据获取、智能家居功能与物联网和互联网结合在一起，通过物联网信息平台可以完成物联网和互联网数据的实时传输和共享，智能程度高。

利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多功能物联网信息平台，其特征在于，该多功能物联网信息平台包括应用系统，服务系统，传输系统，感知系统，智能检测系统，安全警报装置，光纤传感和物联网设备主机；

所述的应用系统设置在服务系统的上部；所述的服务系统设置在传输系统与应用系统的中间；所述的传输系统设置在服务系统与感知系统的中间；所述的智能检测系统通过电性连接设置在光纤传感的左侧；所述的安全警报装置设置在物联网设备主机与智能检测系统的连接位置；

所述的智能检测系统包括入侵检测，路径检测，徘徊检测，滞留检测，遗留检测，偷盗检测，绊线检测，人群密度估计和人数统计，所述的入侵检测连接设置在路径检测的上部；所述的路径检测设置在徘徊检测与入侵检测的连接部；所述的徘徊检测设置在路径检测与滞留检测的中间；所述的滞留检测设置在遗留检测的上部；所述的遗留检测设置在滞留检测的下部；所述的偷盗检测设置在绊线检测与遗留检测的中间；所述的绊线检测设置在人群密度估计的上部；所述的人群密度估计设置在绊线检测与人数统计的中间；所述的人数统计设置在人群密度估计的下部；

所述的应用系统包括气象数据应用模块、智能家居模块；

所述的气象数据应用模块包括手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块；

所述的数据读取模块包括：

网络数据下载模块，用于从运营商服务器下载被公钥加密后的网络鉴权数据和网络配置数据；

密钥库，用于存储与所述运营商服务器的公钥相匹配的私钥；

运营商数据库，用于存储网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述密钥库、所述运营商数据库和所述网络数据下载模块相连接的网络数据认证模块，用于获取所述密钥库中与所述公钥所对应的私钥，通过所述私钥对加密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行解密，并对解密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行认证，认证通过后将网络鉴权数据和网络配置数据存入所示运营商数据库中；

所述的智能家居模块包括控制层、接口层、智能家居传感模块；

控制层，用于网关的控制管理，并控制连接应用层；

接口层，用于与外部设备通信连接；接口层与控制层之间还设有媒体交换层；应用层中设有应用程序兼容接口；接口层中含有通信协议翻译层和协议适配组件；

所述的智能家居传感模块包括电流传感模块、温度传感模块、湿度传感模块、烟雾报警传感模块和煤气报警传感模块；

所述的服务系统包括无线路由通信单元、控制层、安全认证模块、智能城市端、智能支付端；

所述的智能城市端包括物联网数字化应用模块和数据处理模块；

所述的数字化应用模块包括感知层和网络层；

所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；

所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；

所述的智能支付端包括通过网络连接的购物信息服务器和客户通信终端，以及采购通信终端。

2.如权利要求1所述的多功能物联网信息平台，其特征在于，所述的无线路由通信单元接收客户端向所述物联网设备主机通过互联网传输的指令和/或音视频，其中所述指令根据通过客户端获取到的用户的操作信息确定的，并将所述指令和/或音视频传送至控制层；

所述控制层接收所述无线路由通信单元单元传送的指令和/或音视频，经安全认证模块进行认证后从所述指令中确定所述指令和/或所述音视频的处理对象，并确定所述处理对象的地址；所述无线路由通信通信单元根据所述地址将所述指令和/或所述音视频发送至所述处理对象进行处理和/或呈现。

3.如权利要求1所述的多功能物联网信息平台，其特征在于，所述的安全认证模块包括：安全接入控制交换机、Web接入认证服务器和用户终端，所述Web接入认证服务器通过网络与安全接入控制交换机互联，所述安全接入控制交换机通过接入网络连接用户终端；

所述Web接入认证服务器用于用户终端接入管理、Web认证、对所述安全接入控制交换机进行接入控制和设置、与外部系统进行交互以及记录用户终端接入认证相关日志。

4.如权利要求1所述的多功能物联网信息平台，其特征在于，所述的控制层包括：

用于与用户进行信息交互的交互单元，所述交互单元与主控单元相连；

用于计量家庭用电量的计量单元，所述计量单元与主控单元、220V输入电路相连；

用于家庭用电负荷控制的限电执行单元，所述的限电执行单元分别与主控单元、家庭电路输入电路相连；

用于为各个模块供电的电源单元，所述电源单元分别与主控单元、交互单元、计量单元、无线路由通信单元、PLC通信单元及限电执行单元相连。

5.如权利要求1所述的多功能物联网信息平台，其特征在于，所述的接口层包括用于宽带网络接入、室内无线网络信号覆盖及与其它通讯终端的通信的无线路由通信单元，所述无线路由通信单元与主控单元相连；用于室内电力线载波通信的PLC通信单元，所述PLC通信单元分别与主控单元、220V电力线相连。

6.如权利要求1所述的多功能物联网信息平台，其特征在于，购物信息服务器用于提供购物服务信息，以及接收客户通信终端提交的采购任务；

客户通信终端用于通过互联网向购物信息服务器或采购通信终端提交采购任务，该客户终端包括家庭终端和云终端；

采购通信终端用于与客户通信终端或/和购物信息服务器进行相关采购通信；

所述的家庭终端包括密码键盘、多合一读卡器和集成在家庭支付终端中的家庭账户系统，与支付云计算系统通过网络相连接；

所述的云终端为每个家庭账户提供私有的云计算空间，为每个家庭账户提供独立的账户空间，家庭账户系统信息备份在空间里，备份的信息在家庭终端中通过家庭账户系统进行加密，在系统中无法读取备份信息内容，在家庭终端出现问题时账户信息通过云端恢复到终端中去。

7.如权利要求1所述的多功能物联网信息平台，其特征在于，所述的智能家居模块通过语音识别模块完成声控，该语音识别模块对于每一路声音信号，按照下述公式对所述声音信号中的每一帧声音信号进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声谱N(w,n)：

$N(w,n)=\left\{\begin{array}{cc}(1-{\mathrm{\&alpha;}}_u)\left|X\right(w,n\left)\right|+{\mathrm{\&alpha;}}_{u}N(w,n-1)& ,\left|X(w,n)\right|\&GreaterEqual;N(w,n-1)\\ (1-{\mathrm{\&alpha;}}_d)\left|X\right(w,n\left)\right|+{\mathrm{\&alpha;}}_{d}N(w,n-1)& ,\left|X(w,n)\right|<N(w,n-1)\end{array}\right.;$

其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；α_u、α_d为预设系数且0<α_d<α_u<1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；

按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱Xb(w,n)：

$Xb(w,n)=\left\{\begin{array}{cc}1& ,\left|X(w,n)\right|-N(w,n)>T_b\\ 0& ,\left|X(w,n)\right|-N(w,n)\&le;T_b\end{array}\right.$

T_b为预设第一阈值；

将其中一路声音信号对应的Ka个二值谱与另一路声音信号对应的Kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果，所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度，Ka、Kb均为正整数；

对于每一路声音信号，按照下述公式计算所述声音信号中的每一帧声音信号的功率谱P(w,n)：

P(w，n)＝α_pP(w，n-1)+(1-α_p)|X(w，n)|²

其中，X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换；

α_p为预设系数且0＜α_p＜1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；

按照下述公式计算每一帧声音信号的功率谱的谱间相关性DP(w,n)：

DP(w,n)＝|P(w+1,n)-P(w,n)|

按照下述公式对所述谱间相关性DP(w,n)进行噪声跟踪，获取每一帧声音信号的噪声功率谱的谱间相关性NDP(w,n)：

$NDP(w,n)=\left\{\begin{array}{cc}(1-{\mathrm{\&beta;}}_u)DP(w,n)+{\mathrm{\&beta;}}_{u}NDP(w,n-1)& ,DP(w,n)\&GreaterEqual;NDP(w,n-1)\\ (1-{\mathrm{\&beta;}}_d)DP(w,n)+{\mathrm{\&beta;}}_{d}NDP(w,n-1)& ,DP(w,n)<NDP(w,n-1)\end{array}\right.$

其中，β_u、β_d为预设系数且0＜β_d＜β_u＜1。