CN106412111A - 一种基于云的全屋智能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云的全屋智能系统，包括移动终端、云平台、智能网关及智能终端设备，云平台通过加密通信方式分别与移动终端和智能网关连接，智能终端设备通过无线通信方式与智能网关连接；本发明系统涉及到传感器、智能网关、云计算、数据挖掘相关技术，在云端利用大数据挖掘、分析建立业务模型使得家庭里面的智能硬件能够具备自学习、自触发、自调节等功能。
Description
技术领域
本发明属于物联网智能家居系统领域，涉及一种基于云的全屋智能系统。
背景技术
随着国家十三五规划针对智能家居方案报告的出台，人们对智能家居的关注度越来越高，智能设备已经开始渗透到普通家庭里面，然而如果只是简单的控制设备已经无法满足用户的需求，怎么结合云端能够使不同厂家的设备之间能够互联互通，智能终端设备能够具备自我学习、自我感知、自我调节、自动触发用户实际场景等智能化需求，如何将这些终端设备整合起来形成一个系统化的解决方案是智能家居厂商需要迫切面对的一个问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于云的全屋智能系统，本发明系统涉及到传感器、智能网关、云计算、数据挖掘相关技术，在云端利用大数据挖掘、分析建立业务模型使得家庭里面的智能硬件能够具备自学习、自触发、自调节等功能。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于云的全屋智能系统，包括移动终端、云平台、智能网关及智能终端设备，云平台通过加密通信方式分别与移动终端和智能网关连接，智能终端设备通过无线通信方式与智能网关连接；
用户使用移动终端发送命令信息到云平台，云平台将命令信息转发至智能网关，再由网关控制智能终端设备执行命令，同时智能网关将智能终端设备的响应数据通过云平台转发给移动终端；
云平台接收智能网关上报的数据进行清洗、归类、存储；云平台通过数据挖掘子系统分析用户的行为数据和智能终端设备产生的数据建立业务模型，并且通过机器学习不断自我完善、进化模型；
智能网关作为全屋智能系统的中控系统，一方面将云端转发来的指令转换成智能终端设备能够识别的协议，另一方面将智能终端设备的信息传输协议转换成上层应用协议并将数据上报到云平台；同时智能网关本身具备数据计算、处理、存储的能力。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述云平台也可为大数据处理系统。
前述加密通信方式包括MQTT、TCP或Https通信协议。
前述无线通信方式包括Zigbee、WiFi、蓝牙或Z-wave通信协议。
前述移动终端包括智能手机、PAD、PC或智能手表。
前述智能终端设备包括智能插座、紧急呼叫按钮、温湿度传感器、智能灯、智能摄像机、智能开关、红外转发装置、智能热水器、智能空调、VOC检测器、粉尘检测器、智能门窗磁、空气净化器、红外感应器或烟雾报警器的一种或多种。
进一步的，
本发明还提供一种基于云的全屋智能系统，包括如下具体步骤：
智能终端设备将产生的数据通过无线通信协议发送至智能网关；
智能网关将无线通信协议数据转换成业务数据通过业务模型分析是否需要上报到云平台，如果需要则通过加密协议上报到云平台，如果不需要则由智能网关本地处理该数据；
云平台通过加密服务接收到智能网关上报的数据分发到数据采集子系统；
数据采集子系统接收到数据进行清洗、分类、存储；
数据挖掘子系统对清洗过后的数据进行分析建立数据业务模型存储到数据库，并且不断学习优化模型。
对于用户平时回家、离家的开门、开灯操控行为，智能终端设备通过智能网关将数据上报到云平台，云平台通过数据采集子系统记录这些日常行为数据进行清洗、归类、存储，数据挖掘子系统建立用户行为模型，该模型表示用户的操作门锁、开关智能设备的行为规律，云平台将该模型下发到智能网关，智能网关利用该模型监测智能终端设备的状态，当监测到智能终端设备发生行为变化时智能网关发送告警消息到云平台，云平台则将告警消息推送到移动终端，用户可在第一时间收到报警信息并及时进行处理。
温湿度传感器定期将当前温度、湿度通过智能网关上报到云平台，云平台通过数据采集子系统记录该日常行为数据到HBase数据库，数据挖掘子系统建立数据模型下发到智能网关，智能网关从云平台获取本地的天气数据，利用红外转发设备自动调节热水器或者空调的温度。
VOC或者粉尘检测器定期将数据上报到云平台，云平台通过数据采集子系统记录这些日常行为数据到HBase数据库，数据挖掘子系统建立数据模型下发到智能网关，一旦监测到VOC或者粉尘检测器数据超出模型范围，则智能网关通过云平台推送告警消息到移动终端，同时自动下发命令给智能开窗器设备打开或者关闭门窗。
本发明的有益效果是：
本发明主要解决利用云端大数据建模通过智能网关使智能硬件具备自我学习、自我感知、自我调节的能力，主要包括云计算、智能网关、智能终端设备、APP客户端，云端采集智能终端的原始数据进行清洗、分类、存储、以及大数据分析建模，通过协议指令下发到智能网关，网关根据模型进行计算、识别，与智能安防、智能照明、智能探测、健康监护等产品进行场景联动，形成一套完整的全屋智能系统解决方案，从而满足人们对智能家居的切实需求。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明的系统组成图；
图3为本发明的工作流程图；
图4为日常模式示意图；
图5温湿度控制模式示意图；
图6空气质量控制模式示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种基于云的全屋智能系统，结构如图1所示，包括移动终端、云平台、智能网关及智能终端设备，云平台通过加密通信方式分别与移动终端和智能网关连接，智能终端设备通过无线通信方式与智能网关连接；
用户使用移动终端发送命令信息到云平台，云平台将命令信息转发至智能网关，再由网关控制智能终端设备执行命令，同时智能网关将智能终端设备的响应数据通过云平台转发给移动终端；
云平台接收智能网关上报的数据进行清洗、归类、存储；云平台通过数据挖掘子系统分析用户的行为数据和智能终端设备产生的数据建立业务模型，并且通过机器学习不断自我完善、进化模型；
智能网关作为全屋智能系统的中控系统，一方面将云端转发来的指令转换成智能终端设备能够识别的协议，另一方面将智能终端设备的信息传输协议转换成上层应用协议并将数据上报到云平台；同时智能网关本身具备数据计算、处理、存储的能力。
前述云平台也可为大数据处理系统；前述加密通信方式包括MQTT、TCP或Https通信协议；前述无线通信方式包括Zigbee、WiFi、蓝牙或Z-wave通信协议；前述移动终端包括智能手机、PAD、PC或智能手表；前述智能终端设备包括智能插座、紧急呼叫按钮、温湿度传感器、智能灯、智能摄像机、智能开关、红外转发装置、智能热水器、智能空调、VOC检测器、粉尘检测器、智能门窗磁、空气净化器、红外感应器或烟雾报警器的一种或多种。
如图2、图3所示，本发明还提供一种基于云的全屋智能系统，包括如下具体步骤：
智能终端设备将产生的数据通过无线通信协议发送至智能网关；智能网关将无线通信协议数据转换成业务数据通过业务模型分析是否需要上报到云平台，如果需要则通过加密协议上报到云平台，如果不需要则由智能网关本地处理该数据；云平台通过加密服务接收到智能网关上报的数据分发到数据采集子系统；数据采集子系统接收到数据进行清洗、分类、存储；数据挖掘子系统对清洗过后的数据进行分析建立数据业务模型存储到数据库，并且不断学习优化模型。
如图4所示， 对于用户平常回家、离家的开关门、开关灯的操控行为，智能终端设备通过智能网关将数据上报到云平台，云平台通过数据采集子系统对接收的数据进行清洗、归类、存储，记录这些用户的日常行为数据，数据挖掘子系统根据这些行为数据建立用户模型，表示该用户操作门锁、开关等智能终端设备的行为规律，云平台将该模型下发到智能网关，智能网关利用这个模型监测智能终端设备的状态，当监测到智能终端设备发生行为变化并且脱离行为模型时，智能网关发送告警消息到云平台，云平台则将告警消息推送到移动终端上，可以让用户在第一时间收到报警信息进行快速处理，本系统对有空巢老人、小孩的家庭尤其适用，可以让在外地的子女实时掌握父母的情况，同时父母还可以随时监控孩子是否按时上学、回家等业务场景。
如图5所示， 温湿度传感器定期将当前温度、湿度通过智能网关上报到云平台，云平台通过数据采集子系统对接收的数据进行清洗、归类、存储，记录这些智能终端设备的日常数据，数据挖掘子系统根据智能终端设备的日常数据建立业务模型，表示智能终端设备在正常范围的数据阈值，云平台将该模型下发到智能网关，同时智能网关将本地的地理位置坐标上报到云平台，云平台根据坐标获取该智能网关所在地的天气数据，智能网关根据业务模型和天气信息监测温湿度传感器上报的数据是否超越阈值，如果有监测到数据超越模型的阈值，则智能网关利用红外转发器自动调节热水器或者空调的温度，以达到节能减排的效果。
如图6所示，VOC或者粉尘检测器定期将数据通过智能网关上报到云平台，云平台通过数据采集子系统对接收的数据进行清洗、归类、存储，记录这些智能终端设备的日常数据，数据挖掘子系统根据智能终端设备的日常数据和国家出台的相关环境空气质量标准建立业务模型，该模型表示符合国家质量标准的空气质量，云平台将该模型下发到智能网关，智能网关根据智能终端设备上报的数据监测控制质量是否超出模型范围，如果超出模型范围则将告警消息通过云平台推送到移动终端，同时触发指令给智能终端设备执行相应的动作，比如自动打开窗户、启动空气净化器等智能终端设备，使室内达到一个健康的空气质量环境，该场景特别适合有孕妇、老人、小孩的家庭。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于云的全屋智能系统，包括移动终端、云平台、智能网关及智能终端设备，其特征在于，所述云平台通过加密通信方式分别与移动终端和智能网关连接，所述智能终端设备通过无线通信方式与智能网关连接；
用户使用移动终端发送命令信息到云平台，云平台将命令信息转发至智能网关，再由网关控制智能终端设备执行命令，同时智能网关将智能终端设备的响应数据通过云平台转发给移动终端；
所述云平台接收智能网关上报的数据进行清洗、归类、存储；云平台通过数据挖掘子系统分析用户的行为数据和智能终端设备产生的数据建立业务模型，并且通过机器学习不断自我完善、进化模型；
所述智能网关作为全屋智能系统的中控系统，一方面将云端转发来的指令转换成智能终端设备能够识别的协议，另一方面将智能终端设备的信息传输协议转换成上层应用协议并将数据上报到云平台；同时智能网关本身具备数据计算、处理、存储的能力。
2.根据权利要求1所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，所述云平台也可为大数据处理系统。
3.根据权利要求1所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，所述加密通信方式包括MQTT、TCP或Https通信协议。
4.根据权利要求1所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，所述无线通信方式包括Zigbee、WiFi、蓝牙或Z-wave通信协议。
5.根据权利要求1所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，所述移动终端包括智能手机、PAD、PC或智能手表。
6.根据权利要求1所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，所述智能终端设备包括智能插座、紧急呼叫按钮、温湿度传感器、智能灯、智能摄像机、智能开关、红外转发装置、智能热水器、智能空调、VOC检测器、粉尘检测器、智能门窗磁、空气净化器、红外感应器或烟雾报警器的一种或多种。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，包括如下具体步骤：
所述智能终端设备将产生的数据通过无线通信协议发送至智能网关；
智能网关将无线通信协议数据转换成业务数据通过业务模型分析是否需要上报到云平台，如果需要则通过加密协议上报到云平台，如果不需要则由智能网关本地处理该数据；
云平台通过加密服务接收到智能网关上报的数据分发到数据采集子系统；
数据采集子系统接收到数据进行清洗、分类、存储；
数据挖掘子系统对清洗过后的数据进行分析建立数据业务模型存储到数据库，并且不断学习优化模型。
8.根据权利要求7所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，对于用户平时回家、离家的开门、开灯操控行为，智能终端设备通过智能网关将数据上报到云平台，云平台通过数据采集子系统记录这些日常行为数据进行清洗、归类、存储，数据挖掘子系统建立用户行为模型，该模型表示用户的操作门锁、开关智能设备的行为规律，云平台将该模型下发到智能网关，智能网关利用该模型监测智能终端设备的状态，当监测到智能终端设备发生行为变化时智能网关发送告警消息到云平台，云平台则将告警消息推送到移动终端，用户可在第一时间收到报警信息并及时进行处理。
9.根据权利要求7所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，温湿度传感器定期将当前温度、湿度通过智能网关上报到云平台，云平台通过数据采集子系统记录该日常行为数据到HBase数据库，数据挖掘子系统建立数据模型下发到智能网关，智能网关从云平台获取本地的天气数据，利用红外转发设备自动调节热水器或者空调的温度。
10.根据权利要求7所述的基于云的全屋智能系统，其特征在于，VOC或者粉尘检测器定期将数据上报到云平台，云平台通过数据采集子系统记录这些日常行为数据到HBase数据库，数据挖掘子系统建立数据模型下发到智能网关，一旦监测到VOC或者粉尘检测器数据超出模型范围，则智能网关通过云平台推送告警消息到移动终端，同时触发指令给智能终端设备执行相应的动作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170215 |