CN107293086A - 智能家居安防系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种智能家居安防系统，该智能家居安防系统包括智能网关、云端服务器、人脸识别装置、智能终端、路由器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器、若干个门窗感应器和多个钥匙扣；所述智能网关与所述云端服务器形成网络通信连接；所述云端服务器通过互联网与所述智能终端通信连接；所述人脸识别装置安装在大门上，所述人脸识别装置通过所述路由器连接到所述云端服务器；所述智能网关通过所述路由器与所述云端服务器通信连接；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣分别与所述智能网关通过Zigbee协议相连接且均通过所述智能网关与所述路由器相连接后再连接到所述云端服务器。
Description
技术领域
本发明涉及通信物联网技术领域，尤其涉及一种智能家居安防系统。
背景技术
随着科技的发展及人们生活水平的不断提高，居住环境的改善备受关注，家庭生活中每个成员的舒适、安全与便利的需求越来越受到开发商的重视。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的智能化控制系统，该系统可满足并实现高效、舒适、安全、便利、环保的人文居住环境。
目前，国外关于智能家居系统的研究主要集中在家电智能控制领域，如西门子、ABB 等制造商，对空调、冰箱、电视等家用电器实现智能控制，采用的技术主要是互联网接入以及控制终端方式，系统的复杂度高、扩展性差，而且费用也较高。对于不同家庭用户来讲，没有真正意义上实现智能家庭控制中心，所以很难被广大消费者所接受。
Zigbee是一种基于 IEEE 802.15.4 协议的短距离、低功耗、开放式的无线个人局域网 (Wireless Personal Area Networks) 通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4 标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。简而言之，Zigbee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
而国内的一些制造商所开发的智能家居产品，主要是将传统的烟、火、气等传感器通过有线级联，并且通过红外万能遥控器对家电实现控制。这样就存在以下问题：对于已经建成的楼宇，因为要布线，所以系统安装比较困难；系统接口复杂，简单的系统设置与配置需要专业人员才能维护；缺乏友好的人机交互，操作复杂。所以，无线智能家居安防系统必将成为未来的主流产品。
因此，在利用Zigbee物联网技术的基础上开发了一种智能家居安防系统。
发明内容
本发明提出了一种反应快速准确，免安装的智能家居安防系统。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：该智能家居安防系统包括智能网关、云端服务器、人脸识别装置、智能终端、路由器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器、若干个门窗感应器和多个钥匙扣；所述智能网关与所述云端服务器形成网络通信连接；所述云端服务器通过互联网与所述智能终端通信连接；所述人脸识别装置安装在大门上，所述人脸识别装置通过所述路由器连接到所述云端服务器；所述智能网关通过所述路由器与所述云端服务器通信连接；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣分别与所述智能网关通过Zigbee协议相连接且均通过所述智能网关与所述路由器相连接后再连接到所述云端服务器；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣均设有Zigbee模块；所述人脸识别装置和智能终端均设有WIFI通迅模块；所述门窗感应器与所述智能网关通过操作所述指示灯和第一按钮添加形成双向数据通信连接；所述第二按钮用于该智能家居安防系统布防。通过人脸识别技术进行门解锁，快速安全，同时还可以直接识别进入房屋的人群，
本发明进一步改进在于，该智能家居安防系统还包括智能摄像头，所述智能摄像头包括摄像头和通信设备，所述通信设备设置在所述摄像头的下端的支撑架内，所述摄像头通过所述通信设备与所述路由器形成双向数据连接；所述支撑架内还设有滚轮；所述通信设备设有WIFI模块和RAM存储单元。该智能摄像头支持夜间拍摄，能实时监测家居安全。
本发明进一步改进在于，所述钥匙扣还包括第一外壳、与所述第一外壳相镶嵌的第一按钮、第二按钮和指示灯、设于所述第一外壳内的电路板和电源；所述电路板上设有MCU、Zigbee模块和GPS定位模块，所述Zigbee模块通过UART接口与MCU相连接进行数据收发；所述GPS定位模块与所述MCU相连接；所述电源用于为所述钥匙扣供电；所述指示灯和Zigbee模块相连接。
本发明进一步改进在于，所述钥匙扣、帘幕红外传感器、门窗感应器、震动传感器内还设有缓存单元，所述缓存单元包括RAM和Flash。
本发明进一步改进在于，该智能家居安防系统还包括水质检测设备，所述水质检测设备通过Zigbee协调器与所述智能网关相连接。该智能家居安防系统还可拓展其它功能，比如燃气，空气等。
本发明进一步改进在于，所述智能网关包括第二外壳、设置在所述第一外壳的侧面的按钮、及设置在所述第二外壳内的第二电路板和第二电源组件，所述第二电源组件与所述电路板通过连接器形成电连接，所述第二电路板上设有芯片、RAM缓存、WiFi模块和Zigbee智能控制组件，所述WiFi模块内设有注册登录管理模块、权限管理模块、信息存储及管理模块和第一控制模块，所述注册登录管理模块设有注册账户，用于注册登录该智能网关，所述权限管理模块设有主账号，通过所述主账号对所述智能网关进行权限设置，所述信息存储及管理模块用于所述WiFi模块接收的信息进行存储及管理，所述第一控制模块用于对该智能网关进行控制，所述Zigbee智能控制组件设有节点注册器模块、信息管理模块和第二控制模块，所述节点注册器模块用于对家庭设备进行注册、分配设备标识ID，所述信息管理模块用于存储及管理家庭设备的注册信息、标识ID信息、家庭设备的状态和属性信息，所述第二控制模块用于对家庭设备进行远程唤醒、控制、诊断和升级维护，所述WiFi模块与所述Zigbee智能控制组件通过串口进行双向数据通讯连接。
本发明进一步改进在于，所述第二外壳的侧面还设有复位按钮和若干指示灯，所述复位按钮用于复位和恢复出厂设置，所述若干指示灯分别用于指示该智能网关是否上电、所述WiFi模块和Zigbee智能控制组件是否正常工作、及复位和恢复出厂设置的提醒；所述第二外壳的正面还设有若干个散热孔。
本发明进一步改进在于，所述第二外壳的外部设有WiFi无线收发模块和Zigbee无线收发模块，所述WiFi无线收发模块与其内部的所述WiFi模块相连，所述Zigbee无线收发模块与其内部的Zigbee智能控制组件电相连，所述WiFi无线收发模块通过WiFi网络与外部Internet网络进行通信连接，所述Zigbee无线收发模块通过Zigbee协议通信与外部的家庭设备进行通信连接。
本发明进一步改进在于，所述第一外壳采用酚醛树脂胶、或脲醛树脂胶、或耐温环氧胶、或聚酰亚胺胶封装；所述电源为电池，所述第一外壳包括一体成型外壳和电池盖两部分，电池盖采用螺纹连接方式与一体成型外壳紧密结合；和/或所述第一外壳表面涂有纳米防水涂料，纳米防水涂料由无机硅酸盐、活性二氧化硅和粘结助剂制成。采用上述设置是为了使钥匙扣的外壳具有防水功能。
与现有技术相比，本发明的具有以下有益效果：该智能家居安防系统结构简单且操作可控，反应快速准确，无需安装，连接网络即可使用；低功耗，电池至少可以使用2年以上；该智能家居安防系统整合物联网技术、云计算和线下安防服务，通过Wifi、Zigbee无线通信手段，实现用户、安防服务提供商（物业商）对房间和人员安全状态的远程监控、实时报警和事故处理，形成一套完整闭环的智慧安防服务体系。通过人脸识别技术进行门解锁，快速安全，同时还可以直接识别进入房屋的人群，通过摄像头可以即时掌控家居安全。
附图说明
图1为本发明的智能家居安防系统的实施例1结构框图；
图2为本发明的智能家居安防系统的实施例2的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例图中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1：该智能家居安防系统包括智能网关、云端服务器、人脸识别装置、智能终端、路由器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器、若干个门窗感应器和多个钥匙扣；所述智能网关与所述云端服务器形成网络通信连接；所述云端服务器通过互联网与所述智能终端通信连接；所述人脸识别装置安装在大门上，所述人脸识别装置通过所述路由器连接到所述云端服务器；所述智能网关通过所述路由器与所述云端服务器通信连接；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣分别与所述智能网关通过Zigbee协议相连接且均通过所述智能网关与所述路由器相连接后再连接到所述云端服务器；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣均设有Zigbee模块；所述人脸识别装置和智能终端均设有WIFI通迅模块；所述门窗感应器与所述智能网关通过操作所述指示灯和第一按钮添加形成双向数据通信连接；所述第二按钮用于该智能家居安防系统布防。通过人脸识别技术进行门解锁，快速安全，同时还可以直接识别进入房屋的人群，该智能家居安防系统还包括智能摄像头，所述智能摄像头包括摄像头和通信设备，所述通信设备设置在所述摄像头的下端的支撑架内，所述摄像头通过所述通信设备与所述路由器形成双向数据连接；所述支撑架内还设有滚轮；所述通信设备设有WIFI模块和RAM存储单元。该智能摄像头支持夜间拍摄，能实时监测家居安全；所述钥匙扣还包括第一外壳、与所述第一外壳相镶嵌的第一按钮、第二按钮和指示灯、设于所述第一外壳内的电路板和电源；所述电路板上设有MCU、Zigbee模块和GPS定位模块，所述Zigbee模块通过UART接口与MCU相连接进行数据收发；所述GPS定位模块与所述MCU相连接；所述电源用于为所述钥匙扣供电；所述指示灯和Zigbee模块相连接；所述钥匙扣、帘幕红外传感器、门窗感应器、震动传感器内还设有缓存单元，所述缓存单元包括RAM和Flash；该智能家居安防系统还包括水质检测设备，所述水质检测设备通过Zigbee协调器与所述智能网关相连接。该智能家居安防系统还可拓展其它功能，比如燃气，空气等；所述智能网关包括第二外壳、设置在所述第一外壳的侧面的按钮、及设置在所述第二外壳内的第二电路板和第二电源组件，所述第二电源组件与所述电路板通过连接器形成电连接，所述第二电路板上设有芯片、RAM缓存、WiFi模块和Zigbee智能控制组件，所述WiFi模块内设有注册登录管理模块、权限管理模块、信息存储及管理模块和第一控制模块，所述注册登录管理模块设有注册账户，用于注册登录该智能网关，所述权限管理模块设有主账号，通过所述主账号对所述智能网关进行权限设置，所述信息存储及管理模块用于所述WiFi模块接收的信息进行存储及管理，所述第一控制模块用于对该智能网关进行控制，所述Zigbee智能控制组件设有节点注册器模块、信息管理模块和第二控制模块，所述节点注册器模块用于对家庭设备进行注册、分配设备标识ID，所述信息管理模块用于存储及管理家庭设备的注册信息、标识ID信息、家庭设备的状态和属性信息，所述第二控制模块用于对家庭设备进行远程唤醒、控制、诊断和升级维护，所述WiFi模块与所述Zigbee智能控制组件通过串口进行双向数据通讯连接；所述第二外壳的侧面还设有复位按钮和若干指示灯，所述复位按钮用于复位和恢复出厂设置，所述若干指示灯分别用于指示该智能网关是否上电、所述WiFi模块和Zigbee智能控制组件是否正常工作、及复位和恢复出厂设置的提醒；所述第二外壳的正面还设有若干个散热孔；所述第二外壳的外部设有WiFi无线收发模块和Zigbee无线收发模块，所述WiFi无线收发模块与其内部的所述WiFi模块相连，所述Zigbee无线收发模块与其内部的Zigbee智能控制组件电相连，所述WiFi无线收发模块通过WiFi网络与外部Internet网络进行通信连接，所述Zigbee无线收发模块通过Zigbee协议通信与外部的家庭设备进行通信连接；所述第一外壳采用酚醛树脂胶、或脲醛树脂胶、或耐温环氧胶、或聚酰亚胺胶封装；和/或所述电源为电池，所述第一外壳包括一体成型外壳和电池盖两部分，电池盖采用螺纹连接方式与一体成型外壳紧密结合；和/或所述第一外壳表面涂有纳米防水涂料，纳米防水涂料由无机硅酸盐、活性二氧化硅和粘结助剂制成。采用上述设置是为了使钥匙扣的外壳具有防水功能。
实施例2：该智能家居安防系统还包括警报装置，其中警报装置采用的是智能警笛，智能警笛也设有通信组件，使其和智能网关通过物联网相连接，所述通信组件包括第二Zigbee智能控制组件，用于与智能网关通过Zigbee协议通信相连接。具体地：该智能家居安防系统包括智能网关、云端服务器、人脸识别装置、智能终端、路由器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器、若干个门窗感应器和多个钥匙扣；所述智能网关与所述云端服务器形成网络通信连接；所述云端服务器通过互联网与所述智能终端通信连接；所述人脸识别装置安装在大门上，所述人脸识别装置通过所述路由器连接到所述云端服务器；所述智能网关通过所述路由器与所述云端服务器通信连接；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣分别与所述智能网关通过Zigbee协议相连接且均通过所述智能网关与所述路由器相连接后再连接到所述云端服务器；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣均设有Zigbee模块；所述人脸识别装置和智能终端均设有WIFI通迅模块；所述门窗感应器与所述智能网关通过操作所述指示灯和第一按钮添加形成双向数据通信连接；所述第二按钮用于该智能家居安防系统布防。通过人脸识别技术进行门解锁，快速安全，同时还可以直接识别进入房屋的人群，该智能家居安防系统还包括智能摄像头，所述智能摄像头包括摄像头和通信设备，所述通信设备设置在所述摄像头的下端的支撑架内，所述摄像头通过所述通信设备与所述路由器形成双向数据连接；所述支撑架内还设有滚轮；所述通信设备设有WIFI模块和RAM存储单元。该智能摄像头支持夜间拍摄，能实时监测家居安全；该智能家居安防系统还包括警报装置，其中警报装置采用的是智能警笛，智能警笛也设有通信组件，使其和智能网关通过物联网相连接，所述通信组件包括第二Zigbee智能控制组件，用于与智能网关通过Zigbee协议通信相连接；所述钥匙扣还包括第一外壳、与所述第一外壳相镶嵌的第一按钮、第二按钮和指示灯、设于所述第一外壳内的电路板和电源；所述电路板上设有MCU、Zigbee模块和GPS定位模块，所述Zigbee模块通过UART接口与MCU相连接进行数据收发；所述GPS定位模块与所述MCU相连接；所述电源用于为所述钥匙扣供电；所述指示灯和Zigbee模块相连接；所述钥匙扣、帘幕红外传感器、门窗感应器、震动传感器内还设有缓存单元，所述缓存单元包括RAM和Flash；该智能家居安防系统还包括水质检测设备，所述水质检测设备通过Zigbee协调器与所述智能网关相连接。该智能家居安防系统还可拓展其它功能，比如燃气，空气等；所述智能网关包括第二外壳、设置在所述第一外壳的侧面的按钮、及设置在所述第二外壳内的第二电路板和第二电源组件，所述第二电源组件与所述电路板通过连接器形成电连接，所述第二电路板上设有芯片、RAM缓存、WiFi模块和Zigbee智能控制组件，所述WiFi模块内设有注册登录管理模块、权限管理模块、信息存储及管理模块和第一控制模块，所述注册登录管理模块设有注册账户，用于注册登录该智能网关，所述权限管理模块设有主账号，通过所述主账号对所述智能网关进行权限设置，所述信息存储及管理模块用于所述WiFi模块接收的信息进行存储及管理，所述第一控制模块用于对该智能网关进行控制，所述Zigbee智能控制组件设有节点注册器模块、信息管理模块和第二控制模块，所述节点注册器模块用于对家庭设备进行注册、分配设备标识ID，所述信息管理模块用于存储及管理家庭设备的注册信息、标识ID信息、家庭设备的状态和属性信息，所述第二控制模块用于对家庭设备进行远程唤醒、控制、诊断和升级维护，所述WiFi模块与所述Zigbee智能控制组件通过串口进行双向数据通讯连接；所述第二外壳的侧面还设有复位按钮和若干指示灯，所述复位按钮用于复位和恢复出厂设置，所述若干指示灯分别用于指示该智能网关是否上电、所述WiFi模块和Zigbee智能控制组件是否正常工作、及复位和恢复出厂设置的提醒；所述第二外壳的正面还设有若干个散热孔；所述第二外壳的外部设有WiFi无线收发模块和Zigbee无线收发模块，所述WiFi无线收发模块与其内部的所述WiFi模块相连，所述Zigbee无线收发模块与其内部的Zigbee智能控制组件电相连，所述WiFi无线收发模块通过WiFi网络与外部Internet网络进行通信连接，所述Zigbee无线收发模块通过Zigbee协议通信与外部的家庭设备进行通信连接；所述第一外壳采用酚醛树脂胶、或脲醛树脂胶、或耐温环氧胶、或聚酰亚胺胶封装；和/或所述电源为电池，所述第一外壳包括一体成型外壳和电池盖两部分，电池盖采用螺纹连接方式与一体成型外壳紧密结合；和/或所述第一外壳表面涂有纳米防水涂料，纳米防水涂料由无机硅酸盐、活性二氧化硅和粘结助剂制成。采用上述设置是为了使钥匙扣的外壳具有防水功能。
使用的时候，1）下载手机APP，注册账号；2）依次添加设备智能网关、钥匙扣、门窗感应器、智能摄像机、智能警笛、水质检测、人脸识别、帘幕红外传感器等设备；3）门窗感应器贴在需要监测的门窗上，钥匙扣随身携带；4）就可以使用了。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种智能家居安防系统，其特征在于，该智能家居安防系统包括智能网关、云端服务器、人脸识别装置、智能终端、路由器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器、若干个门窗感应器和多个钥匙扣；所述智能网关与所述云端服务器形成网络通信连接；所述云端服务器通过互联网与所述智能终端通信连接；所述人脸识别装置安装在大门上，所述人脸识别装置通过所述路由器连接到所述云端服务器；所述智能网关通过所述路由器与所述云端服务器通信连接；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣分别与所述智能网关通过Zigbee协议相连接且均通过所述智能网关与所述路由器相连接后再连接到所述云端服务器；所述门窗感应器、警报装置、帘幕红外传感器、震动传感器和钥匙扣均设有Zigbee模块；所述人脸识别装置和智能终端均设有WIFI通迅模块；所述门窗感应器与所述智能网关通过操作所述指示灯和第一按钮添加形成双向数据通信连接；所述第二按钮用于该智能家居安防系统布防。
2.根据权利要求1所述的智能家居安防系统，其特征在于，该智能家居安防系统还包括智能摄像头，所述智能摄像头包括摄像头和通信设备，所述通信设备设置在所述摄像头的下端的支撑架内，所述摄像头通过所述通信设备与所述路由器形成双向数据连接；所述支撑架内还设有滚轮；所述通信设备设有WIFI模块和RAM存储单元。
3.根据权利要求1所述的智能家居安防系统，其特征在于，所述钥匙扣还包括第一外壳、与所述第一外壳相镶嵌的第一按钮、第二按钮和指示灯、设于所述第一外壳内的电路板和电源；所述电路板上设有MCU、Zigbee模块和GPS定位模块，所述Zigbee模块通过UART接口与MCU相连接进行数据收发；所述GPS定位模块与所述MCU相连接；所述电源用于为所述钥匙扣供电；所述指示灯和Zigbee模块相连接。
4.根据权利要求2或3所述的智能家居安防系统，其特征在于，所述钥匙扣、帘幕红外传感器、门窗感应器、震动传感器内还设有缓存单元，所述缓存单元包括RAM和Flash。
5.根据权利要求4所述的智能家居安防系统，其特征在于，该智能家居安防系统还包括水质检测设备，所述水质检测设备通过Zigbee协调器与所述智能网关相连接。
6.根据权利要求5所述的智能家居安防系统，其特征在于，所述智能网关包括第二外壳、设置在所述第一外壳的侧面的按钮、及设置在所述第二外壳内的第二电路板和第二电源组件，所述第二电源组件与所述电路板通过连接器形成电连接，所述第二电路板上设有芯片、RAM缓存、WiFi模块和Zigbee智能控制组件，所述WiFi模块内设有注册登录管理模块、权限管理模块、信息存储及管理模块和第一控制模块，所述注册登录管理模块设有注册账户，用于注册登录该智能网关，所述权限管理模块设有主账号，通过所述主账号对所述智能网关进行权限设置，所述信息存储及管理模块用于所述WiFi模块接收的信息进行存储及管理，所述第一控制模块用于对该智能网关进行控制，所述Zigbee智能控制组件设有节点注册器模块、信息管理模块和第二控制模块，所述节点注册器模块用于对家庭设备进行注册、分配设备标识ID，所述信息管理模块用于存储及管理家庭设备的注册信息、标识ID信息、家庭设备的状态和属性信息，所述第二控制模块用于对家庭设备进行远程唤醒、控制、诊断和升级维护，所述WiFi模块与所述Zigbee智能控制组件通过串口进行双向数据通讯连接。
7.根据权利要求6所述的智能家居安防系统，其特征在于，所述第二外壳的侧面还设有复位按钮和若干指示灯，所述复位按钮用于复位和恢复出厂设置，所述若干指示灯分别用于指示该智能网关是否上电、所述WiFi模块和Zigbee智能控制组件是否正常工作、及复位和恢复出厂设置的提醒；所述第二外壳的正面还设有若干个散热孔。
8.根据权利要求7所述的智能家居安防系统，其特征在于，所述第二外壳的外部设有WiFi无线收发模块和Zigbee无线收发模块，所述WiFi无线收发模块与其内部的所述WiFi模块相连，所述Zigbee无线收发模块与其内部的Zigbee智能控制组件电相连，所述WiFi无线收发模块通过WiFi网络与外部Internet网络进行通信连接，所述Zigbee无线收发模块通过Zigbee协议通信与外部的家庭设备进行通信连接。
9.根据权利要求8所述的智能家居安防系统，其特征在于，所述第一外壳采用酚醛树脂胶、或脲醛树脂胶、或耐温环氧胶、或聚酰亚胺胶封装；所述电源为电池，所述第一外壳包括一体成型外壳和电池盖两部分，电池盖采用螺纹连接方式与一体成型外壳紧密结合；和/或所述第一外壳表面涂有纳米防水涂料，纳米防水涂料由无机硅酸盐、活性二氧化硅和粘结助剂制成。
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