CN107450342A - 一种智能家居智能安防系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能家居智能安防系统,由智能家居环境监测模块、执行模块、智能家居安防设备与用户终端组成;所述智能家居环境监测模块连接执行模块,用于对室内环境进行实时监测,采集智能家居室内环境数据并根据智能家居室内环境数据对执行模块发送控制指令;所述用户终端也连接执行模块,用于对执行模块发送控制指令;所述智能家居安防设备连接执行模块,用于接收执行模块的控制指令,并且执行控制指令。本发明实现了对智能家居室内环境的实时监控,并进行相应的安防操作,具有安装方便、成本低、人性化、安全性高、有效安防等特点。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居领域,具体涉及一种智能家居智能安防系统。
背景技术
随着社会的发展,人们的工作压力不断增加,生活节奏的加快使人们对家庭的照顾时间越来越少,家中老人、小孩的人身安全问题和家中财物失窃等财产安全问题的发生屡见不鲜,也引起了社会越来越多的关注。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种智能家居智能安防系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
提供了一种智能家居智能安防系统,由智能家居环境监测模块、执行模块、智能家居安防设备与用户终端组成;所述智能家居环境监测模块连接执行模块,用于对室内环境进行实时监测,采集智能家居室内环境数据并根据智能家居室内环境数据对执行模块发送控制指令;所述用户终端也连接执行模块,用于对执行模块发送控制指令;所述智能家居安防设备连接执行模块,用于接收执行模块的控制指令,并且执行控制指令。
本发明的有益效果为:实现了对智能家居室内环境的实时监控,并进行相应的安防操作,具有安装方便、成本低、人性化、安全性高、有效安防等特点。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1本发明的结构连接框图;
图2是本发明智能家居环境监测模块的连接框图。
附图标记:
智能家居环境监测模块1、执行模块2、智能家居安防设备3、用户终端4、数据收集单元10、数据分析单元20。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1、图2,本实施例提供的智能家居安防设备便捷控制系统,由智能家居环境监测模块1、执行模块2、智能家居安防设备3与用户终端4组成;所述智能家居环境监测模块1连接执行模块2,用于对室内环境进行实时监测,采集智能家居室内环境数据并根据智能家居室内环境数据对执行模块2发送控制指令;所述用户终端4也连接执行模块2,用于对执行模块2发送控制指令;所述智能家居安防设备3连接执行模块2,用于接收执行模块2的控制指令,并且执行控制指令。
其中,智能家居室内环境数据包括温度、烟雾浓度、CO浓度、门窗开关状态;
所述智能家居安防设备包括燃气阀、排气装置、油烟机、水阀、电闸、悬挂式干粉灭火器、家电设备、门禁锁和报警器。
本发明上述实施例实现了对智能家居室内环境的实时监控,并进行相应的安防操作,具有安装方便、成本低、人性化、安全性高、有效安防等特点。
所述智能家居环境监测模块1包括用于采集室内环境的数据收集单元10和用于根据智能家居室内环境数据对执行模块2发送控制指令的数据分析单元20,其中数据收集单元10为分簇结构的无线传感器网络,包括用于采集智能家居室内环境数据的环境监测节点、用于收集并融合簇内环境监测节点发送的智能家居室内环境数据的簇头节点,还包括基站,该簇头节点将融合的结果在簇头节点之间以多跳方式传递至基站。
在一个实施例中,簇头节点融合簇内环境监测节点发送的智能家居室内环境数据,具体包括:
(1)簇头节点将收集的来自簇内环境监测节点的智能家居室内环境数据进行升序排序,设排序后的智能家居室内环境数据序列为S={s1,s2,…,sn},n为收集的智能家居室内环境数据的个数,按照下列公式计算相邻两智能家居室内环境数据的允许差阈值:
式中,Δ*表示相邻两智能家居室内环境数据的允许差阈值,si表示智能家居室内环境数据序列中第i个智能家居室内环境数据,si+1表示智能家居室内环境数据序列中第i+1个智能家居室内环境数据;
(2)若在智能家居室内环境数据序列中存在相邻两智能家居室内环境数据sj、sj+1满足|sj+1-sj|>Δ*,则簇头节点将智能家居室内环境数据sj、sj+1判定为异常智能家居室内环境数据,并对异常智能家居室内环境数据进行剔除;
(3)簇头节点对剩余的智能家居室内环境数据进行融合,得到融合结果。
本实施例设计了簇头节点的智能家居室内环境数据融合策略,其中,根据收集的智能家居室内环境数据计算相邻两智能家居室内环境数据的允许差阈值,并将相邻两智能家居室内环境数据的差值与允许差阈值进行比较,剔除差值不满足条件的对应的智能家居室内环境数据,有利于提高智能家居室内环境数据收集的精度,并且在一定程度上能够节省簇头节点在对智能家居室内环境数据进行融合处理及发送方面的能耗。
在一个实施例中,簇头节点对其簇内的环境监测节点进行定期检测,计算环境监测节点在当前检测周期的异常度:
式中,Wα(k)表示环境监测节点α在当前检测周期k的异常度,Wα(k-1)表示环境监测节点α在上一个检测周期k-1的异常度,λ为设定的惩罚因子,λ的设定取值范围为(1,e],sα(t)表示环境监测节点α在当前检测周期内的第t次采集的智能家居室内环境数据,sθ(t)表示环境监测节点α对应的簇头节点对簇内各环境监测节点的第t次采集的智能家居室内环境数据进行融合的结果,T表示环境监测节点在当前检测周期内采集智能家居室内环境数据的次数,Δ*(t)表示环境监测节点α对应的簇头节点对簇内各环境监测节点的第t次采集的智能家居室内环境数据进行计算得到的允许差阈值,Nα表示环境监测节点α在当前检测周期内采集的智能家居室内环境数据被判定为异常智能家居室内环境数据的个数;
若簇头节点检测到环境监测节点的异常度大于设定的异常度阈值的次数大于三次,则簇头节点判定该环境监测节点为异常节点,并迫使异常节点进入休眠。
本实施例设定了环境监测节点异常检测机制,利用簇头节点对环境监测节点采集的智能家居室内环境数据的异常情况进行记录,并根据记录结果进行异常度计算,过程简单,复杂度低,能够较好地识别出异常的环境监测节点;本实施例令异常节点进入休眠,一方面能够避免异常节点采集的智能家居室内环境数据影响到智能家居室内环境数据收集的精度,另一方面能够节省对智能家居室内环境数据进行过滤和融合处理的能耗。
在一个实施例中,环境监测节点定期检测簇头节点的融合结果,若融合结果满足下列异常检测条件,则判定该融合结果为异常融合结果:
式中,sβ表示环境监测节点β采集的智能家居室内环境数据,表示环境监测节点β监听到其所在簇的簇头节点发送的融合结果,Δ*′表示环境监测节点β所在簇的簇头节点计算出的相邻两智能家居室内环境数据的允许差阈值,mβ表示环境监测节点β所在簇包含的未休眠的环境监测节点个数;
若超过的环境监测节点判定它们的簇头节点的融合结果为异常融合结果,则重新进行簇头节点竞选。
本实施例进一步设置了簇头节点异常检测机制,其中,利用簇内的环境监测节点对簇头节点的融合结果进行异常检测,当大多数的环境监测节点认定该融合结果为异常融合结果时,重新选出簇头节点,从而实现了簇头节点异常时的更新,能够有效地防御簇头节点向基站发送虚假的智能家居室内环境数据融合结果,有利于保障智能家居室内环境数据的可靠性,提高智能家居智能安防系统的监测精度。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种智能家居智能安防系统,其特征是,由智能家居环境监测模块、执行模块、智能家居安防设备与用户终端组成;所述智能家居环境监测模块连接执行模块,用于对室内环境进行实时监测,采集智能家居室内环境数据并根据智能家居室内环境数据对执行模块发送控制指令;所述用户终端也连接执行模块,用于对执行模块发送控制指令;所述智能家居安防设备连接执行模块,用于接收执行模块的控制指令,并且执行控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种智能家居智能安防系统,其特征是,所述智能家居环境监测模块包括数据收集单元和数据分析单元,所述数据收集单元用于采集智能家居室内环境数据,数据分析单元用于对智能家居室内环境数据进行管理、分析,根据分析结果对执行模块发送相应的控制指令。
3.根据权利要求1所述的一种智能家居智能安防系统,其特征是,所述智能家居安防设备包括燃气阀、排气装置、油烟机、水阀、电闸、悬挂式干粉灭火器、家电设备、门禁锁和报警器。
4.根据权利要求1所述的一种智能家居智能安防系统,其特征是,所述智能家居环境监测模块包括用于采集室内环境的数据收集单元和用于根据智能家居室内环境数据对执行模块发送控制指令的数据分析单元,其中数据收集单元为分簇结构的无线传感器网络,包括用于采集智能家居室内环境数据的环境监测节点、用于收集并融合簇内环境监测节点发送的智能家居室内环境数据的簇头节点,还包括基站,该簇头节点将融合的结果在簇头节点之间以多跳方式传递至基站。
5.根据权利要求4所述的一种智能家居智能安防系统,其特征是,簇头节点融合簇内环境监测节点发送的智能家居室内环境数据,具体包括:
(1)簇头节点将收集的来自簇内环境监测节点的智能家居室内环境数据进行升序排序,设排序后的智能家居室内环境数据序列为S={s1,s2,…,sn},n为收集的智能家居室内环境数据的个数,按照下列公式计算相邻两智能家居室内环境数据的允许差阈值:
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式中,Δ*表示相邻两智能家居室内环境数据的允许差阈值,si表示智能家居室内环境数据序列中第i个智能家居室内环境数据,si+1表示智能家居室内环境数据序列中第i+1个智能家居室内环境数据;
(2)若在智能家居室内环境数据序列中存在相邻两智能家居室内环境数据sj、sj+1满足|sj+1-sj|>Δ*,则簇头节点将智能家居室内环境数据sj、sj+1判定为异常智能家居室内环境数据,并对异常智能家居室内环境数据进行剔除;
(3)簇头节点对剩余的智能家居室内环境数据进行融合,得到融合结果。
6.根据权利要求5所述的一种智能家居智能安防系统,其特征是,簇头节点对其簇内的环境监测节点进行定期检测,计算环境监测节点在当前检测周期的异常度:
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</msub>
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<mo>*</mo>
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式中,Wα(k)表示环境监测节点α在当前检测周期k的异常度,Wα(k-1)表示环境监测节点α在上一个检测周期k-1的异常度,λ为设定的惩罚因子,λ的设定取值范围为(1,e],sα(t)表示环境监测节点α在当前检测周期内的第t次采集的智能家居室内环境数据,sθ(t)表示环境监测节点α对应的簇头节点对簇内各环境监测节点的第t次采集的智能家居室内环境数据进行融合的结果,T表示环境监测节点在当前检测周期内采集智能家居室内环境数据的次数,Δ*(t)表示环境监测节点α对应的簇头节点对簇内各环境监测节点的第t次采集的智能家居室内环境数据进行计算得到的允许差阈值,Nα表示环境监测节点α在当前检测周期内采集的智能家居室内环境数据被判定为异常智能家居室内环境数据的个数;
若簇头节点检测到环境监测节点的异常度大于设定的异常度阈值的次数大于三次,则簇头节点判定该环境监测节点为异常节点,并迫使异常节点进入休眠。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171208 |