CN107608318A - 一种基于nb‑iot的智能家居控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于NB‑IOT的智能家居控制系统,包括独立的综合环境监测仪、云端智能决策平台、被控电器,本发明采用了NB‑IOT模块代替传统的WiFi模块或ZigBee模块进行无线数据传输,WiFi模块耗电量大,降低了设备电池的使用寿命,成本高,易造成资源浪费,ZigBee模块适用于短距离传输,需要布置ZigBee无线网关或者接入附近的WiFi路由器,配置复杂。NB‑IOT模块具有低功耗、低成本、广覆盖、大连接的突出优势,并且不需要进行复杂的WiFi配置,易于操作,另一方面被控电器可以根据环境监测数据自动调整运行参数以达到改善环境或节能等目标,完全无需人工干预,轻松实现监测、治理一步到位,可为人们实现省心、节能、安全、舒适的高水准的全面智能化生活。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居控制技术领域,具体为一种基于NB-IOT的智能家居控制系统。
背景技术
随着生活水平不断提高,人们对家居系统提出来更多的要求,希望家居系统能更安全、舒适、省心、节能,实现真正意义上的智能化。传统的家电产品,其工作状态基本需要手动控制,不能给用户带来智能化的体验。
近年来出现的一些智能化家居控制系统,基于现有的WiFi、ZigBee或2G/3G/4G等物联网解决方案具有的各种问题也日益显现。例如设备接入WIFI网络,功耗大,耗电高,电池使用寿命受影响,而且需要有WIFi的条件下才能工作,网络配置操作复杂。并且一般是统一对家电进行控制,无法实现被控电器根据监测环境进行独立的控制,不利于新家电的扩展和部署。另外其监测模块一般是集成在家电产品中,检测指标单一,并且只能检测电器内部环境,没有将监测模块独立出来,不能模拟人体真实感受,同时也需要人工操控才能完成各种工作。由此可见,现有技术还存在一定的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,具有设备低功耗、投入低成本、广范围覆盖、大连接数量等突出优势,全面超越其他技术,成为最适合长距离、低速率、低功耗、多终端物联网业务的通信技术,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,包括独立的综合环境监测仪、云端智能决策平台和被控电器;所述独立的综合环境监测仪用于实时监测环境空间的综合环境数据,并将综合环境数据上传至云端智能决策平台;所述云端智能决策平台用于接收、存储、并根据大数据相关分析算法处理分析综合环境数据,生成控制命令,并将控制命令发送给被控电器;所述被控电器用于执行云端智能决策平台的控制命令,完成相应调整操作,以达到改善环境或节能目标。
优选的,所述独立的综合环境监测仪、云端智能决策平台和被控电器三者相互独立,其中独立的综合环境监测仪与被控电器在同一个物理空间分布式放置,云端智能决策平台可在同一物理空间或不同物理空间分布式放置。
优选的,所述独立的综合环境监测仪包括多种传感器、主控制器、通信模块和电池模块。
优选的,所述通信模块包括NB-IOT模块和蓝牙模块,NB-IOT模块集成在独立的综合环境监测仪内部,并和外部蜂窝物联网连接,用于实现与云端智能决策平台的通讯,将环境监测数据上传至云端智能决策平台;所述蓝牙模块用于通过蓝牙传输数据信息,实现与智能终端的通信,将监测数据发送到智能终端,并在智能终端进行显示。
优选的,所述多种传感器包括PM2.5传感器、PM10传感器、PM1传感器、甲醛传感器、化学污染物传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器中的一种或多种。
优选的,所述多种传感器集成在一个设备中,或者独立为多个设备,分布在监测环境的预设位置监测环境质量。
优选的,所述被控电器包含NB-IOT通信模块,NB-IOT通信模块集成在被控电器内部,通过无线方式连接到云端智能决策平台,用于实现与云端智能决策平台的通讯,接收云端智能决策平台的控制命令,并将控制指令转发给被控电器内部其他模块进行相应处理,控制被控电器完成控制指令。
优选的,所述NB-IOT通信模块可以独立于被控电器,通过无线方式连接到云端智能决策平台,用于实现与云端智能决策平台的通讯,接收云端智能决策平台的控制命令,并将控制指令转发给被控电器内部其他模块进行相应处理,控制被控电器完成控制指令。
优选的,所述每个NB-IOT通信模块独立工作,单独接收云端智能决策平台发送的控制指令,其独立成产品或者集成在家电产品内部。
优选的,所述被控电器包括净化器、空调、加湿器或新风机中的一种或几种。
优选的,所述云端智能决策平台运行于家庭局域网内或者运行于广域网内。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本基于NB-IOT的智能家居控制系统,采用了NB-IOT模块代替传统的WiFi模块或ZigBee模块进行无线数据传输,不需要进行复杂的WiFi配置,易于操作,轻松实现监测、治理一步到位。
2.本基于NB-IOT的智能家居控制系统,独立的智能综合环境监测仪利用各种传感器自动感应环境的变化,实时采集环境监测数据,并发送至云端大数据及智能决策平台进行数据分析并生成控制指令,智能地控制各种家用电器,每个智能家电产品都是单独直接接收云端大数据及智能决策平台发送的指令,并根据指令完成相关操作,如待机、启动、开关指示灯、风量调节等以完成改善环境或节能等目标,无需人工干预,真正实现了人们实现安全、舒适、省心、节能的高水准的智能化家居生活,保证用户生活的环境永远清洁如新。
附图说明
图1为本发明智能家居控制系统结构示意图;
图2为本发明智能家居控制方法流程图。
图中:1综合环境监测仪、2云端智能决策平台、3被控电器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2,本发明实施例中:一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,包括独立的综合环境监测仪1、云端智能决策平台2和被控电器3;独立的综合环境监测仪1用于实时监测环境空间的综合环境数据,并将综合环境数据上传至云端智能决策平台2;云端智能决策平台2用于接收、存储、并根据大数据相关分析算法处理分析综合环境数据,生成控制命令,并将控制命令发送给被控电器3;被控电器3用于执行云端智能决策平台2的控制命令,完成相应调整操作,以达到改善环境或节能目标;其系统架构简单清晰,检测、决策和执行三大模块独立分离,直接点对点,不需要控制器或控制中心对家电统一管理,其中检测模块与决策模块直接连接,决策模块与执行模块直接连接,具有易扩展,易实现的特点,可为人们实现安全、舒适、省心、节能的高水准的智能化生活。
其中,独立的综合环境监测仪1、云端智能决策平台2和被控电器3三者相互独立,独立的综合环境监测仪1与被控电器3在同一个物理空间分布式放置,云端智能决策平台2可在同一物理空间或不同物理空间分布式放置,环境监测仪独立于被控电器3,监测更大范围的环境数据,不受家电内部环境的影响,提高监测环境数据的可靠性;独立的综合环境监测仪1包括多种传感器、主控制器、通信模块和电池模块;通信模块包括NB-IOT模块和蓝牙模块,NB-IOT模块集成在独立的综合环境监测仪1内部,并和外部蜂窝物联网连接,用于实现与云端智能决策平台2的通讯,将环境监测数据上传至云端智能决策平台2;蓝牙模块用于通过蓝牙传输数据信息,实现与智能终端的通信,将监测数据发送到智能终端,并在智能终端进行显示,采用NB-IOT模块代替传统的WiFi模块或ZigBee模块进行无线数据传输,可实现无线控制众多独立的家电产品,具有能耗低、待机时间长、传输距离远、穿墙能力强等巨大优势;其中,多种传感器包括PM2.5传感器、PM10传感器、PM1传感器、甲醛传感器、化学污染物传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器中的一种或多种,多种传感器集成在一个设备中,或者独立为多个设备,分布在监测环境的预设位置监测环境质量,多种传感器可以实现同一环境下多种环境参数的同时监测,为智能家居控制提供全面的分析数据,独立的综合环境监测仪1分布于环境空间的预设位置,采集环境空间的综合环境参数,能更好的反映人体的真实感受。
其中,被控电器3包含NB-IOT通信模块,NB-IOT通信模块集成在被控电器3内部,通过无线方式连接到云端智能决策平台2,云端智能决策平台2运行于家庭局域网内或者运行于广域网内,用于实现与云端智能决策平台2的通讯,接收云端智能决策平台2的控制命令,并将控制指令转发给被控电器3内部其他模块进行相应处理,控制被控电器3完成控制指令;NB-IOT通信模块也可以独立于被控电器3,通过无线方式连接到云端智能决策平台2,用于实现与云端智能决策平台2的通讯,接收云端智能决策平台2的控制命令,并将控制指令转发给被控电器内部其他模块进行相应处理,控制被控电器完成控制指令,NB-IOT通信模块可以直接集成在被控电器3内部,形成一个完整的智能家电产品,智能家电产品通过该通信模块直接与云端智能决策平台2连接,不需要中间控制中心或控制器对所有家电统一管理,独立完成工作,不依赖于其它家电产品而工作,利于家电产品扩展和维护,被控电器通过集成或单独部署NB-IOT通信模块,均能实现智能化升级;每个NB-IOT通信模块独立工作,单独接收云端智能决策平台2发送的控制指令,其独立成产品或者集成在家电产品内部,云端智能决策平台2与各个家用电器的通信模块点对点直接连接,使系统具有易扩展和易实现等特点;被控电器3包括净化器、空调、加湿器或新风机中的一种或几种,每个智能家电产品都是单独直接接收云端智能决策平台2发送的指令,并根据指令完成相关操作,如待机、启动、开关指示灯、风量调节等以完成改善环境或节能等目标,无须人工干预。
通过此系统,可以为人们安全、舒适、省心、节能的服务,例如在空气质量优良的时候,控制空气净化器自动进入关机状态,进入极低功耗状态,节能环保;在空气质量恶劣的时候,控制空气净化器自动启动,净化空气;在人们睡眠时,云端智能决策平台2会通知相关通信模块,控制相关的空气净化器,关闭灯光,调整风量,进入安静模式;在天气极干燥的时候,控制加湿器工作,使室内空气湿润起来;在天气酷热的时候,控制空调工作,自动使温度降低到舒爽适宜的温度。
综上所述:本基于NB-IOT的智能家居控制系统,独立的综合环境监测仪1利用各种传感器自动感应环境的变化,通过NB-IOT模块将实时采集的环境监测数据发送至云端大数据及智能决策平台2进行分析,当监测数据异常时,云端生成相应控制指令,智能家用电器通过NB-IOT模块实现与云端的通信,接收控制指令并控制各种家用电器完成相应指令,直到监测数据恢复正常,整个监测到治理的过程无需人工干预,真正实现了全智能空气监测与净化。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,包括独立的综合环境监测仪(1)、云端智能决策平台(2)和被控电器(3);所述独立的综合环境监测仪(1)用于实时监测环境空间的综合环境数据,并将综合环境数据上传至云端智能决策平台(2);所述云端智能决策平台(2)用于接收、存储、并根据大数据相关分析算法处理分析综合环境数据,生成控制命令,并将控制命令发送给被控电器(3);所述被控电器(3)用于执行云端智能决策平台(2)的控制命令,完成相应调整操作,以达到改善环境或节能目标。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述独立的综合环境监测仪(1)、云端智能决策平台(2)和被控电器(3)三者相互独立,其中独立的综合环境监测仪(1)与被控电器(3)在同一个物理空间分布式放置,云端智能决策平台(2)可在同一物理空间或不同物理空间分布式放置。
3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述独立的综合环境监测仪(1)包括多种传感器、主控制器、通信模块和电池模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述通信模块包括NB-IOT模块和蓝牙模块,NB-IOT模块集成在独立的综合环境监测仪(1)内部,并和外部蜂窝物联网连接,用于实现与云端智能决策平台(2)的通讯,将环境监测数据上传至云端智能决策平台(2);所述蓝牙模块用于通过蓝牙传输数据信息,实现与智能终端的通信,将监测数据发送到智能终端,并在智能终端进行显示。
5.根据权利要求3所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述多种传感器包括PM2.5传感器、PM10传感器、PM1传感器、甲醛传感器、化学污染物传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述多种传感器集成在一个设备中,或者独立为多个设备,分布在监测环境的预设位置监测环境质量。
7.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述被控电器(3)包含NB-IOT通信模块,NB-IOT通信模块集成在被控电器(3)内部,通过无线方式连接到云端智能决策平台(2),用于实现与云端智能决策平台(2)的通讯,接收云端智能决策平台(2)的控制命令,并将控制指令转发给被控电器(3)内部其他模块进行相应处理,控制被控电器(3)完成控制指令。
8.根据权利要求7所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述NB-IOT通信模块可以独立于被控电器(3),通过无线方式连接到云端智能决策平台(2),用于实现与云端智能决策平台(2)的通讯,接收云端智能决策平台(2)的控制命令,并将控制指令转发给被控电器内部其他模块进行相应处理,控制被控电器完成控制指令。
9.根据权利要求8所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述每个NB-IOT通信模块独立工作,单独接收云端智能决策平台(2)发送的控制指令,其独立成产品或者集成在家电产品内部。
10.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述被控电器(3)包括净化器、空调、加湿器或新风机中的一种或几种。
11.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居控制系统,其特征在于,所述云端智能决策平台(2)运行于家庭局域网内或者运行于广域网内。
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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 | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180119 |