CN107728487A - 一种基于无线传感器网络的智能家居系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线传感器网络的智能家居系统，包括主控制器，所述主控制器的输出端与多个家居终端的输入端电连接，所述多个家居终端包括空调器、加湿器、室内照明控制模块、空气净化器、红外线发生器，所述红外线发生器用于去除室内空气中的细菌，利用红外线起到净化空气的效果；所述主控制器的输入端与无线接收模块的输入端电连接。本发明的后台通信接口单元可连接以太网通信模块、GPRS通信模块、3G/4G通信模块、WIFI通信模块，并通过上述的网路使主控制器与外界终端连接，实现数据的互换，指示灯接口单元具备6个指示灯，人们可清晰看出传感器的工作状态，使用起来较简便，为家庭生活环境净化带来了便捷。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居系统技术领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络的智能家居系统。
背景技术
随着计算机技术、网络技术、控制技术及电子技术的迅猛发展与提高，人类的自身生活与居住条件也得到了明显的改善。智能家居的出现更为人们享受生活提供了一个更加广阔的平台。通过这种技术，所有与家居生活相关的诸如通讯设备、家用电器以及安防设备等装置可以有机的整合到一块。这样人们可以通过手机或其他移动设备对这些家电设备进行统一的数据化管理、控制和维护，提升家居的安全性、便利性以及舒适性。智能在保持了传统的居住功能的基础上，摆脱了被动模式，成为具有能动性智能化的现代工具。智能家居不仅提供了全方位的信息交换功能，还优化了人们的生活方式和居住环境，帮助人们有效地安排时间、节约各种能源，实现了家电控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、计算机控制、定时控制以及电话远程遥控等功能。
但现有的家居设备中并没有做到真正的智能家居，家用电器均是通过控制开关的开关实现家电的工作，这便给人们在使用时带来了极大的不便，无法步入真正的智能家居时代，针对上述问题，现设计一种基于无线传感器网络的智能家居系统，从而加快智能家居时代的来临。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线传感器网络的智能家居系统，通过无线发射模块与无线接收模块的应用，使传感器的数值通过无线信号可直接发送至单片机上，既节约了导线的用量，同时传输效率较高的优点，解决了家用电器均是通过控制开关的开关实现家电的工作，无法实现智能家居时代的问题。
根据本发明实施例的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，包括主控制器，所述主控制器的输出端与多个家居终端的输入端电连接，所述多个家居终端包括空调器、加湿器、室内照明控制模块、空气净化器、红外线发生器，所述红外线发生器用于去除室内空气中的细菌；所述主控制器的输入端与无线接收模块的输出端电连接，所述无线接收模块包括接收单元、第一信号转化单元，所述接收单元接收无线信号，所述第一信号转化单元将接收的无线信号转换成有线信号，所述有线信号被发送至主控制器上；所述无线接收模块的接收端与无线发射模块的发射端通过无线网络相连接，所述无线发射模块包括有线接收模块、第二信号转化模块、信号放大模块，所述有线接收模块接收传感器所发出的信号，所述第二信号转化模块转换信号，所述信号放大模块将第二信号转化模块所转化的无线信号频率放大后发送；所述无线发射模块的输入端分别与温度传感器、湿度传感器、声敏传感器、光敏传感器、CO2浓度传感器、红外线传感器的输出端电连接，所述温度传感器用于检测室内的温度且室内温度的具体数值可通过与温度传感器电连接的显示单元显示，所述湿度传感器用于检测室内的潮湿度，所述声敏传感器用于检测声音，所述光敏传感器用于检测光照强度，所述CO2浓度传感器用于检测室内的CO2浓度值，所述红外线传感器用于检测室内的红外线强度。
进一步的，所述主控制器内设置有电压检测单元、电流检测单元，所述电压检测单元、电流检测单元分别通过电压互感器和电流互感器实时采集信号转换模块内的电压值或电流值。
进一步的，所述主控制器外侧设置有后台通信接口单元，所述后台通信接口单元可连接以太网通信模块、GPRS通信模块、3G/4G通信模块、WIFI通信模块。
进一步的，所述主控制器型号为STM32F107，软件采用uC/OS-III实时操作系统。
进一步的，所述温度传感器可以采集室内空气与室内地面两处的温度，采集温度范围为-10摄氏度到50摄氏度。
进一步的，所述主控制器上设置有指示灯接口单元，所述指示灯接口单元具备6个指示灯。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、设置的温度传感器、湿度传感器、声敏传感器、光敏传感器、CO2浓度传感器、红外线传感器可对室内的环境进行检测，并可将数值发送至无线发射模块，无线发射模块通过无线网发送至无线接收模块，无线接收模块接收信号转换发送至主控制器上，主控制器将空气数据与正常数据进行对比分析，从而控制不同的家居终端工作净化室内环境，红外线传感器可检测室内的红外线指数，若偏低时，则会升高红外线发生器的强度，红外线在空气中起到杀菌去异味的效果，从而保证人们的身体健康，CO2浓度传感器检测浓度偏高时，可控制空气净化器进行工作并及时更换室内空气，温度传感器所检测数值为两个分别为室内地表与室内空气中的温度，若两者温度相差大于5℃时，则会控制家居终端工作，从降低室内地表与室内空气的温度差，使人们的生活环境上更加舒适；
2、通过无线发射模块与无线接收模块的应用，无需使用导线进行连接，传感器的数值通过无线信号发送至单片机上，既节约了导线的用量，同时传输效率较高，后台通信接口单元可连接以太网通信模块、GPRS通信模块、3G/4G通信模块、WIFI通信模块，并通过上述的网路使主控制器与外界终端连接，实现数据的互换，指示灯接口单元具备6个指示灯，人们可清晰看出传感器的工作状态，使用起来较简便，为家庭生活环境净化带来了便捷。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的一种基于无线传感器网络的智能家居系统的结构示意图。
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。
参照图1，一种基于无线传感器网络的智能家居系统，包括主控制器，主控制器的输出端与多个家居终端的输入端电连接，多个家居终端包括空调器、加湿器、室内照明控制模块、空气净化器、红外线发生器，红外线发生器用于去除室内空气中的细菌，利用红外线起到净化空气的效果；主控制器的输入端与无线接收模块的输出端电连接，无线接收模块包括接收单元、第一信号转化单元，接收单元接收无线信号，第一信号转化单元将接收的无线信号转换成有线信号，有线信号被发送至主控制器上；无线接收模块的接收端与无线发射模块的发射端通过无线网络相连接，无线发射模块包括有线接收模块、第二信号转化模块、信号放大模块，有线接收模块接收传感器所发出的信号，第二信号转化模块转换信号，信号放大模块将第二信号转化模块所转化的无线信号频率放大后发送；无线发射模块的输入端分别与温度传感器、湿度传感器、声敏传感器、光敏传感器、CO2浓度传感器、红外线传感器的输出端电连接，温度传感器用于检测室内的温度且室内温度的具体数值可通过与温度传感器电连接的显示单元显示，湿度传感器用于检测室内的潮湿度且湿度传感器多放置于卧室，声敏传感器用于检测声音且声敏传感器一般安装与室内的走廊与卫生间，光敏传感器用于检测光照强度，CO2浓度传感器用于检测室内的CO2浓度值，红外线传感器用于检测室内的红外线强度。
主控制器内设置有电压检测单元、电流检测单元，电压检测单元、电流检测单元分别通过电压互感器和电流互感器实时采集信号转换模块内的电压值或电流值；主控制器外侧设置有后台通信接口单元，后台通信接口单元可连接以太网通信模块、GPRS通信模块、3G/4G通信模块、WIFI通信模块，通过这些网路可以使主控制器与外界终端连接，实现数据的互换；主控制器型号为STM32F107，软件采用uC/OS-III实时操作系统；温度传感器可以采集室内空气与室内地面两处的温度，采集温度范围为-10摄氏度到50摄氏度；主控制器上设置有指示灯接口单元，指示灯接口单元具备6个指示灯，人们可清晰看出传感器的工作状态，使用起来较简便，为家庭生活环境净化带来了便捷。
本发明所设置的温度传感器、湿度传感器、声敏传感器、光敏传感器、CO2浓度传感器、红外线传感器可对室内的环境进行检测，并可将数值发送至无线发射模块，无线发射模块通过无线网发送至无线接收模块，无线接收模块接收信号转换发送至主控制器上，主控制器将空气数据与正常数据进行对比分析，从而控制不同的家居终端工作净化室内环境，红外线传感器可检测室内的红外线指数，若偏低时，则会升高红外线发生器的强度，红外线在空气中起到杀菌去异味的效果，从而保证人们的身体健康，CO2浓度传感器检测浓度偏高时，可控制空气净化器进行工作并及时更换室内空气，温度传感器所检测数值为两个分别为室内地表与室内空气中的温度，若两者温度相差大于5℃时，则会控制家居终端工作，从降低室内地表与室内空气的温度差，使人们的生活环境上更加舒适；通过无线发射模块与无线接收模块的应用，无需使用导线进行连接，传感器的数值通过无线信号发送至单片机上，既节约了导线的用量，同时传输效率较高。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征在于：包括主控制器，所述主控制器的输出端与多个家居终端的输入端电连接，所述多个家居终端包括空调器、加湿器、室内照明控制模块、空气净化器、红外线发生器，所述红外线发生器用于去除室内空气中的细菌；
所述主控制器的输入端与无线接收模块的输出端电连接，所述无线接收模块包括接收单元、第一信号转化单元，所述接收单元接收无线信号，所述第一信号转化单元将接收的无线信号转换成有线信号，所述有线信号被发送至主控制器上；
所述无线接收模块的接收端与无线发射模块的发射端通过无线网络相连接，所述无线发射模块包括有线接收模块、第二信号转化模块、信号放大模块，所述有线接收模块接收传感器所发出的信号，所述第二信号转化模块转换信号，所述信号放大模块将第二信号转化模块所转化的无线信号频率放大后发送；
所述无线发射模块的输入端分别与温度传感器、湿度传感器、声敏传感器、光敏传感器、CO2浓度传感器、红外线传感器的输出端电连接，所述温度传感器用于检测室内的温度且室内温度的具体数值可通过与温度传感器电连接的显示单元显示，所述湿度传感器用于检测室内的潮湿度，所述声敏传感器用于检测声音，所述光敏传感器用于检测光照强度，所述CO2浓度传感器用于检测室内的CO2浓度值，所述红外线传感器用于检测室内的红外线强度。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征在于：所述主控制器内设置有电压检测单元、电流检测单元，所述电压检测单元、电流检测单元分别通过电压互感器和电流互感器实时采集信号转换模块内的电压值或电流值。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征在于：所述主控制器外侧设置有后台通信接口单元，所述后台通信接口单元可连接以太网通信模块、GPRS通信模块、3G/4G通信模块、WIFI通信模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征在于：所述主控制器型号为STM32F107，软件采用uC/OS-III实时操作系统。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征在于：所述温度传感器可以采集室内空气与室内地面两处的温度，采集温度范围为-10摄氏度到50摄氏度。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征在于：所述主控制器上设置有指示灯接口单元，所述指示灯接口单元具备6个指示灯。
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