CN108010236B - 一种智能家居安全监控系统 - Google Patents
一种智能家居安全监控系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108010236B CN108010236B CN201711288557.XA CN201711288557A CN108010236B CN 108010236 B CN108010236 B CN 108010236B CN 201711288557 A CN201711288557 A CN 201711288557A CN 108010236 B CN108010236 B CN 108010236B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- intrusion target
- sensor
- node
- intrusion
- sleep
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
- G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
- G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
本发明提供了一种智能家居安全监控系统，包括依次通信连接的基于无线传感器网络的跑道交通信息采集装置、跑道入侵分析装置和跑道入侵控制装置。本发明基于无线传感器网络采集入侵目标探测信号，并根据对入侵目标探测信号与飞行计划信息的分析结果实现对机场助航灯光系统的控制，进而实现跑道入侵防御。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种智能家居安全监控系统。
背景技术
随着经济发展及物联网技术的飞速发展，人们对于家居安全的理解观念产生了巨大的变化，家居安全方面向智能化、方便化、系统化等高端方向发展，传统的家庭防盗监控系统以电话(短信)报警和视频监控为主，前者以红外对管或人体红外感应为入侵检测手段，以声光报警或手机短信作为报警装置，这种传统的防盗系统不能实时监控家居情况，而视频监控，需要人为进行监控，使用很不便，实用性也不强，因此需要对传统的家庭防盗系统进行改进。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种智能家居安全监控系统。
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安全监控系统，包括通信连接的基于无线传感器网络的入侵目标监测装置、监控中心，其中，基于无线传感器网络的入侵目标监测装置用于通过传感器节点采集入侵目标探测信号，并将入侵目标探测信号发送至监控中心。
优选地，所述的监控中心包括数据处理模块和数据显示模块，所述的数据处理模块对入侵目标监测装置发送的入侵目标探测信号进行处理，确定入侵目标所在的位置；所述数据显示模块用于实时显示数据处理模块输出的入侵目标位置信息，并描绘出入侵目标的移动路径。
优选地，所述的监控中心还包括报警模块，一旦数据处理模块接收到入侵目标探测信号，就驱动报警模块进行报警。
优选地，所述的入侵目标监测装置包括多个部署于设定的智能家居安全监控区域内的传感器节点，还包括基站，各传感器节点相互无线通信，并将入侵目标探测信号传感给基站，自组成一个无线传感器网络，基站与监控中心通信连接。
本发明的有益效果为：能对智能家居安全监控区域进行全天候不间断监控，对进入智能家居安全监控区域内的入侵目标进行定位跟踪，辅助监控人员进行对入侵目标的防御方案。
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本发明的结构示意框图；
图2是本发明监控中心的结构示意框图。
附图标记：
入侵目标监测装置1、监控中心2、数据处理模块10、数据显示模块20、报警模块30。
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，本实施例提供的一种智能家居安全监控系统，包括通信连接的基于无线传感器网络的入侵目标监测装置1、监控中心2，其中，基于无线传感器网络的入侵目标监测装置1用于通过传感器节点采集入侵目标探测信号，并将入侵目标探测信号发送至监控中心2。
可选地，如图2所示，所述的监控中心2包括数据处理模块10和数据显示模块20，所述的数据处理模块10对入侵目标监测装置1发送的入侵目标探测信号进行处理，确定入侵目标所在的位置；所述数据显示模块20用于实时显示数据处理模块10输出的入侵目标位置信息，并描绘出入侵目标的移动路径。
可选地，所述的监控中心2还包括报警模块30，一旦数据处理模块10接收到入侵目标探测信号，数据处理模块10就驱动报警模块30进行报警。其中，所述的报警模块30可为设置在保安室内的蜂鸣器或者声光报警器。
可选地，所述的入侵目标监测装置1包括多个部署于设定的智能家居安全监控区域内的传感器节点，还包括基站，各传感器节点相互无线通信，并将入侵目标探测信号传感给基站，自组成一个无线传感器网络，基站与监控中心2通信连接。
可选地，入侵目标监测装置1采用下述的网络模型进行入侵目标监测：
将智能家居安全监控区域划分为多个大小相同的正方形虚拟网格，每个正方形虚拟网格中选出一个传感器节点作为簇头节点，以管理所在正方形虚拟网格内的传感器节点，两个相邻的正方形虚拟网格间传感器节点可以直接相互通信。
本发明上述实施例提供的智能家居安全监控系统，能对智能家居安全监控区域进行全天候不间断监控，对进入智能家居安全监控区域内的入侵目标进行定位跟踪，辅助监控人员进行对入侵目标的防御方案。
在一个实施例中，每个簇头节点时刻处于活动状态，每个簇头节点在网络初始阶段为所在正方形虚拟网格内的传感器节点计算睡眠/工作周期并广播，设Gi表示传感器节点i的睡眠/工作周期，Gi的计算公式为：
式中，Vmax为入侵目标的最大运动速度，Z为方形目标监测区域的边长，S(Mi,o)为传感器节点i所在正方形虚拟网格的簇头节点Mi与方形目标监测区域的中心点之间的距离，Gmax为设定的最大睡眠/工作周期，min[·]表示求取最小值，int(·)表示取整函数；
当传感器节点i接收到簇头节点广播的睡眠/工作周期时，若睡眠/工作周期满足Gi≥th+ts时，传感器节点i按照Gi进入睡眠状态，否则继续保持活动状态，其中th、ts分别为传感器节点从活动状态转换为睡眠状态和从睡眠状态返回活动状态所需要的时间延迟。
在一个实施例中，当第一个传感器节点监测到入侵目标时，该传感器节点向其簇头节点发送检测到入侵目标的消息，簇头节点收到该消息后向周边的传感器节点广播通知，并通过传感器节点多跳转发的方式将该消息发送至基站，基站接收到消息后估计入侵目标在下一时刻的位置，确定入侵目标周围的候选传感器节点，并从候选传感器节点中选出合适的传感器节点，通知选中的传感器节点执行下一时刻的跟踪任务。
当传感器节点的睡眠时间到期后，传感器节点被唤醒并查看是否有入侵目标进入其感应区域或者是否有执行下一时刻的跟踪任务的通知，如果发现入侵目标，传感器节点立刻向自己的簇头节点汇报并在下一睡眠/工作周期保持活动状态以继续监测入侵目标，如果收到通知，则在下一睡眠/工作周期保持活动状态，如果既没有发现入侵目标也没有收到通知，则在下一睡眠/工作周期进入睡眠状态。
可选地，基站可以根据常规的粒子滤波器跟踪算法来估计入侵目标在下一时刻的位置，并将与所述入侵目标在下一时刻的位置在预设距离范围内的传感器节点确定为候选传感器节点。
本发明上述实施例提出了传感器节点的睡眠控制机制，根据睡眠控制机制对传感器节点进行有效的睡眠控制，有利于在满足入侵目标跟踪的前提下降低能耗，延长入侵目标监测装置1的生命周期；本实施例在提供的睡眠控制机制中，设定了传感器节点的睡眠/工作周期的计算公式，该计算公式考虑了传感器节点与方形目标监测区域边界间的距离因素，使得传感器节点能够根据自己所在的位置调整自己的睡眠/工作周期，根据该公式计算的靠近方形目标监测区域中心点的传感器节点具有更长的睡眠/工作周期，消耗的能量相对较少，因此能够将节省的能量更大效率地用于进行数据传输任务，从而有利于节省智能家居安全监控系统的通信成本。
在一个实施例中，所述从候选传感器节点中选出合适的传感器节点，具体包括：
(1)计算各候选传感器节点的状态值，设Wj表示第j个候选传感器节点的状态值，Wj的计算公式为：
式中，Qj、Q0分别为第j个候选传感器节点的当前剩余能量、初始能量，rj为第j个候选传感器节点的通信半径，S(Mj,sink)为第j个候选传感器节点所在正方形虚拟网格的簇头节点到汇聚节点的距离，e为预设的权重系数，且满足e∈(0.6,1)；
(2)从候选传感器节点中选择状态值最大的候选传感器节点作为跟踪节点；
(3)分别计算剩余候选传感器节点与跟踪节点的协作跟踪有效度；
(4)选择协作跟踪有效度最大的候选传感器节点作为下一个跟踪节点；
(5)分别计算剩余候选传感器节点与新选择的跟踪节点的协作跟踪有效度，依次选择协作跟踪有效度最大的候选传感器节点作为下一个跟踪节点，一直持续到选出预设数目的跟踪节点。
在一个实施例中，设跟踪节点为x，Hxy表示剩余的第y个候选传感器节点与跟踪节点x的协作跟踪有效度，Hxy的计算公式为：
式中，Qy为剩余的第y个候选传感器节点剩余能量，Qmin为预设的追踪入侵目标所需的最低能量门限，Bx为跟踪节点x的邻居节点个数，其中邻居节点为传感器节点通信范围内的其他传感器节点，Bx∩By为第y个候选传感器节点与跟踪节点x的相交邻居节点个数，其中，相交邻居节点为既属于所述第y个候选传感器节点的邻居节点且属于跟踪节点x的邻居节点的传感器节点，f(Qy-Qmin)为设定的取值函数，当Qy-Qmin>0时，f(Qy-Qmin)取值为1，当Qy-Qmin≤0时，f(Qy-Qmin)取值为0。
本实施例基于传感器节点的状态值和协作跟踪有效度两个因素动态选择部分传感器节点作为跟踪节点，相对于利于入侵目标周围的所有传感器节点来跟踪入侵目标的方式，能够在有效地的完成跟踪任务的前提下很好地平衡和节省智能家居安全监控系统的通信能量消耗。
本实施例设定了状态值和协作跟踪有效度的计算公式，状态值的计算公式能够较好地衡量单个传感器节点观测跟踪入侵目标的能力，协作跟踪有效度能够较好地衡量传感器节点与跟踪节点间的位置相关度，从而能够从侧面反映该传感器节点与跟踪节点协作观测跟踪入侵目标的能力，因此，基于传感器节点的状态值和协作跟踪有效度两个因素来动态选择部分传感器节点作为跟踪节点，能够在整体上获得更好的跟踪效果，从而为后续监控人员制定针对于入侵目标的防御方案奠定良好的基础。
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 (3)
1.一种智能家居安全监控系统，其特征是，包括通信连接的基于无线传感器网络的入侵目标监测装置、监控中心，其中，基于无线传感器网络的入侵目标监测装置用于通过传感器节点采集入侵目标探测信号，并将入侵目标探测信号发送至监控中心；所述的入侵目标监测装置包括多个部署于设定的智能家居安全监控区域内的传感器节点，还包括基站，各传感器节点相互无线通信，并将入侵目标探测信号传感给基站，自组成一个无线传感器网络，基站与监控中心通信连接；入侵目标监测装置采用下述的网络模型进行入侵目标监测：
将智能家居安全监控区域划分为多个大小相同的正方形虚拟网格，每个正方形虚拟网格中选出一个传感器节点作为簇头节点，以管理所在正方形虚拟网格内的传感器节点，两个相邻的正方形虚拟网格间传感器节点可以直接相互通信；
每个簇头节点时刻处于活动状态，每个簇头节点在网络初始阶段为所在正方形虚拟网格内的传感器节点计算睡眠/工作周期并广播，设Gi表示传感器节点i的睡眠/工作周期，Gi的计算公式为：
式中，Vmax为入侵目标的最大运动速度，Z为方形目标监测区域的边长，S(Mi,o)为传感器节点i所在正方形虚拟网格的簇头节点Mi与方形目标监测区域的中心点之间的距离，Gmax为设定的最大睡眠/工作周期，min[·]表示求取最小值，int(·)表示取整函数；
当传感器节点i接收到簇头节点广播的睡眠/工作周期时，若睡眠/工作周期满足Gi≥th+ts时，传感器节点i按照Gi进入睡眠状态，否则继续保持活动状态，其中th、ts分别为传感器节点从活动状态转换为睡眠状态和从睡眠状态返回活动状态所需要的时间延迟。
2.根据权利要求1所述的一种智能家居安全监控系统，其特征是，所述的监控中心包括数据处理模块和数据显示模块，所述的数据处理模块对入侵目标监测装置发送的入侵目标探测信号进行处理，确定入侵目标所在的位置；所述数据显示模块用于实时显示数据处理模块输出的入侵目标位置信息，并描绘出入侵目标的移动路径。
3.根据权利要求2所述的一种智能家居安全监控系统，其特征是，所述的监控中心还包括报警模块，一旦数据处理模块接收到入侵目标探测信号，就驱动报警模块进行报警。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711288557.XA CN108010236B (zh) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | 一种智能家居安全监控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711288557.XA CN108010236B (zh) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | 一种智能家居安全监控系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108010236A CN108010236A (zh) | 2018-05-08 |
| CN108010236B true CN108010236B (zh) | 2019-12-20 |
Family
ID=62057370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711288557.XA Active CN108010236B (zh) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | 一种智能家居安全监控系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108010236B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107846729B (zh) * | 2017-12-07 | 2020-09-04 | 山东极舜信息科技有限公司 | 一种基于无线传感器网络的煤矿井下人员跟踪系统 |
| CN109087470A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-12-25 | 广州市捍御者信息科技有限公司 | 入侵监控系统和入侵监控方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101013976A (zh) * | 2007-02-05 | 2007-08-08 | 南京邮电大学 | 无线传感器网络的混合入侵检测方法 |
| CN101521872A (zh) * | 2009-02-25 | 2009-09-02 | 南京邮电大学 | 一种基于无线多媒体传感器网络区域目标跟踪方法 |
| CN101877827A (zh) * | 2010-05-18 | 2010-11-03 | 浙江工业大学 | 面向楼宇监测的无线传感器网络数据收集方法 |
| CN202153755U (zh) * | 2011-08-15 | 2012-02-29 | 南京三宝通信技术实业有限公司 | 基于无线传感技术和无线通信技术的监测监控系统 |
-
2017
- 2017-12-07 CN CN201711288557.XA patent/CN108010236B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101013976A (zh) * | 2007-02-05 | 2007-08-08 | 南京邮电大学 | 无线传感器网络的混合入侵检测方法 |
| CN101521872A (zh) * | 2009-02-25 | 2009-09-02 | 南京邮电大学 | 一种基于无线多媒体传感器网络区域目标跟踪方法 |
| CN101877827A (zh) * | 2010-05-18 | 2010-11-03 | 浙江工业大学 | 面向楼宇监测的无线传感器网络数据收集方法 |
| CN202153755U (zh) * | 2011-08-15 | 2012-02-29 | 南京三宝通信技术实业有限公司 | 基于无线传感技术和无线通信技术的监测监控系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108010236A (zh) | 2018-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9619999B2 (en) | Sensor event assessor input/output controller | |
| CN104408872B (zh) | 利用便携式设备提高儿童人身安全的方法 | |
| CN107613465A (zh) | 物资定位系统 | |
| WO2016177192A1 (zh) | 一种求救设备、救援设备及方法及计算机可读存储介质 | |
| CN101872536A (zh) | 一种基于无线传感器网络的入侵监测系统 | |
| CN105046777A (zh) | 一种可穿戴的家庭安防智能钥匙 | |
| CN102103786A (zh) | 一种基于无线通讯技术追踪监护的系统和方法 | |
| CN108010236B (zh) | 一种智能家居安全监控系统 | |
| CN106019968A (zh) | 一种物联网房间人数及房态探测系统及方法 | |
| CN102264128A (zh) | 基于无线传感网的人员实时定位装置 | |
| CN109699012A (zh) | 无人值守地面传感器系统及其通信方法和自组网通信模块 | |
| CN205264076U (zh) | 一种地磁车位检测器和地磁车位检测系统 | |
| CN114446026B (zh) | 一种物品遗忘提醒方法、相应的电子设备及装置 | |
| CN104318398A (zh) | 一种监狱人员定位可视化管理系统 | |
| CN106781332A (zh) | 通过扫地机器人实现报警的方法及系统 | |
| CN104574749A (zh) | 无线远程监控防盗系统 | |
| CN105867105A (zh) | 一种智能手表及智能监护装置 | |
| CN109600758B (zh) | 一种基于rss的人流量监测方法 | |
| CN204360208U (zh) | 一种基于物联网的防盗与远程监控系统 | |
| CN208044822U (zh) | 一种适用于村镇和人口密集区域的山洪入户预警系统 | |
| CN104680753A (zh) | 一种基于无线传感技术的人体跌倒检测系统 | |
| CN105374156A (zh) | 一种大型场所物联网安全智能监控系统 | |
| CN108001700B (zh) | 一种基于无线传感器网络的机场跑道入侵防御系统 | |
| CN203366473U (zh) | 一种激光栅警戒网 | |
| CN204360413U (zh) | 一种监狱人员定位可视化管理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20191125 Address after: 102403 460 meters south of the village committee, Baizhuang village, Liulihe Town, Fangshan District, Beijing Applicant after: Beijing shanglayer Shengtai Technology Co., Ltd Address before: 537100 people's East Road, Xishan Town, Guiping, Guigang City, the Guangxi Zhuang Autonomous Region, No. 118 Applicant before: Zhu Mingjun |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |