CN108055181A - 一种智能家居无线控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能家居无线控制系统，各个传感器节点之间通过连接无线传输模块以自组网的方式与主控制器连接构成家庭内部网络；传感器节点将采集到的数据经家庭内部网络以无线的方式传输至主控制器；设备工况接入模块用于接入各设备的实时运行工况数据；信息采集模块用于定时定量检测采集指定监测管理段的电压、电流、频率、负载、电场强度和磁场强度；远程服务器用于接收并标准化集中存储所述主控制器所发送的数据，同时根据这些数据采用多分组差分进化算法优化计算得到有利于改善家居情况的设备群联合调度方案。本发明可实现用户通过不同智能终端进行浏览查看并控制室内设备的功能，同时具有客户端操作成本低、维护成本低等优点。

Description

一种智能家居无线控制系统
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无线控制系统。
背景技术
科学的飞速发展下智能便捷逐渐成为日常需求，智能设备被更多的人选择接受，如今的智能设备早已囊括了生活中的吃穿住行。而智能家居则是智能生活的一大重点。家庭作为是人类生活的港湾，智能家居则可以让这个港湾变得更加多元化。科技的发展带动着人们需求的不断提高，智能家居日新月异的发展也是人类生活水平提高的必然趋势。也正因为这样的发展趋势，使得我国在智能家居及相关衍生行业上不断地进行技术创新与改进，在各个方面取得了突出的成就。
在当今时代物联网的背景下，生活中越来越多的产品被纳入物联网的范畴中，智能家居的概念和实施技术也有别于传统意义上的智能家居。早期的智能家居系统是通过控制技术，综合布线技术和通信技术从而实现对家庭内部的各种电子产品进行有效的连接与控制。这种技术使得其必须对原有设施进行很大的改动，耗时耗力且耗费巨大。伴随着无线传感网络技术和软件开发技术的飞速发展，各种新兴的智能设备不断的革新，人们基于无线传感的智能家居方式已经开始在以绝对优势逐渐替代传统的布线方式。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种智能家居无线控制系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种智能家居无线控制系统，包括远程服务器、主控制器、各个控制终端、若干传感器、设备工况接入模块和信息采集模块，
各个传感器节点之间通过连接无线传输模块以自组网的方式与主控制器连接构成家庭内部网络；传感器节点将采集到的数据经家庭内部网络以无线的方式传输至主控制器；
所述设备工况接入模块用于接入各设备的实时运行工况数据；
所述信息采集模块由各个功能检测模块组成，用于定时定量检测采集指定监测管理段的电压、电流、频率、负载、电场强度和磁场强度，
所述主控制器用于接收各传感器、信息采集模块和设备工况接入模块所发送的数据，并将这些数据经互联网发送至远程服务器，同时接收来自于远程服务器以及人机交互界面的指令，经家庭网关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对家庭范围内环境参数的采集和设备状态的修改；
所述远程服务器用于接收并标准化集中存储所述主控制器所发送的数据，同时根据这些数据采用多分组差分进化算法优化计算得到有利于改善家居情况的设备群联合调度方案。
优选地，还包括：
家居设备情况预报子模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的设备工况数据生成短期设备情况预报信息，供远程服务器使用；
家居电力情况预报子模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的电力信息生成短期电力情况预报信息，供远程服务器使用。
优选地，所述远程服务器包括应用服务器与数据库服务器；所述应用服务器可以为远程用户的操控提供运行环境；当用户需要远程与室内设备进行查看时，通过Web浏览器即可浏览到室内的所有家居设备状态；当用户根据不同情况欲修改家居的状态时，通过浏览器向服务器发送WEB请求，经服务器寻找页面后，将文档即结果传输回Web浏览器给用户，可以实时有效地实现这一操作；与此同时，操作的反馈结果也及时的返回至服务器，达到准确有效的控制目的；所述数据库服务器作为智能家居控制系统的数据库部署中心，存储一定区域范围内所有用户的相关信息，以及与用户密切相关的家庭中所有设备、传感器的运行状态和历史记录。
优选地，还包括：
报警模块，用于根据家居设备情况预报子模块以及家居电力情况预报子模块的评估结果进行启闭，通过短信编辑模块发送短信的方式进行预警，用户回复短信后方可解除警报，若用户在15分钟内未回复短信，则启动应急切断模块。
优选地，还包括：
应急切断模块，用于进行相关危险设备、危险电路的切断操作。
优选地，所述主控制器选取ARM11内核做处理器并配有触摸屏的OK6410开发板，设有连接USB的WIFI模块，选用Linux作为其操作系统，移植Qt辅助函数库。
优选地，所述检测模块包括电压传感器、电流传感器、频率检测模块、负载检测模块、电场强度检测模块、磁场强度检测模块。
优选地，所述主控制器上内载一控制命令预览模块，用于接收远程服务器所发送的控制命令进行控制命令的模拟展示，并将展示的过程发送到人机交互模块进行显示，同时用于控制命令的确认或取消。
优选地，所述各个控制终端上均设有若干设备接口，用于通过无线连接的方式与家居设备进行连接。
本发明可实现用户通过不同智能终端进行浏览查看并控制室内设备的功能，同时具有客户端操作成本低、维护成本低等优点，达到了家电设备的物联网以及家电状态信息的记住控制和管理目的，具有一定的应用前景；基于家居设备以及家居电力情况进行家居设备的合理控制，提高了整个家居系统的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例智能家居无线控制系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种智能家居无线控制系统，包括远程服务器、主控制器、各个控制终端、若干传感器、设备工况接入模块和信息采集模块，所述传感器至少包括温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器以及有害气体浓度检测传感器、光照度传感器；
各个传感器节点之间通过连接无线传输模块以自组网的方式与主控制器连接构成家庭内部网络；传感器节点将采集到的数据经家庭内部网络以无线的方式传输至主控制器；
所述设备工况接入模块用于接入各设备的实时运行工况数据；
所述信息采集模块由各个功能检测模块组成，用于定时定量检测采集指定监测管理段的电压、电流、频率、负载、电场强度和磁场强度，
所述主控制器用于接收各传感器、信息采集模块和设备工况接入模块所发送的数据，并将这些数据经互联网发送至远程服务器，同时接收来自于远程服务器以及人机交互界面的指令，经家庭网关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对家庭范围内环境参数的采集和设备状态的修改；
所述远程服务器用于接收并标准化集中存储所述主控制器所发送的数据，同时根据这些数据采用多分组差分进化算法优化计算得到有利于改善家居情况的设备群联合调度方案。
家居设备情况预报子模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的设备工况数据生成短期设备情况预报信息，供远程服务器使用；
家居电力情况预报子模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的电力信息生成短期电力情况预报信息，供远程服务器使用；
报警模块，用于根据家居设备情况预报子模块以及家居电力情况预报子模块的评估结果进行启闭，通过短信编辑模块发送短信的方式进行预警，每5分钟重复发送短信一次，所发送的短信内容至少包括所可能带来的安全影响、以及目前各功能检测模块和传感器模块所检测到的数据；用户回复短信后方可解除警报，若用户在15分钟内未回复短信，则启动应急切断模块。优选地，可根据需要进行接收短信手机号码的编辑，可以为两个或两个以上。
应急切断模块，用于进行相关危险设备、危险电路的切断操作。
所述远程服务器包括应用服务器与数据库服务器；所述应用服务器可以为远程用户的操控提供运行环境；当用户需要远程与室内设备进行查看时，通过Web浏览器即可浏览到室内的所有家居设备状态；当用户根据不同情况欲修改家居的状态时，通过浏览器向服务器发送WEB请求，经服务器寻找页面后，将文档即结果传输回Web浏览器给用户，可以实时有效地实现这一操作；与此同时，操作的反馈结果也及时的返回至服务器，达到准确有效的控制目的；所述数据库服务器作为智能家居控制系统的数据库部署中心，存储一定区域范围内所有用户的相关信息，以及与用户密切相关的家庭中所有设备、传感器的运行状态和历史记录。
所述主控制器选取ARM11内核做处理器并配有触摸屏的OK6410开发板，设有连接USB的WIFI模块，选用Linux作为其操作系统，移植Qt辅助函数库。
所述检测模块包括电压传感器、电流传感器、频率检测模块、负载检测模块、电场强度检测模块、磁场强度检测模块。
所述主控制器上内载一控制命令预览模块，用于接收远程服务器所发送的控制命令进行控制命令的模拟展示，并将展示的过程发送到人机交互模块进行显示，同时用于控制命令的确认或取消。
所述各个控制终端上均设有若干设备接口，用于通过无线连接的方式与家居设备进行连接。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能家居无线控制系统，包括远程服务器、主控制器、各个控制终端、若干传感器、设备工况接入模块和信息采集模块，其特征在于，
各个传感器节点之间通过连接无线传输模块以自组网的方式与主控制器连接构成家庭内部网络；传感器节点将采集到的数据经家庭内部网络以无线的方式传输至主控制器；
所述设备工况接入模块用于接入各设备的实时运行工况数据；
所述信息采集模块由各个功能检测模块组成，用于定时定量检测采集指定监测管理段的电压、电流、频率、负载、电场强度和磁场强度，
所述主控制器用于接收各传感器、信息采集模块和设备工况接入模块所发送的数据，并将这些数据经互联网发送至远程服务器，同时接收来自于远程服务器以及人机交互界面的指令，经家庭网关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对家庭范围内环境参数的采集和设备状态的修改；
所述远程服务器用于接收并标准化集中存储所述主控制器所发送的数据，同时根据这些数据采用多分组差分进化算法优化计算得到有利于改善家居情况的设备群联合调度方案。
2.如权利要求1所述的一种智能家居无线控制系统，其特征在于，还包括：
家居设备情况预报子模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的设备工况数据生成短期设备情况预报信息，供远程服务器使用；
家居电力情况预报子模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的电力信息生成短期电力情况预报信息，供远程服务器使用。
3.如权利要求1所述的一种智能家居无线控制系统，其特征在于，所述远程服务器包括应用服务器与数据库服务器；所述应用服务器可以为远程用户的操控提供运行环境；当用户需要远程与室内设备进行查看时，通过Web浏览器即可浏览到室内的所有家居设备状态；当用户根据不同情况欲修改家居的状态时，通过浏览器向服务器发送WEB请求，经服务器寻找页面后，将文档即结果传输回Web浏览器给用户，可以实时有效地实现这一操作；与此同时，操作的反馈结果也及时的返回至服务器，达到准确有效的控制目的；所述数据库服务器作为智能家居控制系统的数据库部署中心，存储一定区域范围内所有用户的相关信息，以及与用户密切相关的家庭中所有设备、传感器的运行状态和历史记录。
4.如权利要求1所述的一种智能家居无线控制系统，其特征在于，还包括：
报警模块，用于根据家居设备情况预报子模块以及家居电力情况预报子模块的评估结果进行启闭，通过短信编辑模块发送短信的方式进行预警，用户回复短信后方可解除警报，若用户在15分钟内未回复短信，则启动应急切断模块。
5.如权利要求1所述的一种智能家居无线控制系统，其特征在于，还包括：
应急切断模块，用于进行相关危险设备、危险电路的切断操作。
6.如权利要求1所述的一种智能家居无线控制系统，其特征在于，所述主控制器选取ARM11内核做处理器并配有触摸屏的OK6410开发板，设有连接USB的WIFI模块，选用Linux作为其操作系统，移植Qt辅助函数库。
7.如权利要求1所述的一种智能家居无线控制系统，其特征在于，所述检测模块包括电压传感器、电流传感器、频率检测模块、负载检测模块、电场强度检测模块、磁场强度检测模块。
8.如权利要求1所述的一种智能家居无线控制系统，其特征在于，所述主控制器上内载一控制命令预览模块，用于接收远程服务器所发送的控制命令进行控制命令的模拟展示，并将展示的过程发送到人机交互模块进行显示，同时用于控制命令的确认或取消。
9.如权利要求1所述的一种智能家居无线控制系统，其特征在于，所述各个控制终端上均设有若干设备接口，用于通过无线连接的方式与家居设备进行连接。
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