CN108833239A - 一种基于nb-iot的智能家居监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IOT的智能家居监控系统，包括家居设备、家居监控中心和报警系统，家居设备包括第一无线通信模块、监测模块、电力设备、燃气设备和用水设备，家居监控中心包括中央处理器、第二无线模块和网络接入模块，报警系统包括红外探测器、门窗探测器、烟雾探测器、燃气探测器和警报器，报警系统连接有安防设备，监测模块对电力设备、燃气设备和用水设备的运行情况进行监测，获得的监测数据通过第一无线模块发送到第二无线模块，第二无线模块将监测数据发送到中央处理器。本发明通过监测模块对电力设备、煤气设备和用水设备的监测来实现对家居进行实时监控的目的。

Description

一种基于NB-IOT的智能家居监控系统
技术领域
本发明涉及物联网控制技术领域，尤其涉及一种基于NB-IOT的智能家居监控系统。
背景技术
物联网技术的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机，随着互联网技术的发展和各种硬件、应用软件的极大丰富，物联网技术也得到了极大的发展。物联网被视为互联网的应用拓展，物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点，NB-IoT是物联网领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，目前，对NB-IoT技术的具体应用越来越多，例如智能家居技术，智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境，物联网技术的要义就是物物相连，信息互通。当前的物联网系统中，通过网络和传感器实现互联控制已经是人所公知的技术了，例如智能家居，通过统一的家居控制器实现对家庭中入网设备或系统的控制，但是，智能家居目前主要只能控制一些电灯、电视、冰箱和空调等电器，现有的智能家居系统结构组成较为简单，无法有效的对家居进行实时有效的监控。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中智能家居系统结构组成较为简单，对家居的监控覆盖面较小，无法有效的对家居进行实时有效监控的问题，而提出的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，包括家居设备、家居监控中心、报警系统和NB-IOT网络，所述家居设备包括第一无线通信模块、监测模块、电力设备、燃气设备和用水设备，所述家居监控中心包括中央处理器、第二无线模块和网络接入模块，所述报警系统包括红外探测器、门窗探测器、烟雾探测器、燃气探测器和警报器，所述报警系统连接有安防设备，所述监测模块对电力设备、燃气设备和用水设备的运行情况进行监测，获得的监测数据通过第一无线模块发送到第二无线模块，第二无线模块将监测数据发送到中央处理器，所述中央处理器通过网络接入模块与NB-IOT网络信息连接，所述NB-IOT网络与个人终端信息连接，所述安防设备为报警系统的输入输出端，所述报警系统对安防设备的运行状态进行监测，获得的监测数据传输到家居监控中心。
优选的，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均包括编码模块和高频发射模块。
优选的，所述监测数据包括电、水、气的消耗量，还包括电力设备、水力设备和用气设备的实时状态。
优选的，所述中央处理器将监测数据进行处理，并实时传输到NB-IOT网络的后台进行备份。
优选的，所述家居监控中心还包括外壳，所述外壳的外侧壁嵌设有触摸显示屏，所述中央处理器、第二无线模块和网络接入模块均通过螺丝与外壳的内部固定相连，所述触摸显示屏通过导线与中央处理器信息相连。
优选的，所述安防设备包括门、窗和摄像头。
优选的，所述警报器为与各种探测器信息连接的高音喇叭，所述警报器与中央处理器信息连接。
优选的，所述个人终端包括手机、平板电脑和计算机。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，具备以下有益效果：
1、该基于NB-IOT的智能家居监控系统，通过监测模块的设置，电力设备、煤气设备和用水设备的实时数据被监测模块收集，监测模块获得的监测数据进入第一无线通信模块中的编码模块进行信号调制，无线通信模块必须经过信号调制才能正常工作，调制好的监测数据通过高频发射模块无线传输到第二无线通信模块，第二无线通信模块将接收到的监测数据传输到中央处理器，中央处理器将监测数据通过网络接入模块传输到NB-IOT网络上，并且在NB-IOT网络的后台云端进行储存备份，用户可以随时通过手机或计算机等个人终端对后台数据进行查看，通过监测模块对电力设备、煤气设备和用水设备的实时监测，从而对家居的监控覆盖面大，并且有效的对家居进行实时监控。
2、该基于NB-IOT的智能家居监控系统，通过报警系统的设置，报警系统中的红外探测器布置在大门口处，可以探测大门口处是否有来访者，门窗探测器可以监测门窗的开合状态，并且可以探测门窗是否遭到外力的破坏，烟雾探测器和煤气探测器分别可以监测到房屋内是否发生火灾和房屋内煤气是否泄漏，所有探测器监测到的信息都发送给中央处理器进行分析处理，对于严重的事故，报警系统3直接向119或110报警中心进行报警，从而加强了智能家居的安全性。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过监测模块对电力设备、煤气设备和用水设备的实时监测来实现对家居的监控覆盖面大，并且有效的对家居进行实时监控的目的。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统的工作原理图；
图2为本发明提出的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统的家居监控中心的工作原理图；
图3为本发明提出的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统的报警系统的工作原理图。
图中：1家居设备、2家居监控中心、3报警系统。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-3，一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，包括家居设备1、家居监控中心2、报警系统3和NB-IOT网络，家居设备1包括第一无线通信模块、监测模块、电力设备、燃气设备和用水设备，家居监控中心2包括中央处理器、第二无线模块和网络接入模块，报警系统3包括红外探测器、门窗探测器、烟雾探测器、燃气探测器和警报器，报警系统3连接有安防设备，监测模块对电力设备、燃气设备和用水设备的运行情况进行监测，电力设备中的监测模块为电流监测计量模块，对通导到用电设备的电流电量进行计量，计量单位为千瓦时，燃气设备中的监测设备为气流监测计量模块，对传导到燃气使用设备的天然气量进行计量，计量单位为立方米，用水设备中的监测模块为水流监测计量模块，对传导到用水设备的自来水量进行计量，计量单位为立方米，获得的监测数据通过第一无线模块发送到第二无线模块，第二无线模块将监测数据发送到中央处理器，中央处理器通过网络接入模块与NB-IOT网络信息连接，并且将监测数据传输到NB-IOT网络的后台进行储存备份，NB-IOT网络与个人终端信息连接，使用户可以随时通过个人终端对家居设备进行监控，并且NB-IOT网络部署于LTE网络中,可以很方便直接与互联网通信,并且覆盖广，速率快，能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，具有不可比拟的优越性，安防设备为报警系统3的输入输出端，报警系统3对安防设备的运行状态进行监测，安防设备包括门、窗和摄像头，红外探测器布置在大门口处，可以探测大门口处是否有来访者，门窗探测器可以监测门窗的开合状态，并且可以探测门窗是否遭到外力的破坏，烟雾探测器和煤气探测器分别可以监测到房屋内是否发生火灾和房屋内煤气是否泄漏，所有探测器监测到的信息都发送给中央处理器进行分析处理，对于严重的事故，报警系统3直接向119或110报警中心进行报警，中央处理器将处理过的信息通过网络接入模块实时传输到NB-IOT网络中的后台进行储存备份，用户可以随时通过手机或计算机等个人终端对后台数据进行查看。
第一无线通信模块和第二无线通信模块均包括编码模块和高频发射模块，监测模块获得的监测数据进入第一无线通信模块中的编码模块进行信号调制，无线通信模块必须经过信号调制才能正常工作，调制好的监测数据通过高频发射模块无线传输到第二无线通信模块，第二无线通信模块将接收到的监测数据传输到中央处理器。
监测数据包括电、水、气的消耗量，还包括电力设备、水力设备和用气设备的实时状态，例如当打开空调时，监测模块获取到空调实时使用电量的数据，以便于用户月末时能统计详细的用电量，并且用户在家外即可了解和控制空调的使用状况。
中央处理器将监测数据储存，并实时传输到NB-IOT网络的后台进行备份，当用户忙于工作或其他事情时，第一时间没法查看到监测数据，可以后续在后台中查看，以免漏掉重要信息，并且当备份的监测数据足够多时，云分析平台可根据监测数据进行大数据分析，例如，对用户电力使用的高峰期和低谷期进行统计，并预测用户在此时段的行为动作，从而更好的服务用户。
家居监控中心2还包括外壳，外壳的外侧壁嵌设有触摸显示屏，中央处理器、第二无线模块和网络接入模块均通过螺丝与外壳的内部固定相连，触摸显示屏通过导线与中央处理器信息相连，当用户在家时人们对于无线远程控制的需求并不是迫切的，因为大家普遍习惯了手动亲自控制，因此用户可以通过触摸显示屏直接对家居监控中心2进行设定和控制。
警报器为与各种探测器信息连接的高音喇叭，警报器与中央处理器信息连接，监测到的数据可以通过警报器进行语音播报，使用户不需要对着个人终端显示屏查看，加强了用户的体验，并且当监测到某些危险情况时，例如煤气泄漏、火灾、小偷入室时，可发出急促高昂的声音进行警报。
个人终端包括手机、平板电脑和计算机，这些设备均能上网，并且能对页面进行操作，从而可以通过程序与NB-IOT网络进行连接，并且通过专门的用户标识与自己的智能家居系统相绑定，从而进行监测和控制。
本发明中，电力设备、煤气设备和用水设备的实时数据被监测模块收集，监测模块获得的监测数据进入第一无线通信模块中的编码模块进行信号调制，无线通信模块必须经过信号调制才能正常工作，调制好的监测数据通过高频发射模块无线传输到第二无线通信模块，第二无线通信模块将接收到的监测数据传输到中央处理器，中央处理器将监测数据通过网络接入模块传输到NB-IOT网络上，并且在NB-IOT网络的后台云端进行储存备份，用户可以随时通过手机或计算机等个人终端对后台数据进行查看，通过监测模块对电力设备、煤气设备和用水设备的实时监测，从而对家居的监控覆盖面大，并且有效的对家居进行实时监控，通过报警系统3的设置，报警系统3中的红外探测器布置在大门口处，可以探测大门口处是否有来访者，门窗探测器可以监测门窗的开合状态，并且可以探测门窗是否遭到外力的破坏，烟雾探测器和煤气探测器分别可以监测到房屋内是否发生火灾和房屋内煤气是否泄漏，所有探测器监测到的信息都发送给中央处理器进行分析处理，对于严重的事故，报警系统3直接向119或110报警中心进行报警，从而加强了智能家居的安全性。
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 (8)

1.一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，包括家居设备（1）、家居监控中心（2）、报警系统（3）和NB-IOT网络，其特征在于，所述家居设备（1）包括第一无线通信模块、监测模块、电力设备、燃气设备和用水设备，所述家居监控中心（2）包括中央处理器、第二无线模块和网络接入模块，所述报警系统（3）包括红外探测器、门窗探测器、烟雾探测器、燃气探测器和警报器，所述报警系统（3）连接有安防设备，所述监测模块对电力设备、燃气设备和用水设备的运行情况进行监测，获得的监测数据通过第一无线模块发送到第二无线模块，第二无线模块将监测数据发送到中央处理器，所述中央处理器通过网络接入模块与NB-IOT网络信息连接，所述NB-IOT网络与个人终端信息连接，所述安防设备为报警系统（3）的输入输出端，所述报警系统（3）对安防设备的运行状态进行监测，获得的监测数据传输到家居监控中心（2）。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，其特征在于，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均包括编码模块和高频发射模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，其特征在于，所述监测数据包括电、水、气的消耗量，还包括电力设备、水力设备和用气设备的实时状态。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，其特征在于，所述中央处理器将监测数据进行处理，并实时传输到NB-IOT网络的后台进行备份。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，其特征在于，所述家居监控中心（2）还包括外壳，所述外壳的外侧壁嵌设有触摸显示屏，所述中央处理器、第二无线模块和网络接入模块均通过螺丝与外壳的内部固定相连，所述触摸显示屏通过导线与中央处理器信息相连。
6.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，其特征在于，所述安防设备包括门、窗和摄像头。
7.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，其特征在于，所述警报器为与各种探测器信息连接的高音喇叭，所述警报器与中央处理器信息连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能家居监控系统，其特征在于，所述个人终端包括手机、平板电脑和计算机。
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Application publication date: 20181116

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