CN109613299A - 震动检测装置、方法、智能门锁及系统 - Google Patents

震动检测装置、方法、智能门锁及系统 Download PDF

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CN109613299A CN201811355642.8A CN201811355642A CN109613299A CN 109613299 A CN109613299 A CN 109613299A CN 201811355642 A CN201811355642 A CN 201811355642A CN 109613299 A CN109613299 A CN 109613299A
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孟亚彬
游延筠
游震春
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明公开了一种震动检测装置、方法、智能门锁及系统，该装置包括：加速度传感器模块、微控制器模块及无线通讯模块。加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块；微控制器模块用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件。无线通讯模块用于将所述微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。本装置能够精确有效的检测震动事件，且本装置结构简单，成本低。

Description

震动检测装置、方法、智能门锁及系统
技术领域
本发明涉及物联网领域，更具体地，涉及一种震动检测装置、方法、智能门锁及系统。
背景技术
随着社会经济水平的发展，现在人们的生活追求个性化、自动化、追求快节奏，追求充满乐趣的生活方式，生命安全与财产安全称为必要性，生活家居要求一种个性化、智能化、安全化。家庭、办公室、商业场所等领域，对安防的需求不断增长，安防产品也多种多样。
安防产品从专业走向普及，从企事业单位走向家庭的趋势已经非常明朗。目前市场上的安防产品，一般采用门磁、红外、视频录制等方式工作，即传统的安防产品有红外线探测器、门磁开关报警器以及视频监控器等，以上工作方式存在应用场合局限、耗电大、成本高等问题。
随着技术的进步，现有的智能家居系统中也设置了更加智能化的安防系统，即智能电子技术在现实生活中的智能家居电子产品中得到广泛应用，而计算机网络与通讯技术的应用，给人们的家居生活带来了全新的感受，但是关于安防产品的控制手段却没有很好的应用在智能系统上。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种震动检测装置、方法、智能门锁及系统，以解决上述问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种震动检测装置，该装置包括加速度传感器模块、微控制器模块及无线通讯模块；加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至微控制器模块；微控制器模块用于根据震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当最大震动幅度大于最大震动幅度阈值或震动能量大于震动能量阈值时，判定发生震动事件；无线通讯模块用于将微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。
第二方面，本发明实施例提供了一种震动检测方法，该方法应用于震动检测装置，所述震动检测装置包括加速度传感器模块、微控制器模块以及无线通讯模块；震动检测方法包括：加速度传感器模块实时检测震动数据，并将检测到的震动数据传输至微控制器模块；微控制器模块根据震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与微控制器内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当最大震动幅度大于最大震动幅度阈值或震动能量大于震动能量阈值时判定发生震动事件；无线通讯模块将微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。
第三方面，本发明实施例提供了一种智能门锁，所述智能门锁包括：智能门锁壳体、震动检测装置、锁控装置、图像采集装置和信息发送装置，所述震动检测装置置于所述智能门锁壳体内部，所述震动检测装置包括加速度传感器模块、微控制器模块以及无线通讯模块，所述加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块，所述微控制器模块用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件，所述锁控装置用于开启或锁死门锁，所述图像采集装置用于采集图像信息和/或视频信息，所述信息发送装置用于发送所述图像采集装置采集的图像信息和/或视频信息。
第四方面，本发明实施例提供了一种智能控制系统，所述智能控制系统包括：震动检测装置、网关、路由设备、服务器以及终端设备，震动检测装置包括加速度传感器模块、微控制器模块以及无线通讯模块；加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块；微控制器模块用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件；所述无线通讯模块用于将所述微控制器模块判断的震动事件上传至网关，所述网关将所述震动事件通过所述路由设备发送至所述服务器或者终端设备。
相对于现有技术，本发明实施例提出的一种震动检测装置、方法、智能门锁及系统，通过加速度传感器模块检测震动数据并传输至所述微控制器模块；通过微控制器模块根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件，通过无线通讯模块将所述微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。本申请基于加速度传感器进行震动检测，检测精度高，应用场合十分广泛，另外本装置设计简单，在很大程度上能够节约成本，即本方案具有成本低的优势。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种网络系统的结构示意图；
图2示出了本申请一实施例提出的一种震动检测装置的结构框图；
图3示出了本申请一实施例提出的单次震动数据趋势图；
图4示出了本申请一实施例提出一种震动检测方法的流程图；
图5示出了本申请一实施例提出一种震动检测方法的详细流程图；
图6示出了本申请一实施例提出的一种智能门锁的结构示意图；
图7示出了本申请一实施例提出的一种智能控制系统的结构示意图；
图8示出了本申请一实施例提出的一种智能控制系统的声光装置结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号或字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
Zigbee技术(ZigBee Technology，紫蜂技术)是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。简单的说，ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。
而随着ZigBee技术的发展，更多的物联网系统中也开始采用ZigBee技术。例如，可以在基于ZigBee协议构建的ZigBee网络中配置一ZigBee网关，该ZigBee网关可以与路由器交互，从而将ZigBee网络与以太网连通，而待加入到ZigBee网络的电子设备可以通过与ZigBee网关建立网络连接，从而接入到ZigBee网络。ZigBee设备可以分为两大类：ZigBee网关和ZigBee子设备。
为了便于详细说明本申请方案，下面先将结合附图对本申请所应用环境进行介绍。
请参阅图1，为本申请实施例提供的一种网络系统10，该网络系统10包括：终端设备11、服务器12、ZigBee网关13、子设备14以及路由器15。其中，ZigBee网关13为基于ZigBee协议搭建，子设备14可以是预先加入ZigBee网关13中的设备，例如，子设备可以是网关出厂时网关所归属套件中的设备；也可以是后续通过用户操作连接至ZigBee网关13中的设备。作为一种实施方式，子设备14可以基于ZigBee协议与ZigBee网关13建立网络连接，从而加入到ZigBee网络中。例如，子设备14可以通过ZigBee协议接收终端设备11所发送的控制指令，该控制指令可以控制子设备14执行与控制指令相对应的子设备的场景和/或自动化的动作。
需要说明的是，本申请实施例中，ZigBee网关13和子设备14统称为ZigBee设备。
ZigBee网关13以及终端设备11均可以与路由器15连接，并通过路由器15接入到以太网中，路由器15通过2G/3G/4G/5G、WIFI等接入服务器12。例如，ZigBee网关13以及终端设备11可以将获取的信息存储到服务器12中。可选的，终端设备11可以通过2G/3G/4G/5G、WIFI等与服务器12建立网络连接，从而可以获取服务器12下发的数据。
针对现有安防产品应用场合局限、耗电大、成本高等问题，本申请基于加速度传感器进行震动检测，检测精度更高，应用场合十分广泛，在无震动时震动传感器设置为睡眠模式，如此可降低装置的功耗，提高震动装置的续航时间，另外本装置设计简单，在很大程度上能够节约成本，即本方案具有成本低的优势。
下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。
请参阅图2，本申请一实施例提出的一种震动检测装置100，该装置包括加速度传感器模块110、微控制器模块120及无线通讯模块130。加速度传感器模块110与微控制器模块120电连接，同理，微控制器模块120与无线通讯模块130电连接。
加速度传感器模块110，用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块120。微控制器模块120，用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块120内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当最大震动幅度大于最大震动幅度阈值或震动能量大于震动能量阈值时，判定发生震动事件。无线通讯模块130，用于将所述微控制器模块120判断的震动事件上传至上位机。
加速度传感器模块110是一种能够测量加速度的加速度传感器，常用的加速度传感器有单轴加速度传感器、二轴加速度传感器、三轴加速度传感器及三轴陀螺仪等，具体使用哪一种加速度传感器来检测震动数据在此不做限定。需要说明的是三轴加速度传感器的量程可以为±1.5g～6g，供电电压为2.2V～3.6V，采样频率可以设定为50Hz～100Hz，而三轴陀螺仪的量程可以取±250°～500°。
本实施例中可以将加速度传感器110安装于智能门锁上，加速度传感器模块110用于检测智能门锁的加速度，并输出相应的电压信号，所述电压信号也称为加速信号，这些加速度信号构成震动数据。
无震动情况下，加速度传感器模块110可以被配置为动作唤醒模式。动作唤醒模式是指震动数据大于唤醒阈值时，就会产生一个触发电平中断，利用这个触发电平中断来唤醒通知、微控制器模块120采集数据。当加速度传感器110检测到震动数据后，利用比较器将所述震动数据与预设的唤醒阈值进行比较，如果震动数据小于唤醒阈值，则不唤醒微控制器模块120产生电平中断，如果震动数据大于唤醒阈值，则唤醒微控制器模块120产生电平中断。唤醒阈值既可以存储在加速度寄存器中，也可以存储在内存空间中，所述加速度寄存器与微控制器模块120连接，主要用于存储预设的唤醒阈值参数信息，这里就不对其做详细介绍。
当震动数据大于唤醒阈值时，加速度传感器模块110唤醒微控制器模块120，并将采集的设定时间区间内的震动数据传输给微控制器模块120。当震动数据小于唤醒阈值时，加速度传感器模块110继续实时检测震动数据，本实施例给出了单次震动数据趋势图，详细请参阅图3，单个震动数据可以为负数，也可以为正数。例如，检测到的震动数据为-1048、3779、904等。
可以预先对加速度传感器模块110和微控制器模块120进行设定。例如，预先设定加速度传感器模块110的唤醒阈值，微控制器模块120的最大震动幅度阈值、震动能量阈值和静止能量阈值。还可以预先将加速度传感器模块110配置为动作唤醒模型，将微控制器模块120和无线通讯模块130配置为睡眠模式。
微控制器模块120可以包括微控制器(Microcontroller Unit，MCU)，微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。微控制器可用于各个领域，例如，电机控制、游戏设备、楼宇安全与门禁控制等，本实施例中将微控制器应用于门禁控制中。
本实施例中在无震动的时候，微控制器模块120为睡眠模式。当接收到加速度传感器模块110传输的震动数据时微控制器模块120被唤醒，唤醒以后微控制器模块120根据传输的震动数据计算出最大震动幅度和震动能量。
最大震动幅度用于描述震动的最大强度，通过计算设定时间区间内最大震动数据与设定时间区间内最小震动数据的差值获得。例如设定时间区间内采集的震动数据为x，x表示的是加速度数据集，最大震动数据为Max(x)，最小震动数据为Min(x)，则最大震动幅度Max_amp＝Max(x)-Min(x)，其中最大震动数据和最小震动数据是通过在数据集x中直接逐一对比找出的最大值和最小值。
震动能量用于描述震动的强度即持续情况，通过计算设定时间区间内的震动数据的方差或标准差获得，本实施例中方差计算方式为：
标准差计算方式为：
其中，Energy表示的是震动能量，可以用震动数据的方差或者标准差表示；xk为k时刻的加速度值，它是加速度传感器模块110获取的震动数据，同x类似，xk指设定时间区间内的加速度值的数据集；N为震动数据个数，其对应设定的震动数据分析时间区间，震动数据个数N等于采样频率乘以时间区间长度，采样频率是加速度传感器模块110提前设置好的，这里就不再进行详细描述；u为震动数据的平均值，其是设定时间区间内所有震动数据相加除以震动数据个数获得的。
微控制器模块120内预置的阈值包括最大震动幅度阈值、能量阈值以及静止能量阈值，当最大震动幅度大于最大震动幅度阈值或震动能量大于震动能量阈值时，判定发生震动事件；当所述最大震动幅度小于所述最大震动幅度阈值并且所述震动阈值小于所述能量阈值时，无震动事件发生，所述微控制器模块120持续检测震动数据。
需要注意的是，这些阈值既可以直接存储在震动传感器中也可以存储在存储器里面，可以根据具体情况对这些阈值进行存储。本实施例中，AmpTH指的是最大震动幅度阈值，EnergyTH指的是震动能量阈值，当满足以下条件时认为发生震动事件：Max_amp>AmpTH||Energy>EnergyTH。
另外，微控制器模块还用于当所述最大震动幅度不大于所述最大震动幅度阈值，则进行震动能量与震动能量阈值的比较，若所述震动能量大于所述震动能量阈值，则认为发生震动事件；或者当所述震动能量不大于所述震动能量阈值，则进行所述最大震动幅度与所述最大震动幅度阈值的比较，若所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值，则认为发生震动事件。
从上面叙述可以知道本申请在判断是否有震动事件发生时，利用最大震动幅度和震动能量两个标准来判定的，主要原因是：最大震动幅度主要用于检测短时的震动，这种震动作用时间短，作用能量小，但是瞬时的强度比较大；震动能量用于检测作用时间比较长的震动，这类震动虽然瞬时强度不大，但是作用时间长，作用能量大。因此，通过两种检测方式的融合，才能给更精确地检测震动事件，做到严密的安防监控。
微控制器模块120还用于在检测到震动事件后会持续检测下一个设定时间区间内的震动能量。当检测到的下一个设定时间区间内的震动能量小于静止能量阈值时，微控制器模块120判断震动已结束；当检测到的下一个设定时间区间内的震动能量大于所述静止能量阈值时，震动事件未结束，继续检测后续设定时间区间内的震动能量，直到震动能量小于静止能量阈值时震动结束。假设静止能量阈值为EnergyTL，当Energy<EnergyTL时判定震动结束，认为装置已静止，此时微控制器模块120和无线通讯模块130继续进入睡眠模式，加速度传感器模块110设置为动作唤醒模式，以降低系统功耗。
无线通讯模块130具有通信功能、采集功能和远程管理功能，本实施例中无线通讯模块130具体可以为GPRS短信模块，其通过RS232串口与微控制器模块120的UART串口双向数据流连接，所述GPRS短信模块用于将所述微控制器模块120传输的震动事件发送至上位机。GPRS是以全球手机系统为基础的数据传输技术GSM的延续。当前，GPRS短信息服务已作为GPRS网络的一种基本业务，基于GPRS短信模块与微控制器相连接应用在的无线防盗报警系统中，让防盗更及时、更方便，使报警操作不再依赖有线电话执行，而是借助最可靠、最成熟的GPRS移动网络，以最直观的中文短消息、图片彩信或者无线电话形式，直接把案发地点的情况反映到用户的手机屏幕上。其具有高传输速率(可提供高达115kbps的传输速度)，永远在线，按流量计费，支持TCP/IP协议等优点。
本实施例中无线通讯模块130包括ZIGBEE、蓝牙及WIFI中至少一个，所述无线通讯模块130通过网关与服务器进行通信；当无线通讯模块130为ZIGBEE或蓝牙时，无线通讯模块130通过所述网关与所述服务器通信；当无线通讯模块130为WIFI时，无线通讯模块130直接与所述服务器通信。
无线通讯模块130还可用于阈值调节，上位机发送命令给无线通讯模块130，无线通讯模块130将接收到的命令参数传输给加速度传感器模块110和微控制器模块120，这些模块根据命令参数进行阈值调节。现在的震动检测装置100通常都是采用固定阈值，并且阈值不可调整，只要震动大于该阈值，模块就会输出信号，震动小于预置，模块无信号输出。这样，在不同的震动检测场合，就需要安装不同的震动检测模块，不能满足市场的需求。本申请实施例的震动检测装置100可实现对阈值的调节。
本申请实施例中的上位机包括网关和服务器，当震动检测装置检测到有震动事件后，通过网关和服务器将所述震动事件发送给终端设备，述终端设备包括智能手机、台式电脑或笔记本电脑等，具体如何进行阈值调节这里就不在进行详细赘述。
本申请实施例震动检测装置包括加速度传感器模块、微控制器模块及无线通讯模块。通过加速度传感器模块检测震动数据并传输至微控制器模块。通过微控制器模块根据震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当最大震动幅度大于最大震动幅度阈值或所述震动能量大于震动能量阈值时，判定发生震动事件。通过无线通讯模块将微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。这种装置基于加速度传感器进行震动检测，检测精度更高，应用场合十分广泛，在无震动时震动传感器设置为睡眠模式，可降低装置的功耗，提高震动装置的续航时间，另外本装置设计简单，在很大程度上能够节约成本，同时本方案在具体实现的时候具有成本低的优势。本装置的可解释性较强，背后的物理意义较为清晰，因此还可以在该装置的基础上进行较多的扩展。
请参阅图4，本申请一实施例提出的一种震动检测方法，该方法应用于震动检测装置，所述方法包括：
步骤S21：加速度传感器模块实时检测震动数据，并将检测到的震动数据传输至微控制器模块。
当震动数据大于加速度传感器模块内预置的唤醒阈值时，加速度传感器模块唤醒微控制器模块，并将采集的设定时间区间内的震动数据传输给微控制器模块；当震动数据小于唤醒阈值时，加速度传感器模块继续实时检测震动数据。
步骤S22：微控制器模块根据震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与微控制器内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当最大震动幅度大于最大震动幅度阈值或震动能量大于震动能量阈值时判定发生震动事件。
步骤S23：无线通讯模块将微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。
请参阅图5，本申请一实施例提出的一种震动检测方法的详细流程图，该方法应用于震动检测装置，所述方法包括：
步骤S210：设置唤醒阈值A，最大震动幅度阈值AmpTH，震动能量阈值EnergyTH，静止能量阈值EnergyTL。
唤醒阈值A为加速度传感器模块内预置的阈值，可以将唤醒阈值A存储在加速度寄存器中，也可以存储在内存空间中。最大震动幅度阈值AmpTH，震动能量阈值EnergyTH，静止能量阈值EnergyTL这三个为微控制器模块内预置的阈值，这些阈值可以直接存储在震动传感器中也可以存储在存储器中。
需要说明的是唤醒阈值A，最大震动幅度阈值AmpTH，震动能量阈值EnergyTH，静止能量阈值EnergyTL，这些阈值不是固定不变的，用户可以根据需求，对震动检测装置的阈值进行调节。
步骤S211：将加速度传感器模块配置为动作唤醒模式，将微控制器模块和无线通讯模块配置为睡眠模式。
用户可以将加速度传感器模块配置为动作唤醒模式，所述动作唤醒模式是指震动数据大于唤醒阈值时，就会产生一个电平中断，利用这个电平中断来通知微控制器模块采集数据。同时用户可以将微控制器模块和无线通讯模块设置为睡眠模式，这样可以最大限度降低整体功耗，提高续航时间。
步骤S212：加速度传感器模块检测震动数据。
所述震动数据是设定时间区间内的震动数据，主要由震动信号构成，所述震动数据来自三维空间，主要是被检测物体所产生的加速度，本实施例给出了单次震动数据，请参阅图3。
步骤S213：加速度传感器模块判断获得的震动数据是否大于唤醒阈值。
步骤S214：如果获取的震动数据大于唤醒阈值，加速度传感器模块将微控制器模块唤醒，并将震动数据传输给它，如果震动数据小于唤醒阈值，则进入步骤S212，持续检测震动数据。
步骤S215：微控制器模块根据获得的震动数据计算最大震动幅度Max_amp和震动能量Energy。
最大震动幅度用于描述震动的最大强度，通过计算设定时间区间内最大震动数据与所述设定时间区间内最小震动数据的差值获得。震动能量用于描述震动的强度及持续情况，通过计算所述设定时间区间内的震动数据的方差或标准差获得。
步骤S216：微控制器模块判断最大震动幅度Max_amp是否大于最大震动幅度阈值AmpTH，或者判断震动能量Energy是否大于EnergyTH。
步骤S217：当最大震动幅度Max_amp大于最大震动幅度阈值值AmpTH或震动能量Energy大于震动能量阈值EnergyTH时，判定发生震动事件，微控制器模块将震动事件通过无线通讯模块上传至上位机。当最大震动幅度Max_amp小于最大震动幅度阈值AmpTH且震动能量Energy小于震动能量阈值EnergyTH时，无震动事件发生，微控制器模块持续检测震动能量，即进入步骤S218。
无线通讯模块包括ZIGBEE、蓝牙及WIFI中至少一个，无线通讯模块可以通过网关与服务器进行通信；当无线通讯模块为ZIGBEE或蓝牙时，无线通讯模块通过网关与服务器进行通信；当无线通讯模块为WIFI时，无线通讯模块直接与服务器进行通信。
步骤S218：微控制器模块持续检测下一个设定时间区间内的震动能量。
步骤S219：微控制器模块判断震动能量Energy是否小于静止能量阈值EnergyTL。
步骤S220：当下一个时间区间内的震动能量Energy小于静止能量阈值EnergyTL时，微控制器模块判断震动已结束，震动装置静止；当下一个时间区间内的震动能量Energy大于静止能量阈值EnergyTL，震动事件未结束，继续检测后续设定时间区间内的震动能量，重复步骤S411，直到震动能量小于静止能量阈值时震动结束。
本实施例震动检测方法，能够精确有效地检测到震动事件。震动检测装置整体使用动作唤醒模式，能够最大限度地降低整体功耗，提高续航时间，另外震动检测装置结构简单，成本低，用户很容易就能够获取到，同时在检测到震动事件后，震动检测装置不仅可以发出声光警报，而且可以通过终端设备通知用户。
请参阅图6，本申请一实施例提出的一种智能门锁300，该智能门锁300包括智能门锁壳体310、锁控装置320、震动检测装置330、图像采集装置340和信息发送装置350。
本实施例中震动检测装置330安装于所述智能门锁壳体310内部，用于实时检测是否有震动事件发生，震动检测装置330包括加速度传感器模块、微控制器模块以及无线通讯模块，所述加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块，所述微控制器模块用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件，所述震动检测置于智能门锁壳体内部，无线通讯模块用于将所述微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。锁控装置320用于开启或锁死门锁。图像采集装置340用于采集图像信息和/或视频信息。信息发送装置350用于发送所述图像采集装置采集的图像信息和/或视频信息。
请参阅图7，本申请一实施例提出的一种智能系统400，该智能系统400包括：震动检测装置450、网关440、路由设备430、服务器420以及终端设备410。
本实施例中子设备为震动检测装置450，所述震动检测装置450包括加速度传感器模块、微控制器模块以及无线通讯模块。加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块；微控制器模块用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件；无线通讯模块用于将所述微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。
无线通讯模块将震动事件上传至上位机，所述上位机包括网关440、路由设备430、服务器420及终端设备410，所述网关440将所述震动事件通过所述路由设备430发送至所述服务器420或者终端设备410。
所述网关440包括ZIGBEE网关或蓝牙网关，当无线通讯模块为ZIGBEE时，其通过ZIGBEE网关与服务器通信，当无线通讯模块为蓝牙时，其通过蓝牙网关与服务器通信，当无线通讯模块为WIFI时无线通讯模块通过网关与服务器通信或者直接与所述服务器通信。
路由设备430用于将网关传输的震动事件发送至所述服务器或者终端设备。
服务器420用于接收网关发送的震动事件并将震动通过WIFI事件传输给，所述服务器可以是网络接入服务器、数据库服务器、云服务器等，具体使用哪一种这里不进行详细描述。
终端设备410用于实时获取服务器传输的震动事件，即终端设备中安装了可以对智能家居设备进行管理的客户端，所述客户端可以是应用程序客户端，也可以是网页客户端，在此不作限定。其中，终端设备可以是任何具备通信和存储功能的设备，例如：智能手机、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或其他具有网络连接功能的智能通信设备。
网关440还可以包括声光装置460。网关440用于将无线通讯模块传输的震动事件发送给声光装置460或者将震动事件发送给服务器。所述声光装置460接收到网关发送的震动事件后，发出声光警报，声光装置460可以包括喇叭和发光环，通过所述喇叭和发光环可以直接集成在网关440内进行声光警报。另外，所述声光装置460也可以包括图8所示的设备，即声光装置460也可以包括扬声器461和发光LED模块462。扬声器461，用于发出声光装置460警报；发光LED模块462，用于发出闪烁报警光。扬声器和发光LED组成声光装置460，可以安装在防盗设备内侧。
本实施例中当震动检测装置450检测到震动事件时，无线通讯模块会将震动事件发送终端设备，终端设备可以及时获取到智能家居的情况。
例如在一些具体的实施例中，震动检测装置450可用于家庭门的撬门检测中，将该装置放置于智能门锁结构中或者贴于内侧门板上，用于进行撬门检测。加速度传感器模块与智能门锁的主控微控制器模块电连接，无线通讯模块包括ZIGBEE、蓝牙、WIFI中至少一个。当无线通讯模块为ZIGBEE、蓝牙时，其通过ZIGBEE网关或者蓝牙网关与云端服务器通信。当无线模块为WIFI时，其可直接与云端服务器通信，进而再通过云端服务器，向APP进行智能门锁状态的上报。
震动检测装置450用于智能门锁时，通过对门锁锁舌状态进行检测，以确定门的状态，在确定门的状态为关门时，开启撬门检测功能。采用本申请进行震动检测时，当计算的最大震动幅度或震动能量大于对应的撬门阈值时，即认为发生撬门事件。当发生撬门事件之后，依次通过网关，云服务器向APP推送撬门事件。
综上所述，本申请实施例提出的一种震动检测装置、方法及系统，通过加速度传感器模块检测震动数据并传输至所述微控制器模块；通过微控制器模块根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件，通过无线通讯模块将所述微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。本申请基于加速度传感器进行震动检测，检测精度更高，应用场合十分广泛，另外本装置设计简单，在很大程度上能够节约成本，即本方案具有成本低的优势。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种震动检测装置，其特征在于，包括加速度传感器模块、微控制器模块及无线通讯模块；
所述加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块；
所述微控制器模块用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和/或震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和/或震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件；
所述无线通讯模块用于将所述微控制器模块判断的震动事件上传至上位机。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，无震动情况下，所述加速度传感器模块被配置为动作唤醒模式，所述微控制器模块和所述无线通讯模块被配置为睡眠模式。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微控制器模块还用于：
当所述最大震动幅度不大于所述最大震动幅度阈值，则进行震动能量与震动能量阈值的比较，若所述震动能量大于所述震动能量阈值，则认为发生震动事件；或者
当所述震动能量不大于所述震动能量阈值，则进行所述最大震动幅度与所述最大震动幅度阈值的比较，若所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值，则认为发生震动事件。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
当所述震动数据大于所述加速度传感器模块内预置的唤醒阈值时，所述加速度传感器模块唤醒微控制器模块，并将采集的设定时间区间内的震动数据传输给所述微控制器模块；
当所述震动数据小于所述唤醒阈值时，所述加速度传感器模块继续实时检测所述震动数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述最大震动幅度用于描述震动的最大强度，通过计算所述设定时间区间内最大震动数据与所述设定时间区间内最小震动数据的差值获得；
所述震动能量用于描述震动的强度及持续情况，通过计算所述设定时间区间内的震动数据的方差或标准差获得。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述微控制器模块内预置的阈值还包括静止能量阈值，所述微控制器模块还用于在检测到所述震动事件后会持续检测下一个设定时间区间内的震动能量；
当检测到的所述下一个设定时间区间内的震动能量小于所述静止能量阈值时，所述微控制器模块判断震动已结束；
当检测到的所述下一个设定时间区间内的震动能量大于所述静止能量阈值时，震动事件未结束，继续检测后续设定时间区间内的震动能量，直到所述震动能量小于所述静止能量阈值时震动结束。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线通讯模块用于将所述微控制器模块判断的震动事件上传至上位机，所述上位机包括网关和服务器，所述无线通讯模块包括ZIGBEE、蓝牙及WIFI中至少一个，所述无线通讯模块通过网关与服务器进行通信；
当所述无线通讯模块为ZIGBEE或蓝牙时，所述无线通讯模块通过所述网关与所述服务器通信；
当所述无线通讯模块为WIFI时，所述无线通讯模块直接与所述服务器通信。
8.一种震动检测方法，应用于震动检测装置，其特征在于，所述震动检测装置包括加速度传感器模块、微控制器模块以及无线通讯模块，所述方法包括：
所述加速度传感器模块实时检测震动数据，并将检测到的震动数据传输至微控制器模块；
所述微控制器模块根据所述震动数据计算最大震动幅度和/或震动能量，并与所述微控制器内预置的最大震动幅度阈值和/或震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时判定发生震动事件；
所述无线通讯模块将所述微控制器模块判断的所述震动事件上传至上位机。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
当所述震动数据大于所述加速度传感器模块内预置的唤醒阈值时，所述加速度传感器模块唤醒微控制器模块，并将采集的设定时间区间内的震动数据传输给所述微控制器模块；
当所述震动数据小于所述唤醒阈值时，所述加速度传感器模块继续实时检测所述震动数据。
10.一种智能门锁，其特征在于，包括：智能门锁壳体、震动检测装置、锁控装置、图像采集装置和信息发送装置，所述震动检测装置置于所述智能门锁壳体内部，所述震动检测装置包括加速度传感器模块、微控制器模块以及无线通讯模块，所述加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块，所述微控制器模块用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件，所述锁控装置用于开启或锁死门锁，所述图像采集装置用于采集图像信息和/或视频信息，所述信息发送装置用于发送所述图像采集装置采集的图像信息和/或视频信息。
11.一种智能控制系统，其特征在于，包括：震动检测装置、网关、路由设备、服务器以及终端设备，所述震动检测装置包括加速度传感器模块、微控制器模块以及无线通讯模块，所述加速度传感器模块用于检测震动数据并传输至所述微控制器模块，所述微控制器模块用于根据所述震动数据计算最大震动幅度和震动能量，并与所述微控制器模块内预置的最大震动幅度阈值和震动能量阈值进行比较，当所述最大震动幅度大于所述最大震动幅度阈值或所述震动能量大于所述震动能量阈值时，判定发生震动事件，所述无线通讯模块用于将所述微控制器模块判断的震动事件上传至网关，所述网关将所述震动事件通过所述路由设备发送至所述服务器或者终端设备。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述网关还包括声光装置，当所述网关接收到所述震动事件后，通过所述声光装置发出声光警告。
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