CN109976184A - 一种基于无线传感器网络的智能家居系统 - Google Patents
一种基于无线传感器网络的智能家居系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109976184A CN109976184A CN201910383174.3A CN201910383174A CN109976184A CN 109976184 A CN109976184 A CN 109976184A CN 201910383174 A CN201910383174 A CN 201910383174A CN 109976184 A CN109976184 A CN 109976184A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- smart home
- master controller
- home system
- system based
- 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.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 claims 1
- 230000005616 pyroelectricity Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003062 neural network model Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2642—Domotique, domestic, home control, automation, smart house
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
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，包括远程服务器、主控制器、各个控制终端、若干传感器节点、摄像头、报警模块和智能家电设备，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，主控制器接收并完成数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现摄像头、报警模块以及各智能家电设备工作状态的修改，并将接收到数据发送到远程服务器进行储存；主控制器还接收来自于远程服务器和人机交互界面的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端。本发明可以根据不同用户的生活习惯设置不同的控制命令，人性化程度高，从而真正实现了家居智能化。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居领域，具体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。
目前，现有的智能家居系统缺少反馈装置，家居系统的工作均是长时间工作，在工作完成后无法自行关闭，从而浪费了资源，并且个性化设置功能薄弱，无法实现真正的智能家居化，同时，功能开发有待完善。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种基于无线传感器网络的智能家居系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于无线传感器网络的智能家居系统，包括远程服务器、主控制器、各个控制终端、若干传感器节点、摄像头、报警模块和智能家电设备，各个传感器节点之间通过Zigebee模块以自组网的方式与主控制器连接起来，形成一个有效的家庭内部网络；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，主控制器接收并完成数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现摄像头、报警模块以及各智能家电设备工作状态的修改，并将接收到数据发送到远程服务器进行储存；主控制器还接收来自于远程服务器和人机交互界面的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对传感器节点、摄像头和智能家电设备工作状态的修改。
优选地，所述传感器节点内的传感器包括温度传感器、热释电红外传感器、光照度传感器、位移传感器、煤气泄漏传感器模块和声音传感器。所述位移传感器安装在窗户和入户门内，用于门扇和窗扇位移参数数据的采集；所述摄像头安装在室内，正对窗口和门口布置，在位移传感器采集到门窗发生位移的信号后启动，进行此时门窗口图像数据的采集。所述声音传感器黏贴设置在水龙头上，在室内所有的热释电红外传感器均未检测到人员活动时启动，从而实现漏关水龙头情况的检测，在检测到对应水龙头不存在漏关情况时，自动关闭。
进一步地，所述报警模块将报警信号传送给GSM通信模块，GSM通信模块将报警信号以短消息的形式发送给预先设定的用户的手机号码，提示用户采取相应措施。
进一步地，所述主控制器内设有一习惯自定义模块，用户可以根据自己的生活习惯实现智能电视机、电动窗帘等的定时自动开关命令的编辑。
进一步地，还包括安装在入户门处的触发装置，用于实现整个智能家居系统的触发，在室内所有的热释电红外传感器均未检测到人员活动时，温度传感器、光照度传感器模块停止工作，同时关闭相应的空调系统和照明灯系统。
进一步地，所述主控制器用于接收各传感器节点发送的数据，并根据当前时间段调用对应的控制模型实现对应智能家电设备的调控。时间段区间以及对应的控制模型参数可根据用户需求在系统初始化时进行勾选。
进一步地，还包括若干备用电池，在市电切断后，该家居系统可直接自动切换至备用电池供电模式。
本发明具有以下有益效果：
1）采用位移传感器进行门扇和窗扇所在位置的监测，协同摄像头的定向图像采集设置，可以及时的发现是否存在外人入侵的情况，或者存在不在操作权限内的人（比如儿童）在控制门扇/窗扇移动的情况，或者存在忘关门的情况，从而大大提高了家居的安全性。
2）可以根据不同用户的生活习惯设置不同的控制命令，人性化程度高，从而真正实现了家居智能化。
3）通过声音传感器以及其工作模式的设置，可以及时发现用户是否存在漏水情况，实用性强。
4）通过系统工作模式的设置，实现了系统内各模块工作情况的合理启闭，智能化程度高 ，且更节能。
附图说明
图1为本发明实施例一种基于无线传感器网络的智能家居系统的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，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，其特征在于：包括远程服务器、主控制器、各个控制终端、若干传感器节点、摄像头、报警模块和智能家电设备，各个传感器节点之间通过Zigebee模块以自组网的方式与主控制器连接起来，形成一个有效的家庭内部网络；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，主控制器接收并完成数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现摄像头、报警模块以及各智能家电设备工作状态的修改，并将接收到数据发送到远程服务器进行储存；主控制器还接收来自于远程服务器和人机交互界面的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对传感器节点、摄像头和智能家电设备工作状态的修改。
本实施例中，所述远程服务器采用三层模式B/S构架服务器，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；当用户需要远程进行室内情况查看时，通过登录手机App即可浏览到目前室内的情况；当用户根据不同情况欲修改家居的状态时，通过手机APP向服务器发送请求，经服务器传输到主控制器，然后再经主控制器发送到对应的模块，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。
本实施例中，所述传感器节点内的传感器包括温度传感器、热释电红外传感器、光照度传感器、位移传感器、煤气泄漏传感器模块和声音传感器。
所述位移传感器安装在窗户和入户门内，用于门扇和窗扇位移参数数据的采集；所述摄像头安装在室内，正对窗口和门口布置，在位移传感器采集到门窗发生位移的信号后启动，进行此时门窗口图像数据的采集。所述声音传感器黏贴设置在水龙头上，在室内所有的热释电红外传感器均未检测到人员活动时启动，从而实现漏关水龙头情况的检测，在检测到对应水龙头不存在漏关情况时，自动关闭，一旦发现漏关水龙头的情况，报警模块立刻启动。每个房间和客厅内均配置若干热释电红外传感器和温度传感器，热释电红外传感器用于实现房间内和客厅内人员活动情况的检测。
本实施例中，所述报警模块将报警信号传送给GSM通信模块，GSM通信模块根据不同的报警信号在短信数据库内调用相应的报警短信以短消息的形式发送给预先设定的用户的手机号码，提示用户采取相应措施。
本实施例中，所述主控制器内设有一习惯自定义模块，用户可以根据自己的生活习惯实现智能电视机、电动窗帘的定时自动开关命令的编辑。
本实施例中，还包括安装在入户门处的触发装置，用于实现整个智能家居系统的触发，在室内所有的热释电红外传感器均未检测到人员活动时，温度传感器、光照度传感器模块停止工作，同时关闭相应的空调系统和照明灯系统。
本实施例中，还包括若干备用电池，在市电切断后，该家居系统可直接自动切换至备用电池供电模式，每一个备用电池均配置一电量检测模块，在检测到的电量落入预设的报警门限时，报警模块启动，提醒人们及时对备用电池进行充电操作，所述备用电池优选大容量锂电池。
本实施例中，并根据当前时间段调用对应的控制模型实现对应智能家电设备的调控。时间段区间以及对应的控制模型参数可根据用户需求在系统初始化时进行勾选，所述控制模型采用BP神经网络模型，其输入项为各传感器数据（比如温度数据、声音数据），输出项为空调调控命令、报警模块调控命令、摄像头调控命令、照明灯调控命令。
本实施例中，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。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (9)
1.控制器、各个控制终端、若干传感器节点、摄像头、报警模块和智能家电设备，各个传感器节点之间通过Zigebee模块以自组网的方式与主控制器连接起来，形成一个有效的家庭内部网络；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，主控制器接收并完成数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现摄像头、报警模块以及各智能家电设备工作状态的修改，并将接收到数据发送到远程服务器进行储存；主控制器还接收来自于远程服务器和人机交互界面的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对传感器节点、摄像头和智能家电设备工作状态的修改。
2.如权利要求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：所述传感器节点内的传感器包括温度传感器、热释电红外传感器、光照度传感器、位移传感器、煤气泄漏传感器模块和声音传感器。
3.如权利要求2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：所述位移传感器安装在窗户和入户门内，用于门扇和窗扇位移参数数据的采集；所述摄像头安装在室内，正对窗口和门口布置，在位移传感器采集到门窗发生位移的信号后启动，进行此时门窗口图像数据的采集。
4.如权利要求2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：所述声音传感器黏贴设置在水龙头上，在室内所有的热释电红外传感器均未检测到人员活动时启动，从而实现漏关水龙头情况的检测，在检测到对应水龙头不存在漏关情况时，自动关闭。
5.如权利要求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：所述报警模块将报警信号传送给GSM通信模块，GSM通信模块将报警信号以短消息的形式发送给预先设定的用户的手机号码，提示用户采取相应措施。
6.如权利要求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：所述主控制器内设有一习惯自定义模块，用户可以根据自己的生活习惯实现智能电视机、电动窗帘的定时自动开关命令的编辑。
7.如权利要求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：还包括安装在入户门处的触发装置，用于实现整个智能家居系统的触发，在室内所有的热释电红外传感器均未检测到人员活动时，温度传感器、光照度传感器模块停止工作，同时关闭相应的空调系统和照明灯系统。
8.如权利要求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：所述主控制器用于接收各传感器节点发送的数据，并根据当前时间段调用对应的控制模型实现对应智能家电设备的调控。
9.如权利要求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：还包括若干备用电池，在市电切断后，该家居系统可直接自动切换至备用电池供电模式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910383174.3A CN109976184A (zh) | 2019-05-09 | 2019-05-09 | 一种基于无线传感器网络的智能家居系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910383174.3A CN109976184A (zh) | 2019-05-09 | 2019-05-09 | 一种基于无线传感器网络的智能家居系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109976184A true CN109976184A (zh) | 2019-07-05 |
Family
ID=67073159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910383174.3A Pending CN109976184A (zh) | 2019-05-09 | 2019-05-09 | 一种基于无线传感器网络的智能家居系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109976184A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110609500A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-24 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于云端的位移传感器告警状态控制系统和方法 |
| CN112255990A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-01-22 | 河南工业职业技术学院 | 离散型智能制造车间数据采集与监控系统 |
| CN113095482A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 西安邮电大学 | 基于bp神经网络的拉曼放大器增益值计算方法及系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104007741A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-27 | 深圳市智能帮科技有限公司 | 即插即用式智能家居系统 |
| CN205805359U (zh) * | 2016-06-21 | 2016-12-14 | 西安兆格电子信息技术有限公司 | 一种智能窗户 |
| CN205899768U (zh) * | 2016-06-01 | 2017-01-18 | 天津现代职业技术学院 | 手盆水位报警系统 |
| CN106950847A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-07-14 | 青岛理工大学 | 一种基于ZigBee和云计算的智能家居控制系统 |
| US20180024541A1 (en) * | 2015-03-29 | 2018-01-25 | Baodong ZHU | Smart home system and product thereof |
-
2019
- 2019-05-09 CN CN201910383174.3A patent/CN109976184A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104007741A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-27 | 深圳市智能帮科技有限公司 | 即插即用式智能家居系统 |
| US20180024541A1 (en) * | 2015-03-29 | 2018-01-25 | Baodong ZHU | Smart home system and product thereof |
| CN205899768U (zh) * | 2016-06-01 | 2017-01-18 | 天津现代职业技术学院 | 手盆水位报警系统 |
| CN205805359U (zh) * | 2016-06-21 | 2016-12-14 | 西安兆格电子信息技术有限公司 | 一种智能窗户 |
| CN106950847A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-07-14 | 青岛理工大学 | 一种基于ZigBee和云计算的智能家居控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 尹纪庭 等: "基于ARM和ZigBee的智能家居控制系统研究与开发", 《计算机测量与控制》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110609500A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-24 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于云端的位移传感器告警状态控制系统和方法 |
| CN110609500B (zh) * | 2019-09-23 | 2022-02-22 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于云端的位移传感器告警状态控制系统和方法 |
| CN112255990A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-01-22 | 河南工业职业技术学院 | 离散型智能制造车间数据采集与监控系统 |
| CN113095482A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 西安邮电大学 | 基于bp神经网络的拉曼放大器增益值计算方法及系统 |
| CN113095482B (zh) * | 2021-04-06 | 2024-01-12 | 西安邮电大学 | 基于bp神经网络的拉曼放大器增益值计算方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100573383C (zh) | 基于电话和ZigBee技术的智能家居控制系统 | |
| CN103455006B (zh) | 家庭用电智能管理系统 | |
| CN203084539U (zh) | 一种智能家居控制系统 | |
| CN104571055A (zh) | 一种基于物联网的智能家居监控系统 | |
| CN108401013A (zh) | 一种智能家居物联网通讯装置 | |
| CN105182786A (zh) | 智能家居管理装置和系统 | |
| CN109976184A (zh) | 一种基于无线传感器网络的智能家居系统 | |
| CN106997649A (zh) | 一种网络智能明火探测器控制系统及其控制方法 | |
| CN102830661A (zh) | 家居控制系统以及家居控制方法 | |
| CN205983186U (zh) | 一种基于电源时序控制的智能家居电源管理系统 | |
| CN205301847U (zh) | 基于物联网的智能家居系统 | |
| CN103473870A (zh) | 一种基于光伏发电和ZigBee技术的智能防盗系统 | |
| CN102882775A (zh) | 一种触摸屏空调网关系统 | |
| CN107846335A (zh) | 一种基于无线网络通信的智能家居系统 | |
| CN108979339A (zh) | 一种具有电量提醒功能的智能门锁及使用方法 | |
| CN105204358A (zh) | 一种基于cdma网络远程通讯的智能家庭电能在线管理装置 | |
| CN203338106U (zh) | 一种基于wifi的无线智能家居系统 | |
| CN202889380U (zh) | 一种触摸屏空调网关系统 | |
| Hasan et al. | Smart Home Automation System Powered by Renewable Energy | |
| CN106444407A (zh) | 一种新型室内环境一体化智能解决系统 | |
| CN202837965U (zh) | 兼容多品牌空调全功能的远程控制系统 | |
| CN209044373U (zh) | 智能人体红外传感器以及控制系统 | |
| CN204129513U (zh) | 一种室内环境智能控制系统 | |
| CN112650158A (zh) | 一种智能家居门窗控制系统 | |
| CN110554613A (zh) | 一种智能家居控制系统 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190705 |