CN110095992A - 基于微信小程序的智能家居系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于微信小程序的智能家居系统，包括移动终端模块、云平台模块、家庭网关模块、ZigBee终端控制节点模块，移动终端模块的微信小程序与云服务平台连接，云服务平台与数据库信号连；家庭网关模块，包括网络通信模块和控制器，网络通信模块与控制器信号连接；云服务平台与网络通信模块信号连接；控制器与ZigBee终端控制节点模块信号连接；ZigBee终端控制节点模块的ZigBee通讯模块分别与传感器、继电器、摄像头信号连接。传感器将家居环境的数据通过ZigBee通讯模块实时的传输到云平台，云平台通过语义通信模块将数据传送给微信小程序；用户查看数据之后给出相应的操作通过无线网络传送给云平台，云平台通过语义通信模块将指令下达给继电器作出相应的操作。同时结合微信小程序以及人工远程控制，极大限度的节省硬件设备的成本，同时也实现了远程控制，一举多得。

Description

基于微信小程序的智能家居系统
技术领域
本发明涉及智能家居系统及无线通讯，具体的说是基于微信小程序的智能家居系统，属于物联网控制技术领域。。
背景技术
随着经济的发展以及云计算、大数据等互联网技术的快速发展，人们对自己的居住环境有了更高的要求。为了使人们生活更为便捷，智能家居、智慧生活等概念应运而生。
智能家居是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居系统利用计算机技术和网络通讯技术，将与家居生活相关的各个子系统诸如安保安防、灯光控制、家电控制等有机的结合在一起，并通过网络化、智能化的管理，实现方便、自动、快捷日常事务的一种全新家居生活体验。
目前的智能家居大多都只能够单一控制某几种设备，智能控制独立，无法通过系统的分析进行自主分析控制家居环境，而且在远程控制上面都有一定的缺陷。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于微信小程序的智能家居系统。
技术方案：一种基于微信小程序的智能家居系统，包括移动终端模块、云平台模块、家庭网关模块、ZigBee终端控制节点模块，移动终端模块的微信小程序与所述云服务平台连接，
所述云服务平台与数据库信号连接，以存储各种控制指令和实时数据；
所述家庭网关模块，网络通信模块和控制器，网络通信模块与控制器信号连接；
云服务平台与网络通信模块信号连接，云服务平台将查询控制指令发送给网络通信模块，继而网络通信模块对电器进行控制；
所述控制器与ZigBee终端控制节点模块信号连接；ZigBee终端控制节点模块的ZigBee通讯模块分别与传感器、继电器、摄像头信号连接。
云服务平台与数据库连接，所述数据库用于存储用户账号信息、用户家庭温湿度、用户家庭光敏信息、监控视频信息、家电编号以及命令控制指令。
所述云服务平台包括语义通信单元，具体为包括：
终端通信单元，与微信小程序通信，响应终端发来的请求；
网关通信单元，与家庭网关通信，网关通过请求向云服务平台查询控制指令时，云服务器查询数据表中的内容并读取控制指令发送给家庭网关；
翻译单元，云服务平台将家庭网关传输过来的数据进行归纳与分析。
所述家庭网关模块，包括网络通信模块和控制器，网络通信模块和控制器通过Wi-Fi进行信号的连接和数据的传送。
所述ZigBee终端控制节点模块为星型拓扑结构。
包括云平台上的设备管理单元，具体包括：
设备管理单元，用于管理所述传感器、继电器和摄像头，形成设备列表；
设备查找单元，根据设备请求和机器指令从所述设备列表中查找响应设备；
命令发送单元，将机器指令发送到所述网络通信模块。
所述传感器，包括温湿度传感器和光敏传感器。利用温度传感器实时监控室内的温度，并将数据一级级上传，从下至上分别为：数据通讯模块、MSP430F149控制器、网络通信模块、云平台、微信小程序，从而用户能够实时了解室内的温度情况，并下达相应的指令；利用光敏传感器实时监测室内的光照情况，并将数据实时上传，上传方式跟温度相同，用户根据数据下达指令。
所述继电器控制电扇、灯光和窗帘。
所述摄像头，实现家庭室内的监控，将监控的数据画面实时传送给MSP430F149控制器，控制器将数据传送给网络传输模块，网络传输模块利用TCP/IP协议将数据传送云平台，云平台将数据通过HTTP/API传输，从而用户能够了解家中的情况，有效的实现家庭的安保安防。
所述微信小程序拥有大量的用户群体，并且微信小程序代替单独开发的智能家居APP可以极大的节省用户智能手机的内存空间，使用起来简单方便。
所述微信小程序通过HTML5页面与所述云服务平台信息交互。
所述云服务平台通过HTTP/API与所述微信小程序信号连接
所述云服务平台通过TCP/IP协议与所述网络通信模块信号连接。
有益效果：本发明的一种基于微信小程序的智能家居系统，具有以下优点：
本发明基于微信小程序的智能家居系统，将传统远程控制结合自主智能控制为一体。借助于云平台强大的数据存储和数据计算能力，将家居环境的各项数据存储在云平台数据库，用户通过微信小程序查看存储在云平台的数据，并将指令下达给云平台。云平台将自然语言转化为机器语言，将指令发送给继电器执行指令，从而将家庭中各设备有机的结合起来，统一控制。为用户提供更贴切、个性化的智能控制服务。
附图说明
图1为本发明实施例中的基于微信小程序的智能家居系统的总装结构框图；
图2为本发明实施例中的基于微信小程序的智能家居系统的功能框图；
图3为本发明实施例中的信息数据模块结构框图；
图4为本发明实施例中的语义通信单元模块架构框图；
图5位本发明实施例中的数据管理单元模块结构框图；
其中：1、移动终端模块，2、微信小程序，3、云服务平台，4、数据库，5、云平台模块，6、网络通信模块，7、控制器，8、家庭网关模块，9、ZigBee通讯模块，10、传感器，11、继电器，12、摄像头，13、ZigBee终端控制节点模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
为了便于理解，首先对本发明实施例中的基于微信小程序的智能家居系统做详细的介绍。
如图1所示，本发明实施例中的基于微信小程序的智能家居系统包括移动终端模块、云平台模块、家庭网关模块、ZigBee终端控制节点模块；所述家庭网关模块，包括网络通信模块和MSP430F149控制器，所述MSP430F149控制器与所述ZigBee终端控制节点信号连接，实现控制信号的下达及反馈信号的上传；所述ZigBee通讯模块与所述传感器、继电器、摄像头信号连接；所述云服务平台与所述网络通信模块ENC28J60信号连接，云服务平台查询控制指令发送给网络通信模块，网络通信模块对电器进行控制；所述云服务平台与数据库信号连接，其特征为实现存储各种控制指令和实时数据；所述微信小程序与所述云服务平台连接，实现智能终端对于家居的实时控制。
如图3所示，所述数据存储模块，存储用户账户信息，主要用于用户的登录一系列功能；存储用户家庭温湿度，主要用于家庭温湿度的分析等，进行家庭温度智能控制；存储家庭监控视频，方便用户可以回放家庭监控画面；存储家庭家电编号等相关信息，方便信息定向的发送到指定的家电控制节点。
如图4所示，所述语义单元模块，包括终端通信单元，与微信小程序通信，响应终端发来的请求；网关通信单元，与家庭网关通信，网关通过请求向云服务平台查询控制指令时，云服务器查询数据表中的内容并读取控制指令发送给家庭网关；翻译单元，云服务平台将家庭网关传输过来的数据进行归纳与分析。
如图5所示，所述设备管理单元模块，包括设备管理单元，适于管理所述传感器、继电器和摄像头，形成设备列表；设备查找单元，适于根据设备请求和机器指令从所述设备列表中查找响应设备；命令发送单元，适于将机器指令发送到所述网络通信模块。
如图2所示，微信小程序2包括了多用户登录、历史数据查看、设备发现与连接、设备控制、设备交互监控和数据下载功能；云平台模块5包括了响应请求(POST请求)、查询指令(GET请求)、归纳分析判断和数据存储功能；家庭网关8包括了数据采集、设备控制及管理功能。
具体而言，本发明实施例中的基于微信小程序的智能家居系统包含了以下功能：
数据的上传：传感器10将温湿度数据、光敏数据和摄像机记录的监控画面通过ZigBee通讯模块9，将数据上传给MSP430F149控制器7，控制器通过网络通讯模块6将数据传输给云服务平台3，云服务平台3通过数据存储模块将数据传输给数据库4。同时，云服务平台3通过HTTP或API将数据传输给微信小程序2，等待用户查看后给出控制指令。
数据的下达：用户在微信小程序2上查看到上传的数据的之后，通过HTML5交互，将作出的决策即控制指令传送给云服务平台3，云服务平台3将用户的自然语言转换成机器语言，存储在数据库4，同时将机器语言通过网络通信模块6将机器语言传送给MSP430F149控制器7，控制器继续通过ZigBee通讯模块9将用户下达的指令传送给继电器11，继而继电器11作出相应的执行动作。
设备间的交互：家庭网关8中的请求设备，在受到相关事件驱动后由家庭网关8向云服务平台3发送相应的机器语言，云服务平台3接收到机器语言后，对其进行解析处理，并将机器语言翻译成自然语言，将自然语言发送给微信小程序2，然后在微信上显示出来。
于此同时，云服平台3通过微信小程序第三方接收获取到请求设备的信息，对信息进行处理后，找到相应的响应设备，生成控制指令，并将控制指令发送至家庭网关8，进行响应设备的相关操作。响应设备完成操作后，生成反馈指令发送给云服务平台3，云服务平台3对反馈指令进行语义处理，即自然语言和机器语言的相互转换，(将指令翻译成反馈自然语言信息，并将信息发送个微信小程序2，在其中展示出来。从而实现设备间交流和微信小程序2之间的监控。
在具体实施中，家庭网关8的核心控制器为TI公司的MSP430F149控制器7，网络通信模块6为以太网ENC28J60网络集成变压器，所述Wi-Fi模块为ESP8266-01，所述温湿度传感器为DHT11,所述光敏传感器为4针光敏电阻传感器模块，所述继电器为2路继电器模块，所述摄像机为带数据线传输的摄像机。
应用本发明的基于微信小程序的智能家居系统，较之于传统的物联网系统架构具备实质性特点和进步性，从技术上解决了传统物联网封闭性强、耦合度性高和拓展性弱等缺点，建立了人与物、物与物之间的社交关系，提高了物联网的社交化，丰富了人与物、物与物以及人与人的交互方式。同时，从技术上解决了传统智能家居只能够单一控制某几种设备，智能控制独立，无法通过系统的分析进行自主分析控制家居环境，而且在远程控制上面都有一定的缺陷的难题。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于微信小程序的智能家居系统，其特征在于：包括移动终端模块(1)、云平台模块(5)、家庭网关模块(8)、ZigBee终端控制节点模块(13)四个模块，移动终端模块(1)的微信小程序(2)与所述云服务平台(3)连接，
所述云服务平台(3)与数据库(4)信号连接，以存储各种控制指令和实时数据；
所述家庭网关模块(8)，网络通信模块(6)和控制器(7)，网络通信模块(6)与控制器(7)信号连接；
云服务平台(3)与网络通信模块(6)信号连接，云服务平台(3)将查询控制指令发送给网络通信模块(6)，继而网络通信模块(6)通过语义模块将自然语言和机器语言进行转换，进而对继电器(11)进行控制；
所述控制器(7)与ZigBee终端控制节点模块(13)信号连接；ZigBee终端控制节点模块(13)的ZigBee通讯模块(9)分别与传感器(10)、继电器(11)、摄像头(12)信号连接。
2.根据权利要求书1所述的基于微信小程序的智能家居系统，其特征在于：云服务平台(3)与数据库(4)连接，所述数据库(4)用于存储用户账号信息、用户家庭温湿度、用户家庭光敏信息、监控视频信息、家电编号以及命令控制指令。
3.根据权利要求书1所述的基于微信小程序的智能家居系统，其特征在于：所述云服务平台(3)包括语义通信单元，具体为包括：
终端通信单元，与微信小程序(2)通信；
网关通信单元，与家庭网关(8)通信，网关通过请求向云服务平台(3)查询控制指令时，云服务器查询数据表中的内容并读取控制指令发送给家庭网关(8)；
翻译单元，云服务平台(3)将家庭网关(8)传输过来的数据进行转换，即自然语言和机器语言的相互转换。
4.根据权利要求书1所述的基于微信小程序的智能家居系统，其特征在于：网络通信模块(6)和MSP430F149控制器通过Wi-Fi进行信号的连接和数据的传送。
5.根据权利要求书1所述的基于微信小程序的智能家居系统，其特征在于：所述ZigBee终端控制节点模块(13)为星型拓扑结构。
6.根据权利要求书1所述的基于微信小程序的智能家居系统，其特征在于：云平台上的设备管理单元，此单元具体包括一下几部分：
设备管理单元，用于管理所述传感器(10)、继电器(11)和摄像头(12)，形成设备列表；
设备查找单元，根据设备请求和机器指令从所述设备列表中查找响应设备；
命令发送单元，将机器指令发送到所述网络通信模块(6)。
7.根据权利要求书1所述的基于微信小程序的智能家居系统，其特征在于：所述传感器(10)，包括温湿度传感器和光敏传感器。
8.根据权利要求书1所述的基于微信小程序的智能家居系统，其特征在于：所述继电器(11)控制电扇、灯光和窗帘。
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