CN110601927A - 一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端 - Google Patents

一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IoT技术的智能家居系统控制端，包括中央处理器，所述中央处理器上连接有监控模块、加密模块、电源模块、家居传感器模块与抗干扰模块，所述抗干扰模块的一端连接有NB‑IoT通信模块。本发明所述的一种基于NB‑IoT技术的智能家居系统控制端，采用TDMA时分多址技术实现同网设备之间有效降低大量数据密集干扰，采用FHSS跳频与FDMA频分多址技术实现同类旁网之间有效降低同频干扰，使得NB‑IoT通信模块的抗干扰能力更强，加密模块对数据传输进行碎片式的传输和整合，防止数据在传输过程被截取完整信息和盗用，实现了App移动端、NB‑IoT基站、后台管理系统三维一体的整体安全性，使得NB‑IoT通信模块传输的数据实现多层加密，避免了用户私密泄露。

Description

一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端
技术领域
本发明涉及智能家居系统领域，特别涉及一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端。
背景技术
智能家居系统是利用物联网技术、无线传感网技术和互联网等技术，实现对家用电器设备、环境监测传感设备以及家居安防系统等的互联，通过对各种用户数据信息的汇总和处理，形成一个安全便利、舒适优雅、高效率和人性化的家居生活环境，最终实现家居系统的智能化控制，系统将多个传感器上报的状态数据执行与逻辑运算，条件满足时执行用户设定的动作，真正实现自动控制智能化；
随着无线传感器技术和现代信息技术的发展，无线数据传输在需要远程数据传输领域，比如工业控制、智慧交通、移动通信、金融等方面有着非常广泛的应用。人们对无线数据传输研究的关注程度也越来越高。在互联上，物联网仍然依赖2G、3G、4G等移动互联网的的连接方式。即使如蓝牙、wifi、ZigBee等专门面向物联网的网络连接，也无法满足连接的需要，在低功耗与远距离之间一直处于两难境地。常用的无限通信技术的对比如下：
类别 红外 蓝牙 Wifi ZigBee GPRS
传输距离 5m 10m 50m 50-100m 远距离
最大功耗 10mW 1mW-100mW 100mW 1mW-3mW 2W
表中可以看出，在常用的无限通信技术中，更远距离的连接和更低功耗之间必须只能取舍其中一项，因此需要新的技术来满足这样的诉求。这时，低功耗、远距离的NB-IoT技术应时而生。
现有的智能家居系统在使用时存在一定的弊端，首先，现有的智能家居系统同网设备之间容易造成数据密集干扰与同类旁网之间的同频干扰，其次，现有的智能家居系统无法对数据传输进行碎片式的传输和整合，数据容易在传输过程被截取完整信息和盗用，给人们的使用过程带来了一定的影响，为此，我们提出一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，包括中央处理器，所述中央处理器上连接有监控模块、加密模块、电源模块、家居传感器模块与抗干扰模块，所述抗干扰模块的一端连接有NB-IoT通信模块，所述NB-IoT通信模块与NB-IoT基站连接。
优选的，所述抗干扰模块包括TDMA模块与FHSS与FDMA模块，所述TDMA模块用于同网设备之间降低大量数据密集干扰，所述FHSS与FDMA模块用于同类旁网之间降低同频干扰。
优选的，所述NB-IoT基站上连接有后台管理系统与App移动端，所述中央处理器将控制端的信息通过NB-IoT通信模块传送给后台管理系统与App移动端。
优选的，所述加密模块包括数据加密模块、芯片加密模块与AES加密模块，所述加密模块对数据传输进行碎片式的传输和整合，防止数据在传输过程被截取完整信息和盗用，实现了App移动端、NB-IoT基站、后台管理系统三维一体的整体安全性。
优选的，所述家居传感器模块包括空调遥控模块、灯具遥控模块、门窗遥控模块与光照传感器模块，所述空调遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制空调的启停，所述灯具遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制灯具的启停，所述门窗遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制门窗的启停，所述光照传感器模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制室内光照的强度。
优选的，所述电源模块包括电源开关、电池组及太阳能电池，所述电源开关的输入端与中央处理器的输出端电性连接，所述电池组与太阳能电池的输出端均与电源开关的输入端电性连接。
优选的，所述监控模块的一端连接有报警模块，所述监控模块包括视频监控模块、人体探测传感器模块、烟雾传感器模块、湿度传感器模块、气体传感器模块与红外传感器模块。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、通过设置的抗干扰模块，含有TDMA模块与FHSS与FDMA模块，采用TDMA时分多址技术实现同网设备之间有效降低大量数据密集干扰，采用FHSS跳频与FDMA频分多址技术实现同类旁网之间有效降低同频干扰，使得NB-IoT通信模块的抗干扰能力更强；
2、通过设置的加密模块，含有数据加密模块、芯片加密模块与AES加密模块，加密模块对数据传输进行碎片式的传输和整合，防止数据在传输过程被截取完整信息和盗用，实现了App移动端、NB-IoT基站、后台管理系统三维一体的整体安全性，使得NB-IoT通信模块传输的数据实现多层加密，避免了用户私密泄露。
附图说明
图1为本发明一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端的整体系统框图；
图2为本发明一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端的抗干扰模块的框图；
图3为本发明一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端的加密模块的框图；
图4为本发明一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端的家居传感器模块的框图；
图5为本发明一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端的监控模块的框图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1-5所示，一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，包括中央处理器，中央处理器上连接有监控模块、加密模块、电源模块、家居传感器模块与抗干扰模块，抗干扰模块的一端连接有NB-IoT通信模块，NB-IoT通信模块与NB-IoT基站连接。
抗干扰模块包括TDMA模块与FHSS与FDMA模块，TDMA模块用于同网设备之间降低大量数据密集干扰，FHSS与FDMA模块用于同类旁网之间降低同频干扰。
家居传感器模块包括空调遥控模块、灯具遥控模块、门窗遥控模块与光照传感器模块，空调遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制空调的启停，灯具遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制灯具的启停，门窗遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制门窗的启停，光照传感器模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制室内光照的强度。
电源模块包括电源开关、电池组及太阳能电池，电源开关的输入端与中央处理器的输出端电性连接，电池组与太阳能电池的输出端均与电源开关的输入端电性连接。
监控模块的一端连接有报警模块，监控模块包括视频监控模块、人体探测传感器模块、烟雾传感器模块、湿度传感器模块、气体传感器模块与红外传感器模块。
通过采用上述技术方案：设置的抗干扰模块，含有TDMA模块与FHSS与FDMA模块，采用TDMA时分多址技术实现同网设备之间有效降低大量数据密集干扰，采用FHSS跳频与FDMA频分多址技术实现同类旁网之间有效降低同频干扰，使得NB-IoT通信模块的抗干扰能力更强。
实施例2
如图1-5所示，一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，包括中央处理器，中央处理器上连接有监控模块、加密模块、电源模块、家居传感器模块与抗干扰模块，抗干扰模块的一端连接有NB-IoT通信模块，NB-IoT通信模块与NB-IoT基站连接。
NB-IoT基站上连接有后台管理系统与App移动端，中央处理器将控制端的信息通过NB-IoT通信模块传送给后台管理系统与App移动端。
加密模块包括数据加密模块、芯片加密模块与AES加密模块，加密模块对数据传输进行碎片式的传输和整合，防止数据在传输过程被截取完整信息和盗用，实现了App移动端、NB-IoT基站、后台管理系统三维一体的整体安全性。
通过采用上述技术方案：设置的加密模块，含有数据加密模块、芯片加密模块与AES加密模块，加密模块对数据传输进行碎片式的传输和整合，防止数据在传输过程被截取完整信息和盗用，实现了App移动端、NB-IoT基站、后台管理系统三维一体的整体安全性，使得NB-IoT通信模块传输的数据实现多层加密，避免了用户私密泄露。
需要说明的是，本发明为一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，在使用时，系统通过中央处理器将多个传感器连接，并将多个传感器上报的状态数据执行与逻辑运算，条件满足时执行用户设定的动作，真正实现自动控制智能化，其中，空调遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制空调的启停，灯具遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制灯具的启停，门窗遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制门窗的启停，光照传感器模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制室内光照的强度，可以通过后台管理系统与App移动端对智能家居系统进行控制，设置的抗干扰模块，含有TDMA模块与FHSS与FDMA模块，采用TDMA时分多址技术实现同网设备之间有效降低大量数据密集干扰，采用FHSS跳频与FDMA频分多址技术实现同类旁网之间有效降低同频干扰，使得NB-IoT通信模块的抗干扰能力更强，设置的加密模块，含有数据加密模块、芯片加密模块与AES加密模块，加密模块对数据传输进行碎片式的传输和整合，防止数据在传输过程被截取完整信息和盗用，实现了App移动端、NB-IoT基站、后台管理系统三维一体的整体安全性，使得NB-IoT通信模块传输的数据实现多层加密，避免了用户私密泄露，较为实用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，包括中央处理器，其特征在于：所述中央处理器上连接有监控模块、加密模块、电源模块、家居传感器模块与抗干扰模块，所述抗干扰模块的一端连接有NB-IoT通信模块，所述NB-IoT通信模块与NB-IoT基站连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，其特征在于：所述抗干扰模块包括TDMA模块与FHSS与FDMA模块，所述TDMA模块用于同网设备之间降低大量数据密集干扰，所述FHSS与FDMA模块用于同类旁网之间降低同频干扰。
3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，其特征在于：所述NB-IoT基站上连接有后台管理系统与App移动端，所述中央处理器将控制端的信息通过NB-IoT通信模块传送给后台管理系统与App移动端。
4.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，其特征在于：所述加密模块包括数据加密模块、芯片加密模块与AES加密模块，所述加密模块对数据传输进行碎片式的传输和整合，防止数据在传输过程被截取完整信息和盗用，实现了App移动端、NB-IoT基站、后台管理系统三维一体的整体安全性。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，其特征在于：所述家居传感器模块包括空调遥控模块、灯具遥控模块、门窗遥控模块与光照传感器模块，所述空调遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制空调的启停，所述灯具遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制灯具的启停，所述门窗遥控模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制门窗的启停，所述光照传感器模块用于接收NB-IoT通信模块的信息并控制室内光照的强度。
6.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，其特征在于：所述电源模块包括电源开关、电池组及太阳能电池，所述电源开关的输入端与中央处理器的输出端电性连接，所述电池组与太阳能电池的输出端均与电源开关的输入端电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT技术的智能家居系统控制端，其特征在于：所述监控模块的一端连接有报警模块，所述监控模块包括视频监控模块、人体探测传感器模块、烟雾传感器模块、湿度传感器模块、气体传感器模块与红外传感器模块。
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