CN110703699A - 基于nb-iot通信技术的行为监测系统、监测器和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于NB‑IOT通信技术的行为监测系统、监测器和存储介质，通过设置获取单元、监测单元、通信单元、及独立供电单元，获取室内人员活动信号，进行监测并对外发送监测信息。本发明能够根据能够降低设备运营成本，同时无需外部供电，提供多种模式监测，监测灵活且简单，无需安装，且无需限制安装位置。

Description

基于NB-IOT通信技术的行为监测系统、监测器和存储介质
技术领域
本发明涉及一种安全监测技术领域，特别是涉及一种基于NB-IOT通信技术的行为监测系统、监测器和存储介质。
背景技术
目前，中国老龄化问题日趋严重，越来越多的年轻人外出工作，常常使老年人独自在家，这些空巢老年人的起居生活是否正常让人十分担心。例如，常会有新闻报道称，空巢老年人在家中去世多日才被发现，为避免这种情况，如何监测老年人在家中的安全越来越受到关注。
另外，当房屋主人长时间外出，或者在屋内有人的深夜，对于家中是否有不法分子进入比较担心，如何第一时间监测到危机对于避免财产损失十分重要。
通常监测设备的日常运作所需的电量或网络需要较高成本，且设备需要外部电源持续供电，一旦断电则无法正常使用。此外，还需要安装在特点位置，安装及维护工序比较麻烦。因此如何改善上述情况，将起到越来越关键的作用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种基于NB-IOT通信技术的行为监测系统、监测器和存储介质，用于解决现有家中监测设备运营成本较高等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，所述系统固定于室内，包括：获取单元，用于获取表示室内人员活动的行为信号；监测单元，与所述获取单元电性连接，用于在预设的监测时段内开启/关闭所述获取单元，并在监测到所述行为信号或未监测到所述行为信号生成监测信息；通信单元，与所述监测单元电性连接，用于对外发送所述监测信息，以供监测人获取；所述通信单元为NB-IOT通信单元；独立供电单元，分别与所述获取单元、监测单元、及通信单元电性连接，用于向各单元供电。
于本发明的一实施例中，所述获取单元包括：亮度传感器、角度传感器、压力传感器、位移传感器、加速度传感器、声音传感器、及陀螺仪中任意一种或多种组合。
于本发明的一实施例中，所述行为信号包括：亮度变化信号、角度变化信号、压力变化信号、位移变化信号、加速度变化信号、声波变化信号、及水平位置变化信号中任意一种或多种组合。
于本发明的一实施例中，所述监测时段包括：全天监测时段或特定监测时段。
于本发明的一实施例中，所述监测信息包括：正常信息、及警报信息。
于本发明的一实施例中，所述监测单元针对监测对象的不同分别监护模式或防盗模式；在所述监护模式下，监测到所述行为信号生成所述正常信息，未监测到所述行为信号生成所述警报信息；在所述防盗模式下，未监测到所述行为信号生成所述正常信息，监测到所述行为信号生成所述警报信息。
于本发明的一实施例中，所述通信单元还包括：WIFI通信单元、NFC通信单元、蓝牙通信单元、以太网通信单元、4G通信单元、GSM通信单元、及GPRS通信单元中一种或多种组合。
于本发明的一实施例中，所述独立供电单元包括：碲化镉薄膜太阳能电池、蓄电池、及干电池中任意一种或多种组合。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种监测器，包括：如上所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，所述监测器固定于室内。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统的功能。
如上所述，本发明提供的一种基于NB-IOT通信技术的行为监测系统、监测器和存储介质。通过设置获取单元、监测单元、通信单元、及独立供电单元，获取室内人员活动信号，进行监测并对外发送监测信息。达到了以下有益效果：
能够降低设备运营成本，同时无需外部供电，提供多种模式监测，监测灵活且简单，无需安装，且无需限制安装位置。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种基于NB-IOT通信技术的行为监测系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中的一种监测器的场景示意图。
元件标号说明
100 基于NB-IOT通信技术的行为监测系统
101 获取单元
102 控制单元
103 通信单元
104 独立供电单元
200 监测器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，展示本发明实施例中的一种基于NB-IOT通信技术的行为监测系统的结构示意图。所述基于NB-IOT通信技术的行为监测系统100固定于室内。如图所示，所述基于NB-IOT通信技术的行为监测系统100包括：获取单元101、监测单元102、通信单元103、及独立供电单元104。
于本发明的一实施例中，所述获取单元101，用于获取表示室内人员活动的行为信号。
举例来说，通常室内人员的活动，会产生表示活动迹象的行为信号。如，开门/关门的行为，开灯/关灯的行为，屋内有声音(如：人的声音或电视声音或做饭声音或踩地板的声音或冲马桶声音)的行为等，都可以通过这些行为来辅助判断屋内人员是否有活动迹象，并以此对室内人员进行监测。
于本发明的一实施例中，被监测对象可以分为：空巢老年人或如入室盗贼。
于本发明的一实施例中，所述获取单元101包括：亮度传感器、角度传感器、压力传感器、位移传感器、加速度传感器、声音传感器、及陀螺仪中任意一种或多种组合。
举例来说，在晚上5点到11点这段时间，如果被监测对象为老年人，则在这段时间内老年人通常需要开灯，那么通过在屋内墙壁或靠近灯具的地方设置所述基于NB-IOT通信技术的行为监测系统100，并通过亮度传感器来捕获亮度变化的信号，就可以来判断这段时间屋内有没有开灯，并进一步推断出屋内老年人是否正常活动，如果在这个需要开灯的时间段内，未监测到开灯行为，那么有可能所监测的老年人发生了意外。
相反地，如果在晚上12点至凌晨5点的这段时间，在无人的房间内监测到微弱的灯光，例如，衣柜内、门后、抽屉内等(正常情况下这些地方不会被室外车灯或路灯照到)监测到微弱的灯光(如手电筒灯光或手机亮光)，那么极大可能发生室内有不法分子进入。
再举例来说，在门上安装所述基于NB-IOT通信技术的行为监测系统100，通过角度传感器或位移传感器或加速度传感器来捕获开门或关门的行为信号，可以监测是否有人打开或关门的室内屋门的行为，若在有老年人的屋内监测到该信号，则可以判断老年人有正常的活动迹象。而如果在无人的房间内，或在有人的房间内的深夜时间段内，当监测到屋内有人打开或关门的室内屋门的行为，则可以判断有不法分子入室的活动迹象。
此外，压力传感器可捕获地板、枕头、床、沙发、椅子等发生压力变化的行为信号，以辅助监测是否有人员活动的情况。
声音传感器可捕获人说活的声音、电视播放的声音、做饭的声音、踩地板的声音、及冲马桶的声音等发生声波变化信号的行为信号，以辅助监测是否有人员活动的情况。
陀螺仪可捕获桌子、衣柜内衣物等发生水平变化的行为信号，以辅助监测是否有人员活动的情况。
于本发明的一实施例中，所述行为信号包括：亮度变化信号、角度变化信号、压力变化信号、位移变化信号、加速度变化信号、声波变化信号、及水平位置变化信号中任意一种或多种组合。
所述行为信号为对应所述获取单元101为亮度传感器、角度传感器、压力传感器、位移传感器、加速度传感器、声音传感器、及陀螺仪中任意一种或多种组合时的行为信号。
于本发明的一实施例中，所述获取单元101可以是包含上述一或多种的传感器功能的集成装置或集成芯片。
于本发明的一实施例中，所述监测单元102，与所述获取单元101电性连接，用于在预设的监测时段内开启/关闭所述获取单元101，并在监测到所述行为信号或未监测到所述行为信号生成监测信息。
于本发明的一实施例中，所述监测时段包括：全天监测时段或特定监测时段。
所述全天监测时段即为24小时全天不间断监测。
特定监测时段是将某个时间段为设定为监测时段，该特定时间段多用于配合特定所述获取单元101或监测对象(如不法分子)进行监测。
例如，将特定监测时段设置为晚上5点至晚上11点，使其针对性的监测屋内是否有开灯或关灯行为信号，即可判断屋内老年人是否正常活动。
另外，有针对性的设置特定监测时段，还可以节约供电或供网的消耗，从而节约成本。例如，假设所述基于NB-IOT通信技术的行为监测系统100为独立监测设备，不需外部供电，那么有针对性的设置特定监测时段，能够大大延长该独立监测设备的使用寿命。
于本发明的一实施例中，所述监测信息包括：正常信息、及警报信息。
于本发明的一实施例中，所述监测单元102针对监测对象的不同，分为监护模式或防盗模式。
所述监护模式的被监测对象为空巢的老年人，所述放到模式的被监测对象为不法分子或盗贼。
在所述监护模式下，监测到所述行为信号生成所述正常信息，未监测到所述行为信号生成所述警报信息。
在所述防盗模式下，未监测到所述行为信号生成所述正常信息，监测到所述行为信号生成所述警报信息。
于本发明的一实施例中，无论何种模式下，当监测到正常信息时，可设置为无需要对外发送或不需要频繁的对外发送，以免对远程的监测人造成频繁的打扰。而对于警报信息的情况是需要密切关注的，针对警报信息可设置为及时生成并对外发送。因此，可针对不同的监测信号设置不同的发送频次。
于本发明的一实施例中，所述监测单元102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
于本发明的一实施例中，所述通信单元103，与所述监测单元102电性连接，用于对外发送所述监测信息，以供监测人获取；所述通信单元103为NB-IOT通信单元。
于本发明的一实施例中，所述通信单元103优选为NB-IOT通信单元。
所述NB-IOT通信单元是基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet ofThings,NB-IOT-IoT)的通信技术。
其具有四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IOT-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IOT-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IOT-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，单个接连模块不超过5美元。
在无需传送较大宽带数据的网络环境下，NB-IOT通信方式所需的通信费用远低于如4G、GSM、及GPRS的通信费用，且相比于其他通信方式响应速、及传输速度更快。
于本发明的一实施例中，所述通信单元还包括：WIFI通信单元、NFC通信单元、蓝牙通信单元、以太网通信单元、4G通信单元、GSM通信单元、及GPRS通信单元中一种或多种组合。
于本发明的一实施例中，所述基于NB-IOT通信技术的行为监测系统100还可以配置其他通信单元，以避免一种通信方式失效时，另一种通信方式还能够保持正常使用。
于本发明的一实施例中，所述独立供电单元104，分别与所述获取单元101、监测单元102、及通信单元103电性连接，用于向各单元供电。
于本发明的一实施例中，所述独立供电单元104包括：碲化镉薄膜太阳能电池、蓄电池、及干电池中任意一种或多种组合。
其中，所述碲化镉薄膜电池是一种以P型碲化镉(CdTe)和N型硫化镉(CdS)的异质结为基础的太阳能电池。碲化镉为Ⅱ-Ⅳ族化合物，是直接带隙半导体，光吸收强，其禁带宽度与地面太阳光谱有很好的匹配，最适合于光电能量转换，可吸收95％以上的太阳光，是一种良好的太阳能电池材料。
于本发明的一实施例中，因所述碲化镉薄膜电池具有制造成本低、转换效率高、温度系数低、弱光效应好、环境友好等优点，本发明所述基于NB-IOT通信技术的行为监测系统100优选采用所述碲化镉薄膜电池。即可实现室内微弱光的环境仍然能够转换为电能，以向其他单元供电，使得本发明所述基于NB-IOT通信技术的行为监测系统100能够独立使用，无法外接供电。
需要说明的是，应理解以上装置的各个单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元通过处理元件调用软件的形式实现，部分单元通过硬件的形式实现。
例如，控制单元102可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上控制单元102的功能。其它单元的实现与之类似。此外这些单元全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个单元通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
如图2所示，展示本发明实施例中的一种监测器的场景示意图。所述监测器200包括：如图1所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，所述监测器200固定于室内。
如图所示，本发明的所述监测器200可以简易地固定于室内各个地方。
举例来说，所述监测器200可通过自然摆放、黏贴、螺丝、卡合、铰接、耦接、及悬挂等形式，固定于屋内，如固定于门上、墙上、桌椅上等。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如图1所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统的功能。
所述计算机可读存储介质，本领域普通技术人员可以理解：实现上述系统及各单元功能的实施例可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述系统及各单元功能的实施例；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，其特征在于，所述系统固定于室内，包括：
获取单元，用于获取表示室内人员活动的行为信号；
监测单元，与所述获取单元电性连接，用于在预设的监测时段内开启/关闭所述获取单元，并在监测到所述行为信号或未监测到所述行为信号生成监测信息；
通信单元，与所述监测单元电性连接，用于对外发送所述监测信息，以供监测人获取；所述通信单元为NB-IOT通信单元；
独立供电单元，分别与所述获取单元、监测单元、及通信单元电性连接，用于向各单元供电。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，其特征在于，所述获取单元包括：亮度传感器、角度传感器、压力传感器、位移传感器、加速度传感器、声音传感器、及陀螺仪中任意一种或多种组合。
3.根据权利要求2所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，其特征在于，所述行为信号包括：亮度变化信号、角度变化信号、压力变化信号、位移变化信号、加速度变化信号、声波变化信号、及水平位置变化信号中任意一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，其特征在于，所述监测时段包括：全天监测时段或特定监测时段。
5.根据权利要求1所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，其特征在于，所述监测信息包括：正常信息、及警报信息。
6.根据权利要求5所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，其特征在于，所述监测单元针对监测对象的不同分别监护模式或防盗模式；
在所述监护模式下，监测到所述行为信号生成所述正常信息，未监测到所述行为信号生成所述警报信息；
在所述防盗模式下，未监测到所述行为信号生成所述正常信息，监测到所述行为信号生成所述警报信息。
7.根据权利要求1所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，其特征在于，所述通信单元还包括：WIFI通信单元、NFC通信单元、蓝牙通信单元、以太网通信单元、4G通信单元、GSM通信单元、及GPRS通信单元中一种或多种组合。
8.根据权利要求1所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，其特征在于，所述独立供电单元包括：碲化镉薄膜太阳能电池、蓄电池、及干电池中任意一种或多种组合。
9.一种监测器，其特征在于，包括：如权利要求1至8中任意一项所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统，所述监测器固定于室内。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的基于NB-IOT通信技术的行为监测系统的功能。
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