CN111292447A - 一种智能家居安防系统 - Google Patents

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余建成
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Abstract

本发明适用于智能家居技术领域，提供了一种智能家居安防系统，包括电子锁、控制单元、电子锁驱动单元、蓝牙通信与控制单元、NB‑IOT通信与控制单元、传感器单元、用户终端，所述电子锁驱动单元连接所述电子锁且用于驱动所述电子锁打开和关闭，所述控制单元连接所述电子锁驱动单元，所述控制单元用于向所述电子锁驱动单元传输控制信号，通过设置用于驱动电子锁的电子锁驱动单元，设置用于输出控制指令的控制单元和供用户终端与控制单元进行通信的蓝牙通信与控制单元、NB‑IOT通信与控制单元，从而能够方便用户远程控制电子锁，还通过设置独立的蓄电池单元，从而能够实现独立供电，使用寿命长，且通过合理设计，实现低成本低功耗无线组网。

Description

一种智能家居安防系统
技术领域
本发明属于智能家居领域，尤其涉及一种智能家居安防系统。
背景技术
目前市面上的智能安防控制系统产品一般为外部供电，控制方式为有线总线控制。在用户实际使用过程中，面临铺设电源和信号总线电缆的繁琐工作，在不适合铺设电缆以及安防节点之间距离远供电不便的场合，极大限制了安防系统的组网和智能化应用。
为解决用户电源和信号有线传输在布局布线和成本两方面的痛点，多种无线信号传输方法被引入智能安防中来，一定程度上解决了部分用户信号无线传输的实际需求。但产品功能单一：具备无线信号控制的系统，未能兼顾瞬时大功率电子锁的功率驱动；具备电子锁驱动功能的系统，未能兼顾万物互联互通的互联网数据传输和控制功能。用户关于独立电源的需求，则更鲜有相关产品。产品通常方案为外部接市电(交流220V)电源变化器转换为DC24V/12V/5V。在不方便布线和布线成本高的场合，为安防的智能化带来难题。
发明内容
本发明提供一种智能家居安防系统，旨在解决现有技术存在的问题。
本发明是这样实现的，一种智能家居安防系统，包括电子锁、控制单元、电子锁驱动单元、蓝牙通信与控制单元、NB-IOT通信与控制单元、传感器单元、用户终端；
所述电子锁驱动单元连接所述电子锁且用于驱动所述电子锁打开和关闭；
所述控制单元连接所述电子锁驱动单元，所述控制单元用于向所述电子锁驱动单元传输控制信号；
所述蓝牙通信与控制单元连接所述用户终端和所述控制单元，所述用户终端内置有蓝牙模块，所述用户终端通过所述蓝牙通信与控制单元与所述控制单元通信；
所述NB-IOT通信与控制单元连接所述控制单元，所述用户终端通过互联网连接所述NB-IOT通信与控制单元，所述用户终端通过所述NB-IOT通信与控制单元与所述控制单元通信；
所述传感器单元连接所述控制单元，所述传感器单元用于采集传感信号并通过所述控制单元上传互联网。
优选的，还包括无线射频通信与控制单元，所述无线射频通信与控制单元分别连接所述用户终端和所述控制单元，所述用户终端通过所述无线射频通信与控制单元与所述控制单元通信。
优选的，还包括有线总线通信与控制单元，所述有线总线通信与控制单元连接所述传感器单元和所述控制单元，所述传感器单元通过所述有线总线通信与控制单元与所述控制单元通信。
优选的，还包括蓄电池单元和电源变换单元，所述蓄电池单元通过所述电源变换单元连接所述电子锁、控制单元、电子锁驱动单元、蓝牙通信与控制单元、NB-IOT通信与控制单元和所述传感器单元。
优选的，所述电源变换单元具有充电接口，且所述充电接口用于连接外部电源以向所述蓄电池单元充电。
优选的，所述蓄电池单元采用不可充电蓄电池或可充电蓄电池。
优选的，所述控制单元采用单片机。
优选的，所述传感器单元包括烟感传感器、人体红外传感器、火焰传感器、门磁传感器、防拆除传感器、温湿度传感器中的一种或多种传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种智能家居安防系统，通过设置用于驱动电子锁的电子锁驱动单元，设置用于输出控制指令的控制单元和供用户终端与控制单元进行通信的蓝牙通信与控制单元、NB-IOT通信与控制单元，从而能够方便用户远程控制电子锁，还通过设置独立的蓄电池单元，从而能够实现独立供电，使用寿命长，且通过合理设计，实现了低成本低功耗无线组网。
附图说明
图1为本发明的一种智能家居安防系统的系统远离示意图。
图2为本发明的电路布局示意图一。
图3为本发明的电路布局示意图二。
图中：1-控制单元、2-蓄电池单元、3-电源变换单元、4-电子锁驱动单元、5-蓝牙通信与控制单元、6-NB-IOT通信与控制单元、7-无线射频通信与控制单元、8-有线总线通信与控制单元、9-传感器单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种智能家居安防系统，包括电子锁、控制单元1、蓄电池单元2、电源变换单元3、电子锁驱动单元4、蓝牙通信与控制单元5、NB-IOT通信与控制单元6、无线射频通信与控制单元7、有线总线通信与控制单元8、传感器单元9、用户终端。
电子锁驱动单元4连接电子锁且用于驱动电子锁打开和关闭。电子锁驱动单元4用于实现大电流升压电路输出使能、电子锁电机电感电流泄放等功能。本发明的电子锁驱动单元4支持多种电子锁，可控制DC3V～36V，电流0～2000mA的多种型号电子锁。
控制单元1连接电子锁驱动单元4，控制单元1用于向电子锁驱动单元4传输控制信号。控制单元1用于系统的主控，可使用stm32/51/AVR等单片机实现。
蓝牙通信与控制单元5连接用户终端和控制单元1，用户终端内置有蓝牙模块，用户终端通过蓝牙通信与控制单元5与控制单元1通信。蓝牙通信与控制单元5能够实现用户终端与系统之间的通信与控制，实现传感器采集信息上传至用户终端以及电子锁开闭操作等。本发明的用户终端可以为手机。
NB-IOT通信与控制单元6连接控制单元1，用户终端通过互联网连接NB-IOT通信与控制单元6，用户终端通过NB-IOT通信与控制单元6与控制单元1通信。NB-IOT通信与控制单元6能够实现用户终端与系统之间的通信与控制，实现传感器采集信息上传至用户终端以及电子锁开闭操作。
无线射频通信与控制单元7分别连接用户终端和控制单元1，用户终端通过无线射频通信与控制单元7与控制单元1通信。无线射频通信与控制单元7能够实现从传感器采集信息上传至云端主机和用于终端以及电子锁开闭操作。
有线总线通信与控制单元8连接传感器单元9和控制单元1，传感器单元9通过有线总线通信与控制单元8与控制单元1通信。有线总线通信与控制单元8还能够实现用户本地客户端与系统之间的通信与控制，实现传感器采集信息上传至用户终端以及电子锁开闭操作。
传感器单元9连接控制单元1，传感器单元9用于采集传感信号并通过控制单元1上传互联网。传感器单元9包括烟感传感器、人体红外传感器、火焰传感器、门磁传感器、防拆除传感器、温湿度传感器中的一种或多种传感器。传感器单元9通过烟感传感器、人体红外传感器、火焰传感器、门磁传感器、防拆除传感器、温湿度传感器等传感器进行信号采集并上传至控制单元1，然后通过控制单元1和通信单元上传至互联网。
蓄电池单元2通过电源变换单元3连接电子锁、控制单元1、电子锁驱动单元4、蓝牙通信与控制单元5、NB-IOT通信与控制单元6和传感器单元9。电源变换单元3具有充电接口，且充电接口用于连接外部电源以向蓄电池单元2充电。蓄电池单元2采用不可充电蓄电池或可充电蓄电池。蓄电池通过蓄电池充放电单元控制电流输出和电流输入，蓄电池通过蓄电池接口连接电源变换单元。另外，本发明的蓄电单元2池也可以采用太阳能发电组件，从而利用太阳能电池板供电。
本发明的智能门锁及智能家居系统的部分部件布置在一块电路板上。如图2所示，电路板的正面包括5个部分，分别为电源变换单元3、电子锁驱动单元2、NB-IOT通信与控制单元3、蓝牙通信与控制单元4、传感器单元5。如图3所示，电路板的背面包括5个部分，分别为蓄电池充放电单元、蓄电池接口、无线射频通信与控制单元7、控制单元1、有线总线通信与控制单元8。
本发明的一种智能家居安防系统，使用者通过用户终端输入控制指令，并能够通过蓝牙通信与控制单元5、NB-IOT通信与控制单元6、无线射频通信与控制单元7、有线总线通信与控制单元8与控制单元1实现多种方式的通信，并将控制指令输送到控制单元1，控制单元1将控制指令传输到电子锁驱动单元2，电子锁驱动单元2根据接收的控制指令驱动电子锁打开和关闭。另外，传感器单元9用于采集传感信号并通过控制单元1上传互联网，从而用户可以从用户终端对传感器采集到的环境信息进行查询。
本发明同时解决了用户电源和信号有线传输布局布线两方面的痛点。同时兼顾了NB-IOT/蓝牙/无线射频多种无线信号通信与控制的优缺点，合理设计，实现了低成本低功耗无线组网。本发明设计了独立的电子锁升压驱动控制单元，输出电压可调节，输出电流可达2000mA，可实现几乎全部主流电子锁的控制本发明的电路板的尺寸小，易于嵌入到安放和家居领域通用的模块和外壳中。本发明的系统功耗低，在不充电的情况下可独立供电超过一年，允许充电的情况下，寿命超过十年。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能家居安防系统，其特征在于：包括电子锁、控制单元(1)、电子锁驱动单元(4)、蓝牙通信与控制单元(5)、NB-IOT通信与控制单元(6)、传感器单元(9)、用户终端；
所述电子锁驱动单元(4)连接所述电子锁且用于驱动所述电子锁打开和关闭；
所述控制单元(1)连接所述电子锁驱动单元(4)，所述控制单元(1)用于向所述电子锁驱动单元(4)传输控制信号；
所述蓝牙通信与控制单元(5)连接所述用户终端和所述控制单元(1)，所述用户终端内置有蓝牙模块，所述用户终端通过所述蓝牙通信与控制单元(5)与所述控制单元(1)通信；
所述NB-IOT通信与控制单元(6)连接所述控制单元(1)，所述用户终端通过互联网连接所述NB-IOT通信与控制单元(6)，所述用户终端通过所述NB-IOT通信与控制单元(6)与所述控制单元(1)通信；
所述传感器单元(9)连接所述控制单元(1)，所述传感器单元(9)用于采集传感信号并通过所述控制单元(1)上传互联网。
2.如权利要求1所述的一种智能家居安防系统，其特征在于：还包括无线射频通信与控制单元(7)，所述无线射频通信与控制单元(7)分别连接所述用户终端和所述控制单元(1)，所述用户终端通过所述无线射频通信与控制单元(7)与所述控制单元(1)通信。
3.如权利要求1所述的一种智能家居安防系统，其特征在于：还包括有线总线通信与控制单元(8)，所述有线总线通信与控制单元(8)连接所述传感器单元(9)和所述控制单元(1)，所述传感器单元(9)通过所述有线总线通信与控制单元(8)与所述控制单元(1)通信。
4.如权利要求1所述的一种智能家居安防系统，其特征在于：还包括蓄电池单元(2)和电源变换单元(3)，所述蓄电池单元(2)通过所述电源变换单元(3)连接所述电子锁、控制单元(1)、电子锁驱动单元(4)、蓝牙通信与控制单元(5)、NB-IOT通信与控制单元(6)和所述传感器单元(9)。
5.如权利要求4所述的一种智能家居安防系统，其特征在于：所述电源变换单元(3)具有充电接口，且所述充电接口用于连接外部电源以向所述蓄电池单元(2)充电。
6.如权利要求4所述的一种智能家居安防系统，其特征在于：所述蓄电池单元(2)采用不可充电蓄电池或可充电蓄电池。
7.如权利要求1所述的一种智能家居安防系统，其特征在于：所述控制单元(1)采用单片机。
8.如权利要求1所述的一种智能家居安防系统，其特征在于：所述传感器单元(9)包括烟感传感器、人体红外传感器、火焰传感器、门磁传感器、防拆除传感器、温湿度传感器中的一种或多种传感器。
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