CN111541780B - 一种基于云平台的智能网关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于云平台的智能网关，至少包括第一网关、第二网关和云平台，所述第一网关与所述云平台以单向摆渡的方式建立数据连接，所述第一网关与第二网关建立数据连接，第二网关分别与至少一个智能家电和至少一个TOF图像传感器建立数据连接，所述第一网关和/或所述第二网关分别与至少一个用户终端和至少一个第三方平台建立数据连接，其中，至少一个所述TOF图像传感器采集个人的深度图像并以三维轮廓图像显示，所述三维轮廓图像包括点集形成的三维轮廓图像和填充式三维轮廓图像，所述第一网关基于至少一个用户终端或至少一个第三方平台的查看权限等级验证结果和发送的三维轮廓图像确定用户身份并反馈与其信息请求对应的必要信息。

Description

一种基于云平台的智能网关

技术领域

本发明涉及智能网关技术领域，尤其涉及一种基于云平台的智能网关。

背景技术

智能网关具备智能家居控制枢纽及无线路由两大功能，一侧负责具体的安防报警，家电控制，用电信息采集。通过无线方式与智能交互终端等产品进行数据交互。它还具备有无线路由功能，优良的无线性能，网络安全和覆盖面积。在传输距离和无线信号的穿透力方面，完全可以满足现在3居室、复式、跃层户型的无线覆盖，对于别墅也可以基本保证无线信号覆盖整个家庭，使得用户完全不必担心无线信号无法到达的局限。

中国专利CN106656695A公开了一种智能网关，其特征在于，包括：第一发送模块，用于向云平台发送获取权限模型的权限请求，其中，所述权限模型包括：可接入所述智能网关所在家庭组的用户终端，以及，所述用户终端对智能家电的操作权限；第一接收模块，用于接收所述云平台反馈的权限模型；控制模块，用于根据所述权限模型，判断所述用户终端对所述所在家庭组的智能家电的控制操作是否执行，得到判断结果；根据判断结果控制智能家电。

中国专利CN102945029B公开了一种用于智能家居系统的智能网关，所述智能网关以无线通信或有线通信的方式与多个家电设备通讯连接，所述智能网关用于根据接收的控制命令控制对应的家电设备执行对应的操作，其特征在于，该智能网关连接于一环境参数侦测单元，该环境参数侦测单元用于获得智能家居系统当前的状态参数，并将当前的环境参数值反馈至智能网关；所述智能网关包括：存储单元，用于存储一智能控制命令表，该智能控制命令表中存储有多个学习环境参数值及其对应的学习控制指令，以及多个预设环境参数值及其其对应的预设控制指令；中央处理单元，用于接收控制命令，并提取控制命令中的操作指令以及执行该操作指令的家电设备的位置信息；智能控制单元，用于接收所述当前的环境参数值，并判断该当前的环境参数值是否与智能控制命令表中的预设环境参数值一致，若是，则智能控制单元将该预设环境参数值对应的预设控制命令发送至中央处理单元；若否，则智能控制单元判断该当前的环境参数值是否与智能控制命令表中的学习环境参数值一致，若是，则智能控制单元将该学习环境参数值对应的学习控制命令发送至中央处理单元；以及通信单元，用于根据中央处理单元提取的操作指令以及执行该操作指令的家电设备的位置信息将包含操作指令的控制信号发送至对应的家电设备。

中国专利CN109041367A公开了一种智能网关，其特征在于，包括：以太网PHY模块，用于与管控平台通信连接；电力线载波/微功率无线双模通信模块，用于实现通信链路中的物理层、MAC层、网络层的信息交互与处理，还用于基于电力线载波信道和微功率无线信道发起个域网络和灯控操作，以待智能灯具加入该个域网络并进行灯控操作，还用于与所述网关内的单片机进行数据交互；单片机，用于实现通信链路中的应用层的信息交互与处理，执行所述网关的边缘计算功能。

以上所述的智能网关，均重点在于将智能家居与云平台建立起来，通过用户终端输入的控制命令来对智能家电进行控制。用户终端一般为手机APP。智能家居的若干数据存储于云平台的家庭账户中。在智能家居系统与智慧社区管理系统联网的情况下，智慧社区向云平台或智能网关获取必要的数据来进行社区统计和管理。因此，智能网关如何有效区分控制人的控制权限以及向数据请求方反馈不泄露用户隐私数据，是现有智能网关无法解决的技术问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

现有的智能网关，均重点在于将智能家居与云平台建立起来，通过用户终端输入的控制命令来对智能家电进行控制，而无法对用户终端或第三方平台所获取的信息内容进行限制，导致用户信息由于第三方平台的信息管理不严格形成隐私信息泄露。

针对现有技术之不足，本发明提供一种基于云平台的智能网关，其特征在于，至少包括第一网关、第二网关和云平台，所述第一网关与所述云平台以单向摆渡的方式建立数据连接，所述第一网关与第二网关建立数据连接，第二网关分别与至少一个智能家电和至少一个TOF图像传感器建立数据连接，所述第一网关和/或所述第二网关分别与至少一个用户终端和至少一个第三方平台建立数据连接，其中，至少一个所述TOF图像传感器采集个人的深度图像并以三维轮廓图像显示，所述三维轮廓图像包括点集形成的三维轮廓图像和填充式三维轮廓图像，所述第一网关基于至少一个用户终端或至少一个第三方平台的查看权限等级验证结果和发送的三维轮廓图像确定用户身份并反馈与其信息请求对应的必要信息。

优选的，所述第二网关基于至少一个用户终端或至少一个第三方平台的查看权限等级验证结果确定所述点集三维轮廓图像或者填充式三维轮廓图像的显示方式，在所述第三方平台的查看权限等级低于用户的自定义查看权限等级的情况下，所述第二网关向所述第三方平台反馈具有非真实色彩的所述点集三维轮廓图像或者填充式三维轮廓图像。例如，面部信息+电话号码构成了面部支付的隐私信息。本发明通过对真实面部图像的查看限制来保护用户的面部图像隐私信息，对于信息管理不严格的第三方平台，其查看权限等级较低，从而不能够直接获取用户的真实色彩显示的面部图像和其他信息构成的隐私信息，避免了面部信息+身份信息构成的隐私信息的泄露。

优选的，所述填充式三维轮廓图像以与体温特征相关联的颜色填充，从而所述体温特征由所述TOF图像传感器在以红外脉冲光采集三维轮廓图像的同时进行采集。本发明的优势在于，TOF图像传感器能够同时采集三维轮廓图像和体温特征，使得家庭成员的体温监测由被动变为主动，及时发现家居内成员的体温异常，家庭成员彼此之间及时发现身体异样并进行关心或者送医。

现有技术中，只要是家庭成员的用户端，就能够查看家庭内所有成员的视频图像，没有隐私设置。这也导致了监控视频装置无法安装在卧室、浴室等敏感区域，也使得卧室、浴室等区域的安全无法得到监测，特别是老年人摔倒后无法及时预警。优选的，所述云平台存储有若干以智能家居系统为单位的家庭账户，所述家庭账户包括至少一个存储家庭成员的个人身份信息的子账户，所述家庭账户存储有生活数据、环境数据、家电工作数据和/或图像数据，所述子账户至少存储有与个人身份相关的三维轮廓图像和身份信息，所述第二网关基于第一用户终端自定义设置的图像查看权限向其家庭成员所持的第二用户终端显示具有真实色彩的三维轮廓图像或非真实色彩的三维轮廓图像。本发明的TOF图像传感器能够设置在卧室、浴室等敏感区域，并且以不泄露隐私信息的点集三维轮廓图像或填充式三维轮廓图像来采集视频图像，在家庭成员摔倒能够及时发现和预警。同时，基于三维轮廓图像的特征的唯一性，尤其是家庭成员范围内的特征唯一性，能够快速区分图像内的家庭成员身份，使得视频图像基于家庭成员身份来进行区分显示具有现实可操作性。优选的，卧室、浴室等敏感区域安装的TOF图像传感器可以设置基于单一颜色采集三维轮廓图像的TOF图像传感器。例如，只能以灰色采集三维轮廓图像并显示的视频图像，不会暴露用户的隐私信息。

现有技术中，由于视频图像的数据信息不具有特征性，无法将视频图像中的涉及指定人物的图像自动进行区分和提取，需要查看所有时间段内的视频图像，或者需要借助面部识别软件等第三方工具来进行图像片段提取，对于智能家居系统不具有使用现实意义。优选的，在用户终端或第三方平台具有查看权限的情况下，所述第一网关或所述第二网关基于用户终端或第三方平台发送的三维轮廓图像和信息请求选取在指定时间内的包含三维轮廓图像的视频图像片段，并且反馈至所述用户终端或第三方平台。基于三维轮廓图像的特征性，使得将视频图像片段基于人物身份来快速自动提取片段，使得家庭成员能够查看需要重点关注的家庭内的老人或儿童的行为轨迹，不需要查看所有时间段的视频图像。

优选的，所述云平台存储有与至少一种与安全参数相关联的验证因子，用户自定义地将所述验证因子与第三方平台的查看权限等级、三维轮廓图像的显示方式和/或家电控制信息相关联，所述第一网关基于第三方平台的查看权限等级、发送的与验证强度关联的验证因子来反馈与其信息请求对应的含有必要信息的请求结果，所述第二网关基于第三方平台的查看权限等级、发送的与验证强度关联的验证因子和/或三维轮廓图像来确定是否执行其发送的与智能家电相关的控制指令。相比于现有技术中的成人模式与儿童模式的区分，本发明在用户自定义设置查看权限后，本发明的第二网关能够根据验证因子来确定智能终端的智能家电控制的权限。例如，通过指纹验证、三维轮廓图像验证等来进行用户终端的用户身份或第三方平台的区别和确认。本发明能够明显避免儿童在用户终端的家电控制界面打开的情况下调节家电工作参数的弊端。本发明在用户终端无法工作的情况下，用户能够通过第三方平台输入验证因子来关联第二网关实现智能家电的控制。

不仅如此，验证因子包括国家安全部门、警方专用、医疗专用的专用验证因子，在家居内发生危险的情况下，国家安全部门的人员、警察或急救人员能够通过专用验证因子发出专用指令来超越用户自定义权限和进行必要的智能家电控制，从而对家居人员进行急救。

优选的，所述云平台存储的家庭成员的个人身份信息至少包括自定义姓名，在用户自定义地将查看权限等级与真实姓名关联的情况下，所述第一网关向查看权限等级低于自定义查看等级的第三方平台会用户终端反馈含有自定义姓名和必要信息的不够成隐私信息的请求结果。本发明更有利保护用户的隐私信息，避免多种信息构成隐私信息被信息管理松散，或者没有信息管理制度的第三方平台存储形成的泄露和扩散的现象。

优选的，所述第一网关至少包括彼此连接的第一验证模块和反馈模块，所述第二网关至少包括彼此连接的第二验证模块和控制模块，所述云平台至少包括数据库和数据处理模块，其中，所述第一验证模块基于用户终端或第三方平台的注册信息和信息请求向数据处理模块发送验证结果和信息请求，

所述数据处理模块所述第一验证模块的验证结果向所述数据库调取相关数据并且发送至所述反馈模块，所述反馈模块基于信息请求向第三方平台或用户终端反馈不含有用户身份信息的请求结果，或者反馈与查看权限等级和信息请求对应的用户信息。本发明能够约束第三方平台获取多余的用户信息和家电信息，从而避免用户在不知情的情况下隐私信息被获取，保护用户的隐私信息，检索用户隐私信息泄露和扩散的可能性。

优选的，第二网关基于临时用户终端发送的信息请求及临时三维轮廓图像信息选取仅包含有所述临时三维轮廓图像的视频图像片段并发送至所述临时用户终端，从而所述临时用户通过查看包含有所述临时三维轮廓图像的视频图像片段来确定个人隐私的采集情况。优选的，所述临时用户终端能够超越用户的自定义查看权限等级来查看仅含有自身的临时三维轮廓图像的视频图像片段。在智能家居普遍设置TOF图像传感器的情况下，临时访客居住时会对监控图像具有不安全和不信任，担心自己的隐私信息被偷窥。在临时用户能够通过第二网关查看仅关于自身的三维轮廓特征的视频图像时，能够确认自己的信息被监测的范围，从而消除隐私泄露的担心。

附图说明

图1是本发明的基于云平台的智能网关的逻辑模块图；

图2是本发明的逻辑模块的局部放大图；

图3是TOF图像传感器采集的点集形成的三维轮廓图像的示意图；

图4是TOF图像传感器采集的填充式三维轮廓图像的示意图。

附图标记列表

110：第一网关；120：第二网关；130：云平台；140：智能家电；150：TOF图像传感器；111：第一验证模块；112：反馈模块；121：第二验证模块；122：控制模块；131：数据库；132：数据处理模块；160：用户终端；170：第三方平台。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本发明提供一种基于云平台的智能网关，也可以称为一种智能家居管理系统、一种基于云平台的智能家居权限管理系统等。

一种基于云平台的智能网关，如图1所示，包括第一网关110、第二网关120、云平台130、若干智能家电140和TOF图像传感器150。第一网关110与第二网关120建立数据连接。第一网关110与云平台130以单向摆渡的方式建立数据连接加密的通道。第二网关120与若干智能家电140和至少一个TOF图像传感器150建立数据连接。如图2所示，第一网关110用于对请求数据信息的用户终端160或第三方平台170进行权限验证。第二网关120用于对请求数据信息的用户终端160或第三方平台170进行权限验证，并且基于用户终端160的控制指令控制智能家电的运转。本发明中的第一网关110、第二网关120、云平台130、若干智能家电140和TOF图像传感器150均设置有以有线或无线的方式进行信息传输的通讯装置。通讯装置例如是互联网通讯装置、卫星通讯装置、wifi通讯装置、蓝牙通讯装置等等。

现有技术中，虽然云平台系统的智能网关对用户终端或第三方平台进行权限验证，但是在权限认证后，用户终端或者第三方平台就能够通过云平台获取智能家居账户的全部数据。例如，用户端仅区分成人模式和儿童模式，无法对成人模式的成员权限进行进一步的限定。此处的风险在于，智能家居数据放映了若干家庭成员的隐私信息，特别是对于设置有视频监控的智能家居，即使是家庭成员之间登陆家庭账号也能够查看到其他家庭成员的隐私信息，这不利于个人隐私信息的保护。对于社区需要远程监护的老人及儿童，现有的视频会展示老人及家庭成员的生活图像，同样无法将老人和家庭成员的图像区分，不可避免的展示家庭成员的部分隐私信息。智能网关如何约束第三方平台的信息获取类别以及图像信息，现有技术是无法实现的。

本发明不设置监控视频，采用能够采集个人三位轮廓图像的TOF图像传感器150来进行家庭内的个人图像采集。本发明的TOF图像传感器150，属于红外传感器，用于采集被监控区域的用户的三维轮廓数据。TOF是飞行时间（Time of Flight）技术的缩写，即传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓图像以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。TOF传感器5的测量范围可达数米、精度小于2cm，每秒更新频率可达30~60fps，能够实现实时的轮廓测量。

优选的，在本发明仅通过TOF图像传感器150采集三维轮廓图像的情况下，形成的图像是若干点集成的深度图像，不能够直接显示人眼能够识别的非真实色彩的三维轮廓图像。优选的，在肤色差异、毛发差异、眼球颜色、光影显示差异存在的情况下，TOF图像传感器150采集点集形成的三维轮廓图像不能够直接形成并泄漏所采集人员图像的直观面部信息，如图3所示，因此能够避免用户的面部信息直接泄漏。优选的，本发明中的三维轮廓图像还可以为不含有具体面部五官部位深度信息的填充式三维轮廓图像，如图4所示，在避免用户隐私泄漏的同时，也能够减少传感器的数据信息的传输量。由于每个人的三维轮廓特征都具有个性化差异，因此通过三维轮廓图像能够确定个人的个人行为。优选的，在三维轮廓图像作为验证因子时，三维轮廓图像的范围有用户自定义设置。例如，三维轮廓图像的范围包括面部特征和肩部特征，或者三维轮廓图像的范围仅包括面部特征。

优选的，非真实色彩的填充式轮廓图像的填充区域以表示个体体温的颜色填充，从而形成具有体温特征的三维轮廓图像。在必要的情况下例如疫情监控期间，具有体温特征的三维轮廓图像更有利于监测体温异常的人员并进行管控，也有利于管控指定人员是否离开限定的区域。

优选的，在同一视频画面中的至少两个人的点集的三维轮廓图像分别以不同的非真实色彩显示，有利于不同人物轮廓的区分。

本发明中，云平台130存储的用户家居信息包括生活数据、环境数据、家电工作数据、图像数据和个人信息数据。生活数据至少包括水、电、燃气、的数据及费用、物业费用等涉及生活的数据信息。环境数据是指通过传感器获取的烟雾传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器等通过传感器获取的与环境相关的数据。环境数据的种类基于家居系统需要采集的种类设定。家电工作数据至少包括各个家电的启动、关闭、工作模式、工作时间、故障状态等数据。图像数据至少包括视频图像、照片图像等图像信息。其中，本发明的视频图像为包含有个人图像以三维轮廓图像显示的视频图像。例如，在视频图像中，沙发、地板等环境场景是按照真实场景显示的，个人的图像是用点集的三维轮廓图像或者填充式三维轮廓图像显示，即看到的是动态的三维轮廓图像在真实场景内移动，从而避免个人的面部图像、着装信息、身体特征信息等隐私信息的泄露。本发明的视频图像信息即使被非法第三方非法窃取，也难以通过扩散视频图像来泄露隐私信息，更避免了家居中的TOF图像传感器被黑客控制进行网络直播导致隐私生活被围观的犯罪现象。

本发明中的个人信息数据至少包括家庭成员的自定义姓名A、真实姓名B、三维轮廓信息C、面部信息D和若干种N验证因子。N验证因子是指具有不同验证强度的验证因子。用户信息还包括身份证号E和附加数据H。附加数据H是指验证终端临时上传至数据库的数据信息，例如验证地的地点、时间等。在云平台与政府部门的平台关联并进行数据交互时，用户的身份证号信息可以被政府部门获取。优选的，N验证因子为具有唯一性的验证因子。用户信息能够形成若干种信息组合，在查看包括真实姓名的信息使，需要有验证因子进行验证。在对用户信息的其他行为信息进行验证时，姓名部分显示为自定义姓名。从而使得真实姓名、行为信息实现拆分，避免他人通过真实姓名+行为信息获取个人的隐私和生活规律。

优选的，本发明的自定义名字是与真实姓名或者特定真实身份具备唯一关联的验证因子。自定义名字不限于唯一，可以是有限的几个。

优选的，用户信息还包括分段数据F。分段数据F至少包括基础数据段F1和授权数据段F2两部分。优选的，分段数据中的基础数据段F1至少包括年龄F11、性别F12等信息。优选的，分段数据中的基础数据段还可以包括驾照F13、征信F14以及其他类别信息。基础数据段的类别由国家合法部门进行相关要求和设置。基础数据段的信息属于国家公安部门、社区部门与第三方平台能够共同掌握的信息。因此，该部分信息可能被存在第三方平台所连接的服务器中。授权数据段F2可以包括医疗信息段F21、学历信息段F22、特长信息段F23、社会保险信息段F24或其他信息。授权数据段的信息类别由用户自愿授权来进行采集和记录，有利于形成丰富的个人数据信息。本发明的用户信息包括其他基础信息G，该信息种类具体可由国家法定机构进行定义和设置，以便基于国情进行合理的管理和身份验证。

优选的，云平台的数据库中的家庭账户中，家庭成员中的每个人的个人信息为子账户存储，每个子账户信息被拆分并分类存储，如图3所述。

本发明中的N验证因子与安全参数N1、N2、N3、N4……关联。本发明的验证因子的安全参数是根据行为人行为的影响范围和程度，进行评估的。即，本发明的验证因子的安全参数能够对用户的身份信息进行不同强度的认证。例如，第三方平台向第一网关发送或请求生活数据时，只需要对第三方平台进行安全参数相对较低的认证。对于支付行为，需要对用户进行安全参数相对较高的认证。但是，无论安全参数多高，验证因子都必须是唯一的，并且与隐私信息中的真实姓名，真实视频图像，户籍地，常住地等用户数据进行唯一关联。

本发明的验证因子的安全参数是指该验证因子的唯一性保证和可被破解的可能性。安全参数可以为具体值，也可以是破解难度等级的语言描述，例如较强、强、中等强度、弱、较弱等表示难度等级的评估结果。安全参数也可以是破解难度等级的数字描述，例如用1~5表示难度等级的增加或者难度等级的减少。安全参数也可以是破解难度等级的颜色、形状及其结合的描述，例如从绿色向红色渐变表示难度等级的增加或者难度等级的减少。

例如，在验证因子为计算机代码的情况下，计算机代码的长度及复杂度具有一定的碰撞率和可被破解的可能性。在代码为六位数据的二进制代码时，最多有2⁶=64个组合方式。如果几万人都用6位数的代码，碰撞率就会非常之高，破解容易，安全参数低。如果是256位二进制代码，则是2²⁵⁶个组合方式，同样数量的人群使用，碰撞率就会降低，破解难度增大，即安全参数较高。将指纹作为验证因子，生物因子的碰撞率较低，即破解的可能性低，安全参数较高。因此，本发明的验证因子与其自身的安全参数相关联，能够通过提高验证因子的难度等级来提高重要的信息种类的安全程度，进一步减少信息被非法窃取和泄漏的可能性。

本发明中的具有不同安全参数的验证因子，不局限于计算机代码，还包括非对称加密的私钥或公钥，或者是指纹、声纹，虹膜特征等等所有类能标明唯一特征的生物因子。验证时，可根据认证的强度参数来确定根据单一要素进行单一认证或者根据多要素进行联合认证。本发明的验证因子的安全程度通过安全参数表示和评估，使得用户信息的某一类别信息得到相应安全参数的验证因子的保护，避免某一类别的信息的安全保护不足。

本发明中，注册家居系统主账户的注册用户终端能够自定义地设置信息类别与查看权限等级、验证因子的关联关系。例如，在用户认为家电的工作状态数据能够反映个人的生活行为和生活规律的情况下，用户将生活数据中的家电工作状态数据与国家电力系统平台的查看权限等级和验证因子关联。国家电力系统平台具有不低于用户自定义的查看生活数据中的电力数据、家电耗能数据的查看权限等级，仅需要普通的网络协议信息，查看时不需要输入验证因子。在国家电力系统平台请求查看居家系统中各个家电的工作状态数据时，需要用户通过用户终端输入指定验证因子来获得查看权限。或者，在用户在电力系统部门通过其电力系统终端输入指定验证因子来是国家电力系统平台获得个家电的工作状态数据。

家庭成员能够通过各自的用户终端进入子账户，能够自定义地设置与其个人相关的图像数据、个人信息数据的查看权限等级、验证因子。即用户能够自定义地将个人的图像数据、个人信息种类与查看权限等级和/或验证因子相关联。例如，现有技术通过视频图像无法快速区分个人的身份，需要通过人脸相似度识别来确定，数据计算量大且时间长，无法运用到家庭成员的身份识别中。本发明中，由于三维轮廓图像是明显的唯一性特征，云平台能够基于三维轮廓图像准确识别个人的身份。不仅如此，具有非真实色彩的点集的三维轮廓图像人眼不能够直观识别面部图像。以真实色彩显示的点集的三维轮廓图像能够显示面部图像。因此，家庭成员能够自定义地设置三维轮廓图像、个人信息类别与查看权限等级和/或验证因子的关联关系。在第三方平台或系统的查看权限等级不低于用户定义的查看权限等级的情况下，云平台基于请求反馈具有真实色彩的个人的三维轮廓图像的视频。否则，反馈具有非真实色彩的三维轮廓图像的视频。

优选的，用户自定义地设置家庭成员对关于自己的三维轮廓图像的查看权限。现有技术无法通过卧室和浴室安装摄像头来监测老人的安全问题，因为会涉及老年人睡觉、换衣服的隐私行为，因而在卧室昏迷、浴室摔倒，远程的家庭成员无法得到和通知急救系统。本发明中，卧室和浴室能够安装TOF图像传感器，以非真实色彩的点集三维轮廓图像来显示个人的图像，不会涉及个人的隐私行为，例如更衣行为。家庭成员在远程查看时能够避过隐私内容来监测老年人的生活和安全。家庭成员自己查看时，能够通过输入验证因子来查看具有真实色彩的个人行为的视频。

优选的，基于三维轮廓图像的唯一性，云平台能够基于个人的三维轮廓图像快速提取在指定时间内的个人的照片片段或者视频图像片段，忽略不具有指定对象的视频片段，从而显示指定对象在指定时间内的行为信息。即，本发明实现了个人的视频图像片段的快速提取。相对于现有技术中通过时间和人为回溯视频图像来挑选视频信息的行为来说，本发明能够自动形成关于某个人的专人行为视频图像，并且基于家庭成员的查看权限来以真实色彩或者非真实色彩的三维轮廓图像以及生活场景来显示个人行为信息以及行为轨迹。这对于智能家居系统日常大量的视频图像的存储信息来说，本发明提取个人行为信息简单、方便、快捷。

优选的，第一网关110至少包括第一验证模块111和反馈模块112。第一验证模块111与反馈模块112建立数据连接。第一验证模块111用于对用户终端、第二网关120或第三方平台发送的查看权限等级进行验证。优选的，本发明中，第二网关或者第三方平台的查看权限等级是依据注册信息以及信息查看方的隐私信息管理的安全程度进行评估的。隐私信息管理的安全程度高的，查看权限等级就高。隐私信息管理的安全程度低的，查看权限等级就低。即查看权限等级与隐私信息管理的安全程度时正向相关的。例如，国家电力系统平台本身存储有家居智能系统的户主的真实身份信息且信息管理严格，则其查看权限等级验证为较高。例如某个消费类的第三方平台信息管理水平未知，且不具有家庭成员的任何信息，则其查看权限等级会被验证为较低。反馈模块112用于对云平台反馈的信息进行加密和传输至对应的第三方平台，或者基于第一验证模块111发送的验证结果和第三平台的信息请求向第三方平台反馈不含有用户身份内容的请求结果或者与用户身份相关的部分内容。

第二网关120至少包括第二验证模块121和控制模块122。第二验证模块121用于对用户终端160、第一网关110或第三方平台发送的查看权限等级进行验证。控制模块122用于基于与第一网关110或者用户终端120发送的控制命令对至少一个智能家电、TOF图像传感器、至少一个采集装置进行控制。

云平台130至少包括数据库131和数据处理模块132。数据库131用于对于智能家居系统上传的实用数据信息进行加密和分类存储。数据处理模块132用于响应于信息进行以及查看权限等级信息对数据库的数据进行提取和相应处理。例如，基于查看权限等级对三维轮廓图像进行非真实色彩的处理，基于查看权限等级以及信息请求向反馈模块112发送自定义姓名+必要信息，基于查看权限等级以及信息请求向反馈模块112发送真实姓名+必要信息，等等。

本发明中的第一验证模块111、反馈模块112、第二验证模块121、控制模块122、数据库131和数据处理模块132均可以是专用集成芯片、计算机、服务器、服务器群组中的一种或几种。

本发明的基于云平台的智能网关的工作方式如下所述。

所述数据库131基于用户自定义设置信息将至少一种用户信息组合与具有安全参数的验证因子和/或查看权限等级关联。或者，所述数据库131基于用户自定义设置信息将至少一种用户信息类别的详细程度与具有安全参数的验证因子和/或查看权限等级关联。设置查看权限等级验证以及验证因子能够对查看内容进行限制，有利于避免查看权限不足的第三方平台获取大量的不必要的用户的隐私信息。

所述第一网关110验证发出信息请求的用户终端或第三方平台的查看权限等级和/或所述验证因子，数据处理模块132响应于所述第一网关110的验证结果向第三方平台或用户终端反馈与信息请求对应的含有必要信息的请求结果。反馈含有必要信息的请求结果，能够减少用户信息的显示和泄露，也减少了第三方平台获取信息后的二次计算和判断，减少了第三方平台存储用户详细信息的可能性。

具体的，第一网关在用户终端或者第三方平台的查看权限等级不低于自定义查看权限等级时反馈对应的查询信息或者查询结果。第一网关在验证因子与预设的验证因子匹配正确的情况下反馈对应的查询信息或者查询结果。

所述第二网关120验证发出信息请求的用户终端或第三方平台的查看权限等级和/或所述验证因子，控制模块122响应于所述第二网关120的验证结果向至少一个智能家电发送控制指令，或者向对应的用户终端160反馈与其家庭成员查看权限对应的含有三维轮廓图像的视频图像。本发明的第二网关与现有技术网关相比的优势之处在于，是基于用户成员之间的隐私信息区别来进行验证，使得针对个人的视频图像能够基于个人三维轮廓特征进行快速提取和展示，减少了其他家庭成员的展示图像。例如，在第三方的查看权限等级不足的情况下，即使具有用户的验证因子也无法获得用户详细信息，从而避免用户对未知的或者具有欺骗性的第三方平台放开信息获取权限，也避免了智能家电被非法分子获取的验证因子进行的远程操控。例如，家庭成员彼此之间熟悉，通过三维轮廓图像也能够进行区分家庭成员身份，陌生人对家庭成员的三维轮廓图像无法区分，也无法得知家庭成员的男女、大概年龄等特征。例如，在家庭成员中的女儿自定义父母不能够查看其真实色彩图像以避免卧室内隐私信息展示尴尬的情况下，父母通过视频图像中的女儿的三维轮廓图像依然可以得知女儿的大概行为轨迹以及安全问题。陌生人即使通过父母的用户终端查看视频图像，也无法直接查看女儿的真实色彩的三维轮廓图像，也无法进行面貌识别和衣着识别，因而无法跟踪进行非法活动。

例如，所述第一验证模块111对第三方平台的查看权限等级以及信息请求进行验证，在查看权限等级不低于与信息请求对应的自定义查看权限等级的情况下，所述反馈模块112将验证结果以及信息请求反馈至数据处理模块132。数据处理模块132基于验证结果和信息请求向数据库131提取相关数据并进行与查看权限等级对应的数据处理，将处理后的信息发送至反馈模块112。反馈模块112基于信息请求向第三方平台反馈不含有用户身份信息的请求结果，或者与查看权限等级和信息请求对应的用户信息。例如，社区平台的信息请求为“老年人真实姓名A+当日8:00~12:00内的生活状况”。第一验证模块验证社区平台具有相应的查看权限。数据处理模块基于反馈模块122发送的信息请求，调取A的三维轮廓图像，并且基于三维轮廓图像、时间信息调取8:00~12:00内的A的含有三维轮廓图像的视频图像。三维轮廓图像为非真实色彩的三维的点集轮廓图像或者填充式轮廓图像。本发明使得社区平台能够不局侵犯老年人的生活隐私图像并了解老年人的生活起居的便利度、灵活度。

所述第一网关110基于由用户终端160和/或第三方平台170上传的三维轮廓图像与数据库130存储的历史三维轮廓图像的相似度确定用户与用户终端的持有人的一致性。优选的，所述第一网关的数据处理模块具有困境识别的功能。所述困境识别功能为基于用户的三维轮廓图像进行用户困境特征的判断，例如，困境特征至少包括眼部蒙蔽特征、身体束缚特征、嘴部封闭特征。在非法分子通过使用用户终端采集被控制的用户的三维轮廓图像来进行用户终端的开启以及家居系统的控制的情况下，所述第一网关的数据处理模块基于三维轮廓图像中的困境特征自主向预设的报警终端发送三维轮廓图像的真实图像并进行报警。本发明能够避免用户终端被他人非法持有并进行家居系统控制的不利方式。在现有技术中，普通的指纹验证、虹膜验证等方式，在用户被控制的情况下均能够进行被动验证，即无法对用户实现困境保护。例如在用户被捆绑后，非法分子通过强制指纹验证、虹膜验证等易燃能够启动用户终端以及进行家居系统的控制。本发明通过三维轮廓图像的采集过程，通过困境特征能够进行困境识别和快速报警，在用户无法进行报警的情况下辅助报警。不仅如此，基于家庭成员对彼此视频图像查看权限的区别，使得家庭成员之间的隐私权限具有查看权限区别，用户终端被非法分析持有也无法查看家庭成员全部的视频信息，限制了非法分子的控制权限，使得非法分子也无法掌握家庭成员的全部真实图像信息。

优选的，本发明中，第二网关基于至少一个TOF图像传感器采集的家庭成员的体温异常信息向至少一个家庭成员的用户终端进行体温异常预警，有利于家庭成员彼此之间得知身体异常信息并进行互相关怀。在生病的家庭成员无法自理就医的情况下及时进行家庭成员之间的辅助就医。例如，家里的老人或者小孩生病发烧，没有自理就医能力的情况下，其他家庭成员更容易发现身体异常并进行医药辅助，例如帮助其准备退烧药物或者送至医院。特别是老年人，身体发烧也不愿意通知子女。本发明有利于家庭成员之间的体温异常监测以及互相之间进行医疗辅助和医疗关怀。特别的，在社区平台通过专用验证因子来强制获取家庭成员的体温信息的情况下，社区平台能够快速获得社区内可监测的人员的体温情况，从而有利于疫情监控的需要和防治。

优选的，第一网关或第二网关在第三方平台的查看权限等级不低于自定义查看权限等级的情况下反馈含有注册用户及其家庭成员的真实姓名与必要信息的组合信息，否则反馈含有注册用户及其家庭成员的自定义姓名与必要信息的组合信息，有利于避免用户及其家庭成员的隐私信息的泄露。本发明通过消除个人特征来避免隐私信息的构成。个人特征不仅包括真实姓名，还包括面部图像特征。注册用户指在云平台开设个人家庭账户的用户。

优选的，第二网关基于用户自定义的位置信息与三维轮廓图像的关联关系向至少一个用户终端发送并展示由至少一个TOF图像传感器采集的非登记人员在指定家庭位置的三维轮廓图像。即特定位置的TOF图像传感器是否采集真实色彩的三维轮廓图像由用户自定义设置。例如，用户终端展示设置于客厅位置的TOF图像传感器采集的非登记人员的以真实色彩显示的三维轮廓图像。用户终端展示设置于卧室位置的TOF图像传感器采集的非登记人员的以非真实色彩显示的三维轮廓图像，避免了访客临时居住隐私被冒犯的问题。

优选的，第二网关基于临时用户终端发送信息请求及临时三维轮廓图像信息选取仅包含有临时三维轮廓图像的视频图像片段并发送至所述临时用户终端。其中，视频图像片段中的临时三维轮廓图像以真实色彩或非真实色彩在临时用户终端展示。本发明的优势在于，访客作为临时用户，能够查看仅包含自己的视频图像片段。对于存储中具有真实色彩的三维轮廓图像，访客仅能够看到自己的图像。对于浴室等位置的TOF图像传感器本身采集的是非真实色彩的三维轮廓图像，临时访客也只能看到自己非真实色彩的三维轮廓图像。即，本发明的临时用户端能够超越注册用户自定义的查看权限等级获得仅包含自身三维轮廓图像的视频图像片段。本发明的临时三维轮廓图像是指未在云平台进行家庭成员三维轮廓图像注册的三维轮廓图像。本发明的优势还在于，在数据处理器能够基于TOF图像传感器计算行为人的姿势并判断危险的情况下，浴室安装TOF图像传感器更有利于独居人士的安全。同时，临时访客能够通过查看仅包括自身的视频图像判断来确定是否有隐私泄露或者被记录，从而消除用户与临时访客之间的担忧，增强用户与临时访客之间的信任。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于云平台的智能网关，其特征在于，至少包括第一网关（110）、第二网关（120）和云平台（130），所述第一网关（110）与所述云平台（130）以单向摆渡的方式建立数据连接，所述第一网关（110）与第二网关（120）建立数据连接，第二网关（120）分别与至少一个智能家电（140）和至少一个TOF图像传感器（150）建立数据连接，所述第一网关（110）和/或所述第二网关（120）分别与至少一个用户终端（160）和至少一个第三方平台（170）建立数据连接，其中，

至少一个所述TOF图像传感器（150）采集个人的深度图像并以三维轮廓图像显示，所述三维轮廓图像包括点集形成的三维轮廓图像和填充式三维轮廓图像，

所述第一网关（110）基于至少一个用户终端（160）或至少一个第三方平台（170）的查看权限等级验证结果和发送的三维轮廓图像确定用户身份并反馈与其信息请求对应的必要信息；

所述第二网关基于至少一个用户终端（160）或至少一个第三方平台（170）的查看权限等级验证结果确定所述点集三维轮廓图像或者填充式三维轮廓图像的显示方式，

在所述第三方平台（170）的查看权限等级低于用户的自定义查看权限等级的情况下，所述第二网关向所述第三方平台（170）反馈具有非真实色彩的所述点集三维轮廓图像或者填充式三维轮廓图像，非真实色彩的填充式轮廓图像的填充区域以表示个体体温的颜色填充，从而形成具有体温特征的三维轮廓图像，具有非真实色彩的点集的三维轮廓图像人眼不能够直观识别面部图像，以真实色彩显示的点集的三维轮廓图像能够显示面部图像，家庭成员能够自定义地设置三维轮廓图像、个人信息类别与查看权限等级和/或验证因子的关联关系；

在用户终端或第三方平台具有查看权限的情况下，所述第一网关或所述第二网关基于用户终端或第三方平台发送的三维轮廓图像和信息请求选取在指定时间内的包含三维轮廓图像的视频图像片段，并且反馈至所述用户终端或第三方平台，在第三方平台或系统的查看权限等级不低于用户定义的查看权限等级的情况下，云平台基于请求反馈具有真实色彩的个人的三维轮廓图像的视频，否则，反馈具有非真实色彩的三维轮廓图像的视频。

2.根据权利要求1所述的基于云平台的智能网关，其特征在于，所述填充式三维轮廓图像以与体温特征相关联的颜色填充，从而

所述体温特征由所述TOF图像传感器（150）在以红外脉冲光采集三维轮廓图像的同时采集。

3.根据权利要求2所述的基于云平台的智能网关，其特征在于，所述云平台存储有若干以智能家居系统为单位的家庭账户，所述家庭账户包括至少一个存储家庭成员的个人身份信息的子账户，

所述家庭账户存储有生活数据、环境数据、家电工作数据和/或图像数据，

所述子账户至少存储有与个人身份相关的三维轮廓图像和身份信息，

所述第二网关基于第一用户终端自定义设置的图像查看权限向其家庭成员所持的第二用户终端显示具有真实色彩的三维轮廓图像或非真实色彩的三维轮廓图像。

4.根据权利要求3所述的基于云平台的智能网关，其特征在于，所述云平台存储有与至少一种与安全参数相关联的验证因子，

用户自定义地将所述验证因子与第三方平台的查看权限等级、三维轮廓图像的显示方式和/或家电控制信息相关联，

所述第一网关基于第三方平台的查看权限等级、发送的与验证强度关联的验证因子来反馈与其信息请求对应的含有必要信息的请求结果，

所述第二网关基于第三方平台的查看权限等级、发送的与验证强度关联的验证因子和/或三维轮廓图像来确定是否执行其发送的与智能家电相关的控制指令。

5.根据前述权利要求之一所述的基于云平台的智能网关，其特征在于，所述云平台存储的家庭成员的个人身份信息至少包括自定义姓名，

在用户自定义地将查看权限等级与真实姓名关联的情况下，

所述第一网关向查看权限等级低于自定义查看等级的第三方平台会用户终端反馈含有自定义姓名和必要信息的不够成隐私信息的请求结果。

6.根据权利要求5所述的基于云平台的智能网关，其特征在于，所述第一网关（110）至少包括彼此连接的第一验证模块（111）和反馈模块（112），

所述第二网关（120）至少包括彼此连接的第二验证模块（121）和控制模块（122），

所述云平台（130）至少包括数据库（131）和数据处理模块（132），

其中，所述第一验证模块（111）基于用户终端或第三方平台的注册信息和信息请求向数据处理模块（132）发送验证结果和信息请求，

所述数据处理模块（132）所述第一验证模块（111）的验证结果向所述数据库（131）调取相关数据并且发送至所述反馈模块（112），

所述反馈模块（112）基于信息请求向第三方平台或用户终端反馈不含有用户身份信息的请求结果，或者反馈与查看权限等级和信息请求对应的用户信息。

7.根据权利要求6所述的基于云平台的智能网关，其特征在于，述第二网关基于临时用户终端发送的信息请求及临时三维轮廓图像信息选取仅包含有所述临时三维轮廓图像的视频图像片段并发送至所述临时用户终端，从而所述临时用户通过查看包含有所述临时三维轮廓图像的视频图像片段来确定个人隐私的采集情况。

8.根据权利要求7所述的基于云平台的智能网关，其特征在于，所述临时用户终端能够超越用户的自定义查看权限等级来查看仅含有自身的临时三维轮廓图像的视频图像片段。

Images