CN111754672A - 一种智能门铃识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能门铃识别系统，该系统包括室外终端和室内终端两个部分，均以微处理器MCU为控制核心，以无线通信单元为信息传输通道，利用语音提示单元进行语音应答。利用无线通信单元实现了室内终端和室外终端的无线数据传输，使得无线数据传输减少了导线连接带来的麻烦，而且不会影响室内美观，利用访客感应单元实现了人体感知，语音芯片完成人性化的语音提示功能，操作方便简单，使我们的生活更加人性化、智能化。

Description

一种智能门铃识别系统

技术领域

本申请涉及智能安防技术领域，尤其涉及一种智能门铃识别系统。

背景技术

随着物联网和自动化技术的飞速发展，智能小区和智能家居逐渐兴起，人们对于居住环境的安全性提出了更高的要求。

门铃系统作为一种家居设备，人们可以利用它了解访客信息，其方便性受到人们的广泛推崇。早期的门铃系统大都采用壁挂式，挂在楼道或者离门不远的地方，可移动性差，而且门铃终端成本非常高，功能比较单一，只有查看和通话功能，无法实时了解访客信息。随着视频监控技术和智能终端设备的快速发展，门铃系统的实现越来越多样化，人们开始不满足于局限在室内的视频监控。

智能门铃作为智能家居的重要组成部分，取代功能单一的传统门铃已成为不可避免的趋势。根据前瞻产业研究院预测，2020年我国智能家居产值将突破万亿元，潜在市场规模将达5.8万亿元。国外调查机构Technavio发布的报告显示，未来智能门铃市场年复合增长率高达69%。智能可视化WiFi门铃能有效地提升家居生活的便利感、科技感和安全感，具有广阔的市场前景和较大的社会价值。

发明内容

本申请提供了一种智能门铃识别系统，该系统包括室外终端和室内终端两个部分，均以微处理器MCU为控制核心，以无线通信单元为信息传输通道，利用语音提示单元进行语音应答。微处理器MCU采用抗干扰能力、性价比较高的芯片。室外终端的微处理器设为从控制单元，室内终端的微处理器设为主控制单元，当从控制单元向主控制单元发出信号请求时，从控制单元会以无线通信的传输方式，将请求信息传送到主控制单元，主控制单元根据预设的条件给予相应的响应信息。为了增加系统的稳定性和信息传递的可靠性，无线通信单元、访客感应单元、传感器模块、图像采集单元以及语音提示单元均采用集成数字模块。

本申请所采用的技术方案如下：

一种智能门铃识别系统，该智能门铃识别系统包括室外终端、室内终端、至少一个用户终端以及远程云服务器；

在所述室外终端与所述室内终端之间建立无线连接，并通过建立的所述无线连接交互所述室外终端采集到的数据信息以及所述室内终端发送的控制指令；

所述室外终端包括从控制单元,分别与从控制单元连接的第一按键单元、语音提示单元、图像采集单元、第一语音采集单元、第一无线通信单元、访客感应单元以及第一供电单元；

所述第一按键单元，用于为访客提供按键输入，并将输入的键值发送给所述从控制单元；语音提示单元，用于根据所述从控制单元发送的语音提示指令播放相应的语音提示信息；图像采集单元，用于根据所述从控制单元发送的图像采集指令启动图像采集工作，并将采集到的图像发送给所述从控制单元；第一语音采集单元，用于根据所述从控制单元的第一语音采集指令启动语音采集工作，并将采集到的第一语音信息发送给所述从控制单元；第一无线通信单元，与所述室内终端中的第二无线通信单元无线连接，接收来自所述从控制单元的数据信息，并发送至第二无线通信单元，以及接收来自所述第二无线通信单元的数据信息，并发送至所述从控制单元；访客感应单元，用于检测是否有访客出现在有效感应范围内，若是，则向所述从控制单元发送访客出现请求；第一供电单元，用于为所述室外终端的各个单元供电；所述从控制单元，用于通过所述第一无线通信单元接收并执行来自所述室内终端的控制指令；

所述室内终端包括主控制单元,分别与主控制单元连接的第二按键单元、扬声器单元、显示单元、第二语音采集单元、第二无线通信单元、网络接入单元、门锁控制单元、数据存储单元，以及第二供电单元；

第二按键单元，用于为用户提供按键输入，并将输入的键值发送给所述主控制单元；扬声器单元，用于根据所述主控制单元发送的扬声器指令播放响铃；显示单元，用于根据所述主控制单元发送的显示指令显示所述图像采集单元采集到的图像数据；第二语音采集单元，用于根据所述主控制单元的第二语音采集指令启动语音采集工作，并将采集到的第二语音信息发送给所述主控制单元；第二无线通信单元，与所述室外终端中的第一无线通信单元无线连接，接收来自所述主控制单元的数据信息，并发送至第一无线通信单元，以及接收来自所述第一无线通信单元的数据信息，并发送至所述主控制单元；门锁控制单元，接收来自所述主控制单元的开锁指令，对门锁进行控制；网络接入单元，与所述远程云服务器建立通信连接，通过该通信连接向所述远程云服务器上传所述图像采集单元采集到的图像数据，以及从所述远程云服务器下载用户数据；数据存储单元，用于存储从所述远程云服务器下载的用户数据；第二供电单元，用于为所述室内终端的各个单元供电。

所述远程云服务器，用于保存用户数据以及图像采集单元采集到的图像数据；

所述通过建立的所述无线连接交互所述室外终端采集到的数据信息以及所述室内终端发送的控制指令，具体包括：

步骤1、所述访客感应单元检测到有访客进入有效感应区后，向所述从控制单元发送访客进入请求，接收到所述访客进入请求后，所述从控制单元分别向所述图像采集单元和所述第一语音采集单元发送启动采集指令，由所述第一语音采集单元获取到第一语音采集数据，由所述图像采集单元获取到图像采集数据，并将所述第一语音采集数据、所述图像采集数据发送给所述从控制单元，所述从控制单元将所述第一语音采集数据、所述图像采集数据经由所述第一无线通信单元发送至所述主控制单元；

步骤2、所述主控制单元对获取的所述第一语音采集数据、所述图像采集数据进行解析以获得图像数据、语音音色数据，所述主控制单元使用所述图像数据和语音音色数据在所述数据存储单元中进行搜索，当所述图像数据和所述语音音色数据均匹配成功时，跳转至步骤5，否则，执行步骤3；

步骤3、所述从控制单元向所述语音提示单元发送播放语音提示指令，提示用户进行手机号输入，待手机号输入确认完毕后，所述从控制单元将输入的手机号以及当前时间信息一并发送至所述主控制单元，所述主控制单元使用所述手机号在所述数据存储单元中进行搜索；当所述手机号匹配成功，则判断所述手机号对应的优先级，若所述对应的优先级为优先级2时，执行步骤4；若所述对应的优先级为优先级3时，将所述当前时间与所述数据存储单元中存储的与手机号对应时间进行比较，当所述当前时间与所述手机号对应时间之间的差值小于等于预设阈值时，执行步骤4；当所述当前时间与所述手机号对应时间之间的差值大于预设阈值时，执行步骤6；

步骤4、所述主控制单元向扬声器单元发送指令播放响铃，并向所述显示单元发送指令显示所述从控制单元中所述图像采集单元采集的图像数据，并向所述第二语音采集单元发送第二语音采集指令；

若采集到第二语音数据，并且解析出的第二语音指令与预设的语音指令相一致，则当解析出的第二语音指令为静音时，停止扬声器单元播放响铃，并执行步骤6，当解析出的第二语音指令为开锁时，执行步骤5；

若接收到所述第二按键单元有按键输入，则获取输入键值，当所述输入键值指示进行静音操作时，停止扬声器单元播放响铃，并执行步骤6；当所述输入键值指示进行“开锁”操作时，执行步骤5；

若未获得有效数据，则所述主控制单元向所述从控制单元发送提示音播放请求，所述从控制单元根据所述提示音播放请求向所述语音提示单元发送语音提示播放指令，执行步骤6；

步骤5、所述主控制单元向所述门锁控制单元发送开锁指令；

步骤6、将所述输入手机号与相对应的处理结果在远程云服务器上进行关联存储。

进一步的，所述图像采集单元接收到来自从控制单元的图像采集指令后，开启图像采集工作并发送采集的图像数据，经过图像编码后发送至从控制单元，再由主控制单元通过网络接入单元上传至远程云服务器进行保存。

进一步的，所述数据存储单元按照用户设定的周期从远程云服务器获取数据信息并存储，所述用户设定的周期按照用户的需要进行设定。

进一步的，所述远程云服务器为由多台服务器搭建而成的、空间可拓展的云平台，其中一台作为主服务器节点，用来接收视频数据、请求处理和任务调度，其他作为从服务器节点，用来存储数据，所存储的数据包括用户的通讯录、通话和短信记录中的手机号，用户社交软件中好友所绑定的手机号、用户身份信息，其中用户身份信息包括图像数据和语音音色数据,不同类型的数据对应不同的优先级。

进一步的，所述数据存储单元按照用户设定的周期从远程云服务器获取数据信息并存储，具体包括：对数据存储单元进行更新时只从远程云服务器获取新增的数据。

进一步的，在所述步骤1之前还包括：用户将自己的亲属设置为最高优先级的访客，并通过语音录制、图像采集生成与亲属相关的用户身份信息，并将所述用户身份信息上传至远程云服务器中，并关联保存至相应用户账号对应的存储空间中，并且在室内终端登录用户账号后，从所述远程云服务器将相应所述登录用户账号对应的存储空间中数据读取至所述室内终端的数据存储单元中保存。

进一步的，在所述步骤1之前还包括：用户通过用户终端或者室内终端登录用户账号，室内终端将数据存储单元中的数据与所述远程云服务器中该登录用户账号对应的存储空间中数据进行同步。

进一步的，在步骤6之后还包括：用户在用户终端上安装有门铃视频识别系统应用APP，用户通过登录用户账号访问远程云服务器以查看访客视频，并了解一定时间段内的来访信息。

进一步的，第一、第二无线通信单元均采用无线通信模块UTC4432B1，主、从控制单元均采用STM32L151作为主芯片。

进一步的，所述语音提示单元采用语音芯片ISD4004和音频功率放大器LM386芯片；访客感应单元，采用红外漫发射式光电开关E18-D80NK。

通过本申请实施例，可以获得如下技术效果：

1）解决了传统门铃不能随时随地了解访客信息的需求和视频存储容量的问题。该门铃系统在远程平台上进行视频数据存储，无线门铃作为一种新型的访客控制系统，随着智能移动终端设备的配置越来越高，会实现更高质量的视频通信，更方便的用户使用；

2）本发明通过单片机控制实现了智能门铃设计，利用无线通信单元实现了室内终端和室外终端的无线数据传输，使得无线数据传输减少了导线连接带来的麻烦，而且不会影响室内美观；利用访客感应单元实现了人体感知，语音芯片完成人性化的语音提示功能，使用语音提示电路对屋内情况给予屋外来访者应答信号，使屋外能够准确得知屋内是否有人。此系统操作方便简单，使我们的生活更加人性化、智能化。

附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的智能门铃识别系统的组成结构示意图；

图2为主、从控制单元的部分外围电路示意图；

图3为智能门铃识别系统的工作流程示意图。

具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请的智能门铃识别系统的组成结构示意图。

本申请的智能门铃识别系统包括室外终端、室内终端、至少一个用户终端以及远程云服务器；

所述室外终端包括从控制单元,分别与从控制单元连接的第一按键单元、语音提示单元、图像采集单元、第一语音采集单元、第一无线通信单元、访客感应单元以及第一供电单元；

所述第一按键单元，用于为访客提供按键输入，并将输入的键值发送给所述从控制单元；语音提示单元，采用语音芯片ISD4004和音频功率放大器LM386芯片，用于根据所述从控制单元发送的语音提示指令播放相应的语音提示信息；图像采集单元，采用OV5640 视频采集模块采集图像数据，用于根据所述从控制单元发送的图像采集指令启动图像采集工作，并将采集到的图像发送给所述从控制单元；第一语音采集单元，用于根据所述从控制单元的第一语音采集指令启动语音采集工作，并将采集到的第一语音信息发送给所述从控制单元；第一无线通信单元，与所述室内终端中的第二无线通信单元无线连接，接收来自所述从控制单元的数据信息，并发送至第二无线通信单元，以及接收来自所述第二无线通信单元的数据信息，并发送至所述从控制单元；访客感应单元，采用红外漫发射式光电开关E18-D80NK，用于检测是否有访客出现在有效感应范围内，若是，则向所述从控制单元发送访客出现请求；第一供电单元，用于为所述室外终端的各个单元供电；所述从控制单元，用于通过所述第一无线通信单元接收并执行来自所述室内终端的控制指令；

所述室内终端包括主控制单元,分别与主控制单元连接的第二按键单元、扬声器单元、显示单元、第二语音采集单元、第二无线通信单元、网络接入单元、门锁控制单元、数据存储单元，以及第二供电单元；

第二按键单元，用于为用户提供按键输入，并将输入的键值发送给所述主控制单元；扬声器单元，用于根据所述主控制单元发送的扬声器指令播放响铃；显示单元，用于根据所述主控制单元发送的显示指令显示所述图像采集单元采集到的图像数据；第二语音采集单元，用于根据所述主控制单元的第二语音采集指令启动语音采集工作，并将采集到的第二语音信息发送给所述主控制单元；第二无线通信单元，与所述室外终端中的第一无线通信单元无线连接，接收来自所述主控制单元的数据信息，并发送至第一无线通信单元，以及接收来自所述第一无线通信单元的数据信息，并发送至所述主控制单元；门锁控制单元，接收来自所述主控制单元的开锁指令，对门锁进行控制；网络接入单元，与所述远程云服务器建立通信连接，通过该通信连接向所述远程云服务器上传所述图像采集单元采集到的图像数据，以及从所述远程云服务器下载用户数据；数据存储单元，用于存储从所述远程云服务器下载的用户数据；第二供电单元，用于为所述室内终端的各个单元供电。

所述远程云服务器，用于保存用户数据以及图像采集单元采集到的图像数据；

其中，第一、第二无线通信单元均采用无线通信模块UTC4432B1，主、从控制单元均采用STM32L151作为主芯片。

主控制单元、从控制单元均选择了STM32L151单片机作为主芯片，主、从控制单元的部分外围电路如图2所示。在第一、第二无线通信单元的选择上均采用无线通信模块UTC4432B1，其与STM32L151的连接方式如图2所示。

由于家庭或办公场所屋内与屋外的距离可达100米左右，并且通信时要穿透房间、门、窗户等，所以要求传输能力和穿透能力比较强，需要选用工作频率比较低的无线传输模块。本系统采用无线通信模块UTC4432B1作为无线门铃系统的信息传输通道，工作电压为3.3-3.6V，此模块工作于433/868/915MHz这3个频道。

图像采集单元接收到来自从控制单元的图像采集指令后，开启图像采集工作并发送采集的图像数据，经过图像编码后发送至从控制单元，再由主控制单元通过网络接入单元上传至远程云服务器进行保存。

语音提示单元，采用语音芯片ISD4004和音频功率放大器LM386芯片。可以根据用户的预先设置发出不同的提示音，例如，请输入“请输入手机号”、“请等待”、“无效输入”等等，语音芯片ISD4004的输出音效比较悦耳，为了保证提示声音更加清晰，采用了LM386芯片进行音频功率放大。在一些环境嘈杂的地方，例如临街或者施工工地附近，还需要连接扬声器以确保语音提示单元能够有效的播放不同的提示音。

访客感应单元的设计。采用受可见光干扰小、易于装配的红外漫发射式光电开关E18-D80NK，其工作电压为5V直流电压，这是一种集发射与接收于一体的光电传感器，所有能反射光线的物体均可被检测。通过访客感应单元的检测，在当有访客出现在室外终端前面时，室外终端可以及时向室内终端发出请求，并执行相应的操作。为了提高访客感应单元检测的准确性，可以通过缩短检测有效范围、增加检测有效次数等方式来实现。

本系统中的室内终端和室外终端均设计有按键单元，分别是室外终端中的第一按键单元、室内终端中的第二按键单元。室外终端中的第一按键单元上共设置有数字0-9、以及“确认”和“取消”共12个按键。室内终端中的第二按键单元上共设置有“静音”、“开锁”、“查询”、“上”、“下”、“确认”、“返回”共7个按键。其中，第一按键单元中的数字0-9、以及“确认”和“取消”用于访客输入其手机号码并对输入进行确认和修改；第二按键单元中的“静音”按键用于停止扬声器播放响铃，用户可以通过主动操作来防止被打扰；用户可以通过“开锁”按键来主动控制门锁机构进行开锁，确保访客能够及时的进入房间；按键“查询”、“上”、“下”、“确认”、“返回”为用户提供了访客历史信息的查询操作，用户按下“查询”按键后，显示单元上则输出“访客历史信息”查询界面，通过“上”、“下”、“确认”按键选择用户想查看的访客历史信息条目，所选择的访客历史信息将通过在显示单元上播放视频并结合显示日期时间信息的方式呈现给用户，“返回”按键用于返回上一级界面，通过多次按下“返回”按键，可以回退至默认的显示界面，用户可以预设默认的显示界面，例如厂商的logo、用户的生活照片、室外终端采集到的实时画面等等，为了节能或者延长设备的使用寿命，也可以将黑屏设置为默认显示界面。

室外终端中语音采集单元的设置主要是为了方便经常出入房间的人员，例如家庭成员、亲朋好友，可以直接说出语音指令，例如“开门”或者“请开门”等等这些用户设置的指令，语音采集单元采集并识别出语音指令，通过音色分析，并结合图像采集单元采集到的来访人员图像，与数据存储单元存储的语音音色数据以及图像数据进行比对，当比对一致后主动控制门锁机构进行开锁。

网络接入单元用于将室内终端接入互联网，与远程云服务器建立连接，以交换所需的数据，例如用户身份信息等等。接入互联网的方式包括常见的连接方式，例如通过有线或者无线方式连接路由器。

数据存储单元按照用户设定的周期从远程云服务器获取数据信息并存储，所述用户设定的周期可以按照用户的需要进行设定，例如5分钟、1小时、一天等等，数据存储单元上保存的数据信息包括用户的通讯录、通话和短信记录中的手机号，用户社交软件中好友所绑定的手机号、用户身份信息等，其中用户身份信息包括图像数据和语音音色数据。为了减少数据存储单元的读写数据量，在对数据存储单元进行更新时可以只从远程云服务器获取新增的数据，例如用户的通讯录、通话和短信记录中新增的手机号。同时，为了保证数据的有效性、可靠性，用户可以设定不同的优先级，例如用户社交软件中好友所绑定的手机号、用户身份信息、用户的通讯录中的手机号为高优先级，通话和短信记录中的手机号为低优先级。

上述远程云服务器为由多台服务器搭建而成的、空间可拓展的云平台，其中一台作为主服务器节点，用来接收视频数据、请求处理和任务调度，其他作为从服务器节点，用来存储数据，所存储的数据包括用户的通讯录、通话和短信记录中的手机号，用户社交软件中好友所绑定的手机号、用户身份信息等，其中用户身份信息包括图像数据和语音音色数据,不同类型的数据对应不同的优先级，数据存储的示例如下表所示：

上述这些数据与用户的身份标识进行关联存储，例如与用户“张三”对应的有用户身份信息、用户通讯录、用户社交APP、通话和短信记录这些信息，当室内终端通过用户“张三”相关联的账号登录并验证通过后，所述室内终端将通过网络从远程云服务器处获取与用户“张三”相对应的用户身份信息、用户通讯录、用户社交APP、通话和短信记录这些信息，并将这些信息存储于室内终端的所述数据存储单元中，为了保证数据的时效性，将对已登录账号中的信息与室内终端的所述数据存储单元中的数据进行同步更新。

图3为智能门铃识别系统的工作流程示意图。

步骤1、所述访客感应单元检测到有访客进入有效感应区后，向所述从控制单元发送访客进入请求，接收到所述访客进入请求后，所述从控制单元分别向所述图像采集单元和所述第一语音采集单元发送启动采集指令，由所述第一语音采集单元获取到第一语音采集数据，由所述图像采集单元获取到图像采集数据，并将所述第一语音采集数据、所述图像采集数据发送给所述从控制单元，所述从控制单元将所述第一语音采集数据、所述图像采集数据经由所述第一无线通信单元发送至所述主控制单元；

步骤2、所述主控制单元对获取的所述第一语音采集数据、所述图像采集数据进行解析以获得图像数据、语音音色数据，所述主控制单元使用所述图像数据和语音音色数据在所述数据存储单元中进行搜索，当所述图像数据和所述语音音色数据均匹配成功时，跳转至步骤5，否则，执行步骤3；

在实际应用中，用户可以将自己的亲属，例如妻子、丈夫、父母、子女，设置为最高优先级（例如，上表中的优先级1）的访客，并通过语音录制、图像采集生成与上述亲属相关的用户身份信息，比如，拍摄上述亲属的面部照片，录制上述亲属说“开门”、“请开门”、“快开门”、“我回来啦”等指定的语音，将上述面部照片以及指定语音上传至远程云服务器中关联保存至相应用户账号对应的存储空间中，并且在室内终端登录用户账号后，从所述远程云服务器将相应所述登录用户账号对应的存储空间中数据读取至所述室内终端的数据存储单元中保存。

在上述步骤1之前，用户通过用户终端或者室内终端登录用户账号，室内终端将数据存储单元中的数据与所述远程云服务器中该登录用户账号对应的存储空间中数据进行同步。房间中的每一个用户都有自己的用户账号，并且有与该账号对应的用户数据。

当自己的亲属来访时，可以通过说出指定的语音指令并由图像采集单元采集有效的图像数据后就可以执行相应的联动操作，例如由门锁控制单元发出开锁指令、或者由扬声器单元发出响铃以提示房间里的人手动开锁。由于上述语音采集和图像采集的操作方式对于亲属来说已经提前掌握了，因此能很顺利的按照要求获得有效的信息。

对于其他访客来说，由于并不了解上述语音采集和图像采集的操作方式，因此，在步骤1和步骤2中将无法获得有效的图像数据和语音音色数据，并且不可能匹配成功，因此，对于这些访客来说，将在不知不觉中执行完上述两个步骤，并继续执行步骤3，也不会让他们等待太多的时间，既能保证用户体验又能兼顾安全性。

步骤3、所述从控制单元向所述语音提示单元发送播放语音提示指令，提示用户进行手机号输入，待手机号输入确认完毕后，所述从控制单元将输入的手机号以及当前时间信息一并发送至所述主控制单元，所述主控制单元使用所述手机号在所述数据存储单元中进行搜索；

当所述手机号匹配成功，则判断所述手机号对应的优先级，若所述对应的优先级为优先级2时，执行步骤4；若所述对应的优先级为优先级3时，将所述当前时间与所述数据存储单元中存储的与手机号对应时间进行比较，当所述当前时间与所述手机号对应时间之间的差值小于等于阈值范围时，执行步骤4；当所述当前时间与所述手机号对应时间之间的差值大于阈值范围时，执行步骤6；

在上述步骤3中，当输入手机号匹配成功，则说明数据存储单元中保存有该输入的手机号，即该手机号与室内终端的当前登录用户账号存在一定的关联，并不是一个陌生的号码。若该手机号对应的优先级为优先级2时，根据数据存储的示例表，相对应的应该是用户通讯录中出现的手机号或者用户社交APP中用户信息相关联的手机号，对于这两种类型的手机号，其拥有者与当前登录用户之间虽然没有优先级1对应的亲属那么关系密切，但也存在一定的关联关系，因此对于这类访客可以通过使能扬声器单元发送指令播放响铃的方式来通知当前登录用户有相关人员来访，对于这样的来访存在一定的合理性，播放响铃并不完全会干扰到当前登录用户，而具体接下来是否开门，用户可以根据需要来进行操作，具体将在步骤4中具体展开。

若该手机号对应的优先级为优先级3时，根据数据存储的示例表，相对应的应该是通话和短信记录中存在的手机号，而这并不能表明访客与当前登录用户之间的关系，例如，访客为陌生人，无意间获取了当前用户的手机号，并拨打了当前用户的手机号或者发送了短信息。对于这种情况，需要进一步判断该手机号的输入时间与通话和短信记录中记录的时间之间的间隔是否满足预设的要求，例如，访客为快递员，在送配送包裹之前与当前用户进行了通话，或者向当前用户发送了短息，在这种情况下，用户可以根据需要来预设时间间隔，比如半天、一天或者3小时等等。对于满足时间要求的访客可以通过使能扬声器单元发送指令播放响铃的方式来通知当前登录用户有相关人员来访，而具体接下来是否开门，同样可以由用户根据需要来进行操作，比如，用户观看显示屏中的图像采集信息后，再确定是否要开门。通过这样的有效时间间隔设置，能够保证系统对有效访客进行提示。

当手机号的输入时间与通话和短信记录中记录的时间的差值大于阈值范围时，则表明输入该手机号的访客并没有在合理预期的时间内来访，则不会对该访客的来访进行任何的提示，也不会由此对当前登录用户产生干扰。

在正常情况下，如果该访客确实有正当理由来访，当发现按照语音提示输入了手机号以后，等待了一段时间也没有任何的反应，该访客必然会再次拨通当前登录用户的手机号，这样一来通话和短信记录中记录的时间将发生变化，随着数据信息的同步，室内终端中数据存储单元中相应存储的数据也会变化，当该访客再次输入手机号后，将会满足时间差值阈值范围的要求，从而通知当前登录用户有相关人员来访，而具体接下来是否开门，同样可以由用户根据需要来进行操作。

当手机号匹配不成功，则表明该访客的来访纯属意外事件，该访客与当前登录用户没有任何关联，事先也未告知当前登录用户，因此对于这种情况则不需要告知当前登录用户，即执行步骤6；

步骤4、所述主控制单元向扬声器单元发送指令播放响铃，并向所述显示单元发送指令显示所述从控制单元中所述图像采集单元采集的图像数据，并向所述第二语音采集单元发送第二语音采集指令；

若采集到第二语音数据，并解析出的第二语音指令与预设的语音指令相一致，当解析出的第二语音指令为静音时，停止扬声器单元播放响铃，并执行步骤6，当解析出的第二语音指令为开锁时，执行步骤5；

若接收到所述第二按键单元有按键输入，则获取输入键值，当所述输入键值指示进行静音操作时，停止扬声器单元播放响铃，并执行步骤6；当所述输入键值指示进行“开锁”操作时，执行步骤5；

若未获得有效数据，则所述主控制单元向所述从控制单元发送提示音播放请求，所述从控制单元根据所述提示音播放请求向所述语音提示单元发送语音提示播放指令，执行步骤6；

在上述步骤4中，当需要告知当前登录用户有访客来访时，主控制单元向扬声器单元发送指令播放响铃，在一些实施方式中，用户根据不同的优先级设置不同的铃声，根据播放的铃声，用户就能判断出访客的类型。

接下来用户可以选择两种方式来进行进一步的操作：

1）通过语音指令来操作，例如，用户可以说“开门”、“请开门”，在室内终端采集到上述语音数据后，解析出的相应的指令与预设的语音指令相一致，当输入键值指示进行静音操作时，停止扬声器单元播放响铃，此时表明，当前登录用户不想被打扰，关闭响铃，并结束操作；当输入键值指示进行开锁操作时，将继续执行步骤5；

2）若接收到第二按键单元有按键输入，则获取输入键值，当输入键值指示进行静音操作时，停止扬声器单元播放响铃，此时表明，当前登录用户不想被打扰，关闭响铃，并结束操作；当所述输入键值指示进行开锁操作时，将继续执行步骤5；

若未获得有效数据，即当前登录用户没有对响铃进行任何响应，则有可能当前登录用户不想被打扰，或者房间里面没人，则主控制单元向从控制单元发送提示音播放请求，从控制单元根据提示音播放请求向语音提示单元发送语音提示播放指令，例如提示访客“当前房间里没人，请换个时间来访”等等，则执行步骤6；

步骤5、所述主控制单元向所述门锁控制单元发送开锁指令；

步骤6、将所述输入手机号与相对应的处理结果在远程云服务器上进行关联存储。

用户在用户终端上安装有门铃视频识别系统应用APP，通过登录用户账号与云平台，用户可以查看相应的访客视频并了解一定时间段内的来访信息。

在上述方案中，通过单片机控制实现了智能门铃设计，利用无线通信单元实现了室内终端和室外终端的无线数据传输，使得无线数据传输减少了导线连接带来的麻烦，而且不会影响室内美观；利用访客感应单元实现了人体感知，语音芯片完成人性化的语音提示功能，使用语音提示电路对屋内情况给予屋外来访者应答信号，使屋外能够准确得知屋内是否有人。此系统操作方便简单，使我们的生活更加人性化、智能化。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能门铃识别系统，其特征在于，该智能门铃识别系统包括室外终端、室内终端、至少一个用户终端以及远程云服务器；

在所述室外终端与所述室内终端之间建立无线连接，并通过建立的所述无线连接交互所述室外终端采集到的数据信息以及所述室内终端发送的控制指令；

所述室外终端包括从控制单元,分别与从控制单元连接的第一按键单元、语音提示单元、图像采集单元、第一语音采集单元、第一无线通信单元、访客感应单元以及第一供电单元；

所述第一按键单元，用于为访客提供按键输入，并将输入的键值发送给所述从控制单元；语音提示单元，用于根据所述从控制单元发送的语音提示指令播放相应的语音提示信息；图像采集单元，用于根据所述从控制单元发送的图像采集指令启动图像采集工作，并将采集到的图像发送给所述从控制单元；第一语音采集单元，用于根据所述从控制单元的第一语音采集指令启动语音采集工作，并将采集到的第一语音信息发送给所述从控制单元；第一无线通信单元，与所述室内终端中的第二无线通信单元无线连接，接收来自所述从控制单元的数据信息，并发送至第二无线通信单元，以及接收来自所述第二无线通信单元的数据信息，并发送至所述从控制单元；访客感应单元，用于检测是否有访客出现在有效感应范围内，若是，则向所述从控制单元发送访客出现请求；第一供电单元，用于为所述室外终端的各个单元供电；所述从控制单元，用于通过所述第一无线通信单元接收并执行来自所述室内终端的控制指令；

所述室内终端包括主控制单元,分别与主控制单元连接的第二按键单元、扬声器单元、显示单元、第二语音采集单元、第二无线通信单元、网络接入单元、门锁控制单元、数据存储单元，以及第二供电单元；

第二按键单元，用于为用户提供按键输入，并将输入的键值发送给所述主控制单元；扬声器单元，用于根据所述主控制单元发送的扬声器指令播放响铃；显示单元，用于根据所述主控制单元发送的显示指令显示所述图像采集单元采集到的图像数据；第二语音采集单元，用于根据所述主控制单元的第二语音采集指令启动语音采集工作，并将采集到的第二语音信息发送给所述主控制单元；第二无线通信单元，与所述室外终端中的第一无线通信单元无线连接，接收来自所述主控制单元的数据信息，并发送至第一无线通信单元，以及接收来自所述第一无线通信单元的数据信息，并发送至所述主控制单元；门锁控制单元，接收来自所述主控制单元的开锁指令，对门锁进行控制；网络接入单元，与所述远程云服务器建立通信连接，通过该通信连接向所述远程云服务器上传所述图像采集单元采集到的图像数据，以及从所述远程云服务器下载用户数据；数据存储单元，用于存储从所述远程云服务器下载的用户数据；第二供电单元，用于为所述室内终端的各个单元供电。

所述远程云服务器，用于保存用户数据以及图像采集单元采集到的图像数据；

所述通过建立的所述无线连接交互所述室外终端采集到的数据信息以及所述室内终端发送的控制指令，具体包括：

步骤1、所述访客感应单元检测到有访客进入有效感应区后，向所述从控制单元发送访客进入请求，接收到所述访客进入请求后，所述从控制单元分别向所述图像采集单元和所述第一语音采集单元发送启动采集指令，由所述第一语音采集单元获取到第一语音采集数据，由所述图像采集单元获取到图像采集数据，并将所述第一语音采集数据、所述图像采集数据发送给所述从控制单元，所述从控制单元将所述第一语音采集数据、所述图像采集数据经由所述第一无线通信单元发送至所述主控制单元；

步骤2、所述主控制单元对获取的所述第一语音采集数据、所述图像采集数据进行解析以获得图像数据、语音音色数据，所述主控制单元使用所述图像数据和语音音色数据在所述数据存储单元中进行搜索，当所述图像数据和所述语音音色数据均匹配成功时，跳转至步骤5，否则，执行步骤3；

步骤3、所述从控制单元向所述语音提示单元发送播放语音提示指令，提示用户进行手机号输入，待手机号输入确认完毕后，所述从控制单元将输入的手机号以及当前时间信息一并发送至所述主控制单元，所述主控制单元使用所述手机号在所述数据存储单元中进行搜索；当所述手机号匹配成功，则判断所述手机号对应的优先级，若所述对应的优先级为优先级2时，执行步骤4；若所述对应的优先级为优先级3时，将所述当前时间与所述数据存储单元中存储的与手机号对应时间进行比较，当所述当前时间与所述手机号对应时间之间的差值小于等于预设阈值时，执行步骤4；当所述当前时间与所述手机号对应时间之间的差值大于预设阈值时，执行步骤6；

步骤4、所述主控制单元向扬声器单元发送指令播放响铃，并向所述显示单元发送指令显示所述从控制单元中所述图像采集单元采集的图像数据，并向所述第二语音采集单元发送第二语音采集指令；

若采集到第二语音数据，并且解析出的第二语音指令与预设的语音指令相一致，则当解析出的第二语音指令为静音时，停止扬声器单元播放响铃，并执行步骤6，当解析出的第二语音指令为开锁时，执行步骤5；

若接收到所述第二按键单元有按键输入，则获取输入键值，当所述输入键值指示进行静音操作时，停止扬声器单元播放响铃，并执行步骤6；当所述输入键值指示进行“开锁”操作时，执行步骤5；

若未获得有效数据，则所述主控制单元向所述从控制单元发送提示音播放请求，所述从控制单元根据所述提示音播放请求向所述语音提示单元发送语音提示播放指令，执行步骤6；

步骤5、所述主控制单元向所述门锁控制单元发送开锁指令；

步骤6、将所述输入手机号与相对应的处理结果在远程云服务器上进行关联存储。

2.根据权利要求1所述的智能门铃识别装置，其特征在于，所述图像采集单元接收到来自从控制单元的图像采集指令后，开启图像采集工作并发送采集的图像数据，经过图像编码后发送至从控制单元，再由主控制单元通过网络接入单元上传至远程云服务器进行保存。

3.根据权利要求1所述的智能门铃识别装置，其特征在于，所述数据存储单元按照用户设定的周期从远程云服务器获取数据信息并存储，所述用户设定的周期按照用户的需要进行设定。

4.根据权利要求1所述的智能门铃识别系统，其特征在于，所述远程云服务器为由多台服务器搭建而成的、空间可拓展的云平台，其中一台作为主服务器节点，用来接收视频数据、请求处理和任务调度，其他作为从服务器节点，用来存储数据，所存储的数据包括用户的通讯录、通话和短信记录中的手机号，用户社交软件中好友所绑定的手机号、用户身份信息，其中用户身份信息包括图像数据和语音音色数据,不同类型的数据对应不同的优先级。

5.根据权利要求1所述的智能门铃识别系统，其特征在于，所述数据存储单元按照用户设定的周期从远程云服务器获取数据信息并存储，具体包括：对数据存储单元进行更新时只从远程云服务器获取新增的数据。

6.根据权利要求1所述的智能门铃识别系统，其特征在于，在所述步骤1之前还包括：用户将自己的亲属设置为最高优先级的访客，并通过语音录制、图像采集生成与亲属相关的用户身份信息，并将所述用户身份信息上传至远程云服务器中，并关联保存至相应用户账号对应的存储空间中，并且在室内终端登录用户账号后，从所述远程云服务器将相应所述登录用户账号对应的存储空间中数据读取至所述室内终端的数据存储单元中保存。

7.根据权利要求1所述的智能门铃识别系统，其特征在于，在所述步骤1之前还包括：用户通过用户终端或者室内终端登录用户账号，室内终端将数据存储单元中的数据与所述远程云服务器中该登录用户账号对应的存储空间中数据进行同步。

8.根据权利要求1所述的智能门铃识别系统，其特征在于，在步骤6之后还包括：用户在用户终端上安装有门铃视频识别系统应用APP，用户通过登录用户账号访问远程云服务器以查看访客视频，并了解一定时间段内的来访信息。

9.根据权利要求1-8之一所述的智能门铃识别系统，其特征在于，第一、第二无线通信单元均采用无线通信模块UTC4432B1，主、从控制单元均采用STM32L151作为主芯片。

10.根据权利要求1-9之一所述的智能门铃识别系统，其特征在于，所述语音提示单元采用语音芯片ISD4004和音频功率放大器LM386芯片；访客感应单元，采用红外漫发射式光电开关E18-D80NK。

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