CN113419441A - 保密场所用智能家居系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及保密场所用智能家居系统，其包括智能家居、终端控制器、识别模块以及传感模块。智能家居通过终端控制器内设置Zigbee无线传输模块与识别模块和传感模块连接，识别模块与传感模块数据互联，识别模块与智能家居数据互联，识别模块与传感模块分别用于识别信号和传感数据；终端控制器内还包括GPRS无线通信模块和因特网通信模块，GPRS无线通信模块用于数据信号定位，因特网通信模块用于数据处理联通，其中GPRS无线通信模块和因特网通信模块数据通过Zigbee无线传输模块汇总传输，加入识别模块进行外接设备的预先判断，很好提高安全性能，同时，识别模块中加入反馈响应模块可以对已经配对识别的设备等进行及时数据响应。

Description

保密场所用智能家居系统
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及保密场所用智能家居系统。
背景技术
智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。
现有技术中，智能家居一般会通过WIFI进行各个部分的互联，保证通过单一输出端即可进行多端的设备操控，但是在一些特殊环境中，需要进行高度保密的场所，单独用现有的操控方式必然会导致保密的度以及安全性大大降低，因此提供一种较为安全的用于保密场所的智能控制方式尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供保密场所用智能家居系统，解决现有技术中保密场所无线网络安全性低的的问题。
本发明的目的通过以下述技术方案来实现，包括智能家居、终端控制器、识别模块以及传感模块；所述智能家居通过终端控制器内设置的Zigbee无线传输模块与识别模块和传感模块连接，所述识别模块与所述传感模块数据互联，所述识别模块与所述智能家居数据互联，所述识别模块与所述传感模块分别用于识别信号和传感数据，所述识别模块包括USB预判模块以及响应反馈模块，所述USB预判模块用于对新接入的设备进行安全鉴别，所述USB预判模块与所述Zigbee无线传输模块数据交换解析，所述响应反馈模块对所述传感模块进行数据反馈；所述终端控制器内还包括GPRS无线通信模块和因特网通信模块，所述GPRS无线通信模块用于数据信号定位，所述因特网通信模块用于数据处理联通，其中GPRS无线通信模块和因特网通信模块数据通过Zigbee无线传输模块汇总传输。
需要说明的是，本方案通过使用Zigbee无线传输模块进行各个模块与终端节点之间的联通，可以保证数据传输的可靠性，同时在原有的智能家居系统中，加入了识别模块，可以保证所有外接未被允许或者许可的设备以及终端，无法进行单向协议连接，现有技术中，在进行智能家居的连接时，通常会采用单向协议连接的方式进行，保密度以及安全性较弱，申请人在利用本方案的方式进行安全度检测时发现，所以没有进行首次认证的设备或者终端均不能单独进行连接，就算已经获取相应网络下的密码也不可以实现智能家居的操控，这得益于识别模块的加入，同时识别模块中设置的USB预判模块可以在外接设备山进行预先判断分析是否可以进行接入，同时进行判断是否具有双向协议，伴随响应反馈模块的设置，可以最大程度保证数据判断的准确，能够及时对传感器以及新的并没有配对识别出来的设备进行及时数据反馈传递。
所述传感模块包括红外传感模块、温湿度传感器、光敏传感器以及烟雾传感器，所述红外传感模块用于运动姿态监控，所述温湿度传感器用于环境湿度监控，所述光敏传感器要不高于环境光照强度监控，所述烟雾传感器用于环境烟雾监控，所述红外传感模块、所述温湿度传感器、所述光敏传感器以及所述烟雾传感器均通过所述Zigbee无线传输模块数据联通。
需要说明的是，对于保密环境的温度湿度、人物姿态、光照以及烟雾浓度的检测可以帮助保密环境的检测更为全面，同时申请人在实际检测过程中发现，传感模块的设置，可以辅助帮助智能家居进行火灾等危害的发生，也可以及时制止发生，这一点较现有技术来说更为高效，安全度更高。
所述终端控制器型号为ARM920T S3C2400，所述终端控制器内部集成有型号是TFT/STN LCD的触摸屏控制器，所述触摸屏控制器用于传输显示数据和产生控制信号。
需要说明的是，终端控制器上设置触摸屏控制器可以最大程度保证相关操作人员的正常数据解析的操作，在Zigbee的辅助作业下，最大程度保证触摸控制的运行。
所述烟雾传感器的型号为TGS813且所述烟雾传感器通过Zigbee无线传输模块对外数据进行解析反馈。
需要说明的是，烟雾传感器通过Zigbee无线传输模块进行数据解析，可以高效可靠及时完成烟雾报警作用。
所述Zigbee无线传输模块通过Z-Stack协议栈进行数据采集以及发送。
需要说明的是，Zigbee无线传输可以基于很多的协议进行，本方案是基于Z-Stack协议进行，在此需要强调的是，ZigBee网络架构由物理层、MAC层、网络层（NWK）、应用程序支持子层、应用层组成，其中前两层由IEEE802.15.4协议标准定义，后三层则由ZigBee定义，Z-Stack协议栈具体实现了这5个层次。
所述USB预判模块内嵌设有USB集线器，所述USB集线器用于对外接设备进行预判导通。
需要说明的是，USB集线器的设置可以帮助整个家居系统进行良好的预判作业，提升安全度以及可靠的监控作业。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1.加入识别模块进行外接设备的预先判断，可以很好提高安全性能，同时，识别模块中加入反馈响应模块可以及时对已经配对识别的设备等进行及时数据响应；
2.加入GPRS无线通信模块和因特网通信模块可以保证数据定位与发送的及时响应，同时可以高度配合传感模块进行人体恣位监控；
3.Zigbee无线传输模块的设置可以保证系统的数据接受更为可靠，且可以和保证保密场所的每一个设备不会因为距离终端较远而无法及时数据传输。
附图说明
图1是本发明的系统总控示意图；
图2是本发明的流程示意图；
图3是本发明的Zigbee无线传输模块连接示意图。
图例说明：1-终端控制器；2-传感模块；3-智能家居；4-识别模块。
具体实施方式
本实施例提供了保密场所用智能家居系统，该保密场所用智能家居系统主要用于解决在保密环境或者场所中安全性的问题，该系统已经处于实际实验阶段。
请一并参考说明附图1至图3，本实施例具体为保密场所用智能家居系统具体包括智能家居3、终端控制器1、识别模块4以及传感模块2。智能家居3通过终端控制器1内设置的Zigbee无线传输模块与识别模块4和传感模块2连接，识别模块4与传感模块2数据互联，识别模块4与智能家居数据互联，识别模块4与传感模块2分别用于识别信号和传感数据，终端控制器1内还包括GPRS无线通信模块和因特网通信模块，GPRS无线通信模块用于数据信号定位，因特网通信模块用于数据处理联通，其中GPRS无线通信模块和因特网通信模块数据通过Zigbee无线传输模块汇总传输。传感模块2包括红外传感模块、温湿度传感器、光敏传感器以及烟雾传感器，红外传感模块用于运动姿态监控，温湿度传感器用于环境湿度监控，光敏传感器要不高于环境光照强度监控，烟雾传感器用于环境烟雾监控，红外传感模块、温湿度传感器、光敏传感器以及烟雾传感器均通过所述Zigbee无线传输模块数据联通。识别模块4包括USB预判模块以及响应反馈模块，USB预判模块用于对新接入的设备进行安全鉴别，USB预判模块与Zigbee无线传输模块数据交换解析，响应反馈模块对传感模块2进行数据反馈。终端控制器型号为ARM920T S3C2400，终端控制器内部集成有型号是TFT/STN LCD的触摸屏控制器，触摸屏控制器用于传输显示数据和产生控制信号。烟雾传感器的型号为TGS813且烟雾传感器通过Zigbee无线传输模块对外数据进行解析反馈。Zigbee无线传输模块通过Z-Stack协议栈进行数据采集以及发送。
本发明的具体作业过程为：本发明基于Zigbee无线传输模块构建一个无线局域网作为底层通信，这个局域网由协调器、终端节点组成；终端节点会根据传感模块进行数据温湿度、光敏，烟雾等进行采集，然后传输到协调器，需要说明的是，继电器为现有技术，本实施例采用的继电器型号为JRC-130M/005-03。终端节点上连接着继电器，可以控制不同位置的灯和家电，接着终端控制器会通过Z-Stack协议栈与协调器连接，并相互数据传输。传输的数据结果会再一次通过终端数据控制与手机端通信联通，手机端在本发明中做为客户端，终端控制器会把温度、湿度、光敏值等数据发送到手机端，手机端向终端控制器发送指定的指令，可以控制不同位置的灯、家电，手机端同时可以实时查看家中的温度、湿度、光敏值等数据，进而手机端也会把这些实时数据上传到数据库中，具体操作原理如图2所示，为：手机端也即移动端，在连接WIFI后，会基于云端服务与手机端相连，同时WIFI会在协调器节点中进行进一步的数据处理，处理结束后的数据会经由路由节点进行节点输送，需要说明的是，本方案的数据库上传和现有技术一致，通过MySql数据库进行进一步的处理分析智能家居反馈来的信息数据，用户可以更好的查看历史数据，知道家里的情况，确保安全，提高实时安全判断，进而提高用户的生活质量，感受智能家居的美好。
其中识别模块的USB预判模块的具体作业过程为：首先USB的集线器检测新设备，集线器监视着每个端口的信号电压，当有新设备接入时便可觉察，原因是：集线器端口都有15kΩ的下拉电阻，当用USB线将PC和设备接通后，设备的上拉电阻使信号线的电位升高，因此被USB集线器检测到。接着，USB预判模块获取新设备连接后，每个USB集线器用中断传输来报告在USB集线器上的事件。当USB预判模块获取上述事件后，它给USB集线器发送一个Get_Status请求进而了解更多的消息，告知USB预判模块设备是什么时候连接的。进一步，USB集线器重新设置新设备，当USB预判模块获取新的设备时，USB预判模块给USB集线器发送一个Set_Feature请求，请求USB集线器来重新设置端口。USB集线器使得设备的USB数据线处于重启（RESET）状态至少10ms,USB集线器在终端控制器和USB预判模块之间建立一个信号通路，USB预判模块发送一个Get_Status请求来验证新设备是否激起重启状态。USB集线器可以进行检测设备速度，获取最最大数据包长度，进而USB预判模块可以分配一个新的地址给新的设备通过发送请求来分配唯一地址。设备读取这个请求，保存新的地址，即可开始所有通信且可以接入此系统，其中反馈响应模块采用数据相互方式进行，当传感模块的数据在进行传感监控作业时，数据的变化会实时传输到终端控制器进行分析识别，进而将分析识别出来的响应结果，进行进一步的数据联通处理，达到及时反馈响应效果。
针对本发明的Zigbee无线传输模块，申请人进行了相关的数据对比，得到如下表1的数据对比结果：
Figure 928289DEST_PATH_IMAGE001
表1 数据对比
针对上表可以明确得出，采用Zigbee技术可以更为安全，可靠完成保密场所的智能家居系统的使用，同时也可以降低功耗，保证系统的高效作业，在保证安全的情况下，数据传输与分析也会更高效。现有技术中，通常会采用单向传输协议进行预警保密，这样的安全系数不高，容易被破解。
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 (6)

1.保密场所用智能家居系统，其特征在于，包括智能家居（3）、终端控制器（1）、识别模块（4）以及传感模块（2）；
所述智能家居（3）通过终端控制器（1）内设置的Zigbee无线传输模块与识别模块（4）和传感模块（2）连接，所述识别模块（4）与所述传感模块（2）数据互联，所述识别模块（4）与所述智能家居（3）数据互联，所述识别模块（4）与所述传感模块（2）分别用于识别信号和传感数据，所述识别模块（4）包括USB预判模块以及响应反馈模块，所述USB预判模块用于对新接入的设备进行安全鉴别，所述USB预判模块与所述Zigbee无线传输模块数据交换解析，所述响应反馈模块对所述传感模块（2）进行数据反馈；
所述终端控制器（1）内还包括GPRS无线通信模块和因特网通信模块，所述GPRS无线通信模块用于数据信号定位，所述因特网通信模块用于数据处理联通，其中GPRS无线通信模块和因特网通信模块数据通过Zigbee无线传输模块汇总传输。
2.根据权利要求1所述的保密场所用智能家居系统，其特征在于，所述传感模块（2）包括红外传感模块、温湿度传感器、光敏传感器以及烟雾传感器，所述红外传感模块用于运动姿态监控，所述温湿度传感器用于环境湿度监控，所述光敏传感器要不高于环境光照强度监控，所述烟雾传感器用于环境烟雾监控，所述红外传感模块、所述温湿度传感器、所述光敏传感器以及所述烟雾传感器均通过所述Zigbee无线传输模块数据联通。
3.根据权利要求1所述的保密场所用智能家居系统，其特征在于，所述终端控制器型号为ARM920T S3C2400，所述终端控制器内部集成有型号是TFT/STN LCD的触摸屏控制器，所述触摸屏控制器用于传输显示数据和产生控制信号。
4.根据权利要求2所述的保密场所用智能家居系统，其特征在于，所述烟雾传感器的型号为TGS813且所述烟雾传感器通过Zigbee无线传输模块对外数据进行解析反馈。
5.根据权利要求2所述的保密场所用智能家居系统，其特征在于，所述Zigbee无线传输模块通过Z-Stack协议栈进行数据采集以及发送。
6.根据权利要求1所述的保密场所用智能家居系统，其特征在于，所述USB预判模块内嵌设有USB集线器，所述USB集线器用于对外接设备进行预判导通。
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