CN113990013B - 一种基于物联网技术的智能安防系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于物联网技术的智能安防系统,包括无线节点模块、中转模块、监控模块和预警模块;所述无线节点模块用于获取监测区域的入侵信息;所述中转模块用于将所述入侵信息转发至所述监控模块;所述监控模块用于对所述入侵信息进行可视化展示,以及用于向所述预警模块发送启动指令;所述预警模块用于在接收到所述启动指令后,按照预设的预警提示方式向安保人员发出预警。本发明通过在监测区域设置无线节点模块来获取入侵信息,然后中转模块将入侵信息发送至监控模块进行展示,监控模块再启动预警模块向安保人员进行预警。这种设置方式,能够有效地避免通过视频监控的方式中的漏检事件的出现,有效地保护了别墅的安全。
Description
技术领域
本发明涉及安防领域,尤其涉及一种基于物联网技术的智能安防系统。
背景技术
随着经济的发展,越来越多人住上了别墅,由于别墅占地范围比较大,这就给别墅的安防带来了困难。现有技术中,一般是通过设置监控摄像头的方式来对别墅进行安防监控。这种方式依赖于人眼来对摄像头获取的监控视频进行观看以便确认是否有入侵人员,当安保人员走神时,很可能会没有发现入侵人员。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的智能安防系统,包括无线节点模块、中转模块、监控模块和预警模块;
所述无线节点模块用于获取监测区域的入侵信息,以及用于将所述入侵信息发送至所述中转模块;
所述中转模块用于将所述入侵信息转发至所述监控模块;
所述监控模块用于对所述入侵信息进行可视化展示,以及用于向所述预警模块发送启动指令;
所述预警模块用于在接收到所述启动指令后,按照预设的预警提示方式向安保人员发出预警。
作为优选,所述无线节点模块包括无线传感器节点,
所述无线传感器节点上设置有接近传感器。
作为优选,所述接近传感器用于对自身负责的监测区域进行入侵检测,判断是否发生人员入侵事件。
作为优选,所述无线传感器节点用于在自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息发送至所述中转模块。
作为优选,所述入侵信息包括所述无线传感器节点的ID和接近传感器检测到人员入侵事件的时间。
作为优选,所述中转模块还用于将所述无线传感器节点划分成一般节点和负载节点;
所述一般节点用于在自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息发送至所述负载节点;
所述负载节点用于将所述入侵信息转发至所述中转模块,
所述负载节点还用于在自身携带的自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息转发至所述中转模块。
作为优选,所述对所述入侵信息进行可视化展示,包括:
根据所述无线传感器节点的ID获取所述无线传感器节点的坐标;
将所述无线传感器节点的ID、所述坐标、所述接近传感器检测到人员入侵事件的时间进行可视化展示。
作为优选,所述预设的预警提示方式包括:
声光报警器预警、屏幕弹窗预警和短信预警。
本发明通过在监测区域设置无线节点模块来获取入侵信息,然后中转模块将入侵信息发送至监控模块进行展示,监控模块再启动预警模块向安保人员进行预警。这种设置方式,能够有效地避免通过视频监控的方式中的漏检事件的出现,有效地保护了别墅的安全。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1,为本发明一种基于物联网技术的智能安防系统的一种示例性实施例图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示的一种实施例,本发明提供了一种基于物联网技术的智能安防系统,包括
包括无线节点模块、中转模块、监控模块和预警模块;
所述无线节点模块用于获取监测区域的入侵信息,以及用于将所述入侵信息发送至所述中转模块;
所述中转模块用于将所述入侵信息转发至所述监控模块;
所述监控模块用于对所述入侵信息进行可视化展示,以及用于向所述预警模块发送启动指令;
所述预警模块用于在接收到所述启动指令后,按照预设的预警提示方式向安保人员发出预警。
本发明通过在监测区域设置无线节点模块来获取入侵信息,然后中转模块将入侵信息发送至监控模块进行展示,监控模块再启动预警模块向安保人员进行预警。这种设置方式,能够有效地避免通过视频监控的方式中的漏检事件的出现,有效地保护了别墅的安全。
具体的,总的监测区域包括别墅围栏区域、别墅的绿化区域等,一般是别墅建筑物之外的区域。
作为优选,所述无线节点模块包括无线传感器节点,
所述无线传感器节点上设置有接近传感器。
接近传感器作为无线传感器节点的外围设备,与所述无线传感器节点通信连接,此外,接近传感器由无线传感器节点的电源供电。
作为优选,所述中转模块包括中转基站。
作为优选,所述接近传感器用于对自身负责的监测区域进行入侵检测,判断是否发生人员入侵事件。
具体的,接近传感器的监测区域为其有效工作范围区域。
作为优选,所述无线传感器节点用于在自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息发送至所述中转模块。
作为优选,所述入侵信息包括所述无线传感器节点的ID和接近传感器检测到人员入侵事件的时间。
作为优选,所述中转模块还用于将所述无线传感器节点划分成一般节点和负载节点;
所述一般节点用于在自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息发送至所述负载节点;
所述负载节点用于将所述入侵信息转发至所述中转模块,
所述负载节点还用于在自身携带的自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息转发至所述中转模块。
通过将无线传感器节点进行划分,能够有效地降低无线传感器节点的在单位时间内的平均电量消耗,从而有效延长无线传感器节点的在换电后的工作时长,降低运维人员的工作量以及降低运维成本。
作为优选,所述将所述无线传感器节点划分成一般节点和负载节点,包括:
中转模块向无线传感器节点发送通知消息;
无线传感器节点接收到通知消息后,向中转模块发送自身的状态数据;
中转模块根据所有无线传感器节点的状态数据将所有无线传感器节点划分一般节点和负载节点。
作为优选,所述状态数据包括剩余电能、邻居节点集合、自身ID等。
邻居节点集合为处于无线传感器节点的通信范围内的其它无线传感器节点的集合。
作为优选,所述根据所有无线传感器节点的状态数据将所有无线传感器节点划分一般节点和负载节点,包括:
将所有的无线传感器节点存入集合totU,采用迭代划分的方式对无线传感器节点进行划分:
迭代结束的条件为n大于等于负载节点数量阈值。
在上述划分的过程中,本发明并不是先计算好所有的转发指数后,直接将转发指数进行排序,然后按百分比选取排名靠前的无线传感器节点作为负载节点,而是采用迭代的方式来划分负载节点。这样的设置方式,有利于准确获得转发能力更好的负载节点。因为如果按照排序的方式,如果某个区域内的负载节点的转发指数都很高,很可能会出现部分区域负载节点过多的问题。但是,例如,极端情况下,在某个区域内,一共10个无线传感器节点,但是9个都是负载节点,显然在这种情况下,实际上选出来的负载节点的转发能力时非常低的。而本发明则是能很好地避免这个问题,在不断选出负载节点的过程中,对剩余的无线传感器节点中受到dlvU影响的无线传感器节点的转发指数进行更新,从而能够保证每次根据转发指数选出来的负载节点都是真实的转发能力高的负载节点。
作为优选,所述转发指数通过如下方式计算:
其中,dlvidx表示无线传感器节点的转发指数,和表示预设的权重系数,crtener表示无线传感器节点的剩余能量、vsener表示所有无线传感器节点的剩余能量的中值、dtbs表示无线传感器节点和dlvU中的元素之间的平均距离,vsdtbs表示预设的距离标准值,vsdtnei表示无线传感器节点的邻居节点集合中的元素的数量,vsdtneist表示预设的数量标准值,idltp表示无线传感器节点的最佳工作环境温度,crttp表示无线传感器节点的当前工作环境温度,tpst表示无线传感器节点的工作环境温度的标准值。
在上述实施例中,本发明从剩余能量、与dlvU中的元素之间的平均距离、邻居节点集合、工作温度等方面进行综合考虑,使得转发指数能够准确反映无线传感器节点的转发能力,剩余能量越大、与dlvU中的元素之间的平均距离越大、邻居节点集合中的元素的数量越大、工作环境温度和最佳工作环境温度之间的误差越小,则转发指数越大。同时,考虑了与dlvU中的元素之间的平均距离之后,就能好很好地避免上面说到的负载节点分布过于不均匀的情况的出现。
在上述实施例中,由于邻居节点集合的数量对转发指数产生影响,数量越大,则转发指数越大。在不断的获取负载节点的过程中,邻居节点中的元素可能已经被分成了负载节点,则此时已经不能真是反映无线传感器节点的转发能力,因此,本发明通过对邻居节点集合进行更新,有效地提高了转发指数的准确性。
作为优选,所述负载节点数量阈值通过如下方式进行计算:
作为优选,所述一般节点通过如下方式将入侵信息发送至负载节点:
若所述一般节点的通信范围内仅存在一个负载节点,则所述一般节点直接将所述入侵信息发送至所述负载节点;
若所述一般节点的通信范围内的负载节点的数量大于等于2,则分别计算每个负载节点的通信效率指数,然后将所述入侵信息发送至通信效率指数最大的负载节点:
其中,cmuidx表示通信效率指数,表示预设的比例系数,,disthst表示一般节点和负载节点之间的距离,disth表示预设的一般节点和负载节点之间的距离的参考值,distbvs表示负载节点和中转模块之间的平均通信跳数,fdistb表示预设的平均通信跳数参考值,vsctgv表示负载节点的冲突系数,ctgv表示预设的冲突系数参考值,
所述冲突系数通过如下方式进行更新:
式中,vsctgv(t+1)和vsctgv(t)分别表示一般节点向负载节点第t+1次和第t次发送入侵信息后,负载节点的冲突系数,cv表示冲突判断参数,若一般节点向负载节点第t+1次发送入侵信息时,碰到通信冲突,则cv的值为1,否则cv的值为0,plt表示预设的单位冲突系数数值。
现有技术中,一般是根据距离来选择目标负载节点,但是这种方式很容易因为负载节点的数据转发压力过大而导致入侵信息未能及时传输至监控模块,不利于安保人员及时发现入侵事件。因此,本发明通过加入冲突系数来计算通信效率指数,有效地解决了这个问题。通信效率指数能够自适应地根据实际的数据传输状态的变化而变化,能够自适应地为一般节点选择通信时延最小的负载节点,有效地提高了入侵信息的传输速度。
作为优选,所述对所述入侵信息进行可视化展示,包括:
根据所述无线传感器节点的ID获取所述无线传感器节点的坐标;
将所述无线传感器节点的ID、所述坐标、所述接近传感器检测到人员入侵事件的时间进行可视化展示。
作为优选,所述预设的预警提示方式包括:
声光报警器预警、屏幕弹窗预警和短信预警。
这里的屏幕包括电脑屏幕、手机屏幕等。短线预警主要是通过向预先绑定的手机号发送预警短信,预警短信包括入侵事件发生的位置、时间等。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
需要说明的是,在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中,也可以是各个单元/模块单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元/模块的形式实现。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解,可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现,处理器可以在一个或多个下列单元中实现:专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现,实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。
实现时,可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于 RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM 或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
Claims (3)
1.一种基于物联网技术的智能安防系统,其特征在于,包括无线节点模块、中转模块、监控模块和预警模块;
所述无线节点模块用于获取监测区域的入侵信息,以及用于将所述入侵信息发送至所述中转模块;
所述中转模块用于将所述入侵信息转发至所述监控模块;
所述监控模块用于对所述入侵信息进行可视化展示,以及用于向所述预警模块发送启动指令;
所述预警模块用于在接收到所述启动指令后,按照预设的预警提示方式向安保人员发出预警;
所述无线节点模块包括无线传感器节点,
所述无线传感器节点上设置有接近传感器;
所述接近传感器用于对自身负责的监测区域进行入侵检测,判断是否发生人员入侵事件;
所述无线传感器节点用于在自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息发送至所述中转模块;
所述入侵信息包括所述无线传感器节点的ID和接近传感器检测到人员入侵事件的时间;
所述中转模块还用于将所述无线传感器节点划分成一般节点和负载节点;
所述一般节点用于在自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息发送至所述负载节点;
所述负载节点用于将所述入侵信息转发至所述中转模块,
所述负载节点还用于在自身携带的自身携带的接近传感器检测到发生人员入侵事件时,生成入侵信息,并将所述入侵信息转发至所述中转模块;
所述将所述无线传感器节点划分成一般节点和负载节点,包括:
中转模块向无线传感器节点发送通知消息;
无线传感器节点接收到通知消息后,向中转模块发送自身的状态数据;
中转模块根据所有无线传感器节点的状态数据将所有无线传感器节点划分一般节点和负载节点;
所述根据所有无线传感器节点的状态数据将所有无线传感器节点划分一般节点和负载节点,包括:
将所有的无线传感器节点存入集合totU,采用迭代划分的方式对无线传感器节点进行划分:
迭代结束的条件为n大于等于负载节点数量阈值;
所述转发指数通过如下方式计算:
其中,dlvidx表示无线传感器节点的转发指数,和表示预设的权重系数,crtener表示无线传感器节点的剩余能量、vsener表示所有无线传感器节点的剩余能量的中值、dtbs表示无线传感器节点和dlvU中的元素之间的平均距离,vsdtbs表示预设的距离标准值,vsdtnei表示无线传感器节点的邻居节点集合中的元素的数量,vsdtneist表示预设的数量标准值,idltp表示无线传感器节点的最佳工作环境温度,crttp表示无线传感器节点的当前工作环境温度,tpst表示无线传感器节点的工作环境温度的标准值;
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能安防系统,其特征在于,所述对所述入侵信息进行可视化展示,包括:
根据所述无线传感器节点的ID获取所述无线传感器节点的坐标;
将所述无线传感器节点的ID、所述坐标、所述接近传感器检测到人员入侵事件的时间进行可视化展示。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能安防系统,其特征在于,所述预设的预警提示方式包括:
声光报警器预警、屏幕弹窗预警和短信预警。
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