CN115052278A - 一种基于无线传感网络的智能家居监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，属于智能家居技术领域。一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，包括扫地机器人，所述扫地机器人的内部安装有信号中继装置，所述信号中继装置与无线路由器连接，还包括智能家居，所述智能家居同时与无线路由器以及信号中继装置连接；所述扫地机器人包括外壳和安装在外壳底部的底板，所述底板的中部位置设置有动力组件，所述底板的前半部位置设置有转向组件以及导向装置，所述导向装置设置有两个，分别位于转向组件的两侧，所述外壳的后半部分设置有吸尘组件。本发明有效解决了日常使用过程中智能家居的使用效果容易受到网络的影响，体验较差的问题。

Description

一种基于无线传感网络的智能家居监测系统
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，更具体地说，涉及一种基于无线传感网络的智能家居监测系统。
背景技术
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
无线传感网络，在当前社会主要有两种频率，分别为2.4Ghz以及5Ghz，2.4Ghz信号传输距离远但是网速较差，且由于2.4Ghz信号路由器过多，其信号容易受到干扰，网络波动较大，5Ghz网络信号网速较快且受到干扰少，但是传播距离较近且容易被墙壁遮挡。
日常使用过程中智能家居的使用效果容易受到网络的影响，体验较差，且有时会发生断网的情况，此时依靠无线网络的智能家居之间的联动就会断开。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，将产品投放至人员密集的位置，让客户自助消费，以解决上述背景技术中提出的问题：
日常使用过程中智能家居的使用效果容易受到网络的影响，体验较差。
2.技术方案
一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，包括扫地机器人，所述扫地机器人的内部安装有信号中继装置，所述信号中继装置与无线路由器连接，还包括智能家居，所述智能家居同时与无线路由器以及信号中继装置连接；
优选的，所述扫地机器人包括外壳和安装在外壳底部的底板，所述底板的中部位置设置有动力组件，所述底板的前半部位置设置有转向组件以及导向装置，所述导向装置设置有两个，分别位于转向组件的两侧，所述外壳的后半部分设置有吸尘组件。
优选的，所述信号中继装置包括保护壳，所述保护壳的底部中部设置有信号接收与传递模块，所述信号接收与传递模块的外侧连接有数个信号传输天线，所述信号传输天线接收无线路由器的信号；
优选的，所述保护壳的顶部下方螺纹连接有伺服电机，所述伺服电机的底部输出端连接有环形触点，所述环形触点的外侧设置有信号接收天线，所述环形触点的内侧设置有圆形触点，所述圆形触点的底部通过硬导线与信号接收与传递模块连接。
优选的，所述信号接收与传递模块包括无线模块和蓝牙模块。
优选的，所述动力组件包括两个动力轮，所述底板的中部两侧开设有缺口，所述动力轮设置于缺口内部，两个所述动力轮通过转轴连接，所述动力组件还包括动力电机，所述动力电机安装在底板的顶部且位于两动力轮的中间，所述动力电机的输出端指向其中一个动力轮，所述动力电机的输出端固定连接有动力锥齿轮，所述动力锥齿轮与传动锥齿轮啮合连接，所述传动锥齿轮同轴连接有锥齿轮A，所述锥齿轮A与锥齿轮B啮合连接，且所述锥齿轮B套设在转轴的外侧。
优选的，所述转向组件包括转向电机，所述转向电机螺纹安装在底板的前端顶部，所述转向电机的输出端指向底板的底部，所述转向电机的输出端固定连接有转盘，所述转盘的底部滚动连接有转向轮。
优选的，所述导向装置包括两个传感器，所述传感器转动安装在底板的底部两侧，所述传感器的外侧设置有数个橡胶条，所述导向装置还包括锥齿轮C和锥齿轮D，所述锥齿轮D与传感器同轴连接且位于底板的上方，所述锥齿轮C与传动锥齿轮同轴连接，所述锥齿轮C和锥齿轮D啮合传动。
优选的，所述吸尘组件包括灰尘盒，所述灰尘盒嵌合安装在外壳的后半部，所述灰尘盒的内部设置有小型鼓风机，所述灰尘盒的后端开设有出风口，所述灰尘盒的顶部设置有固定按钮，所述底板的底部中部开设有吸尘口，所述吸尘口位于灰尘盒的前端。
优选的，所述外壳的顶部活动设置有把手，所述外壳的顶部前端设置有开关按钮。
优选的，所述智能家居包括智能门锁、智能摄像头、吸顶灯、电动窗帘、智能电视、智能卫浴，所述智能家居的内部均安装有数据收集装置，所述数据收集装置的内部安装有外部条件归纳模块、内部命令归纳模块以及蓝牙传输模块。
优选的，所述信号接收与传递模块包括无线模块和蓝牙模块。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
1、本发明利用扫地机器人作为载体，在扫地机器人的内部安装信号中继装置，接收与传递无线信号，将扫地机器人作为无线路由器与智能家居之间的中继站，起到加强信号的作用。同时扫地机器人也能作为巡警一般在住宅内巡逻，接近智能家居时与其进行连接，检测其工作状态。
2、本发明的扫地机器人除了具备信号中继的作用外，还具有扫地机器人的基本功能，并且可以识别智能家居的位置，通过动力组件以及转向组件的作用，移动至智能家居附近，加强二者之间的信号连接，检测其工作状态。
3、本发明的导向装置同时具备导向以及将周围垃圾扫至吸尘口位置的作用：传感器具有内部设置有压力计，当胶条橡胶条撞击到墙壁或者其他障碍物时，其受到的力较大，扫地机器人会判断此路不可通行从而改变行进路线；两个锥齿轮C和锥齿轮D组成的两组结构左右对称，所以两个橡胶条的转动方向相反，当扫地机器人移动时，橡胶条将灰尘扫至吸尘口的位置，使得扫地机器人的清洁效果更佳。
4、当无线路由器停止工作时，数据收集装置内部的蓝牙传输模块开始运转，利用蓝牙传输的方式替代无线传输，仍然可以接收扫地机器人的监测，同时扫地机器人还可以将智能家居数据有选择性的传输给其他智能家居，实现智能家居的联动，在无线断开的情况仍然可以正常工作。
附图说明
图1为本发明的整体结构系统图；
图2为本发明的扫地机器人外观示意图；
图3为本发明的扫地机器人内部图；
图4为本发明的扫地机器人底部示意图；
图5为本发明的信号中继装置内部图；
图6为本发明的信号中继装置顶部图；
图7为本发明的数据收集装置系统图。
图中标号说明：1、扫地机器人；101、外壳；102、把手；103、底板；104、吸尘口；105、开关按钮；2、动力组件；201、动力电机；202、动力锥齿轮；203、传动锥齿轮；204、锥齿轮A；205、锥齿轮B；206、转轴；207、动力轮；3、转向组件；301、转向电机；302、转盘；303、转向轮；4、导向装置；401、锥齿轮C；402、锥齿轮D；403、传感器；404、橡胶条；5、吸尘组件；501、灰尘盒；502、固定按钮；503、出风口；6、信号中继装置；601、保护壳；602、信号接收与传递模块；603、信号传输天线；604、伺服电机；605、环形触点；606、信号接收天线；607、圆形触点；608、蓝牙模块；609、无线模块；7、无线路由器；8、数据收集装置；801、外部条件归纳模块；802、内部命令归纳模块；803、蓝牙传输模块；9、智能摄像头；10、吸顶灯；11、电动窗帘；12、智能电视；13、智能卫浴；14、智能门锁。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅1-4图，一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，包括扫地机器人1，扫地机器人1的内部安装有信号中继装置6，信号中继装置6与无线路由器7连接，还包括智能家居，智能家居同时与无线路由器7以及信号中继装置6连接；
信号中继装置6包括保护壳601，保护壳601的底部中部设置有信号接收与传递模块602，信号接收与传递模块602的外侧连接有数个信号传输天线603，信号传输天线603接收无线路由器7的信号；
保护壳601的顶部下方螺纹连接有伺服电机604，伺服电机604的底部输出端连接有环形触点605，环形触点605的外侧设置有信号接收天线606，环形触点605的内侧设置有圆形触点607，圆形触点607的底部通过硬导线与信号接收与传递模块602连接。
信号中继装置6可以通过信号接收天线606接收无线路由器7的信号，伺服电机604带动环形触点605以及信号接收天线606转动，可以实时调整接收天线的方向，以达到接收信号强度最大化，通过环形触点605以及圆形触点607将信号接收天线606以及信号接收与传递模块602连接起来，使得信号接收天线606可以自由转动而不受到导线的影响。
智能家居包括智能门锁14、智能摄像头9、吸顶灯10、电动窗帘11、智能电视12、智能卫浴13。
本发明利用扫地机器人1作为载体，在扫地机器人的内部安装信号中继装置6，接收与传递无线信号，将扫地机器人1作为无线路由器7与智能家居之间的中继站，起到加强信号的作用。同时扫地机器人1也能作为巡警一般在住宅内巡逻，接近智能家居时与其进行连接，检测其工作状态。
实施例2：
请参阅5图，结合实施例1的基础有所不同之处在于，扫地机器人1包括外壳101和安装在外壳101底部的底板103，底板103的中部位置设置有动力组件2，底板103的前半部位置设置有转向组件3以及导向装置4，导向装置4设置有两个，分别位于转向组件3的两侧，外壳101的后半部分设置有吸尘组件5。
动力组件2包括两个动力轮207，底板103的中部两侧开设有缺口，动力轮207设置于缺口内部，两个动力轮207通过转轴206连接，动力组件2还包括动力电机201，动力电机201安装在底板103的顶部且位于两动力轮207的中间，动力电机201的输出端指向其中一个动力轮207，动力电机201的输出端固定连接有动力锥齿轮202，动力锥齿轮202与传动锥齿轮203啮合连接，传动锥齿轮203同轴连接有锥齿轮A204，锥齿轮A204与锥齿轮B205啮合连接，且锥齿轮B205套设在转轴206的外侧。
转向组件3包括转向电机301，转向电机301螺纹安装在底板103的前端顶部，转向电机301的输出端指向底板103的底部，转向电机301的输出端固定连接有转盘302，转盘302的底部滚动连接有转向轮303。
吸尘组件5包括灰尘盒501，灰尘盒501嵌合安装在外壳101的后半部，灰尘盒501的内部设置有小型鼓风机，灰尘盒501的后端开设有出风口503，灰尘盒501的顶部设置有固定按钮502，底板103的底部中部开设有吸尘口104，吸尘口104位于灰尘盒501的前端。
外壳101的顶部活动设置有把手102，外壳101的顶部前端设置有开关按钮105。
本发明的扫地机器人1除了具备信号中继的作用外，还具有扫地机器人1的基本功能，并且可以识别智能家居的位置，通过动力组件2以及转向组件3的作用，移动至智能家居附近，加强二者之间的信号连接，检测其工作状态。
实施例3：
请参阅6图，结合实施例1、2的基础有所不同之处在于，导向装置4包括两个传感器403，传感器403转动安装在底板103的底部两侧，传感器403的外侧设置有数个橡胶条404，导向装置4还包括锥齿轮C401和锥齿轮D402，锥齿轮D402与传感器403同轴连接且位于底板103的上方，锥齿轮C401与传动锥齿轮203同轴连接，锥齿轮C401和锥齿轮D402啮合传动。
本发明的导向装置4同时具备导向以及将周围垃圾扫至吸尘口104位置的作用：
(1)传感器403具有内部设置有压力计，当胶条橡胶条404撞击到墙壁或者其他障碍物时，其受到的力较大，扫地机器人1会判断此路不可通行从而改变行进路线。
(2)两个锥齿轮C401和锥齿轮D402组成的两组结构左右对称，所以两个橡胶条404的转动方向相反，当扫地机器人1移动时，橡胶条404将灰尘扫至吸尘口104的位置，使得扫地机器人1的清洁效果更佳。
实施例4：
请参阅6图，结合实施例1、2、3的基础有所不同之处在于，智能家居包括智能门锁14、智能摄像头9、吸顶灯10、电动窗帘11、智能电视12、智能卫浴13，智能家居的内部均安装有数据收集装置8，数据收集装置8的内部安装有外部条件归纳模块801、内部命令归纳模块802以及蓝牙传输模块803。
信号接收与传递模块602包括无线模块609和蓝牙模块608。
智能家居的内部安装有数据收集装置8，在日常使用时会收集外部条件数据以及根据条件相应的内部命令数据，并储存在内部的微型存储器内，在扫地机器人1进入智能家居的信号接收范围时，会将数据传输给扫地机器人1，接收其检测。
当无线路由器7停止工作时，数据收集装置8内部的蓝牙传输模块803开始运转，利用蓝牙传输的方式替代无线传输，仍然可以接收扫地机器人1的监测，同时扫地机器人1还可以将智能家居数据有选择性的传输给其他智能家居，实现智能家居的联动，在无线断开的情况仍然可以正常工作。
当无线路由器7停止工作时，扫地机器人1自动启动蓝牙模块608并且通过蓝牙模块608与智能家居进行连接，防止断网时智能家居停止工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，包括扫地机器人(1)，其特征在于：所述扫地机器人(1)的内部安装有信号中继装置(6)，所述信号中继装置(6)与无线路由器(7)连接，还包括智能家居，所述智能家居同时与无线路由器(7)以及信号中继装置(6)连接；
所述扫地机器人(1)包括外壳(101)和安装在外壳(101)底部的底板(103)，所述底板(103)的中部位置设置有动力组件(2)，所述底板(103)的前半部位置设置有转向组件(3)以及导向装置(4)，所述导向装置(4)设置有两个，分别位于转向组件(3)的两侧，所述外壳(101)的后半部分设置有吸尘组件(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，其特征在于：所述信号中继装置(6)包括保护壳(601)，所述保护壳(601)的底部中部设置有信号接收与传递模块(602)，所述信号接收与传递模块(602)的外侧连接有数个信号传输天线(603)，所述信号传输天线(603)接收无线路由器(7)的信号；
所述保护壳(601)的顶部下方螺纹连接有伺服电机(604)，所述伺服电机(604)的底部输出端连接有环形触点(605)，所述环形触点(605)的外侧设置有信号接收天线(606)，所述环形触点(605)的内侧设置有圆形触点(607)，所述圆形触点(607)的底部通过硬导线与信号接收与传递模块(602)连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，其特征在于：所述动力组件(2)包括两个动力轮(207)，所述底板(103)的中部两侧开设有缺口，所述动力轮(207)设置于缺口内部，两个所述动力轮(207)通过转轴(206)连接，所述动力组件(2)还包括动力电机(201)，所述动力电机(201)安装在底板(103)的顶部且位于两动力轮(207)的中间，所述动力电机(201)的输出端指向其中一个动力轮(207)，所述动力电机(201)的输出端固定连接有动力锥齿轮(202)，所述动力锥齿轮(202)与传动锥齿轮(203)啮合连接，所述传动锥齿轮(203)同轴连接有锥齿轮A(204)，所述锥齿轮A(204)与锥齿轮B(205)啮合连接，且所述锥齿轮B(205)套设在转轴(206)的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，其特征在于：所述转向组件(3)包括转向电机(301)，所述转向电机(301)螺纹安装在底板(103)的前端顶部，所述转向电机(301)的输出端指向底板(103)的底部，所述转向电机(301)的输出端固定连接有转盘(302)，所述转盘(302)的底部滚动连接有转向轮(303)。
5.根据权利要求3所述的一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，其特征在于：所述导向装置(4)包括两个传感器(403)，所述传感器(403)转动安装在底板(103)的底部两侧，所述传感器(403)的外侧设置有数个橡胶条(404)，所述导向装置(4)还包括锥齿轮C(401)和锥齿轮D(402)，所述锥齿轮D(402)与传感器(403)同轴连接且位于底板(103)的上方，所述锥齿轮C(401)与传动锥齿轮(203)同轴连接，所述锥齿轮C(401)和锥齿轮D(402)啮合传动。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，其特征在于：所述吸尘组件(5)包括灰尘盒(501)，所述灰尘盒(501)嵌合安装在外壳(101)的后半部，所述灰尘盒(501)的内部设置有小型鼓风机，所述灰尘盒(501)的后端开设有出风口(503)，所述灰尘盒(501)的顶部设置有固定按钮(502)，所述底板(103)的底部中部开设有吸尘口(104)，所述吸尘口(104)位于灰尘盒(501)的前端。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，其特征在于：所述外壳(101)的顶部活动设置有把手(102)，所述外壳(101)的顶部前端设置有开关按钮(105)。
8.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，其特征在于：所述智能家居包括智能门锁(14)、智能摄像头(9)、吸顶灯(10)、电动窗帘(11)、智能电视(12)、智能卫浴(13)，所述智能家居的内部均安装有数据收集装置(8)，所述数据收集装置(8)的内部安装有外部条件归纳模块(801)、内部命令归纳模块(802)以及蓝牙传输模块(803)。
9.根据权利要求2所述的一种基于无线传感网络的智能家居监测系统，其特征在于：所述信号接收与传递模块(602)包括无线模块(609)和蓝牙模块(608)。
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