CN202735785U

CN202735785U - 智能家居物品定位管理系统

Info

Publication number: CN202735785U
Application number: CN 201220033991
Authority: CN
Inventors: 于鹏; 田莹
Original assignee: Bohai University
Current assignee: Bohai University
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2022-02-03

Abstract

一种智能家居物品定位管理系统，由RFID标签、可以远距离读取RFID信息并进行数据传输的集成数据采集节点、物品管理服务器、物品管理数据采集器组成，其中集成数据采集节点相互通信形成传感器网络，集成数据采集节点通过通讯接口与物品管理服务器通信传输数据；物品管理服务器与物品管理数据采集器连接，用来采集数据。该系统适合用于家居物品的查询、定位，具有方便使用、适应性强、可靠性高的特点，可使人们的家庭物品管理更有效率，从而改变人们的生活方式。

Description

智能家居物品定位管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种智能家居物品定位管理系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对于家居环境的智能化需求越来越多样化，所谓的家庭智能化就是通过家居智能管理系统的设施来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。智能家居系统作为一个概念已经被研究多年，但是目前智能家居系统的主要功能停留在控制灯光、家电及安防监控应用上，而对于家居物品智能管理方面的解决方案正处于起步阶段。

人类的家庭生活有一部分时间用于管理家庭物品，这个管理过程包括家庭用品的查询、定位、移动。很多人特别是大部分的中老年人经常为找不到个人物品而烦恼，他们在家中每天在寻找钥匙、手机、钱包等个人物品上浪费了大量的时间。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能家居物品定位管理系统，该系统适合用于家居物品的查询、定位，以及对家居物品进行计算机管理。

本实用新型的技术解决方案是：

一种智能家居物品定位管理系统，由RFID标签、可以远距离读取RFID信息并进行数据传输的集成数据采集节点、物品管理服务器、物品管理数据采集器组成，其中集成数据采集节点相互通信形成传感器网络，集成数据采集节点通过通讯接口与物品管理服务器通信传输数据；物品管理服务器与物品管理数据采集器连接，用来采集数据。

上述的集成数据采集节点是由控制模块，射频模块，天线I，通讯模块，以及温度、湿度、烟雾传感器组成。

上述的集成数据采集节点为无线传感器节点，且通过无线传感器网关与通讯接口相连。

上述的集成无线数据采集节点是由控制模块，射频模块，天线I，通讯模块，天线Ⅱ，以及温度、湿度、烟雾传感器组成。

上述物品管理数据采集器是由摄像头、条码读取器和RFID卡读写器组成，可以对物品拍照并对物品RFID标签进行命名和编号。

上述RFID标签包括无源RFID标签和半有源RFID标签，其中无源RFID标签主要用于一般性物品的管理，半有源RFID标签主要用于个别重要物品或不方便粘贴无源RFID标签的物品管理。

本实用新型主要通过RFID定位技术、无线传感器网络技术和计算机软件数据库技术实现家居物品定位与管理。该系统适合用于家居物品的查询、定位，以及对家居物品进行计算机管理，具有方便使用、适应性强、可靠性高的特点，可使人们的家庭物品管理更有效率，使人们有更多的时间从事更有意义的活动，从而改变人们的生活方式。

附图说明

图1是本实用新型（有线方式）的结构示意图；

图2是图1中集成数据采集节点的电路方框图；

图3是本实用新型（无线方式）的结构示意图；

图4是图3中集成数据采集节点的电路方框图；

图5是本实用新型中物品管理数据采集器结构图；

图6是本实用新型的树簇通信拓扑结构示意图。

图中：U1-集成数据采集节点，U2-无线传感器网关，U11-控制模块，U12-通讯模块，U13-射频模块，U14-温度、湿度、烟雾传感器，U15-天线I，U3-物品管理服务器，U31-通讯接口，物品管理数据采集器U4，摄像头U41，条码读取器U42，RFID卡读写器U43。

具体实施方式

实施例1

如图1～图2所示，本实用新型是由RFID标签L、可以远距离读取RFID信息并进行数据传输的集成数据采集节点U1、物品管理服务器U3、物品管理数据采集器U4组成；所述的集成数据采集节点U1是由控制模块U11，与控制模块U11连接的通讯模块U12、射频模块U13和温度、湿度、烟雾传感器U14，以及与射频模块U13连接的天线IU15组成；所述的物品管理服务器U3采用带有通讯接口U31的计算机。

集成数据采集节点U1集成远距离RFID读取、温度湿度测量、火灾检测和通信功能，可以读取RDIF标签数据、温度湿度测量火灾检测并以相互通信形成无线传感器网络进行数据传输；具有远距离无线RFID读取功能的射频模块U13以及温度、湿度、烟雾传感器U14为模块化结构，可以根据功能需要取舍组合；集成数据采集节点U1通过通讯接口U31与物品管理服务器U3通信传输数据；物品管理服务器U3通过有线连接方式与物品管理数据采集器U4连接，用来采集数据。

如图5所示，所述的物品管理数据采集器U4包括摄像头U41、条码读取器U42和RFID卡读写器U43，可以对物品拍照并对物品RFID标签L进行命名和编号并与物品管理服务器U3相连接。

所述RFID标签L包括无源RFID标签和半有源RFID标签，其中无源RFID标签主要用于一般性物品的管理，半有源RFID标签主要用于个别重要物品或不方便粘贴无源RFID标签的物品管理。

所述的物品管理服务器U3采用内装家居物品定位管理软件的PC，可以对家居物品进行定位、追踪、存储照片、编号、命名、添加备注、查询，并可以应用WIFI或其它无线局域网接入方式使用手机、平板电脑等个人数据处理终端访问。

实施例2

如图3～图4所示，本实用新型是由RFID标签L、可以远距离读取RFID信息并进行数据传输的集成数据采集节点U1、无线传感器网关U2、物品管理服务器U3、物品管理数据采集器U4组成，所述的集成数据采集节点U1为无线传感器节点；所述的集成数据采集节点U1是由控制模块U11，与控制模块U11连接的通信模块U12、射频模块U13和温度、湿度、烟雾传感器U14，以及与通讯模块U12连接的天线ⅡU16、与射频模块U13连接的天线IU15组成；所述的物品管理服务器U3采用带有通讯接口U31的计算机。

集成数据采集节点U1相互通信形成无线传感器网络进行数据传输；射频模块U13以及温度、湿度、烟雾传感器U14为模块化结构，可以根据功能需要取舍组合；集成数据采集节点U1通过无线传感器网关U2与物品管理服务器U3通信传输数据；物品管理服务器U3通过有线连接方式与物品管理数据采集器U4连接，用来采集数据。

如图5所示，所述的物品管理数据采集器U4包括摄像头U41、条码读取器U42和RFID卡读写器U43。

所述的RFID标签L、物品管理服务器U3、物品管理数据采集器U4的结构同实施例1。

无线传感器网关U2兼具RFID标签读取、室内环境数据采集和通信功能。一种通信是通过无线数据传输的方式，以电磁波形式与无源/半无源RFID标签进行远距离通信，进行数据读取。另外一种通信是与物品管理服务器U3的通信。集成数据采集节点U1通过网络路由将传感器数据传输到无线传感器网关U2，然后由无线传感器网关U2通过有线（或无线）通信的方式将集成数据采集节点数据传输到物品管理服务器U3。

如图6所示，集成数据采集节点构成的网络拓扑采用树簇形拓扑结构，由一个无线传感器网关U2和多个集成数据采集节点（即无线传感器节点）U1组成。无线传感器网关U2位于网络拓扑结构的中心，无线传感器节点分布在无线传感器网关U2周围，采用树簇路由传输数据和控制信息。若干个无线传感器节点与一个无线传感器节点连接形成一个树簇，若干个树簇连接形成树状拓扑结构。

该智能家居物品定位管理系统的工作过程如下：

集成数据采集节点（无线传感器节点）U1平时处于无线信号静默状态，对无线网络信号进行监听。当用户需要寻找物品发出查询请求之后，无线传感器网关U2发出网络激活命令，通过无线传感器网络链路依次激活全部无线传感器节点。无线传感器节点激活后，即发出RFID卡查询请求。如果收到RFID卡回复信号，则与相邻无线传感器节点交换数据对物品进行定位。物品定位数据确定后，无线传感器节点通过无线传感器网关U2将物品位置数据传送给物品管理服务器U3，由物品管理服务器U3将物品位置数据存储并通过人机界面提供给使用者，其中位置数据一般采用图形化显示以方便使用。

该智能家居物品定位管理系统的操作过程包括系统初始化，即系统的部署和安装，和日常使用两部分。

1. 智能家居物品管理系统的部署和安装：初次安装家居物品管理系统时，需要执行三个安装步骤。首先安装集成数据采集节点U1（每个房间至少安装3个同类节点）；然后，在物品管理服务器U3中导入住所建筑平面图，并应用物品定位管理程序在平面图中标注已经安装的无线传感器节点位置；最后，安装物品管理数据采集器U4。

2. 智能家居物品定位管理系统的使用：系统初始化完成后，日常的系统使用需要执行五个步骤：

（1）家居物品的数据采集。把需要进行定位管理的物品使用物品管理数据采集器U4进行拍照、编号和分类，将物品录入数据库。

（2）物品标签的布置。在数据采集的同时，用物品管理数据采集器U4写入RFID标签，并将写入完成的RFID标签L粘贴在需要管理的物品上，本实施例中的物品以钥匙、数码相机为例。

（3）物品的定位。需要查找物品时，采用图像检索的方式，在计算机窗口中平面展开所有物品图像通过点击图像确定寻找对象。待查对象的位置将会在建筑平面图中用图形标注出来。查找物品也可以通过关键字检索、名称排序、录入日期排序等方法进行物品的检索。

（4）物品的追踪。对某物品需要统计和纪录其移动时，可以记录物品在不同时刻的位置并显示运动轨迹。

（5）物品的管理。可以通过数据库管理程序对物品进行分类和统计。将物品按品种，录入时间，价格等分类规则进行分类。对物品管理数据库可以进行标准的数据库操作，比如，根据物品的使用时间和使用状态动态估算物品的使用价值，或者根据数据纪录对家庭物品资产进行统计管理，从而达到优化资源，避免浪费的目的。

Claims

1.一种智能家居物品定位管理系统，其特征是：由RFID标签、可以远距离读取RFID信息并进行数据传输的集成数据采集节点、物品管理服务器、物品管理数据采集器组成，其中集成数据采集节点相互通信形成传感器网络，集成数据采集节点通过通讯接口与物品管理服务器通信传输数据；物品管理服务器与物品管理数据采集器连接，用来采集数据。

2.根据权利要求1所述的智能家居物品定位管理系统，其特征是：集成数据采集节点是由控制模块，射频模块，天线I，通讯模块，以及温度、湿度、烟雾传感器组成。

3.根据权利要求1所述的智能家居物品定位管理系统，其特征是：所述的集成数据采集节点为无线传感器节点，且通过无线传感器网关与通讯接口相连。

4.根据权利要求3所述的智能家居物品定位管理系统，其特征是：所述的集成数据采集节点是由控制模块，射频模块，天线I，通讯模块，天线Ⅱ，以及温度、湿度、烟雾传感器组成。

5.根据权利要求1所述的智能家居物品定位管理系统，其特征是：所述的物品管理数据采集器是由摄像头、条码读取器和RFID卡读写器组成。

6.根据权利要求1所述的智能家居物品定位管理系统，其特征是：所述的RFID标签包括无源RFID标签和半有源RFID标签。