CN204832803U - 一种基于无线传感网络的智能家居系统 - Google Patents

Abstract

一种基于无线传感网络的智能家居系统，包括：移动终端；摄像机；传感器模块；身份识别模块；动作识别模块，用于检测该移动终端的运动轨迹数据；被控设备，包括地暖系统、暖气片系统、空调系统、加湿系统、空气净化器系统、室内无线开关系统中的一种或两种及两种以上；门禁控制器，其包括入户大门电锁控制系统、单元门电锁控制系统；中央控制主机，其用于接收来自所述摄像机、传感器模块、身份识别模块、动作识别模块的信号，其内部储存有各种程序和预设数据，将识别出的信号转换为对应的控制命令，其分别通过无线通信模块与所述移动终端、被控设备、门禁控制器通讯连接。本案设计的系统成本低，功能全面，方便用户操作。

Description

一种基于无线传感网络的智能家居系统

技术领域

本实用新型涉及一种智能家居控制系统，特别是涉及一种一种基于无线传感网络的智能家居系统。

背景技术

现代社会已经进入智能化，人们对生活品质的要求也越来越高，因此智能家居应运而生，其融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。

目前，智能家居系统通常采用的RS485串行通信模式和CAN、BACnet、LonWorks等现场总线技术，代表了这一技术的发展过程，但有线网络系统的布线方式存在明显的不足，如增减设备需重新布线，可扩展性差，且现有的智能家居系统中对家庭设备的互操作性差，系统安装和维护成本高，移动性能差。例如，家庭温湿度控制一般需要回家以后手动打开，尤其是地暖设备需要两个小时以上才能将温度提升，现代的家居生活需要设计一款可远程控制家庭设备的系统。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于无线传感网络的智能家居系统，旨在实现利用便携式移动终端实时或预先调控家庭电器。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于无线传感网络的智能家居系统，包括：

移动终端，其内设有与云服务器无线收发器相匹配的无线通讯模块；

摄像机，用于识别手势信号及获取实时图像；

传感器模块，用于监测家庭室内外环境参数；

身份识别模块，用于当用户拿起移动终端的第一预定时间内，移动终端自动识别当前用户的身份；

动作识别模块，用于检测该移动终端的运动轨迹数据，根据所述运动轨迹数据得出当前用户的动作特征数据；

被控设备，包括地暖系统、暖气片系统、空调系统、加湿系统、空气净化器系统、室内无线开关系统中的一种或两种及两种以上；

门禁控制器，其包括入户大门电锁控制系统、单元门电锁控制系统；

中央控制主机，其用于接收来自所述摄像机、传感器模块、身份识别模块、动作识别模块的信号，其内部储存有各种程序和预设数据，将识别出的信号转换为对应的控制命令，其分别通过无线通信模块与所述移动终端、被控设备、门禁控制器通讯连接。

优选的是，所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其中，所述的传感器模块为以下一种或两种及两种以上的组合：用于检测是否有人员进入的红外探测器；用于采集室内温湿度信息的温湿度传感器；用于检测室内空气中的二氧化碳浓度的二氧化碳传感器；用于采集室内光照强度信息的光敏传感器；用于检测室内空气的浮沉度室内浮沉传感器；用于采集烟雾浓度的烟雾传感器。

优选的是，所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其中，所述无线通信模块包括TDSCDMA模块、CDMA模块、GSM模块、Wi-Fi模块、zigbee模块、红外线模块、蓝牙模块。

优选的是，所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其中，所述身份识别模块包括：

数据收集单元，用于当用户拿起移动终端的第一预定时间内自动收集用户使用所述中央控制主机时的操作数据；

身份识别单元，用于提取所述操作数据中的特征数据生成一个当前用户的数据模型，将所述数据模型与预先存储在所述中央控制主机的用户身份模型进行匹配，识别当前用户的身份。

优选的是，所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其中，所述动作识别模块包括：

去噪单元，用于对所述运动轨迹数据进行噪声去除处理；

预处理单元，用于对噪声去除后的运动轨迹数据进行预处理，以获取相应的动作波形；

分割单元，用于对预处理后的运动轨迹数据进行数据分割；

窗口值提取单元，用于对分割后的运动轨迹数据进行窗口值提取，提取出当前用户的动作特征数据。

优选的是，所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其中，其特征在于，还包括：

存储模块，用于预先将若干用户的用户身份模型存储到该中央控制主机的数据库中；以及，

自定义动作模块，用于预设各用户的若干自定义动作，并分别建立个用户的各个自定义动作与对应家居设备的关联；并将所述关联存储到该中央控制主机的数据库中。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将便携的移动终端与中央控制主机通过无线网络通讯，并与家庭中各种各样的家电通过家庭总线技术连接在一起，构成了功能强大、高度智能化的现代智能家居系统，用户可通过该系统获取实时的家庭情况、门禁情况，还可以通过移动终端实时远程操控或提前预设置本系统内的电器设备；依据用户自定义动作建立所述移动终端与对应家居设备的通信连接，进而通过中央控制主机遥控对应的家居设备，同时也使移动终端设备具有新的功能，达到了智能家居控制系统的个性化操作与服务的技术效果。本实用新型设计的系统成本低，功能全面，方便用户操作。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的基于无线传感网络的智能家居系统中的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

一种基于无线传感网络的智能家居系统，包括：

移动终端，其内设有与云服务器无线收发器相匹配的无线通讯模块；

摄像机，用于识别手势信号及获取实时图像；

传感器模块，用于监测家庭室内外环境参数；

身份识别模块，用于当用户拿起移动终端的第一预定时间内，移动终端自动识别当前用户的身份；

动作识别模块，用于检测该移动终端的运动轨迹数据，根据所述运动轨迹数据得出当前用户的动作特征数据；

被控设备，包括地暖系统、暖气片系统、空调系统、加湿系统、空气净化器系统、室内无线开关系统中的一种或两种及两种以上；

门禁控制器，其包括入户大门电锁控制系统、单元门电锁控制系统；

中央控制主机，其用于接收来自所述摄像机、传感器模块、身份识别模块、动作识别模块的信号，其内部储存有各种程序和预设数据，将识别出的信号转换为对应的控制命令，其分别通过无线通信模块与所述移动终端、被控设备、门禁控制器通讯连接。

进一步的，所述的传感器模块为以下一种或两种及两种以上的组合：用于检测是否有人员进入的红外探测器；用于采集室内温湿度信息的温湿度传感器；用于检测室内空气中的二氧化碳浓度的二氧化碳传感器；用于采集室内光照强度信息的光敏传感器；用于检测室内空气的浮沉度室内浮沉传感器；用于采集烟雾浓度的烟雾传感器。

进一步的，所述无线通信模块包括TDSCDMA模块、CDMA模块、GSM模块、Wi-Fi模块、zigbee模块、红外线模块、蓝牙模块。

进一步的，所述身份识别模块包括：

数据收集单元，用于当用户拿起移动终端的第一预定时间内自动收集用户使用所述中央控制主机时的操作数据；

身份识别单元，用于提取所述操作数据中的特征数据生成一个当前用户的数据模型，将所述数据模型与预先存储在所述中央控制主机的用户身份模型进行匹配，识别当前用户的身份。

进一步的，所述动作识别模块包括：

去噪单元，用于对所述运动轨迹数据进行噪声去除处理；

预处理单元，用于对噪声去除后的运动轨迹数据进行预处理，以获取相应的动作波形；

分割单元，用于对预处理后的运动轨迹数据进行数据分割；

窗口值提取单元，用于对分割后的运动轨迹数据进行窗口值提取，提取出当前用户的动作特征数据。

进一步的，还包括：

存储模块，用于预先将若干用户的用户身份模型存储到该中央控制主机的数据库中；以及，

自定义动作模块，用于预设各用户的若干自定义动作，并分别建立个用户的各个自定义动作与对应家居设备的关联；并将所述关联存储到该中央控制主机的数据库中。

基于无线传感网络的智能家居系统的使用方法：

1)当用户拿起移动终端的第一预定时间内，移动终端自动识别当前用户的身份，并当识别出当前用户身份时，所述移动终端自动切换到预设的用户使用环境；

2)通过该移动终端中的传感器检测该移动终端的运动轨迹数据，根据所述运动轨迹数据得出当前用户的动作特征数据；

3)将当前用户的动作特征数据与预先存储在该移动终端中的用户自定义动作进行匹配，当匹配成功时，识别出与对应的用户自定义动作关联的中央控制主机，建立该移动终端与该中央控制主机之间的通信连接；

4)通信连接建立之后，该移动终端接收用户的控制指令并发送给所述中央控制主机，控制所述被控设备执行对应的操作。

其中，在步骤1)之前还包括以下步骤：

预先将若干用户的用户身份模型存储到所述中央控制主机中；以及，预设各用户的若干自定义动作，并分别建立各用户的各个自定义动作与对应家居设备的关联；并将所述关联存储到所述中央控制主机的数据库中。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (6)

1.一种基于无线传感网络的智能家居系统，其特征在于，包括：

移动终端，其内设有与云服务器无线收发器相匹配的无线通讯模块；

摄像机，用于识别手势信号及获取实时图像；

传感器模块，用于监测家庭室内外环境参数；

身份识别模块，用于当用户拿起移动终端的第一预定时间内，移动终端自动识别当前用户的身份；

动作识别模块，用于检测该移动终端的运动轨迹数据，根据所述运动轨迹数据得出当前用户的动作特征数据；

被控设备，包括地暖系统、暖气片系统、空调系统、加湿系统、空气净化器系统、室内无线开关系统中的一种或两种及两种以上；

门禁控制器，其包括入户大门电锁控制系统、单元门电锁控制系统；

中央控制主机，其用于接收来自所述摄像机、传感器模块、身份识别模块、动作识别模块的信号，其内部储存有各种程序和预设数据，将识别出的信号转换为对应的控制命令，其分别通过无线通信模块与所述移动终端、被控设备、门禁控制器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其特征在于，所述的传感器模块为以下一种或两种及两种以上的组合：用于检测是否有人员进入的红外探测器；用于采集室内温湿度信息的温湿度传感器；用于检测室内空气中的二氧化碳浓度的二氧化碳传感器；用于采集室内光照强度信息的光敏传感器；用于检测室内空气的浮沉度室内浮沉传感器；用于采集烟雾浓度的烟雾传感器。

3.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其特征在于，所述无线通信模块包括TDSCDMA模块、CDMA模块、GSM模块、Wi-Fi模块、zigbee模块、红外线模块、蓝牙模块。

4.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其特征在于，所述身份识别模块包括：

数据收集单元，用于当用户拿起移动终端的第一预定时间内自动收集用户使用所述中央控制主机时的操作数据；

身份识别单元，用于提取所述操作数据中的特征数据生成一个当前用户的数据模型，将所述数据模型与预先存储在所述中央控制主机的用户身份模型进行匹配，识别当前用户的身份。

5.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其特征在于，所述动作识别模块包括：

去噪单元，用于对所述运动轨迹数据进行噪声去除处理；

预处理单元，用于对噪声去除后的运动轨迹数据进行预处理，以获取相应的动作波形；

分割单元，用于对预处理后的运动轨迹数据进行数据分割；

窗口值提取单元，用于对分割后的运动轨迹数据进行窗口值提取，提取出当前用户的动作特征数据。

6.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的智能家居系统，其特征在于，还包括：

存储模块，用于预先将若干用户的用户身份模型存储到该中央控制主机的数据库中；以及，

自定义动作模块，用于预设各用户的若干自定义动作，并分别建立个用户的各个自定义动作与对应家居设备的关联；并将所述关联存储到该中央控制主机的数据库中。