CN205375168U - 一种嵌入式家居实时监控装置 - Google Patents

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汪旭峰
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Abstract

本实用新型涉及一种嵌入式家居实时监控装置，它由控制器模块、电源管理模块、人机交互模块、图像采集模块、电器监控模块、能源监控模块、网络传输模块、客户端组成，其外设各个模块在机械上是相互独立的,并可插拔、互换，通过标准接口与控制器模块，是一种融合了视频监控、家电远程控制、多类型传感器接入、报警监测、GSM和无线网络通信的家居实时监控装置。该嵌入式家居监控装置具有结构简单、操作界面可视化程度高、界面友好、性能稳定、成本低廉及操作简单明了等优点，符合未来智能家居发展的方向。

Description

一种嵌入式家居实时监控装置
技术领域
本实用新型属于家居设备领域，特别是涉及一种嵌入式家居实时监控装置。
背景技术
随着时代的发展和变迁，人们的活动范围得到了极大的拓展和延伸，当人们离开家时，时常将自己的房屋住所寄托于门锁、防盗装置或安保人员等。但是，这些传统的方式并不能确保家居环境的安全。随着计算机技术、网络技术等快速发展与广泛普及，与之相适应的智能家居的概念应运而生。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。在现有的智能家居监控装置中，存在系统复杂、运营成本高、大尺寸对象闯入引起图像背景变化造成运动对象检测失败、图像采集存在背景振动像素导致虚假报警等一系列问题。
发明内容
针对现有技术中的不足及突出问题，本实用新型提出一种基于实时运动对象分类技术,综合利用开关灯检测、运动距离分析和皮肤探测技术的嵌入式家居实时监控装置。该装置可以区分出房屋中是否出现影响家庭安全的事件；并利用关键值背景维护算法来消除背景振动像素,从而减少虚假报警。此外，通过监控中心服务器管理接入系统的终端设备和客户，记录系统运行状况，融合了音频、视频、报警等多传感数据向用户提供全面的监控服务；还利用像素的亮度分量与色度分量来检测变化像素,解决了摄像镜头由于大尺寸对象闯入引起的图像背景变化造成运动对象检测失败的问题，很好地实现事件检测、短信/图像报警与监控、录像等联动监控效果。
本实用新型的技术解决方案：一种嵌入式家居实时监控装置，其特征在于：包括控制器模块、电源管理模块、人机交互模块、图像采集模块、电器监控模块、能源监控模块、网络传输模块和客户端；所述电源管理模块、人机交互模块、图像采集模块、电器监控模块、能源监控模块及网络传输模块分别通过标准接口连接在控制器模块上，所述嵌入式家居监控装置的各个模块在机械上是相互独立的，并可插拔、互换。
优选地，所述人机交互模块包括触摸显示屏。
优选地，所述图像采集模块设有驱动单元及USB接口，通过连接USB摄像头采用相应的图像信息。
优选地，所述电器监控模块包括传感器，接入家用电器进行远程开关监控。
优选地，所述能源监控模块包括传感器，接入家庭中的水、电、气阀门装置并进行监控。
优选地，所述客户端包括服务器客户端和手持设备客户端。
优选地，所述服务器客户端通过有线网络与控制器连接，所述手持设备户端通过无线网络GSM或GPRS与控制器网络通信。
优选地，所述存储模块为SD卡存储器，或CF卡存储器。
本实用新型采用上下位机的模式，利用嵌入式高性能精简指令集RISC处理系统实现对嵌入式家居控制系统的数据处理，在效率上有很大提高，节省系统资源。此外，利用计算机作为服务器客户端，通过国际互联网Internet直接访问嵌入式控制器的多媒体传感节点进行实时监控，或访问监控中心服务器下载查看历史记录，还可以利用手持设备客户端随时随地通过通用分组无线服务技术GPRS或码分多址CDMA网络获取监测数据或图像。该嵌入式家居监控装置具有结构简单、操作界面可视化程度高、界面友好、性能稳定、成本低廉及操作简单明了等优点，符合未来智能家居发展的方向。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中：
图1是本实用结构示意图；
具体实施方式
本实用新型可以通过公开的技术具体实施，通过下面的实施例可以对本实用新型进行进一步的描述，然而，本实用新型的范围并不限于下述实施例。
实施例如图1所示：一种嵌入式家居实时监控装置，它由控制器模块、电源管理模块、人机交互模块、图像采集模块、电器监控模块、能源监控模块、网络传输模块、客户端组成；电源管理模块、人机交互模块、图像采集模块、电器监控模块、能源监控模块及网络传输模块分别通过标准接口连接在控制器模块上，其特征在于：所述嵌入式家居监控装置的各个模块在机械上是相互独立的，并可插拔、互换。是一种融合了视频监控、家电远程控制、多类型传感器接入、报警监测、GSM和无线网络通信的嵌入式家居实时监控装置。
具体实施方法为：嵌入式家居实时监控装置硬件设计体现部件模块化、接口标准化原则，互换性、扩展性好，可靠性高。控制器模块基于嵌入式处理器PXA270，其提供液晶显示器LCD、触摸屏、按键、USBhost/Client接口，以太网，串口，安全数码卡SD卡座，小型快闪卡CF卡座，电池管理及读卡模块等，在较小的体积中整合了绝大多数嵌入式系统常用功能。
控制器模块为系统目标平台与外围设备模块连接提供通信桥梁，其主要通过RS232接口来接收外设模块向目标平台发出的各种家用电器设备的控制指令，同时将各传感器的警报状态信息发送给目标平台，实现对家用电器设备的控制和异常情况的监测。
能源监控模块通过多类型传感器接入来完成对家居异常警报状态信息如烟雾、煤气、异常入侵的监测，并将警报状态信息输入到控制器模块相应的检测端口，然后由控制器将警报状态信息发送到主控系统进行相关报警处理。
图像采集模块设有驱动单元及USB接口，通过连接USB摄像头获取家居环境的安全监视的图像信息，在异常情况发生时，图像采集模块实时采集家居环境的视频图像，并通过802.11无线或有线网络传输到服务器进行保存，为事后跟踪调查提供依据，实现系统的安全监控功能。
网络传输模块将控制器模块处理的信息通过无线网络，即全球移动通信系统GSM无线通信或WiFi传输至手持设备客户端，用户可手持设备客户端实现对家居电器设备的开启和断开，同时可以实时知悉家居异常情况的发生与否，实现家居安全的远程监控；WiFi还用于完成目标平台系统与社区服务器的数据传输与通信，实现对异常情况视频图像和异常控制数据的保存。
此外，该装置还采用异常的探测和分类的视频理解技术,对危及户主家庭生命与财产安全的异常闯入向户主或公共安全单位报警,并保存异常出现的现场视频；对环境光线变化,背景像素的扰动等产生的异常自动排除,而不致产生虚假报警。当监控图像背景非常复杂时,采用基于背景减的异常检测算法，并结合关键值背景维护算法，像素亮度分量和色度分量相结合的运动对象检测等算法,能有效消除背景中的振动干扰,增加运动对象检测的准确性,有助于进一步降低系统的虚假报警率。

Claims (7)

1.一种嵌入式家居实时监控装置，其特征在于：包括控制器模块、电源管理模块、人机交互模块、图像采集模块、电器监控模块、能源监控模块、网络传输模块和客户端；所述电源管理模块、人机交互模块、图像采集模块、电器监控模块、能源监控模块及网络传输模块分别通过标准接口连接在控制器模块上，所述嵌入式家居监控装置的各个模块在机械上是相互独立的，并可插拔、互换。
2.根据权利要求1所述的嵌入式家居实时监控装置，其特征在于：所述人机交互模块包括触摸显示屏。
3.根据权利要求1所述的嵌入式家居实时监控装置，其特征在于：所述图像采集模块设有驱动单元及USB接口，通过连接USB摄像头采用相应的图像信息。
4.根据权利要求1所述的嵌入式家居实时监控装置，其特征在于：所述电器监控模块包括传感器，接入家用电器进行远程开关监控。
5.根据权利要求1所述的嵌入式家居实时监控装置，其特征在于：所述能源监控模块包括传感器，接入家庭中的水、电、气阀门装置并进行监控。
6.根据权利要求1所述的嵌入式家居实时监控装置，其特征在于：所述客户端包括服务器客户端和手持设备客户端。
7.根据权利要求6所述的嵌入式家居实时监控装置，其特征在于：所述服务器客户端通过有线网络与控制器连接，所述手持设备户端通过无线网络GSM或GPRS与控制器网络通信。
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