CN205508055U - 基于物联网的门窗安防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的门窗安防系统，系统包括受控制的门窗、智能控制端、环境监测端、云平台服务端、移动终端，智能控制端通过控制链路与受控制的门窗连接，环境监测端通过有线或无线信道与智能控制端连接，智能控制端通过网络与云平台服务端连接，所述移动终端通过网络与云平台服务端连接。本实用新型将门窗、环境监测装置、智能控制端、云平台服务端以及移动终端被集成为一个系统，使得环境监测端监测到险情可报警至用户的移动终端，用户在移动终端作出决定后即可控制家庭中的终端设备，用户也可主动查看家庭环境情况再发出消息控制终端设备，从而实现家庭设备与用户的双向通信。

Description

基于物联网的门窗安防系统

技术领域

本实用新型涉及安防系统，具体而言，涉及一种基于物联网的门窗安防系统。

背景技术

随着城市的流动人口不断增加，偷窃、入室抢劫等各种犯罪事件也越发严重，人们对于一个舒适安全的家居空间也越发期望。可是普通的民居用的大多是防盗安全门、安全窗之类的防盗措施，它的防盗效果虽然不差，但在现实中不仅影响了城市的整体形象，而且对人们的生活也造成了不便。

为了使其能可靠进行日常安全防范工作，及时发现各种警情并做出相应处理，以便将警情消灭在萌芽状态，保障居民生命和财产的安全，人们研发出智能的门窗监控安防系统。但是因经济、技术等原因，目前门窗监控安防系统设计不尽合理的情况比较普遍，在信号监测、信号处理上还存在一定问题，此外，现有的门窗安防系统都具有很多局限性，例如，产品单一（终端设备间只能分开控制）、单向控制的居多，智能化程度不高，用户体验度较差。

现有的智能家居安防系统采用复杂的布线技术，过程复杂而繁琐，维修和更改设备的成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种基于物联网的门窗安防系统。本实用新型实现用户和智能安防系统的双向通信，设备间集成化程度高，拆装方便，不需要对非智能门或窗进行任何工程布线、硬件及软件改造。本实用新型智能化程度高，用户体验好。

为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：

一种基于物联网的门窗安防系统，所述系统包括受控制的门窗、智能控制端、环境监测端、云平台服务端、移动终端，其中，

所述智能控制端通过控制链路与所述受控制的门窗连接，

所述环境监测端通过有线或无线信道与智能控制端连接，

所述智能控制端通过网络与云平台服务端连接，并且，

所述移动终端通过网络与云平台服务端连接。

作为优选，所述系统还包括电池检测仪，所述电池监测仪与环境监测端电连接，并通过无线信道与智能控制端连接。

进一步地，所述环境监测端包括门磁报警器、人体位置跟踪器、甲醛传感器、一氧化碳探测器、烟雾探测器、温度计、湿度计、漏水传感器、红外摄像头、电池监测仪中的任意一种或几种。

进一步地，所述门磁报警器包括磁铁、干簧管和报警器，其中，

所述磁铁设于门扇/窗体上，

所述干簧管设于门框/窗框上，

所述干簧管与报警器电连接，并且，

所述磁铁上设有凸筋，当门窗关闭时，凸筋离干簧管的距离小于10mm。

进一步地，所述智能控制端包括中央处理器、无线通信模块，其中，

所述中央处理器通过RS232接口与无线通信模块连接，

所述中央处理器通过RJ45网口连接到互联网，并通过互联网与云平台服务端连接，

所述人体位置跟踪器通过USB接口与中央处理器连接，

所述甲醛传感器、一氧化碳探测器、烟雾探测器、温度计、湿度计、漏水传感器、红外摄像头、电池监测仪通过无线信道与中央处理器通信连接，

所述中央处理器中存储有预先设定的与环境监测端对应的环境参数标准、以及存储有受控制的门窗、环境监测端的身份标识。

进一步地，所述中央处理器为Media MT7620芯片，所述无线通信模块包括Zigbee模块、红外线收发模块、蓝牙模块、GSM/GPRS模块中的任意一种或几种。

进一步地，所述云平台服务端包括云服务器，所述云服务器中设有存储有门窗编号及对应的门窗控制装置、环境监测端的身份标识的数据库。

进一步地，所述受控制的门窗设置有电控锁或电磁锁，所述移动终端为能访问所述云服务器的手机或平板电脑。

本实用新型的有益效果：① 一方面，环境监测端监测到情况发生，智能控制端调用红外摄像头工作进行录像或抓拍图像，并通过智能控制端产生报警信息发送至云平台服务端，云平台服务端将信息推送至用户的移动终端，用户查收到信息后可以通过云平台服务端及智能控制端调用红外摄像头查看家庭实时情况，当确认为险情后，发确认信息至云平台服务端，并通过智能控制端控制相应的门窗控制装置开关或向外界报警；

另一方面，用户可以通过移动终端访问云平台服务端，通过智能控制端调用红外摄像头主动查看家庭实时情况，并发消息至云平台服务端，经过智能控制端控制家里的终端设备。综上，本实用新型可实现双向通信，更智能。

②环境监测端与门窗互相独立，使用时，只需自行将门窗控制装置以及环境监测端中的门磁报警器安装在门窗及对应的门框/窗框上，即可将门窗升级成智能门窗，安装简单、方便，不需要对非智能门或窗进行任何工程布线、硬件及软件改造。

③本实用新型中除门磁报警器外还包括人体位置跟踪器、甲醛传感器、一氧化碳探测器、烟雾探测器、温度计、湿度计、漏水传感器、红外摄像头、电池监测仪中的任意一种或几种，可以监测家庭环境中的各项指标，将多种环境监测装置整合到一个系统中，用户通过一个客户端即可以实现多种设备的控制，本实用新型集成化程度高，用户体验好。

④本实用新型中加入云平台服务端，且云平台服务端中设有存储设备数据的数据库，便于用户增加、删除、更改相应的设备，方便其他设备接入。

附图说明

图1为本实用新型基于物联网的门窗安防系统结构示意图；

图2为本实用新型中门磁报警器中磁铁和干簧管的位置示意图；

图3为本实用新型中基于物联网的门窗安防系统的控制方法流程图；

图4为本实用新型中另一种基于物联网的门窗安防系统的控制方法流程图。

具体实施方式

本实用新型的主要思想就在于，将门窗、环境监测装置、智能控制端、云平台服务端以及移动终端被集成为一个系统，使得环境监测端监测到险情可报警至用户的移动终端，用户在移动终端作出决定后即可控制家庭中的终端设备，也可以用户主动查看家庭环境情况再发出消息控制终端设备，从而实现家庭设备与用户的双向通信。

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2所示，基于物联网的门窗安防系统，包括门窗系统，所述门窗系统包括门扇11、窗体21以及对应的门框12、窗框22，还包括门窗控制装置3、智能控制端4、环境监测端5、云平台服务端6、移动终端7。

所述智能控制端4与门窗控制装置3控制连接，用于控制门窗控制装置3的开关，所述环境监测端5通过无线网络和/或硬件接口与智能控制端4连接，用于将环境监测端5获取的环境参数发送至智能控制端4，并被智能控制端4控制，所述智能控制端4通过Internet与云平台服务端6连接，用于将报警信息传递至云平台服务端6并接收云平台服务端6发来的信息，所述云平台服务端6通过Internet、GSM网络与移动终端7连接，使得移动终端7登陆访问云平台服务端6并且云平台服务端6可以向移动终端7推送报警信息。

其中，所述智能控制端4包括中央处理器41、无线通信模块42，所述中央处理器41为Media MT7620芯片，所述无线通信模块包括Zigbee模块、红外线收发模块、蓝牙模块、GSM/GPRS模块中的任意一种或几种，所述红外发送模块采用鼎元大功率45MIL芯片，所述红外接收模块采用ROHM RPM6900芯片。

所述中央处理器41通过RS232接口与无线通信模块42连接，用于中央处理器41与环境监测端5进行通信，所述中央处理器41通过RJ45网口连接到Internet并通过Internet与云平台服务端6连接，用于中央处理器41与云平台服务端6进行双向通信。

所述环境监测端5包括门磁报警器508、人体位置跟踪器510、甲醛传感器501、一氧化碳探测器502、烟雾探测器503、温度计504、湿度计505、漏水传感器506、红外摄像头507、电池监测仪509中的任意一种或几种。

所述人体位置跟踪器510通过USB接口与中央处理器41连接，用于将获取的人体位置信息传送至中央处理器41。

所述甲醛传感器501、一氧化碳探测器502、烟雾探测器503、温度计504、湿度计505均通过Zigbee无线网络与中央处理器41通信连接，分别用于将获取的甲醛浓度参数、一氧化碳浓度参数、烟雾浓度参数以及温度、湿度参数发送至中央处理器41。漏水传感器506设于窗框22上并通过红外收发模块424与中央处理器41通信连接，用于将漏水报警信号发送至中央处理器41。红外摄像头507通过红外收发模块424与中央处理器41通信连接，用于接收中央处理器41的控制启动拍照并将拍摄的照片发送至中央处理器41。所述中央处理器41中存储有预先设定的与环境监测端5对应的环境参数标准，包括甲醛浓度标准、一氧化碳浓度标准、烟雾浓度标准以及温度标准、湿度标准，中央处理器41接收到相应的环境监测端发来的环境参数，再根据所述环境参数标准分析判断是否需要通知用户。所述中央处理41还存储有门窗编号及对应的门窗控制装置、环境监测端的身份标识。

所述门磁报警器508包括磁铁5081、干簧管5082和报警器5083，所述磁铁5081设于门/窗上，所述干簧管5082设于门框/窗框上且干簧管5082与报警器5083电连接，所述磁铁5081与靠近干簧管5082的一端上设有凸筋，且当门窗关闭时，凸筋离干簧管5082的距离小于10mm。

所述人体位置跟踪器510、甲醛传感器501、一氧化碳探测器502、烟雾探测器503、温度计504、湿度计505、漏水传感器506、红外摄像头507、报警器5083均使用干电池或充电电池供电，所述电池检测仪509与上述设备的干电池或充电电池连接并通过红外收发模块424与中央处理器41通信连接，用于监测上述各个设备中的电池电量，并将低电量报警信息发送至中央处理器41。

所述云平台服务端6包括云服务器61，所述云服务器61中设有存储有门窗编号及对应的门窗控制装置、环境监测端的身份标识的数据库。

所述门窗控制装置3为电控锁或电磁锁，所述移动终端为能访问所述服务器的手机或平板电脑，例如手机中装有相应的APP应用程序。

为了辅助理解本实用新型，下面列出两种该系统的使用方法。

如图3所示，一种基于物联网的门窗安防系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤S301：用户通过移动终端登录云平台服务端进行注册并登记门窗编号及对应的门窗控制装置、环境监测端的身份标识；

步骤S302：系统启动时，环境监测端监测到环境参数，并将参数携带自身的身份标识一起发送至智能控制端；

步骤S303：若智能控制端确定为险情，则智能控制端调用红外摄像头进行拍摄，然后生成报警信息并发送至云平台服务端，所述报警信息包含有环境监测端的身份标识以及红外摄像头拍摄的图像；

若步骤S302中的环境监测端为门磁报警器或漏水传感器或人体位置跟踪器，智能控制端接收到其报警信息即确定为险情，智能控制端调用红外摄像头进行拍摄（录像或拍照），并把所拍摄的图像加入报警信息中；

若步骤S302中的环境监测端为甲醛传感器501、一氧化碳探测器502、烟雾探测器503、温度计504、湿度计505中的任意一个，智能控制端基于预先设定的环境参数标准（例如甲醛浓度标准值、一氧化碳浓度标准值、烟雾浓度标准值、温度上限、湿度标准值）进行分析，若分析为为险情，智能控制端调用红外摄像头进行拍摄（录像或拍照），并把所拍摄的图像加入报警信息中。

步骤S304：云平台服务端将报警信息发送至移动终端；

步骤S305：用户利用移动终端将针对报警信息的反馈信息发送至云平台服务端；

用户的移动终端接收到云平台服务端推送来的报警信息后，通过图像初步判断是否属于异常情况，并把针对报警信息的反馈信息输入移动终端，移动终端将反馈信息发送至云平台服务端。

步骤S306：云平台服务端将反馈信息发送至智能控制端；

步骤S307：智能控制端根据反馈信息找到对应的门窗控制装置和/或环境监测端并控制其开关和/或控制无线通信模块向物业机构或公安机关报警。

若步骤S305中用户通过查看报警信息后确定为异常情况（例如非法闯入、门窗漏水、室内一氧化碳浓度过高、温度过高、甲醛浓度过高、老人小孩失踪等），则反馈信息中包含需要开或关的门窗控制装置的编号、环境监测端的编号以及向物业机构或公安机关报警的命令；

若步骤S305中用户通过查看报警信息后确定为正常情况，则反馈信息信息中包含关闭的环境监测端的编号。

如图4所示，另一种基于物联网的门窗安防系统的控制方法，包括如下步骤：步骤S401：用户通过移动终端登录云平台服务端进行注册并登记门窗编号及对应的门窗控制装置、环境监测端的身份标识；

步骤S402：用户通过移动终端访问云平台服务端，并通过云平台服务端发送包含红外摄像头身份标识的信息至智能控制端调用红外摄像头，获取家庭实时图像；

步骤S403：用户分析家中是否有异常情况，若是，进入步骤S404，否则，结束。

步骤S404：用户通过移动终端发送包含环境监测端和/或门窗控制装置的身份标识的信息至云平台服务端；

步骤S405：云平台服务端将所述信息发送至智能控制端，智能控制端根据环境监测端的身份标识找到环境监测端和/或门窗控制装置并控制其开关。

下面通过一个具体使用中的实施例来对本发明作进一步的说明：

用户通过手机中的APP应用程序访问云服务器，进行注册并登记自己家中的门窗编号及对应的门窗控制装置、环境监测端的编号，比如某某小区0018，门窗列表号：客厅门001、客厅窗002、卧室门003、卧室窗004、书房门005、书房窗006，阳台门007、阳台窗008，与,客厅门001对应的电磁锁0011、门磁报警器0012、人体位置跟踪器0013，电池监测仪0014，甲醛传感器0015，依次类推，与客厅窗002对应的电磁锁0021，门磁报警器0022、漏水传感器0023，电池监测仪0024、红外摄像头0025等，并把相应设备安装到门窗上以及室内合适的位置。

当系统启动，若客厅窗户被异常打开（磁铁与干簧管的距离大于10mm），门磁报警器0022的报警器通过发射红外线方式向中央处理器Media MT7620芯片报警，中央处理器Media MT7620芯片接收到报警信号，调用红外摄像头拍摄家庭实时图像，然后生成一条报警信息并发送至云服务器，该报警信息中包含有门磁报警器的身份识别码（即编号0022）以及红外摄像头拍摄的视频或图片，报警信息格式例如“图片+门磁报警器0022某日某时某分发生报警，是否关闭对应的电磁锁？”。

云服务器将该报警信息推送至手机中的APP，用户查看该消息和图片后，如果确定关闭电磁锁，则发确定信息至云服务器，云服务器根据确定信息找到对应的电磁锁编号并把编号加入确定信息中发送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片控制电磁锁0021关闭并触发与其连接的GSM/GPRS模块向物业或公安机关报警。如果用户查看该消息和图片后，确定非险情，则发否定信息至云服务器，云服务器将否定信息传送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片控制门磁报警器0022停止报警。

如果用户看该消息和图片后还需要进一步确认情况，可通过APP登录云服务器，并发送包含红外摄像头身份识别码（即编号0025）的调用信息至云服务器，云服务器将该调用信息发送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片控制红外摄像头0025拍摄家中实时照片，并将照片回传至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片将照片通过云服务器发送至手机中的APP，用户确认是否为险情或异常，如果是，则发确定信息至云服务器，云服务器根据确定信息找到对应的电磁锁编号并把编号加入确定信息中发送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片控制电磁锁0021关闭并触发与其连接的GSM/GPRS模块向物业或公安机关报警；如果否，则发否定信息至云服务器，云服务器将否定信息传送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片控制门磁报警器0022停止报警。

当窗户外的漏水传感器监测到雨水时，漏水传感器向中央处理器Media MT7620芯片报警，中央处理器Media MT7620芯片调用红外摄像头进行拍摄，然后生成报警信息（报警信息中包含红外摄像头拍摄的图像或视频信息）并通过云服务器发送至手机APP，用户确认是否关闭电磁锁0025并发送相应信息至云服务器，如果是确认信息，则中央处理器Media MT7620芯片控制电磁锁关闭；否则，发取消信息至云服务器，云服务器将取消信息发送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片控制关闭漏水传感器的报警。

当人体跟踪装置（本实施例取人体红外跟踪器）检测不到人体信号时向中央处理器Media MT7620芯片发送报警信号，中央处理器Media MT7620芯片调用红外摄像头拍摄家庭实时图像，中央处理器Media MT7620芯片生成报警信息并发送至云服务器，云服务器将报警信息推送至用户手机，用户可以根据报警信息直接回复反馈信息也可以通过手机登陆云服务器，通过中央处理器Media MT7620芯片调用红外摄像头观察家庭实时情况，用户确认为险情，即可通过移动终端（即手机）发反馈信息至云服务器，云服务器将反馈信息发送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片根据反馈信息控制与其连接的GSM/GPRS模块向物业或公安机关报警。

电池监测仪0024监测门磁报警器0022的电池电量，并将电量信息发送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片监测到电量低于预先设定的电量标准时，生成报警信息（该报警信息中携带有电池监测仪的身份识别码，编号0024）发送至云服务器，云服务器将报警信息推送至用户手机，提醒用户及时更换相应的电池，防止电池没电导致相应的安防系统失灵。

甲醛传感器501通过Zigbee无线网络将获取的实时的甲醛浓度参数发送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片将实时的甲醛浓度参数与预先设定的甲醛浓度标准对比，若超过了甲醛浓度标准，则确定为险情，调用红外摄像头对家庭情况进行拍摄，将获取的图像或视频添加至报警信息（报警信息可以包括图像和文字信息）发送至云服务器，云服务器将报警信息推送至用户的移动终端，若用户根据图像及文字信息即可确认为险情，即通过移动终端（即手机）发反馈信息至云服务器，云服务器将反馈信息发送至中央处理器Media MT7620芯片，中央处理器Media MT7620芯片根据信息找到对应的电磁锁并将其打开，从而将室内的甲醛排除。

一氧化碳探测器502、烟雾探测器503、温度计504、湿度计505与甲醛传感器501使用过程类似。

用户也可以主动登陆云服务器，调用红外摄像头查看家庭实时图像，再发消息控制相应的设备。

由于云服务器的兼容性，便于接入其它设备。当需要加入、删除、更改本系统中的设备时，只需更改数据库信息即可，使得本系统的灵活性高，用户体验好。

为了描述的方便，以上所述系统的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包含但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变形而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变形属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的门窗安防系统，其特征在于，所述系统包括受控制的门窗、智能控制端、环境监测端、云平台服务端、移动终端，其中，

所述智能控制端通过控制链路与所述受控制的门窗连接，

所述环境监测端通过有线或无线信道与智能控制端连接，

所述智能控制端通过网络与云平台服务端连接，并且，

所述移动终端通过网络与云平台服务端连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的门窗安防系统，其特征在于：所述系统还包括电池检测仪，所述电池监测仪与环境监测端电连接，并通过无线信道与智能控制端连接。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的门窗安防系统，其特征在于：所述环境监测端包括门磁报警器、人体位置跟踪器、甲醛传感器、一氧化碳探测器、烟雾探测器、温度计、湿度计、漏水传感器、红外摄像头、电池监测仪中的任意一种或几种。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的门窗安防系统，其特征在于：所述门磁报警器包括磁铁、干簧管和报警器，其中，

所述磁铁设于门扇/窗体上，

所述干簧管设于门框/窗框上，

所述干簧管与报警器电连接，并且，

所述磁铁上设有凸筋，当门窗关闭时，凸筋离干簧管的距离小于10mm。

5.根据权利要求3或4所述的基于物联网的门窗安防系统，其特征在于：所述智能控制端包括中央处理器、无线通信模块，其中，

所述中央处理器通过RS232接口与无线通信模块连接，

所述中央处理器通过RJ45网口连接到互联网，并通过互联网与云平台服务端连接，

所述人体位置跟踪器通过USB接口与中央处理器连接，

所述甲醛传感器、一氧化碳探测器、烟雾探测器、温度计、湿度计、漏水传感器、红外摄像头、电池监测仪通过无线信道与中央处理器通信连接，

所述中央处理器中存储有预先设定的与环境监测端对应的环境参数标准、以及存储有受控制的门窗、环境监测端的身份标识。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的门窗安防系统，其特征在于：所述中央处理器为Media MT7620芯片，所述无线通信模块包括Zigbee模块、红外线收发模块、蓝牙模块、GSM/GPRS模块中的任意一种或几种。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的门窗安防系统，其特征在于：所述云平台服务端包括云服务器，所述云服务器中设有存储有门窗编号及对应的门窗控制装置、环境监测端的身份标识的数据库。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的门窗安防系统，其特征在于：所述受控制的门窗设置有电控锁或电磁锁，所述移动终端为能访问所述云服务器的手机或平板电脑。