CN104181889A - 多操作方式的无线智能家居系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，包括安全报警模块、信息处理模块、家电控制模块和用户操作模块，提供多种操作方式，且解决了智能家居功能拓展升级换代难的问题。进一步的，提供多种工作模式，用户可以根据家居习惯进行功能设定，防止频繁报警的出现和漏报。
Description
技术领域
本发明涉及一种多操作方式的无线智能家居系统。
背景技术
智能家居飞速发展，智能家居行业规范尚未制定统一，各个模块兼容性差、可扩展性能差，难以增加单一模块进行功能扩展，也不可能做到低成本、节能地进行产品升级换代。同时，伴随科技发展，用户对于智能家居的操作方式类型提出越来越高的要求。传统的智能家居系统，一般提供单一的触屏操作或者键盘操作，少数出现手机端操作。这限制了用户操作智能家居的范围，使用上存在不便捷。此外，现有智能家居工作模式单一，用户不能够个性化设定功能，影响了用户体验。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种多操作方式的无线智能家居系统，提供多种操作方式，且解决了智能家居功能拓展升级换代难的问题。进一步的，提供多种工作模式，用户可以根据家居习惯进行功能设定，防止频繁报警的出现和漏报。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，包括安全报警模块、信息处理模块、家电控制模块和用户操作模块，其中，
安全报警模块包括：火灾报警单元、漏水报警单元、煤气泄漏报警单元、紧急报警单元、门禁报警单元、非法入侵报警单元和暖气爆裂报警单元；
信息处理模块包括相连的ZigBee单元和总体控制器；
家电控制模块包括：热水器温度控制单元、空调控制单元、厨房家电控制单元、电视、电脑开关控制单元和灯光控制单元；
用户操作模块包括分别与总体控制器相连的触摸屏单元、按键单元、GSM/GPRS单元和Wi-Fi单元；
所述安全报警模块的各个单元分别与ZigBee单元相连；
所述ZigBee单元分别与家电控制模块的各个单元相连；
总体控制器接收安全报警模块采集的信息并控制家电控制模块的工作，总体控制器通过用户操作模块与用户进行信息交互。
优选，火灾报警单元包括分别与总体控制器相连的红外传感器、烟雾传感器和温度传感器，实现火灾报警。漏水报警单元包括水浸传感器，实现漏水报警。煤气泄漏报警单元包括CO\CH4传感器，实现煤气泄漏报警。紧急报警单元包括相连的振动传感器和红外传感器，实现对地震和户外突发火灾报警。门禁报警单元包括人体识别器，实现户主识别，自动开门。非法入侵报警单元包括相连的人体识别器和红外传感器，实现对非法入侵的报警。暖气爆裂报警单元包括相连的水浸传感器和温度传感器，实现冬季对暖气监控。
ZigBee单元实现各个报警单元和总体控制器之间的信息传输以及总体控制器对各个家电控制信息的传输。总体控制器实现对各个传感器传输的信息的分析处理，发送给各个家电控制的信息，同时处理来自用户操作模块户主输入的信息，并发送系统信息显示在触摸屏上。热水器温度控制单元可以实现对热水器温度的调整和设定。空调控制单元可以实现对空调开关的控制以及温度设定。厨房家电控制单元可以实现对厨房家电开关的控制。灯光控制单元可以实现对灯开关以及亮暗的调节。触摸屏单元可以显示整个系统的工作状态和各个报警单元的检测信息，同时也可以实现户主和总体控制器的信息交互。GSM\GPRS单元、Wi-Fi单元提供了手机平台和无线网络对智能家居的操作，户主可以通过手机以短信方式，也可以通过手机软件对智能家居系统进行操作。也可以通过Wi-Fi登录系统网站，在输入用户名和密码后，对智能家居进行操作。同时也可以通过手机和网络，查询智能家居信息。
进一步的，所述安全报警模块的各个单元均设置至少两个不同的报警阀值，通过设置安全报警模块的每个单元的报警阀值实现系统的不同工作模式。方便用户对系统的个性化设定。
本发明的有益效果是：
一、使用多操作方式对智能家居进行控制，给用户体验上带来方便。可以室内直接通过按键操作或触摸屏操作，也可以远程通过手机终端或者网络终端实现远程操作。
二、多模式工作方式，为用户体验带来便利。用户可以根据家居习惯进行功能设定，防止频繁报警的出现和漏报，方便用户对系统的个性化设定。
三、各个报警单元由传感器组成，各个家电都由总体控制器统一发送命令。在功能拓展和产品升级换代时，仅仅需要按照ZigBee协议把新传感器或者新控制家电进行地址信息编写，对总体控制器软件更新后即可完成功能拓展和产品升级，实现低成本、节能地进行产品升级换代，方便快捷，给用户体验中带来舒适。
附图说明
图1是本发明多操作方式的无线智能家居系统的结构框图；
图2是本发明的实物构成示意图；
图3是含有传感器的报警单元的简单示意图；
附图的标记含义如下：
1：人体识别器；2：空调控制单元；3：湿度传感器；4：烟雾传感器；5：热水器温度控制单元；6：集成天线；7：灯光控制单元；8：按键；9：总体控制器；10：触摸屏；11：CO\CH4传感器；12：厨房家电控制单元；13：窗户；14：电视、电脑开关控制单元；15：温度传感器；16：红外传感器；17：水浸传感器；18：振动传感器；19：声光报警器。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，多操作方式的无线智能家居系统包括四大部分，即安全报警模块、信息处理模块、家电控制模块和用户操作模块。其中各个模块具体包括：
安全报警模块包括：火灾报警单元、漏水报警单元、煤气泄漏报警单元、紧急报警单元、门禁报警单元、非法入侵报警单元和暖气爆裂报警单元；
信息处理模块包括相连的ZigBee单元和总体控制器9，总体控制器9通过ZigBee单元与安全报警模块和家电控制模块的各个单元进行通信；
家电控制模块包括：热水器温度控制单元5、空调控制单元2、厨房家电控制单元12、电视、电脑开关控制单元14和灯光控制单元7；
用户操作模块包括分别与总体控制器9相连的触摸屏10单元、按键单元、GSM/GPRS单元和Wi-Fi单元；
所述安全报警模块的各个单元（即火灾报警单元、漏水报警单元、煤气泄漏报警单元、紧急报警单元、门禁报警单元、非法入侵报警单元和暖气爆裂报警单元）分别与ZigBee单元相连；
所述ZigBee单元分别与家电控制模块的各个单元（即热水器温度控制单元5、空调控制单元2、厨房家电控制单元12、电视、电脑开关控制单元14和灯光控制单元7）相连；
总体控制器9接收安全报警模块采集的信息并控制家电控制模块的工作，总体控制器9通过用户操作模块与用户进行信息交互。
其中，优选，火灾报警单元包括分别与总体控制器相连的红外传感器16、烟雾传感器4和温度传感器15，三者分别把数据传输给总体控制器，当烟雾传感器4和温度传感器15超过报警阈值的时候，总体控制器发出报警信号，红外传感,16检测是否有人在可能存在的火灾附近。实现火灾报警。漏水报警单元包括水浸传感器17，实现漏水报警。煤气泄漏报警单元包括CO\CH4传感器11，CO传感器是针对传统的煤气检测，CH4传感器是针对天然气检测，实现煤气泄漏报警。紧急报警单元包括相连的振动传感器18和红外传感器16，实现对地震和户外突发火灾报警。门禁报警单元包括人体识别器，实现户主识别，自动开门。非法入侵报警单元包括相连的人体识别器1和红外传感器16，人体识别器1在识别人体轮廓后，判别人脸位置，从而进行人脸识别，实现对非法入侵的报警。暖气爆裂报警单元包括相连的水浸传感器17和温度传感器15，实现冬季对暖气监控。
其实物构成示意图如图2所示，其中，每个实物安装位置不是特别固定，用户可以根据需要，增添固件，例如温度传感器15，可以在卧室、客厅、厨房等多个房间设置，显示出各个屋子的温度。但优选，人体识别器1集成在可视门铃之中，湿度传感器3安装在屋内墙上，烟雾传感器4安装在房屋天花板上，集成天线6（ZigBee单元、GSM\GPRS单元和Wi-Fi单元三种天线集成）安装在室外屋顶，CO\CH4传感器11安装在厨房天然气或煤气阀附近，温度传感器15安装在室内墙上，红外传感器16安装在厨房易燃物体附近以及屋内窗户13边缘（检测是否有非法入侵），水浸传感器17安装在供热管线以及屋内水管线附近，振动传感器18安装在室内地板下。
每个含有传感器的报警单元的简单示意图如图3所示，由三部分组成，分别为相应的传感器和无线发射和电源管理模块。传感器将数据通过无线发射模块传输给总体控制器9，总体控制器9对多个传感器发射的数据进行分析处理，从而得出报警信息。以火灾报警为例，当烟雾传感器达到报警阈值时，总体控制器会检测温度传感器的值是否达到报警阈值，当温度传感器发送报警信号时，通知用户为火灾。同时通过红外传感器检测是否有人员在内，检测到报警信号，传输给用户疑似火灾现场，有人员存在。若总体控制器未检测到温度传感器发送的报警信息，则检测CO\CH4是否有报警信号发送，如果有，则为煤气泄漏报警，将信息发送给用户。如果CO\CH4没有报警信号发送，则通知用户为雾霾、细小颗粒等污染。即总体控制器对各个传感器发送的信息，进行筛选处理，最终将分析的结果传输给用户，并非直接将传感器的数据传输给用户。功能实现上，存在传感器的数据交叉利用，这样得出的报警信息可靠性、准确性都有明显提升。
ZigBee单元实现各个报警单元和总体控制器9之间的信息传输以及总体控制器9对各个家电控制信息的传输。总体控制器9实现对各个传感器传输的信息的分析处理，发送给各个家电控制的信息，同时处理来自用户操作模块户主输入的信息，并发送系统信息显示在触摸屏10上。热水器温度控制单元5可以实现对热水器温度的调整和设定。空调控制单元2可以实现对空调开关的控制以及温度设定。厨房家电控制单元12可以实现对厨房家电开关的控制。灯光控制单元7可以实现对灯开关以及亮暗的调节。触摸屏10单元可以显示整个系统的工作状态和各个报警单元的检测信息，同时也可以实现户主和总体控制器9的信息交互。GSM\GPRS单元、Wi-Fi单元提供了手机平台和无线网络对智能家居的操作，户主可以通过手机以短信方式，也可以通过手机软件对智能家居系统进行操作。也可以通过Wi-Fi登录系统网站，在输入用户名和密码后，对智能家居进行操作。同时也可以通过手机和网络，查询智能家居信息。
各个报警单元仅仅由传感器构成，把所有的控制器都综合到总体控制器9内，通过ZigBee单元对各个传感器进行地址编号，传输地址信息和状态信息给总体控制器9进行处理，同时ZigBee单元对各个控制单元进行地址编码，总体控制器9通过发送不同的地址和命令信息给各个控制单元，实现对智能家居的控制执行。在进行功能拓展时，接入新单元后，通过ZigBee单元对新单元进行地址设定，更新总体控制器9系统，即可完成工作初始化，完成功能拓展。不同的报警单元采用多传感器协同工作方式对报警状态进行判定，这极大的增加了报警的及时、准确和对警报类型的判定。比如，火灾报警单元采用温度传感器15、红外传感器16、烟雾传感器4发送给总体控制器9的信号进行判定，当红外传感器16检测到热源后进行预警，温度传感器15检测到温度上升，且烟雾传感器4检测到烟雾后，声光报警器19进行声光报警，总体控制器9接收安全报警模块采集的信息，同时通过GSM/GPRS单元发送至用户，也可以同步至网络。
本发明设计了四种对智能家居的操作方式，分别是按键8操作、触摸屏10操作、手机终端操作和Wi-Fi网络操作。用户可以通过这四种方式实现对智能家居各个单元信息的检测和对家电的控制。同时，总体控制器9会及时把各个智能家居单元的异常显示在显示屏，发送至手机终端，同时同步到网络账户中。户主可以远程对智能家居进行控制。
安全报警模块的各个单元均设置至少两个不同的报警阀值，表1是三个不同的报警阀值，通过设置安全报警模块的每个单元的报警阀值实现系统的不同工作模式，分别为：外出模式、回家模式、夜间模式、自定义模式、检测模式和查询模式，不同模式对各个传感器的报警阀值不同，用户可以对各个模式进行个性化设定，从而享受智能家居带来的安全舒适。
表一
不同的工作模式主要针对报警单元而言，报警单元数据块给出至少两报警信息类型（分别对应不同的报警阀值），由于全国各个地方在天气、温度、湿度以及具体用户所处环境不同，可自行设定报警阀值。不同工作模式根据实际需要，设定不同的报警精度，减少误报、漏报带来的麻烦。同时用户可以根据自身生活习惯，通过自定义模式，选择不同报警模块的精度，从而使生活更加舒适。检测模式可以检测各个报警模块报警精度和工作情况。查询模式，能够观测室内各个家电控制的工作情况和报警单元的检测结果。
本发明的有益效果是：
一、使用多操作方式对智能家居进行控制，给用户体验上带来方便。可以室内直接通过按键8操作或触摸屏10操作，也可以远程通过手机终端或者网络终端实现远程操作。
二、多模式工作方式，为用户体验带来便利。用户可以根据家居习惯进行功能设定，防止频繁报警的出现和漏报，方便用户对系统的个性化设定。
三、各个报警单元由传感器组成，各个家电都由总体控制器9统一发送命令。在功能拓展和产品升级换代时，仅仅需要按照ZigBee协议把新传感器或者新控制家电进行地址信息编写，对总体控制器9软件更新后即可完成功能拓展和产品升级，实现低成本、节能地进行产品升级换代，方便快捷，给用户体验中带来舒适。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，包括安全报警模块、信息处理模块、家电控制模块和用户操作模块，其中，
安全报警模块包括：火灾报警单元、漏水报警单元、煤气泄漏报警单元、紧急报警单元、门禁报警单元、非法入侵报警单元和暖气爆裂报警单元；
信息处理模块包括相连的ZigBee单元和总体控制器；
家电控制模块包括：热水器温度控制单元、空调控制单元、厨房家电控制单元、电视、电脑开关控制单元和灯光控制单元；
用户操作模块包括分别与总体控制器相连的触摸屏单元、按键单元、GSM/GPRS单元和Wi-Fi单元；
所述安全报警模块的各个单元分别与ZigBee单元相连；
所述ZigBee单元分别与家电控制模块的各个单元相连；
总体控制器接收安全报警模块采集的信息并控制家电控制模块的工作，总体控制器通过用户操作模块与用户进行信息交互。
2.根据权利要求1所述的多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，所述火灾报警单元包括分别与总体控制器相连的红外传感器、烟雾传感器和温度传感器。
3.根据权利要求1所述的多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，所述漏水报警单元包括水浸传感器，所述煤气泄漏报警单元包括CO\CH4传感器，所述紧急报警单元包括相连的振动传感器和红外传感器，所述门禁报警单元包括人体识别器，所述非法入侵报警单元包括相连的人体识别器和红外传感器，所述暖气爆裂报警单元包括相连的水浸传感器和温度传感器。
4.根据权利要求2或3所述的多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，总体控制器接收安全报警模块采集的信息，同时通过GSM/GPRS单元发送至用户。
5.根据权利要求4所述的多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，所述安全报警模块的各个单元均设置至少两个不同的报警阀值。
6.根据权利要求5所述的多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，通过设置安全报警模块的每个单元的报警阀值实现系统的不同工作模式。
7.根据权利要求6所述的多操作方式的无线智能家居系统，其特征在于，所述工作模式分别为：外出模式、回家模式、夜间模式、自定义模式、检测模式和查询模式。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |