一種智能家居設(shè)備調(diào)控系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及智能家居領(lǐng)域，具體涉及一種智能家居設(shè)備調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

智能家居中，設(shè)置的家居設(shè)備能夠接收用戶在住宅內(nèi)或者遠程的控制指令。目前在用戶家庭中出現(xiàn)的家居設(shè)備的種類和數(shù)量越來越多，如智能電視、智能冰箱、智能空調(diào)等。如何實現(xiàn)對家居設(shè)備的智能調(diào)控，是亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種智能家居設(shè)備調(diào)控系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

提供了一種智能家居設(shè)備調(diào)控系統(tǒng)，包括中央數(shù)據(jù)處理模塊、家居環(huán)境監(jiān)測模塊、智能家居設(shè)備調(diào)控模塊和用戶智能終端；所述的家居環(huán)境監(jiān)測模塊、智能家居設(shè)備調(diào)控模塊、用戶智能終端均與中央數(shù)據(jù)處理模塊通信連接；所述的家居環(huán)境監(jiān)測模塊用于基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對家居環(huán)境進行監(jiān)測，采集家居環(huán)境參數(shù)并發(fā)送至中央數(shù)據(jù)處理模塊；所述的中央數(shù)據(jù)處理模塊用于對家居環(huán)境參數(shù)進行處理，判斷家居環(huán)境參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)的家居環(huán)境參數(shù)閾值條件，當某一家居環(huán)境參數(shù)不滿足預(yù)設(shè)的家居環(huán)境參數(shù)條件時，向智能家居設(shè)備調(diào)控模塊發(fā)送控制指令，控制相應(yīng)的家居設(shè)備運作；所述的用戶智能終端訪問中央數(shù)據(jù)處理模塊獲得家居環(huán)境參數(shù)，并發(fā)送控制請求至中央數(shù)據(jù)處理模塊，中央數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)控制請求向智能家居設(shè)備調(diào)控模塊發(fā)送相應(yīng)的控制指令。

本發(fā)明的有益效果為：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取家居環(huán)境參數(shù)，并對家居環(huán)境參數(shù)進行分析處理，根據(jù)分析處理結(jié)果智能化控制或者遠程控制家居設(shè)備的運作，實現(xiàn)了家居設(shè)備的智能調(diào)控。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明中央數(shù)據(jù)處理模塊的連接框圖。

附圖標記：

中央數(shù)據(jù)處理模塊1、家居環(huán)境監(jiān)測模塊2、智能家居設(shè)備調(diào)控模塊3、用戶智能終端4、數(shù)據(jù)庫10、控制指令生成單元20、數(shù)據(jù)處理單元30。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1、圖2，本實施例提供的一種智能家居設(shè)備調(diào)控系統(tǒng)，包括中央數(shù)據(jù)處理模塊1、家居環(huán)境監(jiān)測模塊2、智能家居設(shè)備調(diào)控模塊3和用戶智能終端4；所述的家居環(huán)境監(jiān)測模塊2、智能家居設(shè)備調(diào)控模塊3、用戶智能終端4均與中央數(shù)據(jù)處理模塊1通信連接；所述的家居環(huán)境監(jiān)測模塊2用于基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對家居環(huán)境進行監(jiān)測，采集家居環(huán)境參數(shù)并發(fā)送至中央數(shù)據(jù)處理模塊1；所述的中央數(shù)據(jù)處理模塊1用于對家居環(huán)境參數(shù)進行處理，判斷家居環(huán)境參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)的家居環(huán)境參數(shù)閾值條件，當某一家居環(huán)境參數(shù)不滿足預(yù)設(shè)的家居環(huán)境參數(shù)條件時，向智能家居設(shè)備調(diào)控模塊3發(fā)送控制指令，控制相應(yīng)的家居設(shè)備運作；所述的用戶智能終端4訪問中央數(shù)據(jù)處理模塊1獲得家居環(huán)境參數(shù)，并發(fā)送控制請求至中央數(shù)據(jù)處理模塊1，中央數(shù)據(jù)處理模塊1根據(jù)控制請求向智能家居設(shè)備調(diào)控模塊3發(fā)送相應(yīng)的控制指令。

優(yōu)選地，所述家居環(huán)境參數(shù)包括家居內(nèi)溫濕度、光照強度、二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、二氧化硫濃度、臭氧濃度、可吸入顆粒濃度；所述家居設(shè)備包括空調(diào)設(shè)備、加濕設(shè)備、燈光設(shè)備、空氣加濕器、臭氧呼吸機、智能百葉窗、電源控制開關(guān)。

控制相應(yīng)的家居設(shè)備運作，例如，當所述溫濕度小于預(yù)設(shè)的最低溫濕度時，智能家居設(shè)備調(diào)控模塊3控制所述空調(diào)設(shè)備和加濕設(shè)備開啟，當所述光照強度小于預(yù)設(shè)的最低光照強度時，控制所述燈光設(shè)備開啟。

優(yōu)選地，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊1包括數(shù)據(jù)庫10和控制指令生成單元20，所述數(shù)據(jù)庫10與所述家居環(huán)境監(jiān)測模塊2連接，用于存儲所述家居環(huán)境監(jiān)測模塊2采集的家居環(huán)境參數(shù)，所述控制指令生成單元20與所述智能家居設(shè)備調(diào)控模塊3無線通訊連接，用于向所述智能家居設(shè)備調(diào)控模塊3發(fā)送控制指令。

優(yōu)選地，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊1還包括數(shù)據(jù)處理單元30，用于對家居環(huán)境參數(shù)進行處理，判斷家居環(huán)境參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)的家居環(huán)境參數(shù)閾值條件；所述中央數(shù)據(jù)處理單元30連接數(shù)據(jù)庫10和控制指令生成單元20。

優(yōu)選地，所述的用戶智能終端4為手機、平板或電腦。

優(yōu)選地，所述的中央數(shù)據(jù)處理模塊1為計算機或云服務(wù)器。

本發(fā)明上述實施例設(shè)計的智能家居設(shè)備調(diào)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取家居環(huán)境參數(shù)，并對家居環(huán)境參數(shù)進行分析處理，根據(jù)分析處理結(jié)果智能化控制或者遠程控制家居設(shè)備的運作，實現(xiàn)了家居設(shè)備的智能調(diào)控。

優(yōu)選地，所述的家居環(huán)境監(jiān)測模塊2包括環(huán)境監(jiān)測節(jié)點、匯聚節(jié)點、基站和無線路由器，環(huán)境監(jiān)測節(jié)點感知周圍區(qū)域并將收集的家居環(huán)境參數(shù)發(fā)送給匯聚節(jié)點，無線路由器將匯聚節(jié)點融合的家居環(huán)境參數(shù)傳輸至基站，進而通過基站將家居環(huán)境參數(shù)傳輸至中央數(shù)據(jù)處理模塊1，其中環(huán)境監(jiān)測節(jié)點每隔t時向匯聚節(jié)點發(fā)送n個長度為l的家居環(huán)境參數(shù)包；

優(yōu)選地，環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和匯聚節(jié)點部署于設(shè)定的智能家居環(huán)境監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，其中匯聚節(jié)點的部署數(shù)目按照下列公式確定：

式中，m表示匯聚節(jié)點的部署數(shù)目，φα表示匯聚節(jié)點的感知距離，ω為設(shè)定的智能家居環(huán)境監(jiān)測區(qū)域的面積，為環(huán)境監(jiān)測節(jié)點中的最小初始能量，tmin為最小初始能量對應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的生命周期，emin(l,n)為最小初始能量對應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點單次發(fā)送n個長度為l的家居環(huán)境參數(shù)包所消耗的能量。

本優(yōu)選實施例設(shè)定了匯聚節(jié)點的數(shù)目的計算公式，該計算公式考慮了能量、感知范圍和監(jiān)測面積等因素，能夠獲得較優(yōu)的匯聚節(jié)點數(shù)目，從而為匯聚節(jié)點的部署提供參考，使得匯聚節(jié)點的部署更為合理，相對于現(xiàn)有技術(shù)隨意部署匯聚節(jié)點的方式，更能夠節(jié)省智能家居設(shè)備調(diào)控系統(tǒng)在家居環(huán)境參數(shù)采集方面的網(wǎng)絡(luò)成本。

優(yōu)選地，在進行環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的部署時，環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的部署數(shù)目需要滿足下列公式：

式中，φβ為環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的感知距離，k為環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的部署數(shù)目，ct為設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)覆蓋度閾值，其中網(wǎng)絡(luò)覆蓋度表示監(jiān)測區(qū)域內(nèi)任一點被網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)測節(jié)點覆蓋的概率，ct的取值范圍設(shè)定為[0.7,0.85]。

本優(yōu)選實施例從網(wǎng)絡(luò)覆蓋度出發(fā)，設(shè)定了環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的部署數(shù)目約束公式，為環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的合理部署提供必要的參考，從而能夠保障一定的網(wǎng)絡(luò)覆蓋度，延長家居環(huán)境監(jiān)測模塊2中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期，提高環(huán)境監(jiān)測節(jié)點部署的效率。

優(yōu)選地，環(huán)境監(jiān)測節(jié)點以分簇路由形式將家居環(huán)境參數(shù)發(fā)送至匯聚節(jié)點，分簇時，環(huán)境監(jiān)測節(jié)點作為簇成員節(jié)點，匯聚節(jié)點作為簇頭節(jié)點，環(huán)境監(jiān)測節(jié)點選擇簇頭節(jié)點加入簇時，具體執(zhí)行：

(1)計算環(huán)境監(jiān)測節(jié)點到匯聚節(jié)點的允許最大距離：

式中，dmax(si)表示環(huán)境監(jiān)測節(jié)點si到匯聚節(jié)點的允許最大距離，表示環(huán)境監(jiān)測節(jié)點si的初始能量值，為環(huán)境監(jiān)測節(jié)點si的生命周期，表示環(huán)境監(jiān)測節(jié)點si單次發(fā)送n個長度為l的家居環(huán)境參數(shù)包所消耗的能量，λ為設(shè)定的調(diào)整系數(shù)；

(2)計算符合允許最大距離條件內(nèi)的匯聚節(jié)點相對于環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的優(yōu)選值：

式中，sj表示第j個符合允許最大距離條件內(nèi)的匯聚節(jié)點，y(sj→si)表示sj相對于環(huán)境監(jiān)測節(jié)點si的優(yōu)選值，sjv表示sj的第v個鄰居節(jié)點，為sj的鄰居節(jié)點數(shù)目，為sjv的當前能量值，為sj的當前能量值，et為設(shè)定的能量閾值，n(sjv∩sjμ)表示環(huán)境監(jiān)測節(jié)點si的鄰居節(jié)點為sj的鄰居節(jié)點的數(shù)目；

(3)環(huán)境監(jiān)測節(jié)點從符合允許最大距離條件內(nèi)的匯聚節(jié)點中選擇優(yōu)選值最大的匯聚節(jié)點加入簇。

現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)境監(jiān)測節(jié)點都是通過最短路徑來選擇簇頭節(jié)點，而在實際情況中最短路徑有時候并不是最有效的當選者，本優(yōu)選實施例通過在符合允許最大距離條件內(nèi)的匯聚節(jié)點中選擇優(yōu)選值為最大的作為對應(yīng)環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的簇頭節(jié)點，能夠確保選擇的簇頭節(jié)點及其鄰居節(jié)點的剩余能量能夠傳輸該環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的家居環(huán)境參數(shù)，避免部分家居環(huán)境參數(shù)的丟失，保障了家居環(huán)境參數(shù)的合理傳輸。

最后應(yīng)當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。