一种基于智能家居的听力障碍者生活辅助系统的制作方法

1.本发明涉及一种听力障碍者安全辅助系统，尤其是涉及一种基于智能家居的听力障碍者生活辅助系统。


背景技术：

2.据人口调查统计，每年出生的新生儿中，重度听力障碍者约占1
‰
～3
‰
。由于药物、遗传、感染、疾病、环境、噪音污染、意外事故等原因，每年新增聋儿3万余名。据估计，不同程度听力障碍者在人群中的比例，45～64岁为14％，65～75为30％，75岁以上者高于50％。有更多听力障碍者，虽然并未到达耳聋的地步，但是日常生活受到听力低下的影响，甚者会危及人身安全。因此，为了保障听力障碍人群的人身、财产安全，我们急需建立出一套行之有效的解决方案。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使用方便、可拓展性强的基于智能家居的听力障碍者生活辅助系统。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种基于智能家居的听力障碍者生活辅助系统，包括：
6.至少一个可拓展分离式报警节点，与智能家居相适配，用于根据智能家居状态产生报警信号；
7.报警汇总基站，与所述可拓展分离式报警节点通信连接，接收并辨识所述报警信号，生成对应的提醒消息；
8.手环端，与所述报警汇总基站通信连接，响应所述提醒消息；
9.各所述可拓展分离式报警节点以模块化方式划分智能家居状态采集流程和与所述报警汇总基站的通信流程。
10.进一步地，所述可拓展分离式报警节点包括门铃提醒节点、火灾报警节点、热水烧开报警节点中的一个或多个。
11.进一步地，各所述可拓展分离式报警节点包括esp8266
‑
wifi开发板。
12.进一步地，所述报警汇总基站包括arduino mega单片机。
13.进一步地，所述报警汇总基站通过wifi热点模式组建局域网，连接各所述可拓展分离式报警节点。
14.进一步地，所述手环端通过蓝牙与报警汇总基站连接。
15.进一步地，所述提醒消息包括文字消息和/或振动消息。
16.进一步地，所述手环端包括seeeduino xiao微型单片机。
17.进一步地，各所述可拓展分离式报警节点和报警汇总基站分别通过一封装外壳封装。
18.进一步地，所述报警汇总基站与远程终端连接。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.1、该系统采用可拓展分离式报警节点，可以满足后续增加其它报警节点的需求，在增加或减少节点时，为无需改变硬件电路，仅需修改手环端与报警汇总基站的配置信息即可任意显示新增节点报警信息，可实现用户自定义功能，同时也节省硬件维护成本，可拓展性强，增加整个系统的使用场景。
21.2、该系统可拓展分离式报警节点与智能家居相适配，可有效采集各家居的工作状态，及时报警，提高安全性。
22.3、该系统的可拓展分离式报警节点采用了模块化编程的思路，将传感器采集和wifi通信传输划分开来，以实现程序的拓展性。
23.4、该系统的可拓展分离式报警节点和报警汇总基站均分别通过封装外壳封装，各节点集成设置，可方便安装于室内需要位置，提高使用便捷性。
24.5、该系统的报警汇总基站采用wifi热点模式组建局域网，进一步增加了灵活拓展性。
附图说明
25.图1为本发明实施例的结构示意图；
26.图2为本发明实施例的工作流程示意图；
27.图3为实施例中各分离式可拓展报警节点的流程示意图，其中，(a)为门铃提醒节点，(b)为火灾报警节点，(c)为热水烧开报警节点；
28.图4为实施例中报警汇总基站的流程示意图；
29.图5为实施例中手环端的流程示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
31.如图1所示，本实施例提供一种基于智能家居的听力障碍者生活辅助系统，包括：至少一个可拓展分离式报警节点1，与智能家居相适配，用于根据智能家居状态产生报警信号；报警汇总基站2，与可拓展分离式报警节点1通信连接，接收并辨识报警信号，生成对应的提醒消息；手环端3，与报警汇总基站2通信连接，响应提醒消息。可拓展分离式报警节点1包括门铃提醒节点、火灾报警节点和热水烧开报警节点。如图2所示，该系统工作时，通过各可拓展分离式报警节点获取智能家居状态产生对应的报警信号，报警汇总基站利用开发板汇总所有报警信号，再传递给手环端，达到针对听力障碍者的及时有效报警提示，提高听力障碍者的生活安全性。
32.报警汇总基站通过wifi热点模式组建局域网，连接各可拓展分离式报警节点。手环端通过蓝牙与报警汇总基站连接。提醒消息包括文字消息和/或振动消息。
33.(1)可拓展分离式报警节点
34.各可拓展分离式报警节点包括esp8266
‑
wifi开发板，使用esp8266单片机作为核心控制器。本实施例中各节点详细介绍如下：
35.节点1：门铃提醒节点，接入门铃按键与音响，当有人按下门铃时，esp8266通过wifi信号传递该提醒信息出去；
36.节点2：火灾报警节点，与火焰传感器连接，一旦测到火焰，传递报警信号；
37.节点3：热水烧开报警节点，连接温度传感器，发送烧水报警信号。
38.各可拓展分离式报警节点以模块化方式划分智能家居状态采集流程和与报警汇总基站的通信流程。本实施例中三种报警节点的软件逻辑如图3所示。
39.(2)报警汇总基站
40.报警汇总基站包括单片机、esp8266串口转wifi模块和hc08串口转蓝牙模块。
41.报警汇总基站以arduino mega单片机作为控制核心。本实施例采用的单片机为arduino mega 2560，是基于atmega2560的微控制板，其具有54路数字输入/输出端口(其中15个可以作为pwm输出)、16路模拟输入端口、4路uart串口、16mhz的晶振、usb连接口、电池接口、icsp头和复位按钮。
42.本实施例采用的蓝牙hc08模块遵从主从一体的蓝牙串口协议，当与蓝牙设备配对连接成功后，用户就可以忽略蓝牙内部的通信协议，直接将蓝牙当做串口来使用。当建立连接后，两个设备共同使用一通道进行数据交互。
43.报警汇总基站通过esp8266接收来自分离式报警节点的信号，辨识信号的来源，再通过蓝牙发送至手环端。
44.本实施例中，报警汇总基站采用了esp8266的sta ap模式，即让esp8266通过路由器连接到互联网，又可以让模块本身作为热点，与其它esp8266模块实现数据通信。报警汇总基站设置自己在局域网中的ip地址和开放端口，报警节点可通过访问ip并向该端口传输数据的方式实现通信。如图4所示，报警汇总基站的工作流程为：首先初始化模块连接的wifi的名称和密码，接着，定义数据接收端口，初始化波特率，即可在循环中不停监测端口接收的数据；当esp8266模块接收到数据时，通过串口传输给arduino mega，处理分析信号，判断是哪个报警节点发来的信号后，再通过串口的蓝牙模块发送至手环端。
45.(3)手环端
46.手环端通过蓝牙接收提醒消息，通过oled显示与振动提醒用户。本实施例中，手环端包括单片机、oled显示器和振动模块。单片机采用seeeduino xiao单片机，它使用了功能强大却低功耗的微控制器——atsamd21g18a
‑
mu，尺寸很小，可以被灵活运用于可穿戴设备。
47.seeeduino xiao具有14个通用输入输出接口(gpio)，可用作11个数字接口，11个模拟接口，10个pwm接口(d1
‑
d10)，1个dac输出引脚d0、1个swd焊盘接口，1个i2c接口，1个spi接口，1个uart接口，串行通信指示灯(t/r)，闪烁指示灯(l)。
48.如图5所示，手环端使用seeeduino控制系统，通过蓝牙接收信号，再将信号对应的报警信息显示在oled上，并且通过震动模块提醒佩戴者。
49.在一优选实施例中，各可拓展分离式报警节点和报警汇总基站分别通过一封装外壳封装。
50.在一优选实施例中，报警汇总基站与远程终端连接。
51.此外，整个控制系统采用220v转9v适配器供电；加热、制冷模块和电控锁则使用220v转12v开关电源单独供电。
52.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。