基于NB-IoT的智能建筑监控方法、装置、电子设备和存储介质与流程

基于nb-iot的智能建筑监控方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
1.本发明涉及但不限于建筑监控领域，尤其涉及一种基于nb-iot的智能建筑监控方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.智能建筑指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境；智能建筑是集现代科学技术之大成的产物，其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。
3.目前，建筑的室内场景愈发复杂，无法有效获取室内的环境信息以及用户位置信息，因此，无法对建筑内的用电设备的工作状态进行有效的控制，在人少的地方，若用电设备保持全功率运行，就会导致能源的浪费。


技术实现要素：

4.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
5.本发明实施例提供了一种基于nb-iot的智能建筑监控方法、装置、电子设备和存储介质，能够有效控制用电设备的工作状态，对用电设备的能耗进行优化，避免浪费能源。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种基于nb-iot的智能建筑监控方法，应用于监控终端，所述方法包括：获取来自nb-iot模块的监测信号，所述监测信号用于表征室内的亮度、温度或湿度；获取来自多个无线ap的设备检测信号；对所述设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息；将所述监测信号和所述用户位置信息输入预设的建筑信息模型；对所述建筑信息模型进行仿真，确定控制信号；向用电设备发送所述控制信号，以调节所述用电设备的工作状态。
7.在一些实施例中，所述将所述监测信号和所述用户位置信息输入预设的建筑信息模型的步骤之后，还包括：根据所述建筑信息模型确定显示信息；将所述显示信息发送至显示设备，以使所述显示设备显示建筑的状态。
8.在一些实施例中，所述根据所述建筑信息模型确定显示信息的步骤之后，还包括：根据所述建筑信息模型和预设的状态预警阈值，确定预警信息；将所述预警信息发送至显示设备。
9.在一些实施例中，所述用户位置信息包括用户数量信息和用户分布信息。
10.在一些实施例中，所述对所述设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息的步骤之后，还包括：对所述用户位置信息进行预测处理，确定用户位置预测信息；将所述用户位置预测信息输入预设的建筑信息模型，并对所述建筑信息模型进行仿真，确定状态预测信号。
11.第二方面，本发明还提供了一种基于nb-iot的智能建筑监控装置，包括：第一获取
单元，用于获取来自nb-iot模块的监测信号，所述监测信号用于表征室内的亮度、温度或湿度；第二获取单元，用于获取来自多个无线ap的设备检测信号；定位单元，用于对所述设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息；模型更新单元，用于将所述监测信号和所述用户位置信息输入预设的建筑信息模型；仿真单元，用于对所述建筑信息模型进行仿真，确定控制信号；控制单元，用于向用电设备发送所述控制信号，以调节所述用电设备的工作状态。
12.在一些实施例中，所述装置还包括：显示确定单元，用于根据所述建筑信息模型确定显示信息；显示控制单元，用于将所述显示信息发送至显示设备，以使所述显示设备显示建筑的状态；预警确定单元，用于根据所述建筑信息模型和预设的状态预警阈值，确定预警信息；预警控制单元，用于将所述预警信息发送至显示设备。
13.在一些实施例中，所述装置还包括：位置预测单元，用于对所述用户位置信息进行预测处理，确定用户位置预测信息；状态预测单元，用于将所述用户位置预测信息输入预设的建筑信息模型，并对所述建筑信息模型进行仿真，确定状态预测信号。
14.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于nb-iot的智能建筑监控方法。
15.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序用于使计算机执行如上第一方面的基于nb-iot的智能建筑监控方法。
16.本发明实施例包括：获取来自nb-iot模块的监测信号，所述监测信号用于表征室内的亮度、温度或湿度；获取来自多个无线ap的设备检测信号；对所述设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息；将所述监测信号和所述用户位置信息输入预设的建筑信息模型；对所述建筑信息模型进行仿真，确定控制信号；向用电设备发送所述控制信号，以调节所述用电设备的工作状态。根据本发明实施例提供的方案，能够通过无线ap的设备检测信号确定用户位置信息，进而结合监测信号更新建筑信息模型，并对建筑信息模型进行仿真，从而得到调节用电设备工作状态的控制信号，能够有效控制用电设备的工作状态，避免浪费能源。
17.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
18.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
19.图1是本发明一个实施例提供的基于nb-iot的智能建筑监控方法的流程图；
20.图2是本发明另一个实施例提供的确定显示信息的流程图；
21.图3是本发明另一个实施例提供的确定预警信息的流程图；
22.图4是本发明另一个实施例提供的确定状态预测信号的结构图；
23.图5是本发明另一个实施例提供的基于nb-iot的智能建筑监控装置的结构图；
24.图6是本发明另一个实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
27.智能建筑指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境；智能建筑是集现代科学技术之大成的产物，其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。
28.目前，建筑的室内场景愈发复杂，无法有效获取室内的环境信息以及用户位置信息，因此，无法对建筑内的用电设备的工作状态进行有效的控制，在人少的地方，若用电设备保持全功率运行，就会导致能源的浪费。
29.针对无法对建筑内的用电设备的工作状态进行有效的控制的问题，本发明提供了一种基于nb-iot的智能建筑监控方法、装置、电子设备和存储介质，该方法包括：获取来自nb-iot模块的监测信号，监测信号用于表征室内的亮度、温度或湿度；获取来自多个无线ap的设备检测信号；对设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息；将监测信号和用户位置信息输入预设的建筑信息模型；对建筑信息模型进行仿真，确定控制信号；向用电设备发送控制信号，以调节用电设备的工作状态。根据本发明实施例提供的方案，能够通过无线ap的设备检测信号确定用户位置信息，进而结合监测信号更新建筑信息模型，并对建筑信息模型进行仿真，从而得到调节用电设备工作状态的控制信号，能够有效控制用电设备的工作状态，对用电设备的能耗进行优化，避免浪费能源。
30.首先，对本发明中涉及的若干名词进行解析：
31.窄带物联网(narrow band internet of things,nb-iot)，是由3gpp订定的lpwan无线电标准，为了让行动设备及服务的范围可以更远。nb-iot特别着重在室内的覆盖率、低成本、长电池寿命以及高连接密度。nb-iot使用的是长期演进技术标准的一部分，不过限制带宽在200khz的单一窄频。nb-iot使用ofdm调变来处理下行通讯，用sc-fdma来处理上行通讯。
32.建筑信息模型(building information modeling,bim)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
33.无线ap(access point)，即无线接入点，它用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心。无线ap是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，可以覆盖几十米至上百米。无线ap(又称会话点或存取桥接器)是一个包
含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点(无线ap)，同样也是无线路由器(含无线网关、无线网桥)等类设备的统称。
34.下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
35.如图1所示，图1是本发明一个实施例提供的一种基于nb-iot的智能建筑监控方法的流程图。该基于nb-iot的智能建筑监控方法可以应用于监控终端，nb-iot模块和多个无线ap分别与监控终端通信连接，用电设备与监控终端电连接，该基于nb-iot的智能建筑监控方法包括但不限于如下步骤：
36.步骤s110，获取来自nb-iot模块的监测信号，监测信号用于表征室内的亮度、温度或湿度；
37.步骤s120，获取来自多个无线ap的设备检测信号；
38.步骤s130，对设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息；
39.步骤s140，将监测信号和用户位置信息输入预设的建筑信息模型；
40.步骤s150，对建筑信息模型进行仿真，确定控制信号；
41.步骤s160，向用电设备发送控制信号，以调节用电设备的工作状态。
42.可以理解的是，建筑信息模型bim由建筑模型数据而构建，建筑模型数据是根据建筑骨架信息得到的，在同一场景中，模型数据不会变化；建筑内设置有多个无线ap和用电设备，用户携带的移动终端设备默认处于开启wifi功能的状态，当用户进入建筑后，移动终端设备就会与周围存在的无线ap建立通信关系，无线ap会获取移动终端设备的mac和无线电信号强度，然后向监控终端发送设备检测信号，监控终端根据设备检测信号，通过wifi定位处理，能够确定用户位置信息；将监测信号和用户位置信息输入预设的建筑信息模型后，更新建筑信息模型的数据，通过仿真后，可以确定用电设备当前最优的工作状态，从而确定控制信号，向用电设备发送控制信号后，调节用电设备的工作状态至最优的工作状态，例如，在人少的地方控制用电设备以较低功率运行，在人多的地方控制用电设备以较高功率运行，对用电设备的能耗进行优化，避免浪费能源。
43.值得注意的是，用户位置信息包括用户数量信息和用户分布信息。
44.可以理解的是，用电设备包括但不限于空调、加湿器和照明设备；在室内设置有多种传感器，例如温度传感器、湿度传感器和亮度传感器，不同传感器都配备有nb-iot模块，从而将传感器的监测信号发送至监控终端；用户数量信息和用户分布信息用于表征人员聚集情况，室内不同地方的人员聚集情况会影响室内的环境状态，室内人员的呼吸作用、身体产热、灯光和设备的散热都会影响室内温度，进而影响室内人员的舒适度；监控终端对用电设备的能耗优化包括：在人多的区域控制空调增加出风量；在人少的区域控制空调减少出风量；在无人的区域控制照明设备停止工作；在亮度过高的区域控制照明设备降低亮度。
45.在具体实践中，设备检测信号包含终端设备接收无线电信号强度，wifi定位处理的方法分为接收信号强度(received signal strength,rss)测距法和位置指纹法；rss测距法是利用终端设备接收无线电信号强度随距离的增加而减小的规律来估算接入点与用户之间的物理距离；然后通过最大似然法进行定位，根据终端设备接收到所有无线ap的rssi值，参考多个无线ap的设备检测信号，通过构造似然函数来确定终端设备的坐标，能够保证终端设备定位的准确性。
46.另外，参照图2，在一实施例中，图1所示实施例中的步骤s140之后，还包括但不限
于有以下步骤：
47.步骤s210，根据建筑信息模型确定显示信息；
48.步骤s220，将显示信息发送至显示设备，以使显示设备显示建筑的状态。
49.可以理解的是，根据更新后的建筑信息模型得到显示信息，显示信息用于表征建筑的当前环境状态和人员聚集情况，显示设备接收到显示信号后，可在显示设备上显示建筑的当前环境状态和人员聚集情况，能够直观地得知建筑的状态。
50.需要说明的是，显示设备包括但不限于触控屏，方便维护人员使用。
51.另外，参照图3，在一实施例中，图1所示实施例中的步骤s210之后，还包括但不限于有以下步骤：
52.步骤s310，根据建筑信息模型和预设的状态预警阈值，确定预警信息；
53.步骤s320，将预警信息发送至显示设备。
54.可以理解的是，当建筑内出现火灾时，通过监测信号得到的温度值会异常升高，状态预警阈值为建筑内将要出现危险情况时的状态值，状态预警阈值是经过多次测试取平均值的结果，能够有效避免产生危险；维护人员通过观察显示设备，能够直观地得知建筑内是否出现危险情况。
55.另外，参照图4，在一实施例中，图1所示实施例中的步骤s130之后，还包括但不限于有以下步骤：
56.步骤s410，对用户位置信息进行预测处理，确定用户位置预测信息；
57.步骤s420，将用户位置预测信息输入预设的建筑信息模型，并对建筑信息模型进行仿真，确定状态预测信号。
58.可以理解的是，相对于无法预测用户位置，需要实时调整用电设备的工作状态的情况，对一段时间内的用户位置信息进行预测，能够预测出后续时间中各个区域内的人员聚集情况，根据用户位置预测信息，能够提前调整用电设备的工作状态，能够使得设备的控制过程更加平滑，降低用电设备的能耗。
59.另外，参考图5，本发明还提供了一种基于nb-iot的智能建筑监控装置500，包括：
60.第一获取单元510，用于获取来自nb-iot模块的监测信号，监测信号用于表征室内的亮度、温度或湿度；
61.第二获取单元520，用于获取来自多个无线ap的设备检测信号；
62.定位单元530，用于对设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息；
63.模型更新单元540，用于将监测信号和用户位置信息输入预设的建筑信息模型；
64.仿真单元550，用于对建筑信息模型进行仿真，确定控制信号；
65.控制单元560，用于向用电设备发送控制信号，以调节用电设备的工作状态。
66.本发明的某些实施例，基于nb-iot的智能建筑监控装置500还包括：
67.显示确定单元，用于根据建筑信息模型确定显示信息；
68.显示控制单元，用于将显示信息发送至显示设备，以使显示设备显示建筑的状态；
69.预警确定单元，用于根据建筑信息模型和预设的状态预警阈值，确定预警信息；
70.预警控制单元，用于将预警信息发送至显示设备。
71.本发明的某些实施例，基于nb-iot的智能建筑监控装置500还包括：
72.位置预测单元，用于对用户位置信息进行预测处理，确定用户位置预测信息；
73.状态预测单元，用于将用户位置预测信息输入预设的建筑信息模型，并对建筑信息模型进行仿真，确定状态预测信号。
74.另外，参照图6，本发明的一个实施例还提供了一种电子设备。
75.具体地，该电子设备包括：一个或多个处理器和存储器，图6中以一个处理器及存储器为例。处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
76.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如上述本发明实施例中的基于nb-iot的智能建筑监控方法。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序以及程序，从而实现上述本发明实施例中的基于nb-iot的智能建筑监控方法。
77.存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储执行上述本发明实施例中的基于nb-iot的智能建筑监控方法所需的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该基于nb-iot的智能建筑监控装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
78.实现上述本发明实施例中的基于nb-iot的智能建筑监控方法所需的非暂态软件程序以及程序存储在存储器中，当被一个或者多个处理器执行时，执行上述本发明实施例中的基于nb-iot的智能建筑监控方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s110至步骤s160、图2中的方法步骤s210至步骤s220、图3中的方法步骤s310至步骤s320、图4中的方法步骤s410至步骤s420，通过获取来自nb-iot模块的监测信号，监测信号用于表征建筑的亮度、温度或湿度；获取来自多个无线ap的设备检测信号；对设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息；将监测信号和用户位置信息输入预设的建筑信息模型；对建筑信息模型进行仿真，确定控制信号；向用电设备发送控制信号，以调节用电设备的工作状态。基于此，能够通过无线ap的设备检测信号确定用户位置信息，进而结合监测信号更新建筑信息模型，并对建筑信息模型进行仿真，从而得到调节用电设备工作状态的控制信号，能够有效控制用电设备的工作状态，对用电设备的能耗进行优化，避免浪费能源。
79.此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述电子设备实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的基于nb-iot的智能建筑监控方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s110至步骤s160、图2中的方法步骤s210至步骤s220、图3中的方法步骤s310至步骤s320、图4中的方法步骤s410至步骤s420，通过获取来自nb-iot模块的监测信号，监测信号用于表征建筑的亮度、温度或湿度；获取来自多个无线ap的设备检测信号；对设备检测信号进行wifi定位处理，确定用户位置信息；将监测信号和用户位置信息输入预设的建筑信息模型；对建筑信息模型进行仿真，确定控制信号；向用电设备发送控制信号，以调节用电设备的工作状态。基于此，能够通过无线ap的设备检测信号确定用户位置信息，进而结合监测信号更新建筑信息模型，并对建筑信息模型进行仿真，从而得到调节用电设备工作状态的控制信号，能够有效控制用电设备的工作状态，对用电设备的能耗进行优化，避免浪费能源。
80.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
81.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。