一种基于数据采集的智能家居管控系统的制作方法

1.本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种基于数据采集的智能家居管控系统。


背景技术：

2.随着科技的发展及人们生活水平的不断提高，居住环境的改善备受关注，家庭生活中每个成员的舒适、安全与便利的需求越来越受到开发商的重视。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的智能化控制系统，该系统可满足并实现高效、舒适、安全、便利、环保的人文居住环境。
3.智能家居可以定义为一个系统。它以住宅为平台，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线技术，与家居生活有关的子系统有机结合在一起，智能家居在实际使用过程中需要用到智能家居管控系统对智能家居进行管控。
4.现有的智能家居管控系统，智能化效果较低，管控机械化导致室内环境调控的不够舒适，智能家居管控系统的使用带来了一定的影响，因此，提出一种基于数据采集的智能家居管控系统。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的智能家居管控系统，智能化效果较低，管控机械化导致室内环境调控的不够舒适，智能家居管控系统的使用带来了一定的影响的问题，提供了一种基于数据采集的智能家居管控系统。
6.本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括室内环境监测模块、智能感知控制模块、数据接收及储存模块、智能健康服务平台、智能定位模块、智能安防模块、智能用户控制模块、总控模块与智能家居设备；
7.所述室内环境监测模块用于采集室内环境信息，室内环境信息包括有毒气体浓度、二氧化碳浓度、湿度、温度、光照强度，所述室内环境信息被发送到智能感知控制模块与数据收集及保存模块；
8.所述智能定位模块用于对用户进行定位，获取到用户定位信息，用户定位信息被发送到智能感知控制模块、数据收集及保存模块与智能安防模块；
9.所述智能感知控制模块接收到室内环境信息后与用户定位信息后对其进行处理生成环境调控信息，所述环境调控信息被发送到总控模块，所述总控模块根据环境调控信息对智能家居设备进行调控；
10.所述数据收集及保存模块用于对接收到的数据和各个智能家居自身的数据通过网络上传到后台数据中心存储备份，并将储存的数据发到智能健康服务中心；
11.所述智能健康服务中心接收到储存的数据后对数据进行分析获取到室内环境感知数据和用户健康状态数据，识别、控制健康危险因素，实施个性化健康教育，并进行医疗需求指导和医疗服务，辅助临床决策；
12.所述智能安防模块在接收到用户定位信息后，控制智能家居提供自动分级安防，
根据用户的当前位置和活动状态，提供不同安全等级的安防服务，即生成智能安防控制信息，智能安防控制信息被发送总控模块，总控模块根据智能安防控制信息对智能家居设备进行调控；
13.所述智能用户控制模块用于用户通过智能设备等移动终端在室外通过网络远程控制的方式来智能家居设备，智能用户控制模块生成远程调控信息，所述远程调控信息被发送到总控模块后根据远程调控信息对智能家居设备进行调控。
14.进一步在于，所述环境调控信息包括换气信息、温度调控信息、亮度调控信息与湿度调控信息。
15.进一步在于，所述换气信息的具体处理过程如下：提取出获取到的用户位置信息，获取到用户位置信息提取出用户所在位置的室内环境信息，并从室内环境信息中提取出有毒气体浓度与二氧化碳浓度，无法获取到用户位置信息时，即直接提取环境信息中的有毒气体浓度与二氧化碳浓度，将有毒气体浓度标记为m1，将二氧化碳浓度标记为m2，设置了有毒气体浓度阈值k1，二氧化碳浓度阈值k2，计算出有毒气体浓度m1与有毒气体浓度阈值k1之间的差值得到气体差mk1
差
，二氧化碳浓度m2与二氧化碳浓度阈值k2之间的差值得到浓度差mk2
差
，当气体差mk1
差
与浓度差mk2
差
中任意一个大于预设值时，即生成换气信息。
16.进一步在于，所述温度调控信息包括温度升高信息与温度降低信息，所述温度升高信息与温度降低信息的具体处理过程如下：提取出获取到的用户位置信息，获取到用户位置信息提取出用户所在位置的室内环境信息，并从室内环境信息中提取出温度信息，无法获取到用户位置信息时，即直接提取环境信息中的温度信息，将温度信息标记为w，此时提取出户外温度信息，将其标记为p，当户外温度信息p大于预设值，且温度信息w大于预设值时，即生成温度降低信息，当户外温度信息p小于预设值，且温度信息w小于预设值时，即生成温度降低信息。
17.进一步在于，所述亮度调控信息包括第一调控信息与第二调控信息，所述第一调控信息与第二调控信息的具体处理过程如下：提取出获取到的用户位置信息，获取到用户位置信息提取出用户所在位置的室内环境信息，并从室内环境信息中提取出光照强度信息，无法获取到用户位置信息时，即直接提取环境信息中的光照强度信息，将光照强度信息标记为l，提取出室外亮度信息，将其标记为u，当室外亮度信息u小于预设值，光照强度信息l与室外亮度信息u的差值大于预设值时，即生成第二调控信息，当室外亮度信息u大于预设值，光照强度信息l也大于预设值时，也成第二调控信息，当光照强度信息l小于预设值时，即生成第一调控信息。
18.进一步在于，所述湿度调控信息包括加湿信息与干燥信息，所述加湿信息与干燥信息的具体处理过程如下：提取出获取到的用户位置信息，获取到用户位置信息提取出用户所在位置的室内环境信息，并从室内环境信息中提取出湿度信息，无法获取到用户位置信息时，即直接提取环境信息中的湿度信息，将湿度信息标记为s，当湿度信息s大于潮湿湿度阈值时，即生成干燥信息，当湿度信息s小于环境干燥阈值时，即生成加湿信息。
19.进一步在于，所述智能定位模块进行用户位置定位方式包括红外定位和声音定位，所述红外定位和声音定位同时进行。
20.进一步在于，所述红外定位的具体过程如下：在各个房门、走道口等连接处各安置两组红外线发射器和接收器，两组红外装置水平方向上平行放置，当用户经过时，两组红外
装置先后触发，根据红外装置触发的先后顺序，位置感知模块判断用户是进入或者走出房间，从而判断用户所在房间。
21.进一步在于，所述声音定位的具体过程如下：智能家居中部署有多个定位终端，该定位终端同时发射声波信号和电磁信号，用户在室内携带手机或其他移动终端时，移动终端捕捉到定位终端的声波信号和电磁信号，由于声波在空气中的传播速度大致为定值，而电磁信号在室内传播时可以大致认为是瞬间到达的，移动终端根据接收到同一个定位终端的声波信号和电磁信号的时间差，计算出与定位终端的距离，通过测量出移动终端与三个以上的定位终端的距离，即定位出携带移动终端的用户的位置。
22.本发明相比现有技术具有以下优点：该基于数据采集的智能家居管控系统，能够根据用户的当前位置和状态，智能地控制室内各种家具，调节室内环境达到用户最舒适、便捷、安全的要求，并且共享室内环境感知数据和用户健康状态数据，识别、控制健康危险因素，实施个性化健康教育，同时指导医疗需求和医疗服务，辅助临床决策，从而实现全程健康信息管理，整个系统更加智能化对智能家居进行控制管理，满足了使用者的不同使用需求，让该系统更加值得推广使用。
附图说明
23.图1是本发明的系统框图；
24.图2是本发明的红外定位原理图；
25.图3是本发明的声音定位原理图。
具体实施方式
26.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，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。
27.如图1～3所示，本实施例提供一种技术方案：一种基于数据采集的智能家居管控系统，包括室内环境监测模块、智能感知控制模块、数据接收及储存模块、智能健康服务平台、智能定位模块、智能安防模块、智能用户控制模块、总控模块与智能家居设备；
28.所述室内环境监测模块用于采集室内环境信息，室内环境信息包括有毒气体浓度、二氧化碳浓度、湿度、温度、光照强度，所述室内环境信息被发送到智能感知控制模块与数据收集及保存模块；
29.所述智能定位模块用于对用户进行定位，获取到用户定位信息，用户定位信息被发送到智能感知控制模块、数据收集及保存模块与智能安防模块；
30.所述智能感知控制模块接收到室内环境信息后与用户定位信息后对其进行处理生成环境调控信息，所述环境调控信息被发送到总控模块，所述总控模块根据环境调控信息对智能家居设备进行调控；
31.所述数据收集及保存模块用于对接收到的数据和各个智能家居自身的数据通过网络上传到后台数据中心存储备份，并将储存的数据发到智能健康服务中心；
32.所述智能健康服务中心接收到储存的数据后对数据进行分析获取到室内环境感知数据和用户健康状态数据，识别、控制健康危险因素，实施个性化健康教育，并进行医疗
需求指导和医疗服务，辅助临床决策；
33.所述智能安防模块在接收到用户定位信息后，控制智能家居提供自动分级安防，根据用户的当前位置和活动状态，提供不同安全等级的安防服务，即生成智能安防控制信息，智能安防控制信息被发送总控模块，总控模块根据智能安防控制信息对智能家居设备进行调控；
34.所述智能用户控制模块用于用户通过智能设备等移动终端在室外通过网络远程控制的方式来智能家居设备，智能用户控制模块生成远程调控信息，所述远程调控信息被发送到总控模块后根据远程调控信息对智能家居设备进行调控。
35.该基于数据采集的智能家居管控系统，能够根据用户的当前位置和状态，智能地控制室内各种家具，调节室内环境达到用户最舒适、便捷、安全的要求，并且共享室内环境感知数据和用户健康状态数据，识别、控制健康危险因素，实施个性化健康教育，同时指导医疗需求和医疗服务，辅助临床决策，从而实现全程健康信息管理，整个系统更加智能化对智能家居进行控制管理，满足了使用者的不同使用需求，让该系统更加值得推广使用。
36.所述环境调控信息包括换气信息、温度调控信息、亮度调控信息与湿度调控信息。
37.所述换气信息的具体处理过程如下：提取出获取到的用户位置信息，获取到用户位置信息提取出用户所在位置的室内环境信息，并从室内环境信息中提取出有毒气体浓度与二氧化碳浓度，无法获取到用户位置信息时，即直接提取环境信息中的有毒气体浓度与二氧化碳浓度，将有毒气体浓度标记为m1，将二氧化碳浓度标记为m2，设置了有毒气体浓度阈值k1，二氧化碳浓度阈值k2，计算出有毒气体浓度m1与有毒气体浓度阈值k1之间的差值得到气体差mk1
差
，二氧化碳浓度m2与二氧化碳浓度阈值k2之间的差值得到浓度差mk2
差
，当气体差mk1
差
与浓度差mk2
差
中任意一个大于预设值时，即生成换气信息。
38.通过上述过程，能够在室内二氧化碳浓度过高或者有害气体浓度异常时，及时对室内进行换气，从而避免室内二氧化碳浓度过高或者有害气体浓度过高导致的意外，更好的保护用户安全。
39.所述温度调控信息包括温度升高信息与温度降低信息，所述温度升高信息与温度降低信息的具体处理过程如下：提取出获取到的用户位置信息，获取到用户位置信息提取出用户所在位置的室内环境信息，并从室内环境信息中提取出温度信息，无法获取到用户位置信息时，即直接提取环境信息中的温度信息，将温度信息标记为w，此时提取出户外温度信息，将其标记为p，当户外温度信息p大于预设值，且温度信息w大于预设值时，即生成温度降低信息，当户外温度信息p小于预设值，且温度信息w小于预设值时，即生成温度降低信息。
40.通过上述过程，能够更好的进行智能化的稳定调控。
41.所述亮度调控信息包括第一调控信息与第二调控信息，所述第一调控信息与第二调控信息的具体处理过程如下：提取出获取到的用户位置信息，获取到用户位置信息提取出用户所在位置的室内环境信息，并从室内环境信息中提取出光照强度信息，无法获取到用户位置信息时，即直接提取环境信息中的光照强度信息，将光照强度信息标记为l，提取出室外亮度信息，将其标记为u，当室外亮度信息u小于预设值，光照强度信息l与室外亮度信息u的差值大于预设值时，即生成第二调控信息，当室外亮度信息u大于预设值，光照强度信息l也大于预设值时，也成第二调控信息，当光照强度信息l小于预设值时，即生成第一调
控信息。
42.通过上述过程，能够进行智能化的室内亮度调节，更加的节能环保。
43.所述湿度调控信息包括加湿信息与干燥信息，所述加湿信息与干燥信息的具体处理过程如下：提取出获取到的用户位置信息，获取到用户位置信息提取出用户所在位置的室内环境信息，并从室内环境信息中提取出湿度信息，无法获取到用户位置信息时，即直接提取环境信息中的湿度信息，将湿度信息标记为s，当湿度信息s大于潮湿湿度阈值时，即生成干燥信息，当湿度信息s小于环境干燥阈值时，即生成加湿信息。
44.通过上述过程，实现智能的室内湿度调节，让室内环境更加的舒适。
45.所述智能定位模块进行用户位置定位方式包括红外定位和声音定位，所述红外定位和声音定位同时进行，所述红外定位的具体过程如下：在各个房门、走道口等连接处各安置两组红外线发射器和接收器，两组红外装置水平方向上平行放置，当用户经过时，两组红外装置先后触发，根据红外装置触发的先后顺序，位置感知模块判断用户是进入或者走出房间，从而判断用户所在房间，所述声音定位的具体过程如下：智能家居中部署有多个定位终端，该定位终端同时发射声波信号和电磁信号，用户在室内携带手机或其他移动终端时，移动终端捕捉到定位终端的声波信号和电磁信号，由于声波在空气中的传播速度大致为定值，而电磁信号在室内传播时可以大致认为是瞬间到达的，移动终端根据接收到同一个定位终端的声波信号和电磁信号的时间差，计算出与定位终端的距离，通过测量出移动终端与三个以上的定位终端的距离，即定位出携带移动终端的用户的位置；
46.红外定位通过感知用户在不同房间之间走动的位置切换，大致判断用户当前所在的房间。红外定位的实现方法如下：在各个房门、走道口等连接处各安置两组红外线发射器和接收器，两组红外装置水平方向上平行放置，当用户经过时，两组红外装置先后触发。根据红外装置触发的先后顺序，位置感知模块可以判断用户是进入或者走出房间，从而判断用户的当前在哪个房间。这种位置感知的方法实施简单，但是定位粒度较粗，无法提供用户在房间内的详细位置信息，声音定位与红外定位不同。通过部署在智能家居中的多个声音定位终端，声音定位可以精确定位到用户在智能家居中的实时位置以及移动轨迹。声音定位的实现方法如下：智能家居中部署有多个定位终端，该定位终端可以同时发射声波信号和电磁信号。用户在室内携带手机或其他移动终端时，移动终端可以捕捉到定位终端的声波信号和电磁信号。由于声波在空气中的传播速度大致为340m/s，而电磁信号在室内传播时可以大致认为是瞬间到达的。移动终端根据接收到同一个定位终端的声波信号和电磁信号的时间差，计算出与定位终端的距离。通过测量出移动终端与三个以上的定位终端的距离，智能家居可以定位出携带移动终端的用户的位置。声音定位的缺点是需要用户携带移动终端才能定位，但是定位粒度细，实时性强，可以用来跟踪用户的移动轨迹，两种方式同时使用，能够提升定位准确性，获取到更加准确的用户位置。
47.综上，本发明在使用时，室内环境监测模块采集室内环境信息，室内环境信息包括有毒气体浓度、二氧化碳浓度、湿度、温度、光照强度，室内环境信息被发送到智能感知控制模块与数据收集及保存模块；智能定位模块对用户进行定位，获取到用户定位信息，用户定位信息被发送到智能感知控制模块、数据收集及保存模块与智能安防模块；智能感知控制模块接收到室内环境信息后与用户定位信息后对其进行处理生成环境调控信息，环境调控信息被发送到总控模块，总控模块根据环境调控信息对智能家居设备进行调控；数据收集
及保存模块对接收到的数据和各个智能家居自身的数据通过网络上传到后台数据中心存储备份，并将储存的数据发到智能健康服务中心；智能健康服务中心接收到储存的数据后对数据进行分析获取到室内环境感知数据和用户健康状态数据，识别、控制健康危险因素，实施个性化健康教育，并进行医疗需求指导和医疗服务，辅助临床决策；智能安防模块在接收到用户定位信息后，控制智能家居提供自动分级安防，根据用户的当前位置和活动状态，提供不同安全等级的安防服务，即生成智能安防控制信息，智能安防控制信息被发送总控模块，总控模块根据智能安防控制信息对智能家居设备进行调控；智能用户控制模块用户通过智能设备等移动终端在室外通过网络远程控制的方式来智能家居设备，智能用户控制模块生成远程调控信息，远程调控信息被发送到总控模块后根据远程调控信息对智能家居设备进行调控。
48.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
49.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
50.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。