CN202285409U - 智能家居控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种智能家居控制系统，其包括信息采集部和信息处理储存部，其中，所述信息采集部采集各种家庭设施和住宅环境的信息数据，并且通过有线和/或无线通信方式将所述信息数据发送至所述信息处理储存部，所述信息处理储存部利用其数据处理单元对所接收到的信息数据进行处理并进行存储，并且用户能够通过有线和/或无线通信方式与所述信息处理储存部建立通信连接，以便存取所存储的信息数据。该智能家居控制系统是一种环保节能、安全可靠且廉价的智能家居控制系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能家居控制系统，其具有各种传感器和数据处理及储存部，并且用户能够利用有线和/或无线数据通信方式与该智能家居控制系统保持数据连接。
背景技术
智能家居行业兴起于上世界九十年代的末期，随着人民生活水平的提高，智能家居行业取得了更加迅猛的发展并日益渗透到平常百姓的生活当中。随着互联网不断普及，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋明显，现代智能家居由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点，正在成为现代社会和家庭的新时尚。智能家居系统提供面向家庭设备的网络平台，将各种与信息相关的通信设备、家用电器和保安装置联接成网络，进行集中的或异域的监控、控制和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与安全。传统的智能家居控制系统是以家庭设备自动监控单元、家庭安全防范单元通过内部数据线相连到内部接收/发送处理控制单元，在通过与内部接收/发送处理控制单元连接的监控终端通知用户；用户通过监控终端来实现对家用电器和其他装置设备的口可能控制。这种控制系统由于只能用于在家时才能实现对家庭设备的控制，所以家中无人时将无法进行控制；同时，大量的布线将会由于线路的损坏而导致控制失灵并给用户的人身和财产带来损害。而目前现有的能够实现远程控制的智能家居控制系统需要安装智能网关，用户通过互联网向智能网关发出指令，通过智能网关实现对家电的控制，这种智能家居控制系统需要安装专用设备，使用不便。
另一方面，随着经济的快速发展，人们生活节奏的提高，照顾家庭的时间将越来越少。年幼的小孩和年迈的父母的照管，上班、出差之后家庭的防窃等问题， 时常困扰着我们，因此，安装智能家居系统可以帮助我们解除这些后顾之忧。现有的智能家居系统包括模拟摄像头组件、用于将模拟摄像头组件采集的模拟视频信号转换成数字视频信号的视频信号输入处理器、用于接收数字视频信号的CPU以及用于显示CPU输入的视频信号的终端模块。现有的智能家居系统一般都是利用个人电脑作为終端模块来显示模拟摄像头组件采集的视频信号，使得用户只能在固定的地方利用个人电脑进行监视，此外，由于线路的问题，个人电脑一般只能监视到模拟摄像头组件中的一个模拟摄像头，即只能对部分家居情况进行监视，而不能监视到所有家居情况。因此，提供一种支持多摄像头且实现远程监视功能的智能家居系统实属必要。
另外，在目前生活中，智能家居控制的方式主要有以下几种：通过电脑控制智能家居的工作，通过遥控器控制，通过电话进行远程控制等等。如果要通过电脑与智能家居系统进行连接，目前基本上采用的都是有线技术。其连接的主要途径是将电脑主机通过RS-232/RS485串行接口接入到智能家居系统，或者通过电脑USB接口直接接入。然而，无论是通过RS-232/RS485串口或USB端口接入时，都需要通过数字逻辑来进行电路转换，将RS-232/RS485串口或USB端口输出的电平信号转化为所连接的智能设备所能识别的控制信号。在这种结构中，智能家居系统的控制需要另外的模块来实现信号的有线传输，无法满足人们的操作需要及效率要求。通过电话进行控制只能进行比较单一的控制如：带红外的家电(空调等)，或者是灯光和插座的控制。传统红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。其工作原理主要是通过光敏管受光以后内阻发生变化从而使电子开关的状态发生变化或是接收红外线产生的脉冲编码经解码后得到其控制码。一般使用的传感器有光敏二极管、光敏三极管几种。传统无线遥控系统整个工作原理流程：在发射端采用某个固定频率的振荡器，再通过开关来控制信号，将红外线或脉冲信号调制到振荡器上进行空间开路发射；然后在接收端再把它们放大-检波-双稳态触发器-双向可控硅或继电器电路-接通(控制)开关(如交流市电电源)。红外遥控作用距离短(差不多10m左右)，常规无线射频遥控开关其控制开关距离较远，但抗干扰性能较差且只能一对一控制。
综上所述，现有的智能家居的控制装置及控制的方法都有不可克服的缺点。现有技术的这些缺点主要包括：1、不能以无线方式实现对家庭设施与住宅环境进行监控；2、需要增加额外的智能网关，使得造价过高；3、用户无法通过便携式手持终端随时随地观察家庭设施情况和住宅环境；4、现有的智能家居系统所保存的数据都没有采取任何加密处理，不利于保密。
发明内容
从上述现有技术出发，本实用新型的目的在于提供一种智能家居控制系统，其使得用户能够利用移动手持终端(以无线通信方式)和/或台式电脑或笔记本电脑(以有线通信方式)随时随地监控家庭设施和住宅环境，该智能家居控制系统无需专门的智能网关；另一方面，根据本实用新型的智能家居控制系统可以在采集数据之后对这些信息数据进行加密处理，并发送至分布式数据服务器，以便进行后续处理。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，该智能家居控制系统包括信息采集部和信息处理储存部，其中，所述信息采集部采集各种家庭设施和住宅环境的信息数据，并且通过有线和/或无线通信方式将所述信息数据发送至所述信息处理储存部，所述信息处理储存部利用其数据处理单元对所接收到的信息数据进行处理并进行存储，并且用户能够通过有线和/或无线通信方式与所述信息处理储存部建立通信连接，以便存取所存储的信息数据；所述信息处理储存部至少包括第一通信接口和第二通信接口，其中，所述信息采集部经由所述第一通信接口将所采集的信息数据发送至所述信息处理储存部；用户经由所述第二通信接口存取储存在所述信息处理储存部中的这些信息数据。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述智能家居控制系统还包括至少一个分布式数据服务器，所述信息处理储存部将经过加密和/或未经加密的信息数据通过有线和/或无线通信方式发送给所述分布式数据服务器。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述信息处理储存部还包括数据加密单元、用户告警单元和存储卡读取单元。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述数据加密单元将经过加密的信息数据发送至所述分布式数据服务器。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述分布式数据服务器具有数据解密单元、数据存储单元、数据分析单元和用户接口。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述数据解密单元对所接收到的加密信息数据进行解密，所述数据分析单元未经加密和/或经解密后的信息数据进行分析汇总，所述数据存储单元对未经加密和/或经解密后的信息数据进行存储，并且用户能够通过所述用户接口查询这些信息数据。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述信息处理储存部还包括第三通信接口，其中，所述信息处理储存部经由第三通信接口将经过处理的数据发送给所述分布式数据服务器。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，第一通信接口、第二通信接口和第三通信接口是无线通信接口和/或有线通信接口。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述无线通信接口是基于WCDMA、GSM、GPRS、TD-SCDMA、LTE或WiMax这样的无线通信接入技术工作的无线通信接口，或者是基于2.4G、Bluetooth、ZigBee、WiFi802.11/b/g/n、红外线通信这样的无线传输技术工作的无线通信接口。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述有线通信接口是基于分组交换和/或基于电路交换的有线通信接口。
尽管权利要求仅描述了一种或几种组合方式，但并不意味着本实用新型仅限于这些组合方式，而是能够以任意有意义的方式对这些优选实施方式加以组合。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的智能家居控制系统的具体结构；
图2示出了本实用新型的分布式数据服务器的一个示例性体系；
图3示出了根据本实用新型的智能家居控制系统的原理。
具体实施方式
以下结合附图，详细描述根据本实用新型的实施方式。需要指出的是，这些附图仅仅是示意性的，而且也不一定是按照比例绘制的，不构成对本实用新型的保护范围的限定。
图1示出的智能家居控制系统是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境，当然也可以扩展到住宅小区和商业办公环境。
信息采集部1就是由部署在监测区域内大量的传感器节点组成，它们通过有线和/或无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。在此，传感器节点可以由传感器、处理器模块、通信模块和能量供应模块四部分组成。传感器：负责监测区域内信息的采集和数据转换；处理器模块：负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据；通信模块：负责与其他传感器节点进行有线和/或无线通信，交换控制消息和收发采集数据；能量供应模块：为传感器节点提供运行所需的能量，通常采用微型电池或通过电源插座供电，此处也可以采用风力发电、太阳能发电、水力发电等自发电设备来提供能源。此处涉及的这些传感器例如可以是：
传感器S1，其用于紫外线侦测与数据分析；
传感器S2，其用于空气质量侦测、数据分析与报警；
传感器S3，其用于安防信息侦测与报警(火灾、门窗安全)；
传感器S4，其用于汽车防盗侦测与报警，该传感器S4例如也可以是摄像头；
传感器S5，其用于照明和家电控制；
以及其他若干传感器，它们分别可以用于家用水质检测、家用电源总线侦测用电计算、水表、电表、瓦斯表计算与远程抄表等等。
根据本实用新型的智能家居控制系统就是在基于分组的数据网络框架下，利用传感器网络为信息获取手段，通过对数据的分析和加密处理，为居家生活提供信息分析和安全防范等机制，并通过如三网合一平台这样的数据接入网进行信息 交换和通讯，以达到提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能居住环境的智能家居解决方案。另外，用户能够通过利用该智能家居控制系统的信息处理储存部2和分布式数据服务器4，统计分析历史数据，从而得到预警信息和建议处理措施。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，信息处理储存部2包括数据处理单元D1、数据加密单元Crypt、用户告警单元F2和存储卡读取单元F1。
下面结合图1来具体阐述根据本实用新型的智能家居控制系统的工作方式。其典型工作步骤如下：
1)通过信息采集部1的传感器网络节点中的各种传感器采集信息数据。随后通过如2.4G无线技术这样的无线通信方式和/或通过分组交换网这样的有线通信方式，将该信息数据传输给信息处理储存部2的协调点。
2)信息处理储存部2中的协调点R1，将来自各个传感器网络节点的数据协调传递给该信息处理储存部2的数据处理单元D1，以便处理并存储该信息数据。需要时，也可以将信息数据通过存储卡读取单元F1存储到如SD存储卡、CF存储卡、MicroSD存储卡、Flash卡这样的便携式存储卡中。在数据处理单元D1对数据进行分析处理期间，如果发现超出阈值的告警数据，则立刻通过用户告警单元F2通知用户，例如通过短信、彩信发送至用户手机，或者通过语音呼叫应急电话。
3)信息处理储存部2可以通过分组交换方式或电路交换方式(在三网合一的情况下可以通过机顶盒)与有线网络设备D2和/或无线网络设备D3(例如路由器)连接，并且将数据信息通过该网络设备D2和/或D3传输到分布式数据服务器4。
4)分布式数据服务器4中的数据解密单元Decrypt接收到加密数据后，先对数据进行解密，再将解密后的信息数据发送给数据分析单元，由该数据分析单元对用户数据进行统计分析。
5)用户可以利用终端5登录到分布式数据服务器4，通过调用该统计分析结果，用户可以得到预警信息和建议处理措施。
图2示出了本实用新型的分布式数据服务器4的一个示例性体系。该分布式数据服务器4可以包括：管理用户登陆信息模块、系统主程序界面模块、后台用户管理模块、后台家居信息管理模块、后台家居信息管理模块和用户信息管理模块等。在此，管理用户登陆信息模块的作用在于：用户输入正确的用户名和密码即可进入主用户界面，否则被拒绝，并显示警告。系统主程序界面模块的作用在于：显示用户管理界面，显示家居信息界面，设置用户通知内容，电源的开启和关闭，串口设置，报警参数设置，用户通知发送方法等。后台用户管理模块的作用在于：连接数据库，有选择删除，编辑，添加，直接删除，刷新操作等；后台家居信息管理模块的作用在于：用户可以查看各个时刻的家居环境信息，还可以将历史信息进行统计分析得到统计图表。当然还可以包括常见的管理模块，如：用于进行删除、刷新操作的模块。
图3示出了根据本实用新型的智能家居控制系统的原理。下面结合附图3来说明本实用新型的一个优选实施方式，该智能家居控制系统包括信息采集部和信息处理储存部，其中，所述信息采集部采集各种家庭设施和住宅环境的信息数据，并且通过有线和/或无线通信方式将所述信息数据发送至所述信息处理储存部，所述信息处理储存部利用其数据处理单元对所接收到的信息数据进行处理并进行存储，并且用户能够通过有线和/或无线通信方式与所述信息处理储存部建立通信连接，以便存取所存储的信息数据。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述智能家居控制系统还包括至少一个分布式数据服务器，所述信息处理储存部将经过加密和/或未经加密的信息数据通过有线和/或无线通信方式发送给所述分布式数据服务器。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述数据加密单元将经过加密的信息数据发送至所述分布式数据服务器。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述分布式数据服务器具有数据解密单元、数据分析单元和用户接口。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述数据解密单元对所接收到的加密信息数据进行解密，所述数据分析单元未经加密和/或经解密 后的信息数据进行分析汇总，所述数据存储单元对未经加密和/或经解密后的信息数据进行存储，并且用户能够通过所述用户接口查询这些信息数据。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述信息处理储存部至少包括第一通信接口、第二通信接口和第三通信接口，其中，所述信息采集部经由所述第一通信接口将所采集的信息数据发送至所述信息处理储存部；用户经由所述第二通信接口存取储存在所述信息处理储存部中的这些信息数据；所述信息处理储存部经由第三通信接口将经过处理的数据发送给所述分布式数据服务器。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，第一通信接口、第二通信接口和第三通信接口是无线通信接口和/或有线通信接口。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述无线通信接口是基于WCDMA、GSM、GPRS、TD-SCDMA、LTE或WiMax这样的无线通信接入技术工作的无线通信接口，或者是基于2.4G、Bluetooth、ZigBee、WiFi802.11/b/g/n、红外线通信这样的无线传输技术工作的无线通信接口。
根据本实用新型的智能家居控制系统的一个优选实施方式，所述有线通信接口是基于分组交换和/或基于电路交换的有线通信接口。
根据本实用新型的智能家居控制系统的优点主要包括：
1)该系统可以采用2.4G无线传感网络来实现各个传感器及控制器的信息交换的传递功能，使用户无需布线就可以方便的安装和使用系统，降低成本，节能环保。
2)该系统采用的是双通道的报警系统：一方面可以通过移动通信网(例如GSM、GPRS、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX或LTE等)来发送报警消息(例如发送短信、彩信或者语音呼叫紧急求救电话)，另一方面可以通过互联网以网络接入方式提供给用户浏览。用户能通过多种方式获得报警信息，同时也能经由网络接入实时了解家庭设施和住宅环境的状况。
3)该系统可以通过统计归纳来向用户发出预警信息和建议处理措施。
4)在数据安全性方面，该系统采用了加解密技术，保障数据在传输和保存期间的安全性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作的举例说明。本实用 新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式加以替代，但不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种智能家居控制系统，其包括信息采集部和信息处理储存部，其特征在于，
所述信息采集部采集各种家庭设施和住宅环境的信息数据，并且通过有线和/或无线通信方式将所述信息数据发送至所述信息处理储存部，
所述信息处理储存部利用其数据处理单元对所接收到的信息数据进行处理并进行存储，
并且用户能够通过有线和/或无线通信方式与所述信息处理储存部建立通信连接，以便存取所存储的信息数据；
所述信息处理储存部至少包括第一通信接口和第二通信接口，
其中，所述信息采集部经由所述第一通信接口将所采集的信息数据发送至所述信息处理储存部；
用户经由所述第二通信接口存取储存在所述信息处理储存部中的这些信息数据。
2.如权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能家居控制系统还包括至少一个分布式数据服务器，所述信息处理储存部将经过加密和/或未经加密的信息数据通过有线和/或无线通信方式发送给所述分布式数据服务器。
3.如权利要求1或2所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述信息处理储存部还包括数据加密单元、用户告警单元和存储卡读取单元。
4.如权利要求3所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述数据加密单元将经过加密的信息数据发送至所述分布式数据服务器。
5.如权利要求4所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述分布式数据服务器具有数据解密单元、数据分析单元、数据存储单元和用户接口。
6.如权利要求5所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述数据解密单元对所接收到的加密信息数据进行解密，所述数据分析单元未经加密和/或经解密后的信息数据进行分析汇总，所述数据存储单元对未经加密和/或经解密后的信息 数据进行存储，并且用户能够通过所述用户接口查询这些信息数据。
7.如权利要求2所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述信息处理储存部至少还包括第三通信接口，
其中，所述信息处理储存部经由第三通信接口将经过处理的数据发送给所述分布式数据服务器。
8.如权利要求7所述的智能家居控制系统，其特征在于，第一通信接口、第二通信接口和第三通信接口是无线通信接口和/或有线通信接口。
9.如权利要求8所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述无线通信接口是基于WCDMA、GSM、GPRS、TD-SCDMA、LTE或WiMax这样的无线通信接入技术工作的无线通信接口，或者是基于2.4G、Bluetooth、ZigBee、WIFI、802.11/b/g/n、红外线通信这样的无线传输技术工作的无线通信接口。
10.如权利要求8或9所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述有线通信接口是基于分组交换和/或基于电路交换的有线通信接口。
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| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Intelligent home control system Effective date of registration: 20130808 Granted publication date: 20120627 Pledgee: Industrial Commercial Bank of China Ltd Zhongguancun Beijing branch Pledgor: Beijing Sinobel Technology Co., Ltd. Registration number: 2013990000552 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20140331 Granted publication date: 20120627 Pledgee: Industrial Commercial Bank of China Ltd Zhongguancun Beijing branch Pledgor: Beijing Sinobel Technology Co., Ltd. Registration number: 2013990000552 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120627 Termination date: 20180916 |