一种智能家居设备无线调控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能家居设备无线调控系统，包括数据处理平台、家居环境感知监测模块、设备控制器和用户终端；所述的家居环境感知监测模块、设备控制器、用户终端均与数据处理平台通信连接；所述的家居环境感知监测模块用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境感知数据并发送至数据处理平台；所述的数据处理平台用于对家居环境感知数据进行处理，向设备控制器发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户终端访问数据处理平台获得家居环境感知数据，并发送控制请求至数据处理平台。本发明专利技术实现了家居设备的无线智能调控。

【技术实现步骤摘要】
一种智能家居设备无线调控系统
本专利技术涉及智能家居领域，具体涉及一种智能家居设备无线调控系统。
技术介绍
智能家居中，设置的家居设备能够接收用户在住宅内或者远程的控制指令。目前在用户家庭中出现的家居设备的种类和数量越来越多，如智能电视、智能冰箱、智能空调等。如何实现对家居设备的智能调控，是亟待解决的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种智能家居设备无线调控系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种智能家居设备无线调控系统，包括数据处理平台、家居环境感知监测模块、设备控制器和用户终端；所述的家居环境感知监测模块、设备控制器、用户终端均与数据处理平台通信连接；所述的家居环境感知监测模块用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境感知数据并发送至数据处理平台；所述的数据处理平台用于对家居环境感知数据进行处理，判断家居环境感知数据是否满足预设的家居环境感知数据阈值条件，当某一家居环境感知数据不满足预设的家居环境感知数据条件时，向设备控制器发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户终端访问数据处理平台获得家居环境感知数据，并发送控制请求至数据处理平台，数据处理平台根据控制请求向设备控制器发送相应的控制指令。本专利技术的有益效果为：基于无线传感器网络获取家居环境感知数据，并对家居环境感知数据进行分析处理，根据分析处理结果智能化控制或者远程控制家居设备的运作，实现了家居设备的无线智能调控，灵活性良好、维护维修方便、扩展功能较高、智能化程度良好。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1本专利技术的结构框图；图2是本专利技术数据处理平台的连接框图。附图标记：数据处理平台1、家居环境感知监测模块2、设备控制器3、用户终端4、微处理器单元10、显示单元20、无线通信单元30、控制指令生成单元40、数据存储单元50。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1、图2，本实施例提供的一种智能家居设备无线调控系统，包括数据处理平台1、家居环境感知监测模块2、设备控制器3和用户终端4；所述的家居环境感知监测模块2、设备控制器3、用户终端4均与数据处理平台1通信连接；所述的家居环境感知监测模块2用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境感知数据并发送至数据处理平台1；所述的数据处理平台1用于对家居环境感知数据进行处理，判断家居环境感知数据是否满足预设的家居环境感知数据阈值条件，当某一家居环境感知数据不满足预设的家居环境感知数据条件时，向设备控制器3发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户终端4访问数据处理平台1获得家居环境感知数据，并发送控制请求至数据处理平台1，数据处理平台1根据控制请求向设备控制器3发送相应的控制指令。优选地，所述家居环境感知数据包括家居内温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、二氧化硫浓度、臭氧浓度、可吸入颗粒浓度；所述家居设备包括空调设备、加湿设备、灯光设备、空气加湿器、臭氧呼吸机、智能百叶窗、电源控制开关。控制相应的家居设备运作，例如，当所述温湿度小于预设的最低温湿度时，设备控制器3控制所述空调设备和加湿设备开启，当所述光照强度小于预设的最低光照强度时，控制所述灯光设备开启。优选地，所述数据处理平台1包括用于对家居环境感知数据进行处理的微处理器单元10、用于将微处理器单元10处理得到的家居环境感知数据进行显示的显示单元20、用于与家居环境感知监测模块和设备控制器3相互通信的无线通信单元30。优选地，所述数据处理平台1还包括控制指令生成单元40，用于在家居环境感知数据不满足预设的家居环境感知数据条件时，向设备控制器3发送控制指令；还包括用于存储家居环境感知数据和家居环境感知数据条件的数据存储单元50。优选地，所述的用户终端4为手机、平板或电脑。优选地，所述的数据处理平台1为计算机或云服务器。本专利技术上述实施例设计的智能家居设备调控系统能够实时获取家居环境感知数据，并对家居环境感知数据进行分析处理，根据分析处理结果智能化控制或者远程控制家居设备的运作，实现了家居设备的智能调控，灵活性良好、维护维修方便、扩展功能较高、智能化程度良好。优选地，所述的家居环境感知监测模块2包括环境感知监测节点、簇头节点、基站设备，环境感知监测节点用于采集家居环境感知数据，并将采集的家居环境感知数据发送至所在簇内的簇头节点，簇头节点用于接收簇内的环境感知监测节点发送的家居环境感知数据，并将家居环境感知数据发送至基站设备；基站设备用于收集和融合家居环境感知数据，通过以太网将家居环境感知数据上传至数据处理平台1。优选地，无线传感器网络初始化时，环境感知监测节点进行分簇，具体为：(1)为每个环境感知监测节点分配一个群落，则共有N个群落，对于每个环境感知监测节点，计算其与各邻居环境感知监测节点之间的连接强度，确定最大连接强度，若最大连接强度为0，则环境感知监测节点不动，若最大连接强度为正值，则将环境感知监测节点从所在群落移除，并将其加入到最大连接强度对应的邻居环境感知监测节点的群落中，重复该过程，直至群落不再变化，最终得到初始化的群落结构，其中连接强度的计算公式定义为：式中，Lij表示环境感知监测节点i与其邻居环境感知监测节点j之间的连接强度，Sij表示环境感知监测节点i与其邻居环境感知监测节点j之间距离，ni为环境感知监测节点i的邻居环境感知监测节点数目，f(i,j)为设定的群落判定函数，若i,j属于同个群落，则f(i,j)＝0，若i,j属于不同的群落，则f(i,j)＝1；(2)对于初始化的群落结构中的每个群落，按照下列公式计算群落与其邻居群落之间的相关程度，确定最大相关程度，若最大相关程度为负值，则该群落不动，若最大相关程度为正值，则将该群落加入到最大相关程度对应的群落中，重复该过程，直至群落中环境感知监测节点的组成不再变化，从而完成环境感知监测节点的分簇：式中，LAB表示群落A与其邻居群落B之间的相关程度，Sab表示群落A的环境感知监测节点与其邻居群落B的环境感知监测节点之间的距离，UT为设定的相关程度阈值。本实施例利用环境感知监测节点之间的连通关系进行群落划分，最终得到的群落数目即为簇的数目，且簇内环境感知监测节点联系紧密，簇间环境感知监测节点联系稀疏，利用上述方式进行分簇，使得簇成员的数目更加合理，能够进一步平衡簇内和簇间通信。优选地，分簇后簇内环境感知监测节点轮流竞选为簇头节点，竞选时簇内环境感知监测节点按照下列公式计算自身当选为簇头节点的概率，概率最大的环境感知监测节点当选为簇头节点：式中，Qh表示簇内环境感知监测节点h当选为簇头节点的概率，Gh和Mh分别为h的当前剩余能量和在通信距离内的邻居环境感知监测节点数目，k为h所在簇内的其他环境感知监测节点，Nh为h所在簇内的环境感知监测节点数目，Gk和Mk分别为k的当前剩余能量和在通信距离内的邻居环境感知监测节点数目。分簇后簇内环境感知监测节点根据一定的概率轮流当选为簇头节点，能够平衡簇内环境感知监测节点的能耗，按照上述公式确定簇内环境感知监测节点当选为簇头节点的概率，能够使得能量更高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能家居设备无线调控系统，其特征是，包括数据处理平台、家居环境感知监测模块、设备控制器和用户终端；所述的家居环境感知监测模块、设备控制器、用户终端均与数据处理平台通信连接；所述的家居环境感知监测模块用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境感知数据并发送至数据处理平台；所述的数据处理平台用于对家居环境感知数据进行处理，判断家居环境感知数据是否满足预设的家居环境感知数据阈值条件，当某一家居环境感知数据不满足预设的家居环境感知数据条件时，向设备控制器发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户终端访问数据处理平台获得家居环境感知数据，并发送控制请求至数据处理平台，数据处理平台根据控制请求向设备控制器发送相应的控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种智能家居设备无线调控系统，其特征是，包括数据处理平台、家居环境感知监测模块、设备控制器和用户终端；所述的家居环境感知监测模块、设备控制器、用户终端均与数据处理平台通信连接；所述的家居环境感知监测模块用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境感知数据并发送至数据处理平台；所述的数据处理平台用于对家居环境感知数据进行处理，判断家居环境感知数据是否满足预设的家居环境感知数据阈值条件，当某一家居环境感知数据不满足预设的家居环境感知数据条件时，向设备控制器发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户终端访问数据处理平台获得家居环境感知数据，并发送控制请求至数据处理平台，数据处理平台根据控制请求向设备控制器发送相应的控制指令。2.根据权利要求1所述的一种智能家居设备无线调控系统，其特征是，所述数据处理平台包括用于对家居环境感知数据进行处理的微处理器单元、用于将微处理器单元处理得到的家居环境感知数据进行显示的显示单元、用于与家居环境感知监测模块和设备控制器相互通信的无线通信单元。3.根据权利要求2所述的一种智能家居设备无线调控系统，其特征是，所述数据处理平台还包括控制指令生成单元，用于在家居环境感知数据不满足预设的家居环境感知数据条件时，向设备控制器发送控制指令；还包括用于存储家居环境感知数据和家居环境感知数据条件的数据存储单元。4.根据权利要求1所述的一种智能家居设备无线调控系统，其特征是，所述的家居环境感知监测模块包括环境感知监测节点、簇头节点、基站设备，环境感知监测节点用于采集家居环境感知数据，并将采集的家居环境感知数据发送至所在簇内的簇头节点，簇头节点用于接收簇内的环境感知监测节点发送的家居环境感知数据，并将家居环境感知数据发送至基站设备；基站设备用于收集和融合家居环境感知数据，通过以太网将家居环境感知数据上传至数据处理平台。5.根据权利要求4所述的一种智能家居设备无线调控系统，其特征是，无线传感器网络初始化时，环境感知监测节点进行分簇，具体为：(1)为每个环境感知监测节点分配一个群落，则共有N个群落，对于每个环境感知监测节点，计算其与各邻居环境感知监测节点之间的连接强度，确定最大连接强度，若最大连接强度为0，则环境感知监测节点不动，若最大连接强度为正值，则将环境感知监测节...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘金文，
申请(专利权)人：潘金文，
类型：发明
国别省市：广东,44