多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，包括安全報警模塊、信息處理模塊、家電控制模塊和用戶操作模塊，提供多種操作方式，且解決了智能家居功能拓展升級換代難的問題。進一步的，提供多種工作模式，用戶可以根據(jù)家居習慣進行功能設定，防止頻繁報警的出現(xiàn)和漏報。
【專利說明】多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]智能家居飛速發(fā)展，智能家居行業(yè)規(guī)范尚未制定統(tǒng)一，各個模塊兼容性差、可擴展性能差，難以增加單一模塊進行功能擴展，也不可能做到低成本、節(jié)能地進行產(chǎn)品升級換代。同時，伴隨科技發(fā)展，用戶對于智能家居的操作方式類型提出越來越高的要求。傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)，一般提供單一的觸屏操作或者鍵盤操作，少數(shù)出現(xiàn)手機端操作。這限制了用戶操作智能家居的范圍，使用上存在不便捷。此外，現(xiàn)有智能家居工作模式單一，用戶不能夠個性化設定功能，影響了用戶體驗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供一種多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，提供多種操作方式，且解決了智能家居功能拓展升級換代難的問題。進一步的，提供多種工作模式，用戶可以根據(jù)家居習慣進行功能設定，防止頻繁報警的出現(xiàn)和漏報。
[0004]為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):
多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，包括安全報警模塊、信息處理模塊、家電控制模塊和用戶操作模塊，其中，
安全報警模塊包括:火災報警單元、漏水報警單元、煤氣泄漏報警單元、緊急報警單元、門禁報警單元、非法入侵報警單元和暖氣爆裂報警單元；
信息處理模塊包括相連的ZigBee單元和總體控制器；
家電控制模塊包括:熱水器溫度控制單元、空調(diào)控制單元、廚房家電控制單元、電視、電腦開關控制單元和燈光控制單元；
用戶操作模塊包括分別與總體控制器相連的觸摸屏單元、按鍵單元、GSM/GPRS單元和W1-Fi單元；
所述安全報警模塊的各個單元分別與ZigBee單元相連；
所述ZigBee單元分別與家電控制模塊的各個單元相連；
總體控制器接收安全報警模塊采集的信息并控制家電控制模塊的工作，總體控制器通過用戶操作模塊與用戶進行信息交互。
[0005]優(yōu)選，火災報警單元包括分別與總體控制器相連的紅外傳感器、煙霧傳感器和溫度傳感器，實現(xiàn)火災報警。漏水報警單元包括水浸傳感器，實現(xiàn)漏水報警。煤氣泄漏報警單元包括C0\CH4傳感器，實現(xiàn)煤氣泄漏報警。緊急報警單元包括相連的振動傳感器和紅外傳感器，實現(xiàn)對地震和戶外突發(fā)火災報警。門禁報警單元包括人體識別器，實現(xiàn)戶主識別，自動開門。非法入侵報警單元包括相連的人體識別器和紅外傳感器，實現(xiàn)對非法入侵的報警。暖氣爆裂報警單元包括相連的水浸傳感器和溫度傳感器，實現(xiàn)冬季對暖氣監(jiān)控。
[0006]ZigBee單元實現(xiàn)各個報警單元和總體控制器之間的信息傳輸以及總體控制器對各個家電控制信息的傳輸。總體控制器實現(xiàn)對各個傳感器傳輸?shù)男畔⒌姆治鎏幚?，發(fā)送給各個家電控制的信息，同時處理來自用戶操作模塊戶主輸入的信息，并發(fā)送系統(tǒng)信息顯示在觸摸屏上。熱水器溫度控制單元可以實現(xiàn)對熱水器溫度的調(diào)整和設定。空調(diào)控制單元可以實現(xiàn)對空調(diào)開關的控制以及溫度設定。廚房家電控制單元可以實現(xiàn)對廚房家電開關的控制。燈光控制單元可以實現(xiàn)對燈開關以及亮暗的調(diào)節(jié)。觸摸屏單元可以顯示整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)和各個報警單元的檢測信息，同時也可以實現(xiàn)戶主和總體控制器的信息交互。GSM\GPRS單元、W1-Fi單元提供了手機平臺和無線網(wǎng)絡對智能家居的操作，戶主可以通過手機以短信方式，也可以通過手機軟件對智能家居系統(tǒng)進行操作。也可以通過W1-Fi登錄系統(tǒng)網(wǎng)站，在輸入用戶名和密碼后，對智能家居進行操作。同時也可以通過手機和網(wǎng)絡，查詢智能家居信息。
[0007]進一步的，所述安全報警模塊的各個單元均設置至少兩個不同的報警閥值，通過設置安全報警模塊的每個單元的報警閥值實現(xiàn)系統(tǒng)的不同工作模式。方便用戶對系統(tǒng)的個性化設定。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
一、使用多操作方式對智能家居進行控制，給用戶體驗上帶來方便?？梢允覂?nèi)直接通過按鍵操作或觸摸屏操作，也可以遠程通過手機終端或者網(wǎng)絡終端實現(xiàn)遠程操作。
[0009]二、多模式工作方式，為用戶體驗帶來便利。用戶可以根據(jù)家居習慣進行功能設定，防止頻繁報警的出現(xiàn)和漏報，方便用戶對系統(tǒng)的個性化設定。
[0010]三、各個報警單元由傳感器組成，各個家電都由總體控制器統(tǒng)一發(fā)送命令。在功能拓展和產(chǎn)品升級換代時，僅僅需要按照ZigBee協(xié)議把新傳感器或者新控制家電進行地址信息編寫，對總體控制器軟件更新后即可完成功能拓展和產(chǎn)品升級，實現(xiàn)低成本、節(jié)能地進行產(chǎn)品升級換代，方便快捷，給用戶體驗中帶來舒適。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明的實物構(gòu)成示意圖；
圖3是含有傳感器的報警單元的簡單示意圖；
附圖的標記含義如下:
1:人體識別器；2:空調(diào)控制單元；3:濕度傳感器；4:煙霧傳感器；5:熱水器溫度控制單元；6:集成天線；7:燈光控制單元；8:按鍵；9:總體控制器；10:觸摸屏；11:C0\CH4傳感器；12:廚房家電控制單元；13:窗戶；14:電視、電腦開關控制單元；15:溫度傳感器；16:紅外傳感器；17:水浸傳感器；18:振動傳感器；19:聲光報警器。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0013]如圖1所示，多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)包括四大部分，即安全報警模塊、信息處理模塊、家電控制模塊和用戶操作模塊。其中各個模塊具體包括: 安全報警模塊包括:火災報警單元、漏水報警單元、煤氣泄漏報警單元、緊急報警單元、門禁報警單元、非法入侵報警單元和暖氣爆裂報警單元；
信息處理模塊包括相連的ZigBee單元和總體控制器9，總體控制器9通過ZigBee單元與安全報警模塊和家電控制模塊的各個單元進行通信；
家電控制模塊包括:熱水器溫度控制單元5、空調(diào)控制單元2、廚房家電控制單元12、電視、電腦開關控制單元14和燈光控制單元7 ；
用戶操作模塊包括分別與總體控制器9相連的觸摸屏10單元、按鍵單元、GSM/GPRS單元和W1-Fi單元；
所述安全報警模塊的各個單元(即火災報警單元、漏水報警單元、煤氣泄漏報警單元、緊急報警單元、門禁報警單元、非法入侵報警單元和暖氣爆裂報警單元)分別與ZigBee單元相連；
所述ZigBee單元分別與家電控制模塊的各個單元(即熱水器溫度控制單元5、空調(diào)控制單元2、廚房家電控制單元12、電視、電腦開關控制單元14和燈光控制單元7)相連；總體控制器9接收安全報警模塊采集的信息并控制家電控制模塊的工作，總體控制器9通過用戶操作模塊與用戶進行信息交互。
[0014]其中，優(yōu)選，火災報警單元包括分別與總體控制器相連的紅外傳感器16、煙霧傳感器4和溫度傳感器15，三者分別把數(shù)據(jù)傳輸給總體控制器，當煙霧傳感器4和溫度傳感器15超過報警閾值的時候，總體控制器發(fā)出報警信號，紅外傳感，16檢測是否有人在可能存在的火災附近。實現(xiàn)火災報警。漏水報警單元包括水浸傳感器17，實現(xiàn)漏水報警。煤氣泄漏報警單元包括C0\CH4傳感器11，CO傳感器是針對傳統(tǒng)的煤氣檢測，CH4傳感器是針對天然氣檢測，實現(xiàn)煤氣泄漏報警。緊急報警單元包括相連的振動傳感器18和紅外傳感器16，實現(xiàn)對地震和戶外突發(fā)火災報警。門禁報警單元包括人體識別器，實現(xiàn)戶主識別，自動開門。非法入侵報警單元包括相連的人體識別器I和紅外傳感器16，人體識別器I在識別人體輪廓后，判別人臉位置，從而進行人臉識別，實現(xiàn)對非法入侵的報警。暖氣爆裂報警單元包括相連的水浸傳感器17和溫度傳感器15，實現(xiàn)冬季對暖氣監(jiān)控。
[0015]其實物構(gòu)成示意圖如圖2所示，其中，每個實物安裝位置不是特別固定，用戶可以根據(jù)需要，增添固件，例如溫度傳感器15，可以在臥室、客廳、廚房等多個房間設置，顯示出各個屋子的溫度。但優(yōu)選，人體識別器I集成在可視門鈴之中，濕度傳感器3安裝在屋內(nèi)墻上，煙霧傳感器4安裝在房屋天花板上，集成天線6 (ZigBee單元、GSM\GPRS單元和W1-Fi單元三種天線集成)安裝在室外屋頂，C0\CH4傳感器11安裝在廚房天然氣或煤氣閥附近，溫度傳感器15安裝在室內(nèi)墻上，紅外傳感器16安裝在廚房易燃物體附近以及屋內(nèi)窗戶13邊緣(檢測是否有非法入侵)，水浸傳感器17安裝在供熱管線以及屋內(nèi)水管線附近，振動傳感器18安裝在室內(nèi)地板下。
[0016]每個含有傳感器的報警單元的簡單示意圖如圖3所示，由三部分組成，分別為相應的傳感器和無線發(fā)射和電源管理模塊。傳感器將數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射模塊傳輸給總體控制器9，總體控制器9對多個傳感器發(fā)射的數(shù)據(jù)進行分析處理，從而得出報警信息。以火災報警為例，當煙霧傳感器達到報警閾值時，總體控制器會檢測溫度傳感器的值是否達到報警閾值，當溫度傳感器發(fā)送報警信號時，通知用戶為火災。同時通過紅外傳感器檢測是否有人員在內(nèi)，檢測到報警信號，傳輸給用戶疑似火災現(xiàn)場，有人員存在。若總體控制器未檢測到溫度傳感器發(fā)送的報警信息，則檢測C0\CH4是否有報警信號發(fā)送，如果有，則為煤氣泄漏報警，將信息發(fā)送給用戶。如果C0\CH4沒有報警信號發(fā)送，則通知用戶為霧霾、細小顆粒等污染。即總體控制器對各個傳感器發(fā)送的信息，進行篩選處理，最終將分析的結(jié)果傳輸給用戶，并非直接將傳感器的數(shù)據(jù)傳輸給用戶。功能實現(xiàn)上，存在傳感器的數(shù)據(jù)交叉利用，這樣得出的報警信息可靠性、準確性都有明顯提升。
[0017]ZigBee單元實現(xiàn)各個報警單元和總體控制器9之間的信息傳輸以及總體控制器9對各個家電控制信息的傳輸。總體控制器9實現(xiàn)對各個傳感器傳輸?shù)男畔⒌姆治鎏幚?發(fā)送給各個家電控制的信息，同時處理來自用戶操作模塊戶主輸入的信息，并發(fā)送系統(tǒng)信息顯示在觸摸屏10上。熱水器溫度控制單元5可以實現(xiàn)對熱水器溫度的調(diào)整和設定。空調(diào)控制單元2可以實現(xiàn)對空調(diào)開關的控制以及溫度設定。廚房家電控制單元12可以實現(xiàn)對廚房家電開關的控制。燈光控制單元7可以實現(xiàn)對燈開關以及亮暗的調(diào)節(jié)。觸摸屏10單元可以顯示整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)和各個報警單元的檢測信息，同時也可以實現(xiàn)戶主和總體控制器9的信息交互。GSM\GPRS單元、W1-Fi單元提供了手機平臺和無線網(wǎng)絡對智能家居的操作，戶主可以通過手機以短信方式，也可以通過手機軟件對智能家居系統(tǒng)進行操作。也可以通過W1-Fi登錄系統(tǒng)網(wǎng)站，在輸入用戶名和密碼后，對智能家居進行操作。同時也可以通過手機和網(wǎng)絡，查詢智能家居信息。
[0018]各個報警單元僅僅由傳感器構(gòu)成，把所有的控制器都綜合到總體控制器9內(nèi)，通過ZigBee單元對各個傳感器進行地址編號，傳輸?shù)刂沸畔⒑蜖顟B(tài)信息給總體控制器9進行處理，同時ZigBee單元對各個控制單元進行地址編碼，總體控制器9通過發(fā)送不同的地址和命令信息給各個控制單元，實現(xiàn)對智能家居的控制執(zhí)行。在進行功能拓展時，接入新單元后，通過ZigBee單元對新單元進行地址設定，更新總體控制器9系統(tǒng)，即可完成工作初始化，完成功能拓展。不同的報警單元采用多傳感器協(xié)同工作方式對報警狀態(tài)進行判定，這極大的增加了報警的及時、準確和對警報類型的判定。比如，火災報警單元采用溫度傳感器15、紅外傳感器16、煙霧傳感器4發(fā)送給總體控制器9的信號進行判定，當紅外傳感器16檢測到熱源后進行預警，溫度傳感器15檢測到溫度上升，且煙霧傳感器4檢測到煙霧后，聲光報警器19進行聲光報警，總體控制器9接收安全報警模塊采集的信息，同時通過GSM/GPRS單元發(fā)送至用戶，也可以同步至網(wǎng)絡。
[0019]本發(fā)明設計了四種對智能家居的操作方式，分別是按鍵8操作、觸摸屏10操作、手機終端操作和W1-Fi網(wǎng)絡操作。用戶可以通過這四種方式實現(xiàn)對智能家居各個單元信息的檢測和對家電的控制。同時，總體控制器9會及時把各個智能家居單元的異常顯示在顯示屏，發(fā)送至手機終端，同時同步到網(wǎng)絡賬戶中。戶主可以遠程對智能家居進行控制。
[0020]安全報警模塊的各個單元均設置至少兩個不同的報警閥值，表I是三個不同的報警閥值，通過設置安全報警模塊的每個單元的報警閥值實現(xiàn)系統(tǒng)的不同工作模式，分別為:外出模式、回家模式、夜間模式、自定義模式、檢測模式和查詢模式，不同模式對各個傳感器的報警閥值不同，用戶可以對各個模式進行個性化設定，從而享受智能家居帶來的安全舒適。
[0021]表一傳感器類型I 第.一m第二閾值 I 第ξ纖
煙霧傳感器 I300?1000ρι.~lOOO^^WOpiM I高千 ZOOOpp.~ 溫度傳感器[3(Γ40攝氏度 4Τ50掇氐度I高子50攝氏度.................................1'SSS1........?......S'SWiS'l.................................^----.....1..............S"5SSS￥.....................................?#?—I———SIwiiiI—I—SS 涵麗 S—
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不同的工作模式主要針對報警單元而言，報警單元數(shù)據(jù)塊給出至少兩報警信息類型(分別對應不同的報警閥值)，由于全國各個地方在天氣、溫度、濕度以及具體用戶所處環(huán)境不同，可自行設定報警閥值。不同工作模式根據(jù)實際需要，設定不同的報警精度，減少誤報、漏報帶來的麻煩。同時用戶可以根據(jù)自身生活習慣，通過自定義模式，選擇不同報警模塊的精度，從而使生活更加舒適。檢測模式可以檢測各個報警模塊報警精度和工作情況。查詢模式，能夠觀測室內(nèi)各個家電控制的工作情況和報警單元的檢測結(jié)果。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
一、使用多操作方式對智能家居進行控制，給用戶體驗上帶來方便。可以室內(nèi)直接通過按鍵8操作或觸摸屏10操作，也可以遠程通過手機終端或者網(wǎng)絡終端實現(xiàn)遠程操作。
[0023]二、多模式工作方式，為用戶體驗帶來便利。用戶可以根據(jù)家居習慣進行功能設定，防止頻繁報警的出現(xiàn)和漏報，方便用戶對系統(tǒng)的個性化設定。
[0024]三、各個報警單元由傳感器組成，各個家電都由總體控制器9統(tǒng)一發(fā)送命令。在功能拓展和產(chǎn)品升級換代時，僅僅需要按照ZigBee協(xié)議把新傳感器或者新控制家電進行地址信息編寫，對總體控制器9軟件更新后即可完成功能拓展和產(chǎn)品升級，實現(xiàn)低成本、節(jié)能地進行產(chǎn)品升級換代，方便快捷，給用戶體驗中帶來舒適。
[0025]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或者等效流程變換，或者直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，包括安全報警模塊、信息處理模塊、家電控制模塊和用戶操作模塊，其中， 安全報警模塊包括:火災報警單元、漏水報警單元、煤氣泄漏報警單元、緊急報警單元、門禁報警單元、非法入侵報警單元和暖氣爆裂報警單元； 信息處理模塊包括相連的ZigBee單元和總體控制器； 家電控制模塊包括:熱水器溫度控制單元、空調(diào)控制單元、廚房家電控制單元、電視、電腦開關控制單元和燈光控制單元； 用戶操作模塊包括分別與總體控制器相連的觸摸屏單元、按鍵單元、GSM/GPRS單元和W1-Fi單元； 所述安全報警模塊的各個單元分別與ZigBee單元相連； 所述ZigBee單元分別與家電控制模塊的各個單元相連； 總體控制器接收安全報警模塊采集的信息并控制家電控制模塊的工作，總體控制器通過用戶操作模塊與用戶進行信息交互。
2.根據(jù)權利要求1所述的多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，所述火災報警單元包括分別與總體控制器相連的紅外傳感器、煙霧傳感器和溫度傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，所述漏水報警單元包括水浸傳感器，所述煤氣泄漏報警單元包括C0\CH4傳感器，所述緊急報警單元包括相連的振動傳感器和紅外傳感器，所述門禁報警單元包括人體識別器，所述非法入侵報警單元包括相連的人體識別器和紅外傳感器，所述暖氣爆裂報警單元包括相連的水浸傳感器和溫度傳感器。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，總體控制器接收安全報警模塊采集的信息，同時通過GSM/GPRS單元發(fā)送至用戶。
5.根據(jù)權利要求4所述的多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，所述安全報警模塊的各個單元均設置至少兩個不同的報警閥值。
6.根據(jù)權利要求5所述的多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，通過設置安全報警模塊的每個單元的報警閥值實現(xiàn)系統(tǒng)的不同工作模式。
7.根據(jù)權利要求6所述的多操作方式的無線智能家居系統(tǒng)，其特征在于，所述工作模式分別為:外出模式、回家模式、夜間模式、自定義模式、檢測模式和查詢模式。
【文檔編號】G05B19/418GK104181889SQ201410405341
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權日:2014年8月18日
【發(fā)明者】劉魯濤, 郜麗鵬, 單輝宇 申請人:蘇州蕓芮懿電子科技有限公司