本發(fā)明涉及一種智慧小鎮(zhèn)多維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，屬于智慧小鎮(zhèn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)今社會，智慧小鎮(zhèn)問題越來越受到社會大眾的關(guān)注。智慧小鎮(zhèn)融合了多種不同的數(shù)據(jù)，有必要采用不同的方式進(jìn)行控制，以便實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的整合處理，改善其使用效果，方便根據(jù)需要使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種智慧小鎮(zhèn)多維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)對智慧小鎮(zhèn)的實(shí)時監(jiān)控，系統(tǒng)基于zigbee技術(shù)和gprs網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠通過短信發(fā)出報(bào)警信息，接收遠(yuǎn)程指令；同時引入了多種傳感器，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等開發(fā)一套低成本、低功耗、易操作、高性能的包括預(yù)防非法人員入侵及智慧小鎮(zhèn)安全監(jiān)測功能的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，既可以滿足智慧小鎮(zhèn)的需要，又便于管理人員操作。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。

一種智慧小鎮(zhèn)多維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，包括智慧小鎮(zhèn)路由器和遠(yuǎn)程控制器，智慧小鎮(zhèn)路由器上連接有照明控制系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)，照明控制系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)上均連接有遠(yuǎn)程控制器；智慧小鎮(zhèn)路由器和遠(yuǎn)程控制器上連接有集中控制系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)包括觸摸屏、主控板、gprs模塊、移動設(shè)備、可視電話和控制電腦。

進(jìn)一步地，照明控制系統(tǒng)與智慧小鎮(zhèn)各照明燈上的zigbee單燈控制開關(guān)相連接；電機(jī)控制系統(tǒng)與智慧小鎮(zhèn)自動展示門窗上的電機(jī)zigbee控制器相連接；電器控制系統(tǒng)與智能電器上的zigbee無線模塊相連接；環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)與傳感器和探測器上的zigbee無線模塊相連接；智能安防監(jiān)測系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)及報(bào)警器上的zigbee無線模塊相連接。

進(jìn)一步地，上述照明控制系統(tǒng)中，設(shè)置有一個統(tǒng)一的開關(guān)控制器，可以在任意位置打開任意一盞智慧小鎮(zhèn)需要用的燈。當(dāng)然，也可以對任意一盞燈進(jìn)行調(diào)光控制，根據(jù)不同的環(huán)境，調(diào)整不同的光線。

進(jìn)一步地，上述電機(jī)控制系統(tǒng)中，將自動窗簾、遮陽板、自動展示門窗、自動水閘、自動氣體開關(guān)等連接在一起，使用一臺集成的控制系統(tǒng)，來把每一個擁有電機(jī)的產(chǎn)品組合起來使用；把裝有zigbee節(jié)點(diǎn)的電機(jī)產(chǎn)品統(tǒng)一組網(wǎng)，集成到一個電機(jī)控制系統(tǒng)中，智能控制，主動上報(bào)狀態(tài)，智能化管理。

進(jìn)一步地，上述電器控制系統(tǒng)中，運(yùn)用zigbee節(jié)點(diǎn)的電器，實(shí)時上報(bào)工作狀態(tài)信息，給管理人員以正確的電器工作狀態(tài)。

進(jìn)一步地，上述環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，各種嵌入zigbee節(jié)點(diǎn)的傳感器，通過組網(wǎng)等方式，為管理人員提供一個完整且實(shí)時的環(huán)境檢測報(bào)告。

進(jìn)一步地，上述安防控制系統(tǒng)，可以針對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，做到防盜安防，有助于實(shí)時監(jiān)控，提高監(jiān)控的效果和安全性。

進(jìn)一步地，上述智慧小鎮(zhèn)多維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)方案，以嵌入式系統(tǒng)主板為核心構(gòu)建網(wǎng)關(guān)設(shè)備，利用zigbee無線模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)和煙霧、溫濕度、可燃?xì)怏w等傳感器以及報(bào)警器的無線聯(lián)網(wǎng)；利用gprs模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程移動設(shè)備，如智能手機(jī)通信，及時傳輸報(bào)警信息，遠(yuǎn)程控制節(jié)點(diǎn)的開關(guān)并隨時了解其工作狀態(tài)。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)具有基于家庭局域網(wǎng)與手機(jī)移動網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的模塊設(shè)計(jì)，具體包括：①短信模塊設(shè)計(jì)：短信模塊是集sms、mms于一體的gprs模塊；②系統(tǒng)控制器系統(tǒng)擬采用8位微處理器，該處理器具有硬件資源豐富和速度快的特點(diǎn)，在各方面的性能均滿足系統(tǒng)的需要，其高性能，低功耗的特點(diǎn)使它在同類產(chǎn)品中具有較高的性價比；③zigbee收發(fā)器件：系統(tǒng)擬采用cc2530的zigbee無線模塊；cc2530集成單片機(jī)、adc、無線通信模塊于一體，組網(wǎng)性能更可靠，支持最新的zigbee協(xié)議，相對于cc2430等來說性能更優(yōu)，價格更低。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)硬件接口設(shè)計(jì)：zigbee無線模塊通過rs232接口與系統(tǒng)主板通過串口進(jìn)行通信；zigbee無線模塊之間以無線的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其中與傳感器相連的zigbee無線模塊利用其普通i/o端口作為傳感器信號的接收端口；與報(bào)警器相連的zigbee無線模塊利用其普通i/o端口作為控制信號的輸出端口。

進(jìn)一步度，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括傳感器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)，上位pc機(jī)軟件設(shè)計(jì)。整個系統(tǒng)軟件開發(fā)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，具體可分為兩部分：zigbee無線收發(fā)，短信收發(fā)。zigbee網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。無線通信的軟件設(shè)計(jì)主要包括：系統(tǒng)異常報(bào)警信號的傳輸和接收；arm處理器和zigbee無線模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸控制等。zigbee無線通信模塊分三個運(yùn)行模式：①與系統(tǒng)主板相連：用來接收其他zigbee無線模塊發(fā)送的報(bào)警信息和將主板給出的控制信息發(fā)送給其他zigbee無線模塊，是主板與外部設(shè)備進(jìn)行無線通信的核心樞紐；②與報(bào)警器相連，置于接收狀態(tài)。當(dāng)接收到網(wǎng)關(guān)zigbee無線模塊發(fā)送過來的控制指令時，控制報(bào)警器報(bào)警；③與傳感器相連，置于發(fā)送狀態(tài)。當(dāng)zigbee無線模塊接收到傳感器的報(bào)警信號時，將報(bào)警信號發(fā)送給網(wǎng)關(guān)zigbee無線模塊。

該發(fā)明的有益效果在于：該發(fā)明能針對智慧小鎮(zhèn)，通過傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，從而及時將智慧小鎮(zhèn)信息通知管理人員；將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、檢測系統(tǒng)、防盜入侵系統(tǒng)相結(jié)合，最大程度的方便了智慧小鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)融合和控制，能夠更加有效地控制智慧小鎮(zhèn)的安全隱患。本系統(tǒng)具有低功耗、低成本、易維護(hù)、易擴(kuò)展、安裝方便、使用簡單、高可靠等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。

如圖1所示的智慧小鎮(zhèn)多維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，包括智慧小鎮(zhèn)路由器和遠(yuǎn)程控制器，智慧小鎮(zhèn)路由器上連接有照明控制系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)，照明控制系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)上均連接有遠(yuǎn)程控制器；智慧小鎮(zhèn)路由器和遠(yuǎn)程控制器上連接有集中控制系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)包括觸摸屏、主控板、gprs模塊、移動設(shè)備、可視電話和控制電腦。

照明控制系統(tǒng)與智慧小鎮(zhèn)各照明燈上的zigbee單燈控制開關(guān)相連接；電機(jī)控制系統(tǒng)與智慧小鎮(zhèn)自動展示門窗上的電機(jī)zigbee控制器相連接；電器控制系統(tǒng)與智能電器上的zigbee無線模塊相連接；環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)與傳感器和探測器上的zigbee無線模塊相連接；智能安防監(jiān)測系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)及報(bào)警器上的zigbee無線模塊相連接。

上述照明控制系統(tǒng)中，設(shè)置有一個統(tǒng)一的開關(guān)控制器，可以在任意位置打開任意一盞智慧小鎮(zhèn)需要用的燈。當(dāng)然，也可以對任意一盞燈進(jìn)行調(diào)光控制，根據(jù)不同的環(huán)境，調(diào)整不同的光線。

上述電機(jī)控制系統(tǒng)中，將自動窗簾、遮陽板、自動展示門窗、自動水閘、自動氣體開關(guān)等連接在一起，使用一臺集成的控制系統(tǒng)，來把每一個擁有電機(jī)的產(chǎn)品組合起來使用。把裝有zigbee節(jié)點(diǎn)的電機(jī)產(chǎn)品統(tǒng)一組網(wǎng)，集成到一個電機(jī)控制系統(tǒng)中，智能控制，主動上報(bào)狀態(tài)，智能化管理。

上述電器控制系統(tǒng)中，運(yùn)用zigbee節(jié)點(diǎn)的電器，實(shí)時上報(bào)工作狀態(tài)信息，給管理人員以正確的電器工作狀態(tài)。

上述環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，各種嵌入zigbee節(jié)點(diǎn)的傳感器，通過組網(wǎng)等方式，為管理人員提供一個完整且實(shí)時的環(huán)境檢測報(bào)告，可以針對pm顆粒物、有毒氣體等監(jiān)控。

上述安防控制系統(tǒng)，可以針對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，做到防盜安防，有助于實(shí)時監(jiān)控，提高監(jiān)控的效果和安全性。

上述智慧小鎮(zhèn)多維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)方案，以嵌入式系統(tǒng)主板為核心構(gòu)建網(wǎng)關(guān)設(shè)備，利用zigbee無線模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)和煙霧、溫濕度、可燃?xì)怏w等傳感器以及報(bào)警器的無線聯(lián)網(wǎng)；利用gprs模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程移動設(shè)備，如智能手機(jī)通信，及時傳輸報(bào)警信息，遠(yuǎn)程控制節(jié)點(diǎn)的開關(guān)并隨時了解其工作狀態(tài)。

系統(tǒng)具有基于家庭局域網(wǎng)與手機(jī)移動網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的模塊設(shè)計(jì)，內(nèi)部電路包括：①短信模塊設(shè)計(jì)：短信模塊是集sms、mms于一體的gprs模塊；②系統(tǒng)控制器系統(tǒng)擬采用8位微處理器，該處理器具有硬件資源豐富和速度快的特點(diǎn)，在各方面的性能均滿足系統(tǒng)的需要，其高性能，低功耗的特點(diǎn)使它在同類產(chǎn)品中具有較高的性價比；③zigbee收發(fā)器件：系統(tǒng)擬采用cc2530的zigbee無線模塊。cc2530集成單片機(jī)、adc、無線通信模塊于一體，組網(wǎng)性能更可靠，支持最新的zigbee協(xié)議，相對于cc2430等來說性能更優(yōu)，價格更低。

系統(tǒng)硬件接口設(shè)計(jì)：zigbee無線模塊通過rs232接口與系統(tǒng)主板通過串口進(jìn)行通信；zigbee無線模塊之間以無線的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其中與傳感器相連的zigbee無線模塊利用其普通i/o端口作為傳感器信號的接收端口；與報(bào)警器相連的zigbee無線模塊利用其普通i/o端口作為控制信號的輸出端口。

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括傳感器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)，上位pc機(jī)軟件設(shè)計(jì)。整個系統(tǒng)軟件開發(fā)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，具體可分為兩部分：zigbee無線收發(fā)，短信收發(fā)。zigbee網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。無線通信的軟件設(shè)計(jì)主要包括：系統(tǒng)異常報(bào)警信號的傳輸和接收；arm處理器和zigbee無線模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸控制等。zigbee無線通信模塊分三個運(yùn)行模式：①與系統(tǒng)主板相連：用來接收其他zigbee無線模塊發(fā)送的報(bào)警信息和將主板給出的控制信息發(fā)送給其他zigbee無線模塊，是主板與外部設(shè)備進(jìn)行無線通信的核心樞紐；②與報(bào)警器相連，置于接收狀態(tài)。當(dāng)接收到網(wǎng)關(guān)zigbee無線模塊發(fā)送過來的控制指令時，控制報(bào)警器報(bào)警；③與傳感器相連，置于發(fā)送狀態(tài)。當(dāng)zigbee無線模塊接收到傳感器的報(bào)警信號時，將報(bào)警信號發(fā)送給網(wǎng)關(guān)zigbee無線模塊。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。