技术领域本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居及控制方法。
背景技术：
在普通室内生活中，由于装修材料质量的良莠不齐，有些装修材料的有害物质没有得到有效控制，致使室内的空气存在严重的污染，加之现在大气污染的影响，如PM2.5等微小颗粒物，迫使居民选择长期关闭窗户，尽量减少外界污染物。目前市面上有许多室内空气质量检测器和空气净化器，两者是相分离的，要么只存在空气检测功能，要么只存在空气净化功能，而且空气净化器的过滤层单一，容易造成室内空气净化不彻底，用户不能实时了解室内空气质量的信息，造成净化而不放心的情况。例如在已有的技术中，2004-02-25公开的，公开号为1477387A的中国发明，名称为“室内空气检测、净化装置”，主要采用手动控制装置的运转，采用模拟信号的传感器检测较大粒径的微尘和空气质量，仅显示污染程度，而对空气的各种污染物没有定性和定量。2012-08-29公开的，公开号为202403348U的中国实用新型专利，名称为“一种室内空气检测及净化系统”，其对室内空气只检测微尘和有机气体，检测器和过滤器采用的是分别控制，集成化不够。2015-07-08公开的，公开号为204461485U的中国实用新型专利，名称为“一种基于物联网的空气质量检测系统”，以及2015-06-07公开的，公开号为204406172U的中国实用新型专利，名称为“一种基于物联网的家居空气质量检测系统”，还有2013-12-11公开的，公开号为203338099U的中国实用新型专利，名称为“智能家居检测及控制系统”，都能对室内空气中的微尘浓度和有害气体浓度进行检测，但不能同时实现多种有害气体的实时检测及快速净化。2014-10-08公开的，公开号为104090551A的中国发明专利，名称为“一种用于空气净化的智能家居控制系统”，该系统的检测装置与净化装置是相分离的，随着物联网技术的发展和完善，物联网的高经济效益、低成本等好处逐渐被大众熟悉，因此设计一种基于物联网技术，能够实现用户网络的远程监控，同时实现室内空气质量实时检测、净化的智能家居显得尤为重要。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述不足，本发明专利提供一种基于物联网技术，实现室内空气质量数据的实时检测、净化的智能家居，用于解决现有技术中存在的缺乏基于物联网技术来实现室内空气质量实时检测、净化的智能家居的缺陷。本发明专利的另一个目的还在于提供一种基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居的控制方法。为解决上述技术问题，实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居，包括检测模块，处理模块和净化模块；所述净化模块开启后用于对室内空气进行净化；所述检测模块开启后用于实时检测室内的空气质量，获得空气质量数据，并将空气质量数据传给处理模块；所述处理模块包括处理单元和应用单元，处理单元用于接收并处理来自检测模块的空气质量数据，并将处理后的数据传给应用单元，应用单元用于显示来自处理单元的数据并控制检测模块和净化模块开启或关闭。作为上述方案的进一步优化，所述处理模块的处理单元包括中央处理器，无线模块和服务器；所述中央处理器用于接收并存储来自所述检测模块的空气质量数据，并设有上传时间间隔，每当上传时间间隔到达时，中央处理器将接收到的来自所述检测模块的空气质量数据打包，并通过无线模块上传给所述服务器，服务器对来自中央处理器的空气质量数据进行二次处理，并上传给应用单元。作为上述方案的进一步优化，所述“服务器对来自中央处理器的空气质量数据进行二次处理”具体为服务器设有过滤阀值，服务器将接收到的空气质量数据进行平均运算得到第一平均值，将数据中数值大于第一平均值+过滤阀值或小于第一平均值-过滤阀值的数据滤除，然后将滤除后剩余的数据进行平均运算得到第二平均值，保存第二平均值。作为上述方案的进一步优化，所述应用单元包括LED显示屏，LED显示屏用于显示来自处理单元的数据，LED显示屏上还设有检测模块和净化模块的启动键，用户通过启动键控制检测模块和净化模块开启或关闭。作为上述方案的进一步优化，所述应用单元包括安装在通讯终端上的软件程序，通讯终端通过软件程序读取并显示来自处理单元的数据，用户通过通讯终端上的软件程序控制检测模块和净化模块开启或关闭。作为上述方案的进一步优化，用户通过注册使用通讯终端上的软件程序，获取来自处理单元的数据，控制检测模块和净化模块开启或关闭。作为上述方案的进一步优化，所述检测模块包括PM2.5传感器、甲醛传感器、TVOC传感器、甲烷传感器和温湿度传感器；PM2.5传感器用于实时检测室内PM2.5的浓度；甲醛传感器用于实时检测室内甲醛的含量；TVOC传感器用于实时检测室内可挥发性有机物的含量；甲烷传感器用于实时检测室内甲烷的含量；温湿度传感器用于实时检测室内的温度和湿度。作为上述方案的进一步优化，所述甲烷传感器检测到的数据异常，处理单元向用户终端发出报警信号进行报警。作为上述方案的进一步优化，所述净化模块包括银离子过滤层、冷触媒过滤层、HIMOP过滤层、HEPA过滤层和活性炭过滤层。基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居的控制方法，在上述的基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居上运行，包括如下步骤：1）处理模块的应用单元启动检测模块；2）检测模块实时检测室内的空气质量，获得空气质量数据，并将空气质量数据传给处理模块中处理单元的中央处理器；3）每当上传时间间隔到达时，中央处理器将接收到的来自检测模块的空气质量数据打包，并通过无线模块上传给服务器；4）服务器将接收到的空气质量数据进行平均运算得到第一平均值，将数据中数值大于第一平均值+过滤阀值或小于第一平均值-过滤阀值的数据滤除，然后将滤除后剩余的数据进行平均运算得到第二平均值，保存第二平均值；5）服务器判断当前空气质量数据的第二平均值是否处在设定的空气质量标准范围内；如果不是，服务器向中央处理器返回启动信号，控制中央处理器启动净化模块，返回步骤1。相比于现有技术，本发明具有如下优点：1、该智能家居，实现了在同时对室内空气进行检测和净化的功能，且该智能家居实现室内空气质量数据的实时采集与传输，用户也能实时了解室内的空气质量情况。2、该智能家居采用了智能处理和智能控制技术，使得空气净化得更加合理和彻底。3、该智能家居能够对室内气体进行定性定量的检测。4、该智能家居设有人机交互功能，用户可手动或自动控制检测模块和净化模块开启。5、该智能家居以物联网技术为依托，采用模块化设计、结合多传感器数据融合技术，设计室内空气检测与净化系统。6、该智能家居开发用户客户端（即加载在移动终端上的软件程序），用户客户端通过网络访问服务器，读取室内空气质量的信息，远程控制检测模块和净化模块的开启与关闭。7、该智能家居净化模块采用银离子过滤层、冷触媒过滤层、HIMOP过滤层、HEPA过滤层和活性炭过滤层。8、基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居的控制方法，可以实现对室内空气自动检测和净化，使得室内实时保持在良好的空气环境下。附图说明图1为实施例中基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居的功能模块图。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例：基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居（即智能家居系统），如图1所示，包括检测模块，处理模块和净化模块；所述净化模块开启后用于对室内空气进行净化；所述检测模块开启后用于实时检测室内的空气质量，获得空气质量数据，并将空气质量数据传给处理模块；所述处理模块包括处理单元和应用单元，处理单元用于接收并处理来自检测模块的空气质量数据，并将处理后的数据传给应用单元，应用单元用于显示来自处理单元的数据并控制检测模块和净化模块开启或关闭。该智能家居，检测模块对室内空气进行实时检测，处理模块通过对检测模块检测的空气质量数据进行处理后，控制净化模块开启或关闭，实现了在同时对室内空气进行检测和净化的功能，且该智能家居实现室内空气质量数据的实时采集与传输，用户也能实时了解室内的空气质量情况。同时该智能家居中处理模块是对检测模块中检测到的大量数据进行处理后才判断是否开启净化模块，采用了智能处理和智能控制技术，使得空气净化得更加合理和彻底。具体实施时，净化模块可根据当前的空气质量情况进行工作档位调节。例如，工作档位可设有静音挡，普通挡，加快挡。如果当前的空气质量情况较好时，净化模块可设置在静音挡下工作，这样既能净化空气同时也会减少噪音的产生。如果当前的空气质量情况较差时，净化模块可设置在加快挡下工作，这样可以缩短空气净化的时间，使得室内空气能在短时间内恢复到较好的空气环境中。另外净化模块也可以设为手动控制开启或自动控制开启，手动控制开启供用户在必要的时候手动控制净化模块开启，自动控制开启供处理模块根据当前空气质量情况自动控制净化模块开启。所述处理模块的处理单元包括中央处理器，无线模块和服务器；所述中央处理器用于接收并存储来自所述检测模块的空气质量数据，并设有上传时间间隔，每当上传时间间隔到达时，中央处理器将接收到的来自所述检测模块的空气质量数据打包，并通过无线模块连接网络上传给所述服务器，服务器对来自中央处理器的空气质量数据进行二次处理，并上传给应用单元。具体实施时，中央处理器为ARM7微处理器，也可以为ARM系列的其他微处理器，例如型号STM32-103VT。上传时间间隔可根据实际情况而定，可定为5分钟，10分钟，30分钟等。中央处理器将大量数据传给服务器时，服务器可通过云计算对数据进行处理，使得得到的空气质量信息更加全面。所述“服务器对来自中央处理器的空气质量数据进行二次处理”具体为服务器设有过滤阀值，服务器将接收到的空气质量数据进行平均运算得到第一平均值，将数据中数值大于第一平均值+过滤阀值或小于第一平均值-过滤阀值的数据滤除，然后将滤除后剩余的数据进行平均运算得到第二平均值，保存第二平均值。服务器随中央处理器上传的数据进行过滤，使得获得的空气质量信息更加合理。另外为了方便应用单元进行显示，服务器还可以对最终获得的空气质量数据进行格式转换，转换为应用单元可以显示的格式。过滤阀值的确定可根据整个智能家居的检测误差进行确定。第二平均值可以保存一个月，供移动终端查看。所述应用单元包括LED显示屏，LED显示屏用于显示来自处理单元的数据，LED显示屏上还设有检测模块和净化模块的启动键，用户通过启动键控制检测模块和净化模块开启或关闭。所述应用单元包括安装在通讯终端上的软件程序（如计算机软件、手机APP），通讯终端通过软件程序读取并显示来自处理单元的数据，用户通过通讯终端上的软件程序（即用户客户端）控制检测模块和净化模块开启或关闭。其中通讯终端可以为手机，计算机等。应用单元上设有人机交互界面，用户通过人机交互界面和LED显示屏或软件程序控制检测模块和净化模块运转，对空气进行净化。具体实施时，用户通过注册使用通讯终端上的软件程序，进行用户认证，只有在软件程序中的用户认证成功后，用户才能获取来自处理单元的数据，控制检测模块和净化模块开启或关闭。即用户通过注册使用通讯终端上的软件程序，获取来自处理单元的数据，控制检测模块和净化模块开启或关闭。这样能够防止他人对检测模块和净化模块的控制。所述检测模块包括PM2.5（细颗粒物缩写）传感器、甲醛传感器、TVOC传感器、甲烷传感器和温湿度传感器；PM2.5传感器用于实时检测室内PM2.5的浓度；甲醛传感器用于实时检测室内甲醛的含量；TVOC传感器用于实时检测室内可挥发性有机物的含量；甲烷传感器用于实时检测室内甲烷的含量；温湿度传感器用于实时检测室内的温度和湿度。每一个传感器针对性的检测一种室内气体的质量信息，定性定量的检测；传感器输出的是数字信号；检测同一种气体传感器的型号可以不同。所述的传感器通过数据总线与中央处理器相连接。所述甲烷传感器检测到的数据异常，处理单元向软件程序发出报警信号进行报警。所述净化模块包括银离子过滤层、冷触媒过滤层、HIMOP过滤层、HEPA（高效空气过滤器缩写）过滤层和活性炭过滤层。过滤层本身无毒无害，不会产生二次污染；银离子过滤层具有抗菌性好高、安全环保以及无色无味、无毒无害；冷触媒过滤层可以吸收空气中可挥发性有机气体；HIMOP（高效能的复合强氧化陶瓷颗粒缩写）过滤层其表面布满了蜂窝状的磁极孔径，能够迅速的捕捉由于人体呼吸、抽烟、装修材料、家庭垃圾、厨房油烟、燃煤等导致的室内空气污染物，如甲醛、苯、TVOC（有机气态物质缩写）、氨气、二氧化硫、PM2.5等对人体有巨大危害的气体和空气悬浮颗粒无，并能迅速的破坏其分子结构，将其氧化为二氧化碳和水，从根本上高效分解有害气体，尤其是对于甲醛，三小时即可使其达到国家标准（0.1mg/m3），从根本上杜绝二次污染；HEPA过滤层由叠片状硼硅微纤维制成，可以有效去除至少97.00%的空中微粒（直径0.3μm)；活性炭过滤层具有高效的吸附性能，去除挥发性有机化合物甲醛、甲苯、硫化氢、氯苯和空气中的污染物，可在一定风量下除臭、除异味，净化环境。该智能家居解决了现有技术中空气净化器存在的过滤层单一，容易造成室内空气净化不彻底的问题。基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居的控制方法，在上述的基于物联网的室内空气检测与净化的智能家居上运行，包括如下步骤：1）处理模块的应用单元启动检测模块；具体实施时，通过LED显示屏可以直接开启检测模块或净化模块，也可以通过通讯终端上的软件程序启动检测模块或净化模块；2）检测模块实时检测室内的空气质量，获得空气质量数据，并将空气质量数据传给处理模块中处理单元的中央处理器；3）每当上传时间间隔到达时，中央处理器将接收到的来自检测模块的空气质量数据打包，并通过无线模块上传给服务器；4）服务器将接收到的空气质量数据进行平均运算得到第一平均值，将数据中数值大于第一平均值+过滤阀值或小于第一平均值-过滤阀值的数据滤除，然后将滤除后剩余的数据进行平均运算得到第二平均值，保存第二平均值；5）服务器判断当前空气质量数据的第二平均值是否处在设定的空气质量标准范围内；如果不是，服务器向中央处理器返回启动信号，控制中央处理器启动净化模块；如果是，服务器则不返回信号。该方法可以实现对室内空气自动检测和净化，使得室内实时保持在良好的空气环境下。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。