一种智慧家居综合信息处理系统的制作方法

本发明涉及一种智慧家居综合信息处理系统，属于物联网技术领域。

背景技术：

智能家居控制系统提供全方位的信息交换功能，并通过Internet及3G网络与外部保持音视频及数据信息交流，增强住宅的安全性、舒适性，可排除各种危险隐患。智能家居控制系统是以智能家居系统为平台，家中电器及各种设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将生活中的各种家具或设备进行高效集成，构建高效的住宅统一管理设施与家庭日程事务的控制管理系统，提升家居智能、安全、便利、舒适，并实现环保控制系统平台。它系统构成灵活、操作管理便捷、场景控制功能丰富、信息资源共享、安装、调试方便。智能家居控制系统主要由以下几部分组成：智能照明、智能电器、智能遮阳、节能控制、远程抄表、系统软件、系统布线、系统网络。

通常以产生无线信号的方式来区分，目前主要的方式有调频无线技、红外无线技术和蓝牙无线技术三种，其成本和特点也不尽相同。广泛应用于音响、键鼠等各项内容，有很好的发展前景。

光电转换器是一种类似于基带MODEM(数字调制解调器)的设备，和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线，是光信号。

光纤收发器：太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。纤收发器加普通交换机在价格上远远比光口交换机便宜，特别是有些光口交换机在加插光模块后会损失一个甚至几个电口，这样可以使运营商在很大程度上减少前期投资。由于交换机的光模块大多没有统一标准，因此光模块一旦损坏就需要从原厂商用相同的模块更换，这样给后期的维护带来很大的麻烦。但光纤收发器不同厂商的设备之间在互连互通上已没有问题，因此一旦损坏也可以用其他厂商的产品替代，维护起来非常容易。光纤收发器在数据传输上打破了以太网电缆的百米局限性，依靠高性能的交换芯片和大容量的缓存，在真正实现无阻塞传输交换性能的同时，还提供了平衡流量、隔离冲突和检测差错等功能，保证数据传输时的高安全性和稳定性。因此在很长一段时间内光纤收发器产品仍将是实际网络组建中不可缺少的一部分。光纤光电转换包括：光接收器、光电检测器、互阻放大器、限幅放大器，光发送器等

DNS是进行域名和与之相对应的IP地址转换的服务器。DNS中保存了一张域名和与之相对应的IP地址的表，以解析消息的域名。域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位或地理位置。域名是由一串用点分隔的名字组成的，通常包含组织名，而且始终包括两到三个字母的后缀，以指明组织的类型或该域所在的国家或地区。

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。特点：(1)超大规模。“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(2)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。(3)高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。(4)通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(5)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。(6)按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以像自来水，电，煤气那样计费。(7)极其廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。

由于物联网的不断活跃，再基于智能家居不断展示出的结构性联网功能，我们有足够的信心可以预测，明年的智能家居产业将会发生一系列的改变。

而中国发展的限制为：首先，现有的智能家居只能通过wifi连接，路径单一；其次，所接入设备没有IP地址，智能化程度低；然后，功能不够实用，多数智能家居主要完成灯光电器的控制等功能。如何抓住刚需，击中“痛点”是每个智能家居从业者必须考虑的问题。而且，上传所有数据至云端，流量负担过大；最后，命令的发送零碎，所以我们需要一个高智能、低成本而且实用的系统来管理整个智能家居。这个智慧家居综合信息处理系统有四大要求：系统性、可靠性、易用性、安全性。而本发明能够很好地解决上面的问题。

技术实现要素：

本发明目的在于针对现有技术中的智能家居行业的功能实用性不足，用户无法得到切实满意的服务、不同厂商的家具设备无法进行统一的管理，导致用户要用多个手机软件或着遥控器，操作十分繁琐，不方便、各个设备没有IP地址，无法与互联网连接，导致每个设备只能单一的工作和传输数据至云端计算需要大量的流量，流量负担不容忽视的问题，提出了一种智慧家居综合信息处理系统，该系统实现了不同通信协议的各种物联网设备相互之间进行连接的平台，很好地解决了不同厂家生产的物联网设备不能相互进行数据交换的问题，即解决了物联网的数据封闭问题，使一些小型物联网设备可以将数据暂时存储在系统上，减少了物联网设备的制造成本，该系统不仅可以进行云端的云计算功能，还能够提供本地处理数据的能力，减少了上传数据的巨大流量负担，很好地实现了网络设备一体化

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：本发明提供了一种智慧家居综合信息处理系统，该系统包括光电转换模块、存储模块、蓝牙模块、wifi模块、Zigbee模块、zwave模块、交换模块、dns服务模块、红外模块、温度模块。

光电转换模块提供光纤的收发技术,将我们要发送的电信号转换成光信号，并发送出去，同时，能将接收到的光信号转换成电信号，输入到我们的接收端。

存储模块存储用户的各种信息与指令,以及给各个设备分配的动态IP地址。

蓝牙模块用于短距离通信，使各个设备与系统相连接。

wifi模块提供接入互联网的条件,实现串口、TTL到无线网络转换。

Zigbee模块是基于标准的远程监控、控制和传感器网络应用技术。为满足人们对支持低数据速率、低功耗、安全性和可靠性，而且经济高效的标准型无线网络。

zwave模块是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。

交换模块实现电信号，光信号，数字信号等的相互转换。

dns服务模块是域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，生成动态IP地址。

红外模块接收红外信息，利用待测目标辐射的红外线进行测量。

温度模块对温度进行精细采集和控制。

进一步地，本发明系统通过多种途径与各个设备或用户端相连接；接收物联网设备发送的数据，并分类储存，连接进入系统的所有设备可以根据所需数据的分类来向系统索取数据并自动调用dns服务，实现相应IP地址的动态转换，为所有家具设备分配动态IP地址，使设备连接进入互联网。

进一步地，本发明系统的用户通过多种途径，利用手机、平板电脑、电脑或者专用遥控器对智慧家居综合信息处理系统进行操作。

进一步地，本发明系统对家中各个设备的状况以及家中温度湿度等指标进行实时的监控。

进一步地，本发明系统的数据采集有两条途径，即：一是各个连接系统的设备传输数据给系统，二是控制系统直接从自身连接的传感器处获取数据。

进一步地，本发明系统的各个功能都会由用户的反馈和研究的成果而升级或改变，缺少的功能逐步添加。

进一步地，本发明系统的各个设备连接可以通过蓝牙，WLAN、Zigbee、3G、4G等途径与系统或用户终端进行连接。

进一步地，本发明系统的数据处理方式有两种，即：一是与互联网连接，将数据上传到云端，通过云计算来处理数据；二是本地处理，将简单的数据指令通过本地连接的设备或系统进行处理。

进一步地，本发明系统通过光电转换将光纤连入系统，实现了资源接入、远程控制、状态监控、数据采集、诊断升级等基础管理功能。

进一步地，本发明系统通过所携带的有线接口、各种无线短距离通讯协议如蓝牙、WLAN、zigbee、zwave等协议与家中的各种电子设备建立连接，并通过dns服务分配IP地址；家庭里的物联网设备可以连接到系统受到其控制，并将相应的数据储存在系统中，再由系统对数据进行分配，实现设备之间的数据交换、协同工作，并同时实现物联网设备与互联网的连接；家中的电脑、手机等高级终端可以通过系统与互联网连接，实现上网等基础功能，并可以通过系统来控制家中的各个物联网设备。

进一步地，本发明系统拥有资源接入、远程控制、状态监控、数据采集、诊断升级等基础管理功能，是业务运营者连接用户和终端的中控平台，也是物联网大数据的数据生产源和应用承载中心，通过高扩展性的基础框架以及灵活的服务接入模式，可为不同行业提供定制性行业应用及为行业伙伴提供多样化合作模式。由系统控制几大功能，而这些功能会由反馈与实验的结果进行升级或添加，而每个功能的具体实施方式也会通过用户反馈与实验结果进行升级或添加。

进一步地，本发明系统接收物联网设备发送的数据，并进行分类，在数据前添加描述符，然后储存。连接进入系统的所有设备可以根据所需数据的分类，来向系统索取数据，然后只需查看数据前的描述符即可获取相应所需要的数据。这样所有与系统相连接的物联网设备都可以在系统的协同作用下，共同完成对用户的服务。

进一步地，本发明系统的设备的直接连接方式：先由设备请求连接，在达成协议后通过系统作为桥梁来建立连接。

进一步地，本发明设备与互联网的连接方式：每个连入系统的设备当请求连接互联网是需要向系统发送请求，然后系统向他们分配IP地址来和互联网连接。

有益效果：

1、本发明实现了不同通信协议的各种物联网设备相互之间进行连接的平台。

2、本发明解决了不同厂家生产的物联网设备不能相互进行数据交换的问题，即解决了物联网的数据封闭问题。

3、本发明使一些小型物联网设备可以将数据暂时存储在系统上，减少了物联网设备的制造成本。

4、本发明不仅可以进行云端的云计算功能，还能够提供本地处理数据的能力，减少了上传数据的巨大流量负担(5)：提供了一整套家庭上网方案，实现了网络设备一体化。

附图说明

图1为本发明光电转换模块将光纤接入家庭中的物联网智慧家居综合信息处理系统结构示意图。

图2为智慧家居综合信息处理系统的工作流程总图。

图3为本发明智慧家居综合信息处理系统接收物联网设备发送的数据的工作流程总图。

图4为本发明设备的直接连接方式示意图。

图5为本发明设备与互联网的连接方式示意图。

具体实施方式

下面通过光电转换模块将光纤接入家庭中的物联网智慧家居综合信息处理系统；通过系统所携带的有线接口、各种无线短距离通讯协议如蓝牙、WLAN、zigbee、zwave等协议与家中的各种电子设备建立连接，并通过dns服务分配IP地址；家庭里的物联网设备可以连接到系统受到其控制，并将相应的数据储存在系统中，再由系统对数据进行分配，实现设备之间的数据交换、协同工作，并同时实现物联网设备与互联网的连接；家中的电脑、手机等高级终端可以通过系统与互联网连接，实现上网等基础功能，并可以通过系统来控制家中的各个物联网设备。对本发明创造作进一步的详细说明。

实施例1

若家中的智能咖啡机通过系统和互联网相连接，当用户在外面通过咖啡机的APP向咖啡机发送信号时咖啡机接收到互联网传输过来的信号开始煮咖啡。

离开家忘记关闭电源或是房门，都可以通过用户端进行操作，出门可以打开窗户透风，下雨后会受到警报，身在别处的用户可以控制关上窗户。

实施例2

若连接进入物联网智慧家居综合信息处理系统的智能窗帘系统检测到屋子里的温度湿度需要进行调控，于是操作窗户及窗帘来控制屋子里的光照及通风。调控完成之后将它所采集的温度湿度以及开关时间上传至系统中，并标明数据的类型。房间里的智能加湿器虽然和智能窗帘不是同一个厂家生产的，但是在系统中读取到了智能窗帘所上传的当前室内的温度湿度，于是自动开启对屋子里的环境进行调节。家中的扫地机器人读取到了智能窗帘的工作状态，于是在窗帘关闭窗户后自动开启对家中被风吹进来的灰尘进行清扫。

实施例3

若家中的智能安保系统检测到了安全隐患，如煤气泄漏、用户出门而门没有锁、室内有有毒气体等，便会在用户端发送警报，用户可以在用户端控制打开窗户，或者锁上房门。

如果是检测到门或窗子被强行打开或损坏，且红外感应到有人的话，则会认为是有非法入侵者，于是直接通过系统和家中的所有带有播放功能的物联网设备连接，然后所有的可以播放声音的物联网设备都被报警系统控制同时发出警报声来威慑入侵者，并给用户发送警报。

实施例4

若用户忙于工作而无暇分身照看园艺，只需要在用户端发送浇水指令便可以解决烦恼；在发现缺乏一些养分时会发送给用户，以便用户去购买养料。

实施例5

若智慧家居综合信息处理系统会监控家居的环境，确保对人体有利无害；而用户每天的健康状况或运动数据都会通过手机、血压计、体重计等直接传输给系统。用户可以在用户端调出记录查看，当健康出现问题，控制系统也会第一时间进行反馈报警。

本发明通过光电转换模块将光纤接入家庭中的物联网智慧家居综合信息处理系统，该系统通过系统所携带的有线接口、各种无线短距离通讯协议如蓝牙、WLAN、zigbee、zwave等协议与家中的各种电子设备建立连接，并通过dns服务分配相应的IP地址，该系统的物联网设备可以连接到系统受到其控制，并将相应的数据储存在系统中，再由系统对数据进行分配，实现设备之间的数据交换、协同工作，并同时实现物联网设备与互联网的连接，该系统在存储数据后进行路径选择，一是与互联网连接，将数据上传到云端，通过云计算来处理数据；二是本地处理，将简单的数据指令通过本地连接的设备或系统进行处理，家中的电脑、手机等高级终端可以通过系统与互联网连接，实现上网等基础功能，并可以通过系统来控制家中的各个物联网设备。其中，本发明系统主要包括处理器、储存器、光电转换接口、有线接口以及各种其他无线通讯模块，本发明各项功能具体是指1：给所有接入的设备分配IP地址，各种各样的物联网设备可以将数据储存在该系统中供其他物联网设备使用，并可以从该设备中提取需要的数据进行工作；3：该设备可以作为各种物联网设备相互连接直接传输数据的桥梁，各种物联网设备可以通过系统直接与互联网连接，将数据发送至需要的地方，本发明数据处理是智慧家居综合信息处理系统的数据处理模式，不仅有云计算来进行复杂的数据处理，还可以在本地进行简单的数据指令计算，拥有更加智能化、高效化和节能化的数据处理方式，减少了一直上传数据至云端的巨大流量负担。另外，在上述所说的数据储存中各个设备需要在数据中加入描述类型的文件，比如上传温度数据时需要告诉系统上传的数据是关于现在的温度数据的，从而方便其他设备调取数据，高效化、智能化，本发明通过电脑以及手机等高级终端对家中各个物联网设备的控制功能是指：物联网设备的制造商对于自己的产品所提供的控制软件，用户连接进入系统后通过这套软件对特定的物联网设备进行操作和设置。

智慧家居综合信息处理系统拥有资源接入、远程控制、状态监控、数据采集、诊断升级等基础管理功能，是业务运营者连接用户和终端的中控平台，也是物联网大数据的数据生产源和应用承载中心，通过高扩展性的基础框架以及灵活的服务接入模式，可为不同行业提供定制性行业应用及为行业伙伴提供多样化合作模式。

资源接入：智慧家居综合信息处理系统通过多种途径与各个设备或用户端相连接；接收物联网设备发送的数据，并分类储存，连接进入系统的所有设备可以根据所需数据的分类来向系统索取数据并自动调用dns服务，实现相应IP地址的动态转换，为所有家具设备分配动态IP地址，使设备连接进入互联网。

远程控制：用户可以通过多种途径，利用手机、平板电脑、电脑或者专用遥控器对智慧家居综合信息处理系统进行操作。

状态监控：：智慧家居综合信息处理系统对家中各个设备的状况以及家中温度湿度等指标进行实时的监控。

数据采集：数据采集有两条途径，一是各个连接系统的设备传输数据给系统，二是控制系统直接从自身连接的传感器处获取数据。

诊断升级：智慧家居综合信息处理系统的各个功能都会由用户的反馈和研究的成果而升级或改变，缺少的功能逐步添加。