一种智能家电设备控制系统的制作方法

本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种智能家电设备控制系统。

背景技术：

智能家电是将微处理器、传感器技术和网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，智能家电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智能家电的种类和数量越来越多，如智能电视、智能冰箱、智能空调等。如何实现对智能家电的控制，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种智能家电设备控制系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种智能家电设备控制系统，包括监测中心、家居环境监测数据收发模块、智能家电设备控制模块和远程控制终端；所述的家居环境监测数据收发模块、智能家电设备控制模块、远程控制终端均与监测中心通信连接；所述的家居环境监测数据收发模块用于对家居环境进行监测，采集家居环境监测数据至监测中心；所述的监测中心用于对家居环境监测中心进行处理，判断家居环境监测数据是否满足预设的家居环境参数条件，当某一家居环境监测数据不满足预设的环境参数条件时，向智能家电设备控制模块发送控制指令，控制对应的智能家电设备运作；所述的远程控制终端访问监测中心获得家居环境监测数据，并发送控制请求至监测中心，监测中心根据控制请求向智能家电设备控制模块发送相应的控制指令。

本发明的有益效果为：能够实时获取家居环境监测数据，智能化控制或者远程控制智能家电设备的运作，具备高度的信息化和智能化，操作简便。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，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本发明的结构框图；

图2是本发明监测中心的连接框图。

附图标记：

监测中心1、家居环境监测数据收发模块2、智能家电设备控制模块3、远程控制终端4、家居环境参数显示模块10、智能家电设备控制指令发送模块20。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例提供的一种智能家电设备控制系统，包括监测中心1、家居环境监测数据收发模块2、智能家电设备控制模块3和远程控制终端4；所述的家居环境监测数据收发模块2、智能家电设备控制模块3、远程控制终端4均与监测中心1通信连接；所述的家居环境监测数据收发模块2用于对家居环境进行监测，采集家居环境监测数据至监测中心1；所述的监测中心1用于对家居环境监测中心1进行处理，判断家居环境监测数据是否满足预设的家居环境参数条件，当某一家居环境监测数据不满足预设的环境参数条件时，向智能家电设备控制模块3发送控制指令，控制对应的智能家电设备运作；所述的远程控制终端4访问监测中心1获得家居环境监测数据，并发送控制请求至监测中心1，监测中心1根据控制请求向智能家电设备控制模块3发送相应的控制指令。

优选地，所述家居环境监测数据包括家居内温湿度、光照强度；所述智能家电设备包括空调设备、加湿设备、灯光设备，当所述温湿度小于预设的最低温湿度时，智能家电设备控制模块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，所述监测中心1包括家居环境参数显示模块10和智能家电设备控制指令发送模块20，所述家居环境参数显示模块10与所述家居环境监测数据收发模块2连接，用于显示所述家居环境监测数据收发模块2采集的家居环境监测数据，所述智能家电设备控制指令发送模块20与所述智能家电设备控制模块3无线通讯连接，用于向所述智能家电设备控制模块3发送控制指令。

本发明上述实施例设计的智能家居设备控制系统能够实时获取家居环境监测数据，智能化控制或者远程控制智能家电设备的运作，具备高度的信息化和智能化，操作简便。

优选地，所述家居环境监测数据收发模块2基于无线传感器网络进行家居环境监测数据的采集和发送，所述的无线传感器网络包括一个移动汇聚节点和多个静态环境监测节点，移动汇聚节点在每一轮的数据收集从起始位置出发，访问所有静态环境监测节点并收集静态环境监测节点的家居环境监测数据后返回起始位置，准备下一轮数据收集；

优选地，所述的访问所有静态环境监测节点并收集静态环境监测节点的家居环境监测数据后返回起始位置，具体为：

(1)将满足下列条件的静态环境监测节点作为优选参考节点：

式中，si表示第i个静态环境监测节点，表示si的邻居节点数目，d(su,s0)表示su到移动汇聚节点s0的初始位置的距离，dt为设定的距离阈值，sij表示si的第j个邻居节点，表示sij的邻居节点数目，d(sij,s0)表示sij到移动汇聚节点s0的初始位置的距离；

(2)其他静态环境监测节点确定自身与通信范围内的所有优选参考节点之间的距离，选择距离最小值对应的优选参考节点，向该优选参考节点发送反馈消息，该优选参考节点将发送反馈消息的静态环境监测节点标记为拓展节点，并记录与拓展节点之间的距离；

(3)移动汇聚节点根据与优选参考节点之间的距离由近到远的顺序直线运动到各个优选参考节点所在的位置，停留设定的时间进行家居环境监测数据收集，此时优选参考节点及对应的拓展节点将自身的家居环境监测数据传送至移动汇聚节点。

本优选实施例对移动汇聚节点的运动路径进行优化，使得移动汇聚节点不需要移动到每个静态环境监测节点的位置进行数据收集，只需直线运动到各个优选参考节点的位置进行相关家居环境监测数据收集，最大化地缩短了运动路径的长度，从而能够节省移动汇聚节点进行家居环境监测数据收集的能耗，实用便捷，整体上提高了家居环境监测数据收发模块的效率。

优选地，拓展节点按照设定的家居环境监测数据发送策略将自身的家居环境监测数据传送至移动汇聚节点，具体为：

(1)移动汇聚节点进行数据收集时在通信范围内向优选参考节点及对应的拓展节点发送数据收集指令，收到数据收集指令的拓展节点向下一跳的拓展节点发送信号，收到数据收集指令的拓展节点采用单跳方式向移动汇聚节点发送家居环境监测数据；

(2)只收到信号的拓展节点确定自身通信范围内的其余拓展节点的优选值，并选择优选值最大的拓展节点作为中继转发节点，优选值的计算公式为：

式中，sμv表示第μ个只收到信号的拓展节点的通信范围内的第v个拓展节点，y(sμv)表示sμv的优选值，d(sμv,sy)表示sμv到优选参考节点sy的距离，dt为设定的距离阈值，为sμv的剩余能量值，qt为设定的能量值阈值，为sμv与第μ个只收到信号的拓展节点之间的丢包率，lt为设定的丢包率阈值；

(3)若选择出的中继转发节点位于移动汇聚节点的通信范围内，则只收到信号的拓展节点通过该中继转发节点将家居环境监测数据发送至移动汇聚节点；若选择出的中继转发节点不在移动汇聚节点的通信范围内，该中继转发节点按照(2)选择下一个中继转发节点，从而通过多个中继转发节点将家居环境监测数据发送至移动汇聚节点。

本优选实施例中设定了拓展节点的家居环境监测数据发送策略，位于移动汇聚节点通信范围内的拓展节点采用单跳方式将家居环境监测数据发送至移动汇聚节点，其余拓展节点采用多跳的方式选择最优的中继转发节点将家居环境监测数据发送至移动汇聚节点，保障了家居环境监测数据收集的可靠性，同时，由于收集时间的不同，每次选择的中继转发节点也不同，避免了拓展节点重复作为中继转发节点进行数据转发，从而能够平衡各个拓展节点的能量，节省智能家居设备控制系统进行家居环境监测数据的收发能耗。

优选地，按照下列公式设定移动汇聚节点在优选参考节点所在的位置的停留时间：

式中，sx表示第x个优选参考节点，表示移动汇聚节点在sx所在的位置的停留时间，表示sx具有的拓展节点的数目，表示sx具有的拓展节点中不处于移动汇聚节点的通信范围内的拓展节点数目，sξ表示sx具有的拓展节点中处于移动汇聚节点的通信范围内的第ξ个拓展节点，sρ表示sx具有的拓展节点中不处于移动汇聚节点的通信范围内的第ρ个拓展节点，表示sρ发送家居环境监测数据至移动汇聚节点所需的中继转发节点的数目，d(sξ,sx)表示sξ到sx之间的距离，d(sρ,sx)表示sρ到sx之间的距离，dφ为设定的距离阈值，t1、t2为设定的单位时间值；

本优选实施例设定移动汇聚节点在优选参考节点所在的位置的停留时间时，考虑了拓展节点的具体情况，对不同的优选参考节点设定了不同的移动汇聚节点停留时间，能够在保障家居环境监测数据收集的可靠性前提下减少家居环境监测数据收集的时间消耗和能量消耗，提高了移动汇聚节点进行数据收集的灵活性，保障智能家居设备控制系统的正常运行。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，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实质和范围。