一种智能家居设备调控系统的制作方法

本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种智能家居设备调控系统。

背景技术：

智能家居中，设置的家居设备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家居设备的种类和数量越来越多，如智能电视、智能冰箱、智能空调等。如何实现对家居设备的智能调控，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居设备调控系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种智能家居设备调控系统，包括中央数据处理模块、家居环境监测模块、智能家居设备调控模块和用户智能终端；所述的家居环境监测模块、智能家居设备调控模块、用户智能终端均与中央数据处理模块通信连接；所述的家居环境监测模块用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境参数并发送至中央数据处理模块；所述的中央数据处理模块用于对家居环境参数进行处理，判断家居环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件，当某一家居环境参数不满足预设的家居环境参数条件时，向智能家居设备调控模块发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户智能终端访问中央数据处理模块获得家居环境参数，并发送控制请求至中央数据处理模块，中央数据处理模块根据控制请求向智能家居设备调控模块发送相应的控制指令。

本发明的有益效果为：基于无线传感器网络获取家居环境参数，并对家居环境参数进行分析处理，根据分析处理结果智能化控制或者远程控制家居设备的运作，实现了家居设备的智能调控。

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是本发明中央数据处理模块的连接框图。

附图标记：

中央数据处理模块1、家居环境监测模块2、智能家居设备调控模块3、用户智能终端4、数据库10、控制指令生成单元20、数据处理单元30。

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居设备调控系统，包括中央数据处理模块1、家居环境监测模块2、智能家居设备调控模块3和用户智能终端4；所述的家居环境监测模块2、智能家居设备调控模块3、用户智能终端4均与中央数据处理模块1通信连接；所述的家居环境监测模块2用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境参数并发送至中央数据处理模块1；所述的中央数据处理模块1用于对家居环境参数进行处理，判断家居环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件，当某一家居环境参数不满足预设的家居环境参数条件时，向智能家居设备调控模块3发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户智能终端4访问中央数据处理模块1获得家居环境参数，并发送控制请求至中央数据处理模块1，中央数据处理模块1根据控制请求向智能家居设备调控模块3发送相应的控制指令。

优选地，所述家居环境参数包括家居内温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、二氧化硫浓度、臭氧浓度、可吸入颗粒浓度；所述家居设备包括空调设备、加湿设备、灯光设备、空气加湿器、臭氧呼吸机、智能百叶窗、电源控制开关。

控制相应的家居设备运作，例如，当所述温湿度小于预设的最低温湿度时，智能家居设备调控模块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，所述中央数据处理模块1包括数据库10和控制指令生成单元20，所述数据库10与所述家居环境监测模块2连接，用于存储所述家居环境监测模块2采集的家居环境参数，所述控制指令生成单元20与所述智能家居设备调控模块3无线通讯连接，用于向所述智能家居设备调控模块3发送控制指令。

优选地，所述中央数据处理模块1还包括数据处理单元30，用于对家居环境参数进行处理，判断家居环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件；所述中央数据处理单元30连接数据库10和控制指令生成单元20。

优选地，所述的用户智能终端4为手机、平板或电脑。

优选地，所述的中央数据处理模块1为计算机或云服务器。

本发明上述实施例设计的智能家居设备调控系统能够实时获取家居环境参数，并对家居环境参数进行分析处理，根据分析处理结果智能化控制或者远程控制家居设备的运作，实现了家居设备的智能调控。

优选地，所述的家居环境监测模块2包括环境监测节点、汇聚节点、基站和无线路由器，环境监测节点感知周围区域并将收集的家居环境参数发送给汇聚节点，无线路由器将汇聚节点融合的家居环境参数传输至基站，进而通过基站将家居环境参数传输至中央数据处理模块1，其中环境监测节点每隔t时向汇聚节点发送n个长度为l的家居环境参数包；

优选地，环境监测节点和汇聚节点部署于设定的智能家居环境监测区域内，其中汇聚节点的部署数目按照下列公式确定：

式中，m表示汇聚节点的部署数目，φα表示汇聚节点的感知距离，ω为设定的智能家居环境监测区域的面积，为环境监测节点中的最小初始能量，tmin为最小初始能量对应的环境监测节点的生命周期，emin(l,n)为最小初始能量对应的环境监测节点单次发送n个长度为l的家居环境参数包所消耗的能量。

本优选实施例设定了汇聚节点的数目的计算公式，该计算公式考虑了能量、感知范围和监测面积等因素，能够获得较优的汇聚节点数目，从而为汇聚节点的部署提供参考，使得汇聚节点的部署更为合理，相对于现有技术随意部署汇聚节点的方式，更能够节省智能家居设备调控系统在家居环境参数采集方面的网络成本。

优选地，在进行环境监测节点的部署时，环境监测节点的部署数目需要满足下列公式：

式中，φβ为环境监测节点的感知距离，k为环境监测节点的部署数目，ct为设定的网络覆盖度阈值，其中网络覆盖度表示监测区域内任一点被网络环境监测节点覆盖的概率，ct的取值范围设定为[0.7,0.85]。

本优选实施例从网络覆盖度出发，设定了环境监测节点的部署数目约束公式，为环境监测节点的合理部署提供必要的参考，从而能够保障一定的网络覆盖度，延长家居环境监测模块2中无线传感器网络的生命周期，提高环境监测节点部署的效率。

优选地，环境监测节点以分簇路由形式将家居环境参数发送至汇聚节点，分簇时，环境监测节点作为簇成员节点，汇聚节点作为簇头节点，环境监测节点选择簇头节点加入簇时，具体执行：

(1)计算环境监测节点到汇聚节点的允许最大距离：

式中，dmax(si)表示环境监测节点si到汇聚节点的允许最大距离，表示环境监测节点si的初始能量值，为环境监测节点si的生命周期，表示环境监测节点si单次发送n个长度为l的家居环境参数包所消耗的能量，λ为设定的调整系数；

(2)计算符合允许最大距离条件内的汇聚节点相对于环境监测节点的优选值：

式中，sj表示第j个符合允许最大距离条件内的汇聚节点，y(sj→si)表示sj相对于环境监测节点si的优选值，sjv表示sj的第v个邻居节点，为sj的邻居节点数目，为sjv的当前能量值，为sj的当前能量值，et为设定的能量阈值，n(sjv∩sjμ)表示环境监测节点si的邻居节点为sj的邻居节点的数目；

(3)环境监测节点从符合允许最大距离条件内的汇聚节点中选择优选值最大的汇聚节点加入簇。

现有技术中环境监测节点都是通过最短路径来选择簇头节点，而在实际情况中最短路径有时候并不是最有效的当选者，本优选实施例通过在符合允许最大距离条件内的汇聚节点中选择优选值为最大的作为对应环境监测节点的簇头节点，能够确保选择的簇头节点及其邻居节点的剩余能量能够传输该环境监测节点的家居环境参数，避免部分家居环境参数的丢失，保障了家居环境参数的合理传输。

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。