全方位可拆分式智能家居控制系统的制作方法

本实用新型涉及智能控制领域，具体涉及一种全方位可拆分式智能家居控制系统。

背景技术：

随着经济的发展，生活水平的提高，中国的智能家居行业取得了迅猛的发展，并日益渗透到平常百姓的生活当中。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，还能提供舒适安全、高效节能、具有高度人性化的生活空间。智能家居技术利用先进的计算机、嵌入式系统和网络通讯技术，将家中的各种设备通过家庭网络连接到一起，让用户有更方便的手段来管理家庭设备，同时，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。

现有的家居智能产品一般有手环、云摄像头、呼叫铃、电话、平板电脑、机器人、各种电子医疗检测设备等，各设备之间没有实现完全的互联互通、操作比较繁琐、使用效率低、服务项目固定、沟通渠道单一，服务供需信息不对称，单个产品不能满足用户(尤其是老年人)对安全、健康、娱乐等方面个性化的需求。并且，现有的家居智能产品的使用受环境限制较大，一般只能在某一特定环境下为使用者提供一对一的服务(如：一台平板电脑，只能为一个使用者提供服务，家庭的其他成员无法使用相应服务)，不能同时满足多个家庭成员的使用需求。现有的家居智能产品不能将使用者生理、居住环境和活动空间的实时变化情况，进行连续监测、分析，并及时为使用者、特定关系人、服务机构提供及时有效的预警、报警服务。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种操作简单、可靠性强、使用成本低、服务扩展性好的全方位可拆分式智能家居控制系统。

本实用新型的技术方案如下：一种全方位可拆分式智能家居控制系统，包括网络设备、安防系统、监测系统、终端控制系统，所述终端控制系统包括固定终端控制器和移动终端控制器，所述固定终端控制器和移动终端控制器内部均设置有蓄电池和控制电路主板，所述固定终端控制器的壳体内设置有音箱，壳体上嵌有拨号盘、若干按键、拨号盘弹出键，在拨号盘的下面开有插槽供所述移动终端控制器插入，拨号盘的一侧铰接在固定终端控制器的壳体上，并在铰接轴上套有回位弹簧，另一侧通过卡扣卡接在壳体上，按下所述拨号盘弹出键后拨号盘弹出从而露出插槽；移动终端控制器的壳体上嵌有屏幕，移动终端控制器能够插入固定终端控制器的插槽。

在上述技术方案中，所述固定终端控制器的控制电路主板上设有处理器、无线模块、存储模块、显示控制模块、有线网络模块、音频输入输出模块，所述显示控制模块连接固定终端控制器和移动终端控制器；所述按键包括紧急呼救、通话、医疗服务按键。

在上述技术方案中，所述移动终端控制器的控制电路主板上设有处理器、无线模块、存储模块、显示控制模块、音频输入输出模块、移动通信模块、导航定位模块；所述移动终端控制器的壳体上设置有摄像头、麦克风、扬声器、耳机接口、光感头、和若干按键。

作为优选地，所述移动终端控制器的壳体上设置的按键包括开关、播放/暂停、选择、模式切换、导航、音量调节，所述导航定位模块为GPS/北斗模块。

在上述技术方案中，所述终端控制系统还包括便携终端控制器，所述便携终端控制器的壳体上设置有紧急呼叫按键，壳体内设置有扬声器、加速度传感器和控制电路主板，所述控制电路主板上设有导航定位模块、移动通信模块、无线模块。

作为优选地，所述便携终端控制器的壳体上还设置有USB插口、信号灯，所述导航定位模块为GPS/北斗模块。

在上述技术方案中，所述安防系统包括红外报警探头、窗磁报警探头、玻璃破碎报警探头、门磁报警探头、燃气报警探头及火警报警探头。

在上述技术方案中，所述监测系统包括生理监测子系统、行为监测子系统、环境监测子系统，所述生理监测子系统包括电子血压计、电子血糖计、电子体温计、电子心率仪、电子血氧仪、电子体脂仪、电子血脂测量仪；所述行为监测子系统包括摄像头、运动传感器；所述环境监测子系统包括烟雾传感器、煤气传感器、紫外线传感器、漏电传感器、漏水传感器、温度传感器、湿度传感器及光照传感器。

作为优选地，所述固定终端控制器和移动终端控制器的壳体上还设置有信号灯。

本实用新型尤其适合老人使用，围绕老年人生理机能特点、精神娱乐需求、居住空间、活动空间等维度，以大数据、云计算、物联网为技术背景，利用现有技术，运用“互联网+养老”思维而创造出的，为老年人提供全方位、个性化、人性化服务。本终端涉及固定端、移动端、便携端控制器共三种基本功能组件，可组合使用、也可拆分单独使用。固定端主要实现室内不间断监测(如监测室内PM2.5、采集老人心率等)、局域网组网(如接入第三方监控设备、报警设备等)、事件分析和处置(如判明发生火灾情况下，立即触发报警程序等)、数据节点(如向服务器发送采集到的数据，并接收服务器推送的数据并转发移动端等)。

本实用新型的有益效果是：采用模块化设计思路，采用生理行为环境探测感知、网络通信、数据统计分析、定位导航等技术，通过物理连接、网络连接等方式，将固定端、移动端和便携端控制器三大组件融为一体，当三大组件协同组合运行时，能在家中为使用者提供基础数据显示、生理行为环境监测、危重事件预警报警、紧急呼救、音视频通话、影音娱乐、医疗健康等贴心服务。当三大组件独立运行时，能为多名使用者同时提供服务，其中，固定端能为在家里的使用者提供持续不间断的服务；移动端能为在户外活动的使用者提供服务；便携端体形小巧可以随身携带随时随地为使用者提供服务。三大组件既能组合使用，又能单独使用，全方位满足使用者(尤其是居家老人)对安全保障、紧急呼救、医疗健康等方面实际需求。

本实用新型尤其适合于老人使用，以“大数据”、“云计算”、“物联网”等为技术背景，应用“互联网+养老”的理念，着眼解决独居老人、空巢老人、半失能老人等老年群体的安全、健康、医疗、娱乐等问题，专门针对老年人的生理特点和使用习惯设计，操作简单，可靠性强，使用成本低，服务扩展性好。

附图说明

图1是本实用新型的智能家居控制系统示意图。

图2是本实用新型的固定终端控制器的俯视图。

图3是本实用新型的固定终端控制器的侧视图。

图4是本实用新型的移动终端控制器的正视图。

图5是本实用新型的固定终端控制器和移动终端控制器插接使用状态示意图。

图6是本实用新型的便携终端控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例1

如图1-6所示的一种全方位可拆分式智能家居控制系统，主要由网络设备1、安防系统3、监测系统4、终端控制系统5组成，终端控制系统5由固定终端控制器6和移动终端控制器7、便携终端控制器8组成。

固定终端控制器6、移动终端控制器7和便携终端控制器8内部均设置有蓄电池和控制电路主板。固定终端控制器6的壳体内设置有音箱6a，壳体上嵌有拨号盘6b、若干按键6c、拨号盘弹出键6d、信号灯，在拨号盘6b的下面开有插槽6e供移动终端控制器7插入，拨号盘6b的一侧铰接在固定终端控制器6的壳体上，并在铰接轴上套有回位弹簧，另一侧通过卡扣卡接在壳体上，按下拨号盘弹出键6d后拨号盘6b弹出从而露出插槽6e；移动终端控制器7的壳体上嵌有屏幕7a，移动终端控制器7能够插入固定终端控制器6的插槽6e。

固定终端控制器6的控制电路主板上设有处理器、无线模块、存储模块、显示控制模块、有线网络模块、音频输入输出模块，显示控制模块连接固定终端控制器6和移动终端控制器7；按键6c由紧急呼救、通话、医疗、休闲娱乐等按键组成。

移动终端控制器7的控制电路主板上设有处理器、无线模块、存储模块、显示控制模块、音频输入输出模块、移动通信模块、导航定位模块；移动终端控制器7的壳体上设置有摄像头、麦克风、扬声器、耳机接口、光感头、信号灯和若干按键。移动终端控制器7的壳体上设置的按键包括开关、播放/暂停、选择、模式切换、导航、音量调节，导航定位模块为GPS/北斗模块。

便携终端控制器8的壳体上设置有紧急呼叫按键8a，壳体上设置有USB插口8b、信号灯8c，壳体内设置有扬声器、加速度传感器和控制电路主板，控制电路主板上设有导航定位模块、移动通信模块、无线模块，导航定位模块为GPS/北斗模块。

安防系统由红外报警探头、窗磁报警探头、玻璃破碎报警探头、门磁报警探头、燃气报警探头及火警报警探头组成。

监测系统由生理监测子系统、行为监测子系统、环境监测子系统组成，生理监测子系统由电子血压计、电子血糖计、电子体温计、电子心率仪、电子血氧仪、电子体脂仪、电子血脂测量仪组成；行为监测子系统由摄像头、运动传感器组成；环境监测子系统由烟雾传感器、煤气传感器、紫外线传感器、漏电传感器、漏水传感器、温度传感器、湿度传感器及光照传感器组成。

固定终端控制器6、移动终端控制器7、便携终端控制器8可分别单独使用，固定终端控制器6和移动终端控制器7也可合并使用。下面阐述如何使用三者及其功能：

一、固定终端控制器

功能作用：

基本功能(组网功能，数据采集与传输，分析判断，事件预警、报警，紧急呼救，停电自持，语音识别，快捷通话，接驳功能)；接驳或联机、及断开模式功能(面部识别，动作识别，待机显示，视频通话，监听监看，快捷通话)；断开联机模式功能(语音播报，快捷通话)。

(一)基本功能

组网功能：单一终端组网，固定终端控制器通过无线网络模块在室内搭建一个无线局域网，可以链接1个或多个移动终端控制器、便携终端控制器及第三方可进行无线通信的设备(如：单一终端默认为1个固定终端控制器链接1个移动终端控制器和1个便携终端控制器，但根据用户需要，单一终端链接可扩展为，1个固定终端控制器链接多个移动终端控制器和多个便携终端控制器)；多终端组网，以单一组网终端为单位，可通过无线或有线网络链接，实现多终端数据和信息共享。

数据采集与传输：可通过人工输入(如新购终端，用户可手动输入体检报告、病史病历等)、后台预置(如后台预置援引权威部门的标准身高、体重、心率等)、其他设备同步(如通过无线信号将单一终端组网内的所有监测设备的数据实时传送到固定终端控制器等)等方式。

分析判断：固定终端控制器收到数据后，通过相关算法，将实时数据与预先录入的数据进行分析比对。

事件预警、报警：当比对结果达到预警值时(如老人血压偏高、空气中一氧化碳浓度偏高等)，固定终端控制器启动预警程序，通过网络将预警信息发送至后台服务器，后台服务器将信息以声音、图像、震动、短信、电话、电邮等方式，向用户、联系人或相关机构进行预警提示，并记录接警情况。当比对结果达到报警值时，固定终端控制器启动报警程序，响起报警提示音，并通过网络将报警信息和定位信息发送至后台服务器，后台服务器将信息以声音、图像、震动、短信、电话、电邮等方式，向用户、联系人或相关机构进行报警提示，并记录接警情况。

紧急呼救：当老人发生紧急情况时，长按“紧急呼救”键，固定终端控制器发出报警提示音，并通过网络或电话网关拨打预先设置的呼救号码，如与移动终端控制器联机时，启动音视频通话程序，如与移动终端控制器断开时，只启动音频通话程序。

语音识别：老人长按“通话”键，可启动语音控制程序，系统提示老人说出需求后，老人放开按键，系统将自动识别指令并执行(如老人按住“通话”键说出“呼叫大女儿”，固定终端控制器将呼叫老人大女儿的号码)。

停电自持：遇停电时，启动内置电池供电，保留“紧急呼救”功能。

快捷通话：可通过网络或电话网关两种方式拨打语音电话。

接驳功能：固定终端控制器拨号盘可通过按键实现开闭功能，拨号盘下内置插槽，插槽带电源和数据接口，可为移动终端控制器和便携终端控制器，进行充电和传输数据。拨号盘打开后，可进行角度调节，为插入的移动终端控制器后提供支撑。

(二)与移动终端控制器接驳或联机模式下

面部识别：摄像头捕捉老人面部信息，识别老人身份，根据老人设置调整相应显示项目和内容。

动作识别：摄像头捕捉识别老人特定手势动作，执行相应程序或指令(如老人进入视频模式时，在摄像头前向下挥手，系统执行向下拉菜单动作)。

待机显示：移动终端控制器插入固定终端控制器后，无人为操作1分钟后(时间可调)，进入待机显示模式，主要内容包括，老人生理和环境数据、时间、天气、日历、养生知识等。

视频通话：老人按下“通话”键，进入音视频聊天界面，界面由用户设置的联系人头像组和虚拟拨号盘组成，老人可触摸选择，也可通过拨号盘拨打音视频电话。通话完毕，老人可再次单击“通话”键或虚拟“挂断”键终止通话。

监听监看：1、安装有客户端软件的亲友，获得老人授权后，由网络通过无线摄像头或移动终端控制器摄像头，在客户端上随时了解老人的活动情况。2、当事件触发终端报警时(如探测器检测到燃气泄漏时，触发报警程序)，固定终端控制器实时启动音视频通话和录制功能。

快捷通话：1、当老人按下“休闲娱乐”键时，可拨打娱乐约会对象的联系号码。2、当老人单击“医疗”键，固定终端控制器将呼叫用户设定的该项服务联络人或单位的联系号码。

(三)与移动终端控制器断开联机模式下

语音播报：当老人单击“娱乐”键时，固定终端控制器将默认播报时间、天气等。

快捷通话：当老人单击“医疗”键，固定终端控制器将呼叫用户设定的该项服务联络人或单位的联系号码。

二、移动终端控制器：

移动终端控制器操作系统(包含与固定终端控制器接驳或联网，及断开三种模式)的组成为：处理器、集成主板、存储模块(含存储器、外部储存卡槽)、屏幕、摄像头、感光头、麦克风、扬声器、耳机接口、移动通信模块(GPRS\LTE等)、无线网络模块(wifi、蓝牙等)、电源模块(电池组、电池组管理、电源接口)、GPS/北斗模块、移动数字电视模块、调频收音模块、AR增强现实模块、VR虚拟现实模块、按键(屏幕点亮\熄屏、播放\暂停、选择、模式切换)、音量调节旋钮、信号指示灯、提手、接驳模块(与固定终端控制器承插部分)。

功能作用：

基本功能(信息显示，休闲娱乐，数据传输，紧急呼救，定位导航，模式切换，移动自持，亮度调节，接驳功能，翻折提手等)；接驳模式功能(同前)；联机模式功能(面部识别，动作识别，语音识别，待机显示，音视频通话，监听监看等)。

(一)基本功能

信息显示：滚动显示，老人生理和环境数据、时间、天气、日历、养生知识等。

休闲娱乐：播放音视频及图像文件、播放移动数字电视、收音机、休闲游戏、电子书等。

数据传输：可通过虚拟键盘或其它联机的无线输入设备进行人工数据输入，或通过存储卡进行数据上传下载。

紧急呼救：当老人发生紧急情况时，长按“紧急呼救”键，移动终端控制器发出报警提示音，并通过无线网络或移动通信网络拨打预先设置的呼救号码，将报警信息发送至后台服务器，后台服务器将老人位置信息以声音、图像、震动、短信、电话、电邮等方式，向用户及相关联系人或机构进行报警提示，并记录接警情况。同时启动音视频录制功能。当老人再次长按“紧急呼救”键，警报解除。

定位导航：提供室内、户外定位导航，当老人将移动终端控制器带到户外时，移动终端控制器可通过内置数字地图、GPS/北斗模块和AR模块，为老人提供实时定位和导航服务。

模式切换：老人按下“模式切换”键时，系统会在播放音频、视频、图像文件、电子书库、数字电视、收音机、游戏等休闲娱乐版块界面切换。

移动自持：脱离接驳状态后，移动终端控制器启动内置电池供电，也可以通过自带电源接口充电。

亮度调节：通过光感头感知和用户使用习惯，屏幕显示亮度可自动和手动调节，并预置使用场景方案。

接驳功能：固定终端控制器拨号盘打开后可直接将移动终端控制器插入卡槽内，通过插槽取电和进行数据传输，后部的插槽还可为便携终端控制器充电和传输数据。拨号盘打开后，可进行角度调节，为插入的移动终端控制器后提供支撑。

(二)与固定终端控制器联机模式下

将移动终端控制器控制器插入固定终端控制器控制器的插槽内，实现数据传输，从固定终端控制器控制器输入的指令可以从移动终端控制器控制器的屏幕上显示。

面部识别：摄像头捕捉老人面部信息，识别老人身份，根据老人设置调整相应显示项目和内容。

动作识别：摄像头捕捉识别老人特定手势动作，执行相应程序或指令(如老人进入视频模式时，在摄像头前向下挥手，系统执行向下拉菜单动作。

待机显示：离开固定终端控制器后，无人为操作1分钟后(时间可调)，进入待机显示模式，主要内容包括，老人生理和环境数据、时间、天气、日历、养生知识等。

音视频通话：老人按下虚拟视频通话图块，进入音视频聊天界面，界面由用户设置的联系人头像组和虚拟拨号盘组成，老人通过触摸选择开启聊天。通话完毕，老人可按下虚拟“挂断”键终止通话。

监听监看：1、安装有客户端软件的亲友，获得老人授权后，由网络通过无线摄像头或移动终端控制器摄像头，在客户端上随时了解老人的活动情况。2、当事件触发终端报警时(如探测器检测到燃气泄漏时，触发报警程序)，同步启动音视频通话和录制功能。

三、便携终端控制器

功能作用：

开启/关闭，运动监测，紧急呼救，导航定位等。

技术方案：

开启/关闭：通过长按“紧急呼救”键，开启或关闭便携终端控制器。

运动监测：内置加速度感应器，连续监测老年人动作，通过特定算法，判定出老人运动类型(如步行、慢跑或摔倒等)并分类记录持续值。

紧急呼救：当老人长按“紧急呼救”按键时，警铃报警，便携终端控制器通过网络或移动基站，将报警信息发送至后台服务器，后台服务器将信息以声音、图像、震动、短信、电话、电邮等方式，向用户及相关联系人或机构进行报警提示，并记录接警情况。

导航定位：提供室内、户外定位，当老人将便携终端控制器带到户外时，通过内置GPS/北斗模块，为老人提供实时定位服务。1、当老人双击“紧急呼救”按键时，通过移动基站，联系后台以短信、电邮、预置通话内容拨号等方式，向老人的相关联系人或机构发送老人位置信息，同时根据授权情况，后台可记录下基于移动基站提供的老人足迹信息，帮助寻找老人。

本实用新型的移动终端控制器与固定终端控制器通过物理接触和Wi-Fi连接两种方式进行连接，其中物理接触主要负责供电和传输按键指令，Wi-Fi连接主要负责传输数据。本实用新型与探测设备之间采用BAN网络无线连接。本实用新型与手机端、后台服务器之间采用ADSL网络连接。移动终端控制器独立运行时，采用GPRS/CDMA网络与后台服务器连接。