基于4g网络的智能家居监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能家居监控技术领域，具体地说是一种基于4G网络的智能家居监控系统。
【背景技术】
[0002]随着时代的不断进步，人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。传统的家居监控系统往往依赖于传感器网络节点来实现，典型的为安装声光报警装置，但是这一类的装置作用范围有限，同时灵敏度不高，无法有效地起到监控报警的效果。针对这种现象，早期的设计研发人员尝试了多种智能家居的监控系统，但是，这些早期的方案往往依赖于一些短距离的无线传输模式来进行协调控制与信息的交互，传输的带宽与距离都有明显的限制，同时无法及时提供一些自动语音报警与提供视频采集信号等关键的解决措施。
[0003]随着通信技术日新月异地发展，目前我国三大运营商均已经开始大规模地推广与商用LTE制式，LTE (Long Term Evolut1n)是第四代通信协议制式中的一种，较目前主流的3G 通信制式而言，LTE 制式引入了 OFDM (Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing，正交频分复用)和MIM0(Mult1-1nput&Mult1-0utput，多输入多输出)等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率(一般认为其下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps)，并且其支持多种带宽分配且能与全球主流的2G/3G频段和无线通信制式频段良好融合。LTE协议网络架构更加扁平与简单，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，可以更好地实现实时操作，同时，LTE系统支持与其他通信制式的互操作。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的不足，解决目前存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种基于4G网络的智能家居监控系统。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]基于4G网络的智能家居监控系统，包括传感器网络、信息控制处理设备和用户终端，所述传感器网络与信息控制处理设备连接，所述信息控制处理设备与用户终端连接，所述信息控制处理设备包括单片机控制模块、语音模块和LTE模块，所述单片机控制模块分别与传感器网络、语音模块和LTE模块连接，所述LTE模块通过LTE网络服务与所述用户终端实现无线连接，实现视频和语音数据流的传输。
[0007]进一步的，所述传感器网络包括传感器节点、路由器和协调器，所述传感器节点与路由器连接，所述路由器与协调器连接，所述协调器与单片机控制模块连接。
[0008]进一步的，所述传感器节点为烟雾传感器、红外传感器、光传感器、温度传感器、湿度传感器中的一种或多种。
[0009]作为优选的，所述单片机控制模块为AT89C51单片机。
[0010]作为优选的，所述语音模块为ISD4002语音模块。
[0011]本实用新型的有益效果是，
[0012]本实用新型公开的一种基于4G网络的智能家居监控系统，针对目前智能家居监控系统存在的缺陷，本实用新型智能家居监控系统实现了 AT89C51单片机控制系统、传感器检测网络以及LTE模块的实时通信，传感器网络有效采集各个传感器节点的监控信号并及时反馈给单片机控制系统，单片机控制系统通过AT指令与LTE模块建立通信，LTE模块执行发送语音信息给设定服务中心或用户终端，从而建立远程通信链路，依托于4G网络制式高带宽的支持，该链路可以实时提供现场视频或图像流信号的传递，更好更优地实现了智能家居的实时监控功能。本实用新型的智能家居监控系统具有实时性好、可靠性高、通用性和实用性强等特点，具有广阔的应用前景。
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的系统结构示意图；
[0015]图中，1、传感器网络2、信息控制处理设备3、用户终端11、传感器节点12、路由器13、协调器21、单片机控制模块22、语音模块23、LTE模块31、用户手机终端32、物业服务中心。
【具体实施方式】
[0016]为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0017]如图1所示，基于4G网络的智能家居监控系统，包括传感器网络1、信息控制处理设备2和用户终端3，传感器网络I与信息控制处理设备2连接，信息控制处理设备2与用户终端3连接，信息控制处理设备2包括单片机控制模块21、语音模块22和LTE模块23，单片机控制模块21分别与传感器网络1、语音模块22和LTE模块23连接，LTE模块23通过LTE网络服务与用户终端3实现无线连接，实现视频和语音数据流的传输。
[0018]其中，用户终端3可以为用户手机终端31和物业服务中心32。
[0019]进一步的，传感器网络I包括传感器节点11、路由器12和协调器13，传感器节点11与路由器12连接，路由器12与协调器13连接，协调器13与单片机控制模块21连接。
[0020]进一步的，传感器节点11为烟雾传感器、红外传感器、光传感器、温度传感器、湿度传感器中的一种或多种。
[0021]作为优选的，单片机控制模块21为AT89C51单片机，该单片机具有4K字节FLASH闪速存储器，128字节内部RAM，32位I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡以时钟电路。单片机直接与传感器网络的协调器、语音模块和LTE模块相连，避免了串口通信，节省布板空间。
[0022]作为优选的，语音模块22为ISD4002语音模块，该语音模块采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。
[0023]ISD4002语音模块特点如下:1)单片2至4分钟语音录放；2)内置微控制器串行通信接口 ；3)3V单电源工作；4)多段信息处理；5)工作电流25-30mA，维持电流I μΑ ；6)电信息保存100年(典型值)；7)高质量、自然的语音还原技术；8)万次录音周期(典型值)；9)静噪功能；10)调整时钟，可选用外部时钟。
[0024]作为优选的，LTE模块23为中兴的ΜΕ3760型号的LTE通信模块。
[0025]目前，国内使用的LTE模块主要包括中兴、大唐、华为等国内产商和爱立信、诺西等国外厂商的多种型号产品。由于技术共享和协议的规范，不同厂商的产品模块在实际功能和具体用法等方面差别不大。其中中兴的ΜΕ3760型号的LTE模块性价比很高，已经具备入网许可并已广泛使用。
[0026]ΜΕ3760 是一款 Mini PC1-E 接口 的 LTE 模块，支持 LTE TDD band38 (2.6GHz)、band39 (1.9GHz)、band40 (2.3GHz) ；LTE FDD band7 (2.6GHz)，向下兼容 TD-SCDMA A 频段(2.1 GHz)和 F 频段(1.9GHz)以及 LTE900MHz, LTE 1800MHz.支持最大 100M/50Mbps 的理论上下行数据传输速率。
[0027]ME3760具有以下优势特点:1)高速USB 2.0接口 ；2)功耗超低；3)支持短信、数据、电话本功能；4)支持IPv4，IPv6协议；5)支持SIM卡业务；6)支持分集天线接口 ；7)支持LTE双模多频。
[0028]本实用新型的工作原理是，
[0029]当无线传感器网络某个传感器节点检测到异常现象发生(如陌生人入室、煤气泄漏、水管跑水等)需要报警时，协调器给报警信息控制处理设备发送报警通知，单片机控制模块根据报警通知的类型启动LTE模块，向相应的服务中心(110或119)报警，等待服务中心接听后，语音模块开始循环播放语音，直至对方挂机，以实现语音报警。同时将报警信息以短信方式通知相关人员(户主或单位责任人)。
[0030]本实用新型公开的一种基于4G网络的智能家居监控系统，针对目前智能家居监控系统存在的缺陷，本实用新型智能家居监控系统实现了 AT89C51单片机控制系统、传感器检测网络以及LTE模块的实时通信，传感器网络有效采集各个传感器节点的监控信号并及时反馈给单片机控制系统，单片机控制系统通过AT指令与LTE模块建立通信，LTE模块执行发送语音信息给设定服务中心或用户终端，从而建立远程通信链路，依托于4G网络制式高带宽的支持，该链路可以实时提供现场视频或图像流信号的传递，更好更优地实现了智能家居的实时监控功能。本实用新型的智能家居监控系统具有实时性好、可靠性高、通用性和实用性强等特点，具有广阔的应用前景。
[0031]要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其他修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。
【主权项】
1.基于4G网络的智能家居监控系统，其特征在于:包括传感器网络、信息控制处理设备和用户终端，所述传感器网络与信息控制处理设备连接，所述信息控制处理设备与用户终端连接，所述信息控制处理设备包括单片机控制模块、语音模块和LTE模块，所述单片机控制模块分别与传感器网络、语音模块和LTE模块连接，所述LTE模块通过LTE网络服务与所述用户终端实现无线连接，实现视频和语音数据流的传输。
2.根据权利要求1所述的基于4G网络的智能家居监控系统，其特征在于:所述传感器网络包括传感器节点、路由器和协调器，所述传感器节点与路由器连接，所述路由器与协调器连接，所述协调器与单片机控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的基于4G网络的智能家居监控系统，其特征在于:所述传感器节点为烟雾传感器、红外传感器、光传感器、温度传感器、湿度传感器中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的基于4G网络的智能家居监控系统，其特征在于:所述单片机控制模块为AT89C51单片机。
5.根据权利要求1所述的基于4G网络的智能家居监控系统，其特征在于:所述语音模块为ISD4002语音模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于4G网络的智能家居监控系统，包括传感器网络、信息控制处理设备和用户终端，传感器网络与信息控制处理设备连接，信息控制处理设备与用户终端连接，实现了单片机控制系统、传感器检测网络以及LTE模块的实时通信，传感器网络有效采集各个传感器节点的监控信号并及时反馈给单片机控制系统，单片机控制系统与LTE模块建立通信，LTE模块执行发送语音信息给设定服务中心或用户终端，依托于4G网络制式高带宽的支持，可以实时提供现场视频或图像流信号的传递，更好更优地实现了智能家居的实时监控功能。本实用新型智能家居监控系统具有实时性好、可靠性高、通用性和实用性强等特点，具有广阔的应用前景。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN204440143
【申请号】CN201520120069
【发明人】薛飞
【申请人】薛飞
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年2月28日