一种体感智能家居控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种体感智能家居控制系统，包括采集控制模块、体感识别模块、网关云端模块，采集控制模块包括AVR单片机，AVR单片机与光照传感器、湿度传感器和粉尘传感器连接，且与继电器和步进电机连接；体感识别模块包括上位机，在上位机上设有用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块，在AVR单片机和上位机上设有用来相互通讯的无线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。本实用新型在实际使用中解决了目前的智能家居控制系统在人机交互时操作复杂步骤繁琐等问题。
【专利说明】
一种体感智能家居控制系统
技术领域
[0001]本实用新型提出了一种体感智能家居控制系统，该装置涉及视觉采集技术、视觉处理技术、传感器技术、单片机技术、无线传输技术、互联网云端技术等。该智能家居控制系统不仅能够实现人体姿势的采集识别与控制，同时系统也能根据环境实时情况并结合用户个性化需求自动控制，也可以通过互联网远程操作。该系统克服了传统物联网家居操作复杂，设置死板的缺点，真正实现了智能家居的“智能”二字，目前市面上还没有出现类似产品，市场前景广阔。【背景技术】
[0002]随着智能化时代的到来，近年来物联网产业发展飞速，物联网产品日新月异，其中也不乏一些优秀的物联网产品。但是，绝大多数的产品操作繁琐，人机交互手段大同小异， 缺少一种交互手段可以避免以上的不足，能使操作变得简单，更加智能。体感技术，使人们可以脱离物理上的按键，很直观地使用肢体动作，与周边的装置或环境互动，而无需使用任何复杂的控制设备，让人们身历其境地控制，实现“触手可及”的物联网，达到人机的完美结合。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种体感智能家居控制系统，该系统能解决目前绝大多数的物联网智能家居产品操作繁琐，人机交互手段大同小异，缺少互联网云端等问题。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0005]—种体感智能家居控制系统，其特征在于:该系统包括采集控制模块、体感识别模块、网关云端模块，采集控制模块包括AVR单片机，AVR单片机与光照传感器、湿度传感器和粉尘传感器连接，且与继电器和步进电机连接;体感识别模块包括上位机，在上位机上设有用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块，在AVR单片机和上位机上设有用来相互通讯的无线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。
[0006]本实用新型中，所述无线混合串口包括Zigbee、蓝牙、Wifi与433MHz无线模块，采用433MHz与2.4GHz免费无线通讯频段的无线通讯技术传递数据和控制指令。
[0007]动作捕捉模块中采集人体动作的摄像头为体感摄像头，如微软的Kinect体感摄像头。系统可判断人体姿势和动作，并可根据人体姿势动作发送相应指令，各模块接受指令做出相应控制。
[0008]AVR单片机与烟雾传感器、PM2.5可吸入颗粒物传感器、人体红外传感器、加速度传感器、角度传感器以及磁传感器连接。
[0009]系统根据传感器采集当前环境信息，并结合用户个性化设定，动态判断并发送相应指令，各控制模块接受指令做出相应调节。
[0010]上位机使用0pencv、0penni专用视觉处理库，通过Processing进行计算机视觉图像处理。网关云端模块通过物联网智能家居控制网关，实现与互联网云端对接，实现网页操作、微信控制、手机控制。
[0011]本实用新型涉及视觉采集技术、视觉处理技术、传感器技术、单片机技术、无线传输技术、互联网云端技术等。该智能家居控制系统不仅能够实现人体姿势的采集识别与控制，同时系统也能根据环境实时情况并结合用户个性化需求自动控制，也可以通过互联网远程操作。与现有技术相比，本实用新型克服了传统物联网家居操作复杂，设置死板的缺点，真正实现了家居的智能化。【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的系统结构框图。【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对体感智能家居控制系统作进一步说明:
[0014]参见图1，一种体感智能家居控制系统，包括三个部分，采集控制模块、体感识别控制模块与网关云端模块。采集控制模块包括AVR单片机，AVR单片机与光照传感器、湿度传感器、粉尘传感器、烟雾传感器、PM2.5可吸入颗粒物传感器、人体红外传感器、加速度传感器、角度传感器以及磁传感器连接，且与继电器和步进电机连接;体感识别模块包括上位机，在上位机上设有用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块(kinect)，在AVR单片机和上位机上设有用来相互通讯的无线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。[〇〇15]采集控制模块的控制核心是AVR328p单片机，通过光照传感器、湿度传感器以及粉尘传感器采集环境参数，并与阈值比较，从而去自动控制继电器和步进电机的动作，从而起到自动控制家用电器的目的，如空调的开关、电灯的开关以及窗帘的打开与关闭。温湿度传感器可以采用DHT11数字温湿度传感器，该传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。光照传感器采用BH1750FVI，该传感器内置16bitAD转换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定，不区分环境光源，接近于视觉灵敏度的分光特性，可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定，精度高且使用方便。PM2.5可吸入颗粒物传感器采用 GP2Y1010AU0F，该传感器灵敏度高、功耗小。同时模块中的AVR单片机还可以通过蓝牙、 ZigBee、WiFi无线混合串口接收上位机传送过来的指令，从而实现体感控制的功能。体感识别模块中的kinect用于识别人体动作姿势，并通过上位机和蓝牙、ZigBee、WiFi无线混合串口将控制指令传送至采集控制模块，从而实现系统的体感控制功能。网关云端模块主要是实现系统的远程控制，上位机与物联网网关实时通信，上传数据并接受云端控制指令，即可通过移动终端、微信平台、网页端等实现远程控制。
[0016]体感智能家居系统采用kinect体感摄像头。用户做出设定动作姿势，经kinect摄像头捕捉，PC上位机对动作姿势进行视觉处理，分析判断后根据动作姿势通过无线通信模块发送对应指令，采集控制端模块通过无线通信模块接受到指令后，使用微处理器对指令进行解析，实时控制对应模块做出相应反应，从而实现体感控制。同时，采集控制模块中AVR 单片机接收到传感器采集的环境数据后，通过无线通信模块实时发送到PC上位机，PC上位机结合用户个性化设置进行分析，发送相应指令到采集控制模块，采集控制模块收到指令做出反应。另外AVR单片机还可以实时处理传感器数据，生成相应的指令去控制相应的继电器和步进电机动作，从而控制家用电器的自动开关。最后，PC上位机与物联网网关实时通信，上传实时状况并接受控制指令，实现了云端功能。
【主权项】
1.一种体感智能家居控制系统，其特征在于:该系统包括采集控制模块、体感识别模 块、网关云端模块，采集控制模块包括AVR单片机，AVR单片机与光照传感器、湿度传感器和 粉尘传感器连接，且与继电器和步进电机连接;体感识别模块包括上位机，在上位机上设有 用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块，在AVR单片机和上位机上设有用来相互通讯的无 线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。2.根据权利要求1所述的体感智能家居控制系统，其特征在于:所述无线混合串口包括 Zigbee、蓝牙、Wifi与433MHz无线模块，采用433MHz与2.4GHz免费无线通讯频段的无线通讯 技术传递数据和控制指令。3.根据权利要求1所述的体感智能家居控制系统，其特征在于:动作捕捉模块中采集人 体动作的摄像头为体感摄像头。4.根据权利要求1所述的体感智能家居控制系统，其特征在于:AVR单片机与烟雾传感 器、PM2.5可吸入颗粒物传感器、人体红外传感器、加速度传感器、角度传感器以及磁传感器连接。5.根据权利要求1所述的体感智能家居控制系统，其特征在于:上位机使用Opencv、 Openni专用视觉处理库，通过Processing进行计算机视觉图像处理。6.根据权利要求1所述的体感智能家居控制系统，其特征在于:网关云端模块通过物联 网智能家居控制网关，实现与互联网云端对接，实现网页操作、微信控制、手机控制。
【文档编号】G05B19/418GK205594339SQ201620304274
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】吴浩宇, 傅大梅, 倪瑛, 戴娟, 苏浩, 唐华
【申请人】南京工业职业技术学院