基于物联网云计算的智能家居系统的制作方法

本发明涉及智能家居领域，具体涉及基于物联网云计算的智能家居系统。

背景技术：

相关技术中，智能家居系统一般由智能控制终端连接各个终端设备，用户可通过监控计算机以有线的方式控制终端设备的工作，或者通过智能控制终端进行人机交互操作，对系统进行控制。此种方式软硬件较为固定，系统扩展性、移植性较差、智能控制终端与各个终端设备间的通信方式大多为有线网络或者wifi，存在需要额外布线或距离远时信号会减弱或被遮挡等问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供基于物联网云计算的智能家居系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了基于物联网云计算的智能家居系统，包括家电控制模块、环境监测模块、云服务器、信息处理模块和移动终端，所述的家电控制模块、环境监测模块、信息处理模块和移动终端分别与云服务器通信连接；所述的环境监测模块用于对智能家居进行环境监测，获取环境监测数据后发送至云服务器；所述的家电控制模块用于从云服务器中获取家电设备的运行指标，并根据移动终端所发送的控制命令对家电设备进行控制；所述的信息处理模块用于对云服务器上的数据进行解析和处理，并将数据处理结果存储至云服务器。

本发明的有益效果为：利用云服务器强大的存储能力和计算能力，存储智能家居的相关信息，用户能够利用移动终端，根据云服务器对各种数据的分析和处理结果，实现对家居情况的实时了解和远程控制。

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是本发明云服务器的连接框图。

附图标记：

家电控制模块1、环境监测模块2、云服务器3、信息处理模块4、移动终端5、环境监测数据存储模块10、家电设备运行指标存储模块20、控制命令传送模块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，本实施例提供的基于物联网云计算的智能家居系统，包括家电控制模块1、环境监测模块2、云服务器3、信息处理模块4和移动终端5，所述的家电控制模块1、环境监测模块2、信息处理模块4和移动终端5分别与云服务器3通信连接；所述的环境监测模块2用于对智能家居进行环境监测，获取环境监测数据后发送至云服务器3；所述的家电控制模块1用于从云服务器3中获取家电设备的运行指标，并根据移动终端5所发送的控制命令对家电设备进行控制；所述的信息处理模块4用于对云服务器3上的数据进行解析和处理，并将数据处理结果存储至云服务器3。

优选地，所述移动终端5包括智能手机和pc机，其通过访问云服务器3实时获取环境监测数据和设备的运行情况。

优选地，所述的云服务器3包括环环境监测数据存储模块10、家电设备运行指标存储模块20、控制命令传送模块30。

本发明上述实施例利用云服务器3强大的存储能力和计算能力，存储智能家居的相关信息，用户能够利用移动终端5，根据云服务器3对各种数据的分析和处理结果，实现对家居情况的实时了解和远程控制。

优选地，所述环境监测模块2基于无线传感器网络进行智能居家环境监测数据的收发，所述的无线传感器网络包括基站、汇聚节点和环境监测节点，每个环境监测节点设置有多个中继转发节点来辅助转换其环境监测数据包至汇聚节点，进而发送至基站；

优选地，环境监测节点设置中继转发节点时，具体执行：

(1)获取邻居节点集合，具体为：源环境监测节点(即设置中继转发节点的环境监测节点)在设定的通信范围内向其他环境监测节点广播中继转发节点请求消息，其他环境监测节点接收到该中继转发节点请求消息后，向源环境监测节点发送反馈消息，源环境监测节点将发送反馈消息的环境监测节点按序归入邻居节点集合；

(2)源环境监测节点按照自定义的筛选机制从邻居节点集合中选择最优数目m的邻居节点作为中继转发节点，具体包括：

1)按照下列公式计算邻居节点集合中每个邻居节点充当中继转发节点的能力值：

式中，表示源环境监测节点i的邻居节点集合中第j个环境监测节点充当中继转发节点的能力值，表示源环境监测节点i的邻居节点集合中第j个环境监测节点到所属汇聚节点的跳数，表示源环境监测节点i的邻居节点集合中第j个环境监测节点到源环境监测节点i的跳数，表示源环境监测节点i与邻居节点集合中第j个环境监测节点之间的丢包率，分别表示源环境监测节点i的邻居节点集合中第j个环境监测节点的剩余能量值、初始能量值，a、b、c为设定的权重系数，且a+b+c＝1；

2)按照充当中继转发节点的能力值由大到小的顺序对邻居节点集合中各环境监测节点进行排序，选择前m个环境监测节点作为对应源环境监测节点的中继转发节点，并形成中继转发节点列表。

本优选实施例按照上述的方式选择环境监测节点的中继转发节点，通过较优的中继转发节点转发环境监测数据包至汇聚节点，相对任意选择或者固定选择中继转发节点的方式，能够在控制较小的通信开销的前提下保证环境监测数据包传输的可靠性，相对减少环境监测数据包从环境监测节点到汇聚节点接收所用的时间，从而提高智能家居系统的数据采集效率。

优选地，源环境监测节点按照设定的中继转发节点调整策略进行中继转发节点的更新，具体包括：

(1)中继转发节点失效时，向其源环境监测节点发送退出消息，源环境监测节点接收到退出消息后，在中继转发节点列表中直接删除该失效的中继转发节点，并在排序后的邻居节点集合中选择第m+1个环境监测节点替代该失效的中继转发节点；

(2)源环境监测节点按照设定的周期评测已有的中继转发节点列表的可靠度，评测机制为：

1)根据下列可靠度计算公式计算中继转发节点列表的可靠度：

式中，δi表示源环境监测节点i的中继转发节点列表的可靠度，表示源环境监测节点i在设定周期内向到汇聚节点跳数为γ的第x个中继转发节点发送环境监测数据包的个数，表示在设定周期内到汇聚节点跳数为γ的第x个中继转发节点接收到源环境监测节点i发送的环境监测数据包的个数，nγ表示源环境监测节点i所具有的到汇聚节点跳数为γ的中继转发节点的数目，γmax表示源环境监测节点i与其中继转发节点列表中的中继转发节点之间的最大跳数；

2)若中继转发节点列表的可靠度δi小于设定的可靠度阈值，则源环境监测节点i按照自定义的筛选机制重新从邻居节点集合中选择最优数目m的邻居节点作为中继转发节点，完成中继转发节点的定期更新。

本优选实施例对中继转发节点列表的可靠度进行周期性地评测，从而动态更新中继转发节点列表，实现了无线传感器网络的通信链路的动态维护和更新，从而能够适应环境监测模块2中无线传感器网络的实时变化，保障了智能家居环境监测数据通信传输的可靠性，确保智能家居系统的正常运行。

优选地，源环境监测节点从邻居节点集合中选择最优数目m的邻居节点作为中继转发节点时，最优数目m按照下列公式进行设定：

式中，σ为设定的可靠性阈值，y表示跳数，ymax表示源环境监测节点与邻居节点集合中的环境监测节点之间的最大跳数，表示该邻居节点集合中到源环境监测节点的跳数为y的第l个环境监测节点与其邻居节点之间的丢包率，ny表示该邻居节点集合中具有的到源环境监测节点的跳数为y的环境监测节点的数目。

本优选实施例根据公式确定了每个环境监测节点所需的中继转发节点的最优数目，计算简单，使得智能家居系统的无线传感器网络内的每一跳上的环境监测节点都能够得到不同数目的中继转发节点，从而实现异构路径宽度的传输，能够适应无线传感器网络中无线丢包率的异构分布特性，有利于保证逐跳的可靠传输，实现了智能家居系统的环境监测数据的可靠收发。

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。