一种智能化家居控制管理系统及其方法与流程

本发明涉及一种智能化家居控制管理系统及其方法。

背景技术

进入21世纪，随着全球经济的繁荣发展，科技技术与生产力加速了社会的发展创造能力，随之而来的也是人类对于物质水平的大力需求，而居住环境的要求也才成为了人们关注的领域。随着电子技术、智能通信技术以及网络技术发展的日新月异，“智能化”走进了人们关注额居住领域。

近年来，许多国家都致力于智能家居领域的开发，某些方面也取得了不错的发展，但仍有些问题亟待解决。在人们生活中，难免因为一些粗心而忘记关家里燃炉、电器等，这样的粗心会给家居带来安全隐患，有时甚至会造成难以弥补的损失和伤害，如何能够让人们在很远的地方依旧能够实时的检测到家居的运行状态并且可以控制家居的工作就显得十分的重要。

另一方面，人们在家中，太过于疲惫懒得走动去丢垃圾、喝水和拿东西，如果可以控制家居，使其移动到自己的身边，就会显得十分的便利，人们可以享受到舒适的生活，在家中达到真正的放松。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能化家居控制管理系统及其方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能化家居控制管理系统，包括智能用户终端、gsm通信模块、智能家居、控制装置，所述智能用户终端与gsm通信模块无线连接，所述gsm通信模块与智能家居无线连接，所述智能家居与控制装置数据连接，所述控制装置与gsm通信模块数据连接。

作为优化，所述智能用户终端包括显示屏、防盗输入、信息接收模块、信息管理模块和无线发送模块，所述信息接收模块用于接收gsm通信模块的上传信息，所述显示屏用于显示gsm通信模块的上传信息，所述上传信息包含家居状态信息和家居定位信息，所述防盗输入用于输入用户隐私信息，输入方式不限于键盘输入、人脸识别扫描输入、指纹识别输入、手势输入，所述用户隐私信息包含用户住址、手机号、身份证信息，所述信息管理模块用于用户处理上传信息，所述无线发送模块用于发送信息管理模块的处理信息。

作为优化，所述gsm通信模块包括上行信息输入信道和下行信息输出信道，所述上行信息输入信道与信息接收模块无线连接，所述上行信息输入信道用于向智能用户终端上传家居状态信息和家居定位信息，所述下行信息输出信道与无线发送模块无线连接，所述下行信息输出信道用于下发智能用户终端的处理信息。

作为优化，所述智能家居分为固定智能家居和可移动智能家居，所述固定智能家居包含固定家居设备、信息采集模块、电源插座装置和微波定位装置，所述可移动智能家居包括可移动家居设备、信息采集模块、电源插座装置、微波定位装置、移动装置、射频识别装置、蓝牙装置，所述信息采集模块、电源插座装置、微波定位装置、移动装置、射频识别装置、蓝牙装置均与控制装置连接，所述固定家居设备和可移动家居设备统称为家居设备，所述信息采集模块连接家居设备的内部电路，所述信息采集模块用于采集家居设备的数据信息，所述电源插座装置与家居设备的内部电路电线连接，所述电源插座装置提供220v的电源电压，所述家居设备外侧设置有外壳，所述外壳与家居设备之间设置有空隙，所述微波定位装置设置在外壳的外侧，所述微波定位装置用于获取定位家居设备的位置信息，所述移动装置设置在可移动家居设备的底部，所述移动装置用于移动可移动家居设备，所述射频识别模块和蓝牙装置设置在可移动家居设备与外壳之间，所述射频识别模块与蓝牙装置数据连接，所述射频识别模块用于识别获取智能用户终端的位置，所述蓝牙装置与智能用户终端无线连接。

作为优化，所述微波定位装置包括三个组网微波感应器，所述三个组网微波感应器均匀分布在外壳的外侧，所述三个组网微波感应器通过感应各自的位置坐标通过数据处理、建模、分析、计算得到家居设备的位置信息。

作为优化，所述移动装置包括安装槽、轮组、驱动装置和蓄电池，所述安装槽用于安放可移动家居设备，所述轮组与安装槽滚动连接，所述轮组包括一对前轮和一对后轮，所述驱动装置包括电机、连接杆、上下齿轮组、左右齿轮组、保护罩和固定杆，所述电机通过固定杆与上下齿轮组固定连接，所述保护罩设置在电机的外侧，所述上下齿轮组与保护罩滑动连接，所述上下齿轮组与左右齿轮组啮合连接，所述左右齿轮组与连接杆固定连接，所述连接杆与后轮轴合连接，所述电机通过电线连接蓄电池，所述驱动装置与蓝牙装置无线连接。

作为优化，所述控制装置包括微处理器、单片机和处理芯片，所述微处理器选用atmegal128，射频识别模块中的射频芯片采用cc2420，atmegal128通过引脚实现与cc2420的接收和复位，通过自带的spi接口与cc2420交换数据，发送命令，cc2420也通过引脚返回其收发数据的状态，所述单片机采用at89c51，所述单片机与gsm通信模块无线连接，所述单片机接收gsm通信模块下发的处理信息，所述处理芯片与单片机连接，所述处理芯片处理和传递处理信息。

作为优化，所述处理芯片与电源插座装置连接，所述电源插座装置包括信息接收端、d/a转换器、放大器、触发器、电源插座，所述信息接收端接收处理芯片传递的处理信息，所述a/d转换器将处理信息转换成数据电流，所述放大器增大数据电流电位差，所述触发器高电平导通低电平截止，所述电源插座与供电线路连接。

作为优化，所述智能用户终端为手机、平板电脑或其他移动设备，所述家居设备为洗衣机、电视、微波炉、垃圾桶或其他家居设备。

一种智能化家居控制管理系统方法,其管理步骤如下：

a.信息采集，信息采集模块收集家居设备的数据信息，所述数据信息包括家居状态信息和家居位置信息，所述家居状态信息由接入家居设备内部电路的信息采集模块直接获取，所述家居位置信息由三个组网微波感应器通过感应各自的位置坐标在微处理器中通过数据处理、建模、分析、计算得到家居设备的位置信息。相应的推理计算过程是：设家居设备位置坐标为(x0，y0)，a、b、c分别代表三个组网微波感应器，它们的坐标设为(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)，根据感应器采集到的信息，得到家居设备的位置计算公式：根据计算公式，带入三个组网微波感应器的坐标数值，得到家居设备位置，实现定位功能。

b.上传信息，将采集到的数据信息通过gsm通信模块的上行信息输入信道上传到智能用户终端，上传的信息由信息接收模块接收并且以在显示屏上呈现，所述呈现方式不限于文字、图片、视频。

c.处理信息，信息接收模块传递上传信息到信息管理模块，信息管理模块根据用户在显示屏上的操作对上传信息进行相应的信息处理，并且将处理过后的信息传递到无线发送模块。

d.下发处理信息，无线发送模块接收到处理信息后，通过gsm通信模块的下行信息输出信道将处理信息发送到单片机上，所述单片机内存储所有处理信息的类型和代码，所述单片机对接收到的处理信息进行分析并且匹配相对应的代码，单片机传递已匹配好的处理信息到处理芯片，所述处理芯片包括所有处理信息相对应的处理过程，所述处理芯片根据处理信息相对应的代码选择相对应的处理过程。

e.实现处理信息，处理芯片选择处理信息相对性的处理过程后传递信息到电源插座装置，所述电源插座装置包括信息接收端、a/d转换器、放大器、触发器、电源插座，信息接收端接收处理芯片传递的处理信息，然后d/a转换器将处理信息数据量转换成模拟量，放大器增大电位差，触发器高电平导通低电平截止，电源插座通过供电线路连接家居设备，高电平导通时家居设备工作，低电平截止时家居设备停止工作。

f.移动定位，当用户在室内时，用户使用智能移动终端通过蓝牙装置发送移动指令给微处理器，微处理器分享可移动家居设备的位置给蓝牙装置进而给智能移动终端，射频识别模块识别智能移动终端的位置，微处理器启动移动装置和蓄电池移动可移动家居设备至智能移动终端处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过智能移动终端和gsm通信模块，可以使用户远程实时的监测家居的运行状态，控制家中家居的运行，防止安全隐患的发生，各种防盗输入，防止用户隐私信息的泄露同时确保的确是房屋的使用者在控制家居的状态，同时根据微波定位装置、微处理器、移动装置、射频识别装置、蓝牙装置，可以使可移动家居设备在智能移动终端的控制下移动到用户身边，方便使用。本发明减少了安全隐患的发生，降低了发生危险的可能性，使用方便，实现“一机管理控制”的家居管理方式，操作简单，快捷，使人们更能享受到家中生活的舒适性。

附图说明

图1为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的系统结构示意图；

图2为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的防盗输入结构图；

图3为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的智能移动终端和gsm通信模块结构示意图；

图4为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的智能家居结构示意图；

图5为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的控制装置结构示意图；

图6为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的移动装置结构图；

图7为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的移动装置剖视图；

图8为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的驱动装置结构示意图；

图9为本发明一种智能化家居控制管理系统及其方法的电源插座装置电路图。

图中：1-可移动家居设备，2-外壳，3-移动装置，31-安装槽，32-轮组，321-前轮，322-后轮，33-驱动装置，331-电机，332-连接杆，333-上下齿轮组，334-左右齿轮组，335-保护罩，336-固定杆，34-蓄电池，4-电线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～9，本发明实施例中，一种智能化家居控制管理系统，包括智能用户终端、gsm通信模块、智能家居、控制装置，智能用户终端与gsm通信模块无线连接，gsm通信模块与智能家居无线连接，智能家居与控制装置数据连接，控制装置与gsm通信模块数据连接。

智能用户终端包括显示屏、防盗输入、信息接收模块、信息管理模块和无线发送模块，信息接收模块用于接收gsm通信模块的上传信息，显示屏用于显示gsm通信模块的上传信息，所述上传信息包含家居状态信息和家居定位信息，防盗输入用于输入用户隐私信息，输入方式不限于键盘输入、人脸识别扫描输入、指纹识别输入、手势输入，用户隐私信息包含用户住址、手机号、身份证信息，信息管理模块用于用户处理上传信息，无线发送模块用于发送信息管理模块的处理信息。

gsm通信模块包括上行信息输入信道和下行信息输出信道，上行信息输入信道与信息接收模块无线连接，上行信息输入信道用于向智能用户终端上传家居状态信息和家居定位信息，下行信息输出信道与无线发送模块无线连接，下行信息输出信道用于下发智能用户终端的处理信息。

智能家居分为固定智能家居和可移动智能家居，固定智能家居包含固定家居设备、信息采集模块、电源插座装置和微波定位装置，可移动智能家居包括可移动家居设备1、信息采集模块、电源插座装置、微波定位装置、移动装置3、射频识别装置、蓝牙装置，信息采集模块、电源插座装置、微波定位装置、移动装置3、射频识别装置、蓝牙装置均与控制装置连接，固定家居设备和可移动家居设备1统称为家居设备，信息采集模块连接家居设备的内部电路，信息采集模块用于采集家居设备的数据信息，电源插座装置与家居设备的内部电路电线连接，所述电源插座装置提供220v的电源电压，家居设备外侧设置有外壳2，外壳2与家居设备之间设置有空隙，微波定位装置设置在外壳的外侧，微波定位装置用于获取定位家居设备的位置信息，移动装置3设置在可移动家居设备1的底部，移动装置用于移动可移动家居设备1，射频识别模块和蓝牙装置设置在可移动家居设备与外壳2之间，射频识别模块与蓝牙装置数据连接，射频识别模块用于识别获取智能用户终端的位置，蓝牙装置与智能用户终端无线连接。

微波定位装置包括三个组网微波感应器，三个组网微波感应器均匀分布在外壳的外侧，三个组网微波感应器通过感应各自的位置坐标通过数据处理、建模、分析、计算得到家居设备的位置信息。

移动装置3包括安装槽31、轮组32、驱动装置33和蓄电池34，安装槽31用于安放可移动家居设备1，轮组32与安装槽31滚动连接，轮组32包括一对前轮321和一对后轮322，驱动装置33包括电机331、连接杆332、上下齿轮组333、左右齿轮组334、保护罩335和固定杆336，电机331通过固定杆336与上下齿轮组333固定连接，保护罩335设置在电机331的外侧，上下齿轮组333与保护罩335滑动连接，上下齿轮组333与左右齿轮组334啮合连接，左右齿轮组334与连接杆332固定连接，连接杆332与后轮322轴合连接，电机331通过电线4连接蓄电池34，驱动装置33与蓝牙装置无线连接。

控制装置包括微处理器、单片机和处理芯片，微处理器选用atmegal128，射频识别模块中的射频芯片采用cc2420，atmegal128通过引脚实现与cc2420的接收和复位，通过自带的spi接口与cc2420交换数据，发送命令，cc2420也通过引脚返回其收发数据的状态，单片机采用at89c51，单片机与gsm通信模块无线连接，单片机接收gsm通信模块下发的处理信息，所述处理芯片与单片机连接，处理芯片处理和传递处理信息。

处理芯片与电源插座装置连接，电源插座装置包括信息接收端、d/a转换器、放大器、触发器、电源插座，信息接收端接收处理芯片传递的处理信息，a/d转换器将处理信息转换成数据电流，放大器增大数据电流电位差，触发器高电平导通低电平截止，电源插座与供电线路连接。

智能用户终端为手机、平板电脑或其他移动设备，所述家居设备位洗衣机、电视、微波炉、垃圾桶或其他家居设备。

一种智能化家居控制管理系统方法,其管理步骤如下：

a.信息采集，信息采集模块收集家居设备的数据信息，所述数据信息包括家居状态信息和家居位置信息，所述家居状态信息由接入家居设备内部电路的信息采集模块直接获取，所述家居位置信息由三个组网微波感应器通过感应各自的位置坐标在微处理器中通过数据处理、建模、分析、计算得到家居设备的位置信息。相应的推理计算过程是：设家居设备位置坐标为(x0，y0)，a、b、c分别代表三个组网微波感应器，它们的坐标设为(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)，根据感应器采集到的信息，得到家居设备的位置计算公式：根据计算公式，带入三个组网微波感应器的坐标数值，得到家居设备位置，实现定位功能。

b.上传信息，将采集到的数据信息通过gsm通信模块的上行信息输入信道上传到智能用户终端，上传的信息由信息接收模块接收并且以在显示屏上呈现，所述呈现方式不限于文字、图片、视频。

c.处理信息，信息接收模块传递上传信息到信息管理模块，信息管理模块根据用户在显示屏上的操作对上传信息进行相应的信息处理，并且将处理过后的信息传递到无线发送模块。

d.下发处理信息，无线发送模块接收到处理信息后，通过gsm通信模块的下行信息输出信道将处理信息发送到单片机上，所述单片机内存储所有处理信息的类型和代码，所述单片机对接收到的处理信息进行分析并且匹配相对应的代码，单片机传递已匹配好的处理信息到处理芯片，所述处理芯片包括所有处理信息相对应的处理过程，所述处理芯片根据处理信息相对应的代码选择相对应的处理过程。

e.实现处理信息，处理芯片选择处理信息相对性的处理过程后传递信息到电源插座装置，所述电源插座装置包括信息接收端、a/d转换器、放大器、触发器、电源插座，信息接收端接收处理芯片传递的处理信息，然后d/a转换器将处理信息数据量转换成模拟量，放大器增大电位差，触发器高电平导通低电平截止，电源插座通过供电线路连接家居设备，高电平导通时家居设备工作，低电平截止时家居设备停止工作。

f.移动定位，当用户在室内时，用户使用智能移动终端通过蓝牙装置发送移动指令给微处理器，微处理器分享可移动家居设备1的位置给蓝牙装置进而给智能移动终端，射频识别模块识别智能移动终端的位置，微处理器启动移动装置3和蓄电池34移动可移动家居设备1至智能移动终端处。

本发明通过智能移动终端和gsm通信模块，可以使用户远程实时的监测家居的运行状态，控制家中家居的运行，防止安全隐患的发生，各种防盗输入，防止用户隐私信息的泄露同时确保的确是房屋的使用者在控制家居的状态，同时根据微波定位装置、微处理器、移动装置、射频识别装置、蓝牙装置，可以使可移动家居设备在智能移动终端的控制下移动到用户身边，方便使用。本发明减少了安全隐患的发生，降低了发生危险的可能性，使用方便，实现“一机管理控制”的家居管理方式，操作简单，快捷，使人们更能享受到家中生活的舒适性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。