一种基于物联网的智能家居监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能家居监控系统。
【背景技术】
[0002]目前，现有的物联网智能监控系统一般采用比较流行的无线局域网(WLAN)以及蓝牙技术实现。这两种技术比较成熟，可以很方便地进行设计与开发，因而应用也最为广泛。但是由于WLAN与蓝牙最初的设计目的是用于媒体数据传输，因而功耗比较大，在使用中需要接入可靠的直流电源才能长时间稳定工作。而在智能家居应用中，由于监控系统中需要布置大量的传感器，不仅数量庞大，而且需要灵活变换位置，使用直流电源供电实现起来比较困难，即使采用电池供电，也将需要频繁的更换电池，不利于长期稳定运行。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于提供一种基于物联网的智能家居监控系统，旨在解决通过WLAN与蓝牙实现智能家居，由于监控系统中需要布置大量的传感器，使用直流电源供电实现起来比较困难，采用电池供电，需要频繁的更换电池，不利于长期稳定运行的问题。
[0004]本发明是这样实现的，一种基于物联网的智能家居监控系统包括传感控制单元、主机控制单元、以及人机交互单元；
[0005]传感控制单元实时检测家庭环境中各种状态参数，并通过GPRS周期性地将采样数据传送到主机控制单元；
[0006]主机控制单元负责对传感控制单元进行组网管理和控制、对传感控制单元的环境采样数据进行处理并自动上传报警信息至人机交互单元；
[0007]人机交互单元为手机、掌上电脑或其他移动终端设备，它可与主机控制单元进行通信，查询家居环境数据和设置报警阈值，能够远程控制家用电器。
[0008]进一步，所述的基于物联网的智能家居监控系统的硬件包括网关设备、传感器设备和节点设备，系统硬件采用模块化结构，每个设备都由几种通用的板卡构成。
[0009]进一步，所述的基于物联网的智能家居监控系统包含五种传感器设备和一种控制器设备，分别是温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、一氧化碳传感器、红外传感器、电灯控制器。
[0010]进一步，所述的基于物联网的智能家居监控系统包含4种板卡，分别是主控板、传感器板、网关板和底板；
[0011]所述的主控板负责射频通信、任务处理和数据分析工作；
[0012]所述的传感器板负责数据采集和变换，该传感器板只存在于传感器设备或节点设备中；
[0013]所述的网关板负责将系统采集的数据通过GPRS网络或者Internet网络远程传送给用户，同时也可以接受用户的远程操作指令，实现系统的智能化；
[0014]所述的底板负责为设备提供电源，并且为其他电路板供电、负责提供通信接口、按键接口，同时也为主控板和传感器板或网关板提供相互间连接的通道，底板的供电接口中有电池电量检测系统、能量收集系统以及电池供电系统。
[0015]进一步，所述的基于物联网的智能家居监控系统的软件结构包括用于收发短信的GPRS软件模块、连接网关与各个传感器设备的射频软件模块、传感器数据采集和管理模块，以及系统管理和设置软件模块；
[0016]所述的网关设备与节点设备都包含射频软件模块，该射频软件模块负责管理传感器设备与网关设备之间的入网请求、通信和数据交换；
[0017]网关设备中的GPRS软件模块也属于射频软件，是系统与用户交互的接口，该接口限定为短信方式；
[0018]网关设备中的系统管理和设置软件模块，用于管理系统中所有入网的传感器设备，并且负责分析各个传感器采集的数据，判断是否需要进行更高一级的操作；
[0019]传感器设备中的数据采集和管理软件模块用于管理设备工作状态、数据采集、分析和转换功能。
[0020]进一步，所述的网关设备只在用户主动发送操作命令信息时，才启动GPRS模块向用户回馈当前家庭环境的状态信息，并且只有在系统监测到家庭环境出现危险的异常状态时才主动向用户发送报警信息。
[0021]进一步，在每个采样周期中，只有在采样与发送、接收数据时刻，传感与控制单元才处于工作模式，一旦采样与数据通信完成，程序立即进入睡眠模式，将传感与控制单元中的芯片及模块关闭，直到睡眠定时器下一次溢出将其唤醒。
[0022]进一步，所述的人机交互单元的无线远程控制采用继电器节点作为远程控制的终端，系统默认继电器线圈不带电，通过发送短信控制继电器常开接点打开或关闭，控制家电的启动和停止运行。
[0023]本发明的基于物联网的智能家居监控系统可实时监测家居环境中的参数，并可实现手机远程控制的功能，当监控系统检测到环境参数超过用户设定的阈值时，系统网关会及时发送短信通知用户；用户也可随时随地利用手机向系统网关发送短信查询家居环境的参数，并根据家居环境的舒适度要求对家用电器进行远程控制，进一步改善家居环境，实现真正自主管理与控制的智能家居；在系统设计中采用了低功耗通信协议与软件编程相结合，大大降低了系统功耗，有利于灵活布置采用电池供电的传感器设备，使传感器组网非常方便；能够改善家居环境、提升人们生活质量，而且通过扩展传感器类型和数量，可以将监控设备用于其它监控场合如温室大棚、校园安全监控等，具有非常广阔的应用前景。
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例提供的聚氨酯全景式的水族箱造景成品的结构示意图；
[0025]图中:1_1、传感控制单元；1_2、主机控制单元；1_3以及人机交互单元；2_1、网关设备；2-2、传感器设备；2-3、节点设备；3-1、GPRS软件模块；3_2、射频软件模块；3_3、传感器数据采集和管理模块；3-4、系统管理和设置软件模块。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本本发明，并不用于限定本发明。
[0027]下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0028]本发明是这样实现的，一种基于物联网的智能家居监控系统包括传感控制单元1-1、主机控制单元1-2、以及人机交互单元1-3 ;
[0029]传感控制单元1-1实时检测家庭环境中各种状态参数，并通过GPRS周期性地将采样数据传送到主机控制单元1-2 ;
[0030]主机控制单元1-2负责对传感控制单元1-1进行组网管理和控制、对传感控制单元1-1的环境采样数据进行处理并自动上传报警信息至人机交互单元1-3 ;
[0031]人机交互单元1-3为手机、掌上电脑或其他移动终端设备，它可与主机控制单元进行通信，查询家居环境数据和设置报警阈值，能够远程控制家用电器。
[0032]进一步，所述的基于物联网的智能家居监控系统的硬件包括网关设备2-1、传感器设备2-2和节点设备2-3，系统硬件采用模块化结构，每个设备都由几种通用的板卡构成。
[0033]进一步，所述的基于物联网的智能家居监控系统包含五种传感器设备和一种控制器设备，分别是温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、一氧化碳传感器、红外传感器、电灯控制器。
[0034]进一步，所述的基于物联网的智能家居监控系统包含4种板卡，分别是主控板、传感器板、网关板和底板；
[0035]所述的主控板负责射频通信、任务处理和数据分析工作；
[0036]所述的传感器板负责数据采集和变换，该传感器板只存在于传感器设备或节点设备中；
[0037]所述的网关板负责将系统采集的数据通过GPRS网络或者Internet网络远程传送给用户，同时也可以接受用户的远程操作指令，实现系统的智能化；
[0038]所述的底板负责为设备提供电源，并且为其他电路板供电、负责提供通信接口、按键接口，同时也为主控板和传感器板或网关板提供相互间连接的通道，底板的供电接口中有电池电量检测系统、能量收集系统以及电池供电系统。
[0039]进一步，所述的基于物联网的智能家居监控系统的软件结构包括用于收发短信的GPRS软件模块3-1、连接网关与各个传感器设备的射频软件模块3-2、传感器数据采集和管理模块3-3，以及系统管理和设置软件模块3-4 ;
[0040]所述的网关设备与节点设备都包含射频软件模块3-2，该射频软件模块3-2负责管理传感器设备与网关设备之间的入网请求、通信和数据交换；
[0041]网关设备中的GPRS软件模块3-1也属于射频软件，是系统与用户交互的接口，该接口限定为短信方式；
[0042]网关设备中的系统管理和设置软件模块3-4，用于管理系统中所有入网的传感器设备，并且负责分析各个传感器采集的数据，判断是否需要进行更高一级的操作；
[0043]传感器设备中的传感器数据采集和管理软件模块3-3用于管理设备工作状态、数据采集、分析和转换功能。
[0044]进一步，所述的网关设备只在用户主动发送操作命令信息时，才启动GPRS模块向用户回馈当前家庭环境的状态