基于无线传感器网络实现家庭安防的系统及方法与流程

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及无线传感器网络技术领域，具体是指一种基于无线传感器网络实现家庭安防的系统及方法。

背景技术：

无线传感器网络(Wireless SensorNetworks,WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。近年来，无线传感器网络得到了飞速的发展，广泛应用于军事、智能交通、环境监控和医疗卫生等多个领域。

随着社会的发展，人口流动加快，家庭的安全已经越来越被普通公众所重视。家庭作为人类休憩的港湾，它的安全性关系到人类的生命财产安全，一时的疏忽会造成不可弥补的损失。从家庭内部的火灾、煤气泄漏等自然因素到外来的人为破坏、偷抢等不确定因素，当今社会的治安问题已经越来越突出，而且，目前的犯罪分子的作案手段千奇百出，让人防不胜防，有必要建立一种多功能的家庭安防系统。

目前的家庭安防系统大多采用报警探测器、报警主机、摄像机、读卡器、门禁控制器、接警中心及其它安防设备为住宅提供入侵报警系统服务的一个综合性系统。而然此种报警系统主要侧重于防止外来的人为破坏，对家庭内部的人为疏忽造成的灾害并没有提供有效的预警保护机制，并且功能单一，无法满足人们的多样化安防需求。

技术实现要素：

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种基于无线传感器网络实现家庭安防的系统及方法，既可以实现家庭入侵安防，也可以实现对人员智能看护管理，并且对室内环境实时监控，实现多种功能的有效安防。

为了实现上述目的，本发明具有如下构成：

该基于无线传感器网络实现家庭安防的方法，在室内设置有智能路由器，智能路由器与远程控制中心进行通信，所述的智能路由器进行红外布防管理、人员智能看护管理和室内环境管理；

其中，所述红外布防管理包括如下步骤：

(1-1)在室内的墙壁上安装有红外布防设备、视频监控设备和语音设备，智能路由器控制红外布防设备进入布防状态且红外布防设备检测到有人员活动时，智能路由器通过视频监控设备获取人员的录像并发送至控制中心进行确认，控制中心判断录像是否与房主身份相符，如果是，则通过智能路由器解除布防状态，结束此次红外布防管理，否则继续步骤(1-2)；

(1-2)控制中心将录像发送至房主的移动终端，如果房主在第一预设时间范围T1内回复正常进入信息，则控制中心通过智能路由器解除布防状态，结束此次红外布防管理，如果房主在预设时间范围内回复非正常进入信息，或房主未在预设时间范围内回复，则继续步骤(1-3)；

(1-3)控制中心通过智能路由器控制语音设备播放输入语音密码信息，如果控制中心获取到正确的语音密码，则通过智能路由器解除布防状态，结束此次红外布防管理，否则控制中心拨打报警电话；

所述人员智能看护管理具体为：

在室内的墙壁上安装有触摸显示屏和生理参数测量仪器，智能路由器通过医务平台获取到人员的电子病历，并通过触摸显示屏进行显示，人员在电子病历中选择新增测量记录并使用生理参数测量仪器进行身体各项生理参数的测量，测量的结果通过智能路由器上传至医务平台并通过触摸显示屏进行显示；

当智能路由器在第二预设时间范围T2内未检测到有新增测量记录时，智能路由器发出提醒信息，并在第三预设时间范围T3内未检测到有新增测量记录时，智能路由器通过视频监控设备获取室内录像并上传至控制中心；

所述室内环境管理具体为：

在室内安装有烟雾报警器、温度传感器和湿度传感器，智能路由器实时获取烟雾报警器、温度传感器和湿度传感器的检测数据，当有任一检测数据超出预设阈值时，发出报警信号，并将检测数据上传至控制中心。

较佳地，所述生理参数测量仪器包括光照模块和皮肤录像模块，人员使用生理参数测量仪器进行身体各项生理参数的测量时，具体为：

光照模块对人员待测部位进行光照射，皮肤录像模块获取待测部位的皮肤部分的录像，并将录像上传至智能路由器，智能路由器将录像上传至控制中心，由控制中心根据皮肤部分的录像计算得到人员的脉搏和血压信息。

较佳地，所述室内环境管理还包括家用电器状态检测，各个待测家用电器的表面贴设有温度检测标签，智能路由器实时获取各个温度检测标签的检测数据，当任一温度检测标签的检测数据超出预设温度阈值时，切断该温度检测标签所对应的家用电器的供电电源，并记录故障信息和当前时刻。

较佳地，所述人员智能看护管理中，所述智能路由器通过视频监控设备获取室内录像并上传至控制中心后，还包括如下步骤：

控制中心根据室内录像判断人员状态，当判断人员需要救助时，拨打医院电话、监护人的电话或控制中心中备案的保安人员的电话。

本发明还涉及一种用以所述的方法的基于无线传感器网络实现家庭安防的系统，所述的系统包括布设在室内墙壁的红外布防设备、视频监控设备、语音设备、触摸显示屏和生理参数测量仪器，所述的系统还包括布设在室内的智能路由器、烟雾报警器、温度传感器和湿度传感器，所述智能路由器与所述红外布防设备、视频监控设备、语音设备、触摸显示屏、生理参数测量仪器、烟雾报警器、温度传感器和湿度传感器进行通信，且所述智能路由器与控制中心进行通信。

较佳地，所述的系统还包括数个水位传感器，所述数个水位传感器设置于室内的各个水槽中，所述水位传感器与智能路由器进行通信，所述水位传感器的检测数据超出预设水位阈值时，智能路由器发送检测数据至控制中心。

较佳地，所述的生理参数测量仪器包括血压检测设备、血糖检测设备、体重检测设备和体温检测设备。

较佳地，所述的智能路由器的表面还设置有一键报警按钮和一键求助按钮，所述智能路由器检测到一键报警按钮或一键求助按钮时，通过视频监控设备获取室内录像，并将室内录像以及报警信息或求助信息发送至控制中心。

较佳地，所述的系统还包括数个温度检测标签，各个温度检测标签设置于待测家用电器上，所述智能路由器实时获取各个温度检测标签的检测数据，当任一温度检测标签的检测数据超出预设温度阈值时，切断该温度检测标签所对应的家用电器的供电电源，并记录故障信息和当前时刻。

采用了该发明中的基于无线传感器网络实现家庭安防的系统及方法，既可以实现家庭入侵安防，也可以实现对人员智能看护管理，并且对室内环境实时监控，实现多种功能的有效安防；家庭入侵安防结合视频认证、房主确认和语音密码多种方式，确保房屋安全，又避免引起不必要的麻烦；人员智能看护管理，不仅可以实时获取室内人员的测量参数，还可以连接到医务平台，获取测量人员的电子病历，使用十分方便；室内环境监控具有多种功能，从多方面全面保护室内安全，应用方便，适用于大规模推广应用。

附图说明

图1为本发明的基于无线传感器网络实现家庭安防的系统的结构示意图。

图2为本发明的红外布防管理的流程图。

图3为本发明的人员智能看护管理的流程图。

图4为本发明的家用电器状态检测的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1所示，本发明提供了一种基于无线传感器网络实现家庭安防的系统，所述的系统包括布设在室内墙壁的红外布防设备、视频监控设备、语音设备、触摸显示屏和生理参数测量仪器，所述的系统还包括布设在室内的智能路由器、烟雾报警器、温度传感器和湿度传感器，所述智能路由器与所述红外布防设备、视频监控设备、语音设备、触摸显示屏、生理参数测量仪器、烟雾报警器、温度传感器和湿度传感器进行通信，且所述智能路由器与控制中心进行通信。

在一种较佳的实施方式中，所述的系统还包括数个水位传感器，所述数个水位传感器设置于室内的各个水槽中，所述水位传感器与智能路由器进行通信，所述水位传感器的检测数据超出预设水位阈值时，智能路由器发送检测数据至控制中心。

通过设置水位传感器，可以防止因为忘记关水龙头而造成水淹的为限。

在一种较佳的实施方式中，所述的生理参数测量仪器包括血压检测设备、血糖检测设备、体重检测设备和体温检测设备。在实际应用中，还可以增加其他类型的生理参数测量仪器，具体配置根据用户需要而定，而不限于此处列举的情况，均属于本发明的保护范围之内。

在一种较佳的实施方式中，所述的智能路由器的表面还设置有一键报警按钮和一键求助按钮，所述智能路由器检测到一键报警按钮或一键求助按钮时，通过视频监控设备获取室内录像，并将室内录像以及报警信息或求助信息发送至控制中心。

在一种较佳的实施方式中，所述的系统还包括数个温度检测标签，各个温度检测标签设置于待测家用电器上，所述智能路由器实时获取各个温度检测标签的检测数据，当任一温度检测标签的检测数据超出预设温度阈值时，切断该温度检测标签所对应的家用电器的供电电源，并记录故障信息和当前时刻。

如图2所示，本发明还提供一种基于无线传感器网络实现家庭安防的方法，在室内设置有智能路由器，智能路由器与远程控制中心进行通信，所述的智能路由器进行红外布防管理、人员智能看护管理和室内环境管理；

其中，所述红外布防管理包括如下步骤：

(1-1)在室内的墙壁上安装有红外布防设备、视频监控设备和语音设备，智能路由器控制红外布防设备进入布防状态且红外布防设备检测到有人员活动时，智能路由器通过视频监控设备获取人员的录像并发送至控制中心进行确认，控制中心判断录像是否与房主身份相符，如果是，则通过智能路由器解除布防状态，结束此次红外布防管理，否则继续步骤(1-2)；

(1-2)控制中心将录像发送至房主的移动终端，如果房主在第一预设时间范围T1内回复正常进入信息，则控制中心通过智能路由器解除布防状态，结束此次红外布防管理，如果房主在预设时间范围内回复非正常进入信息，或房主未在预设时间范围内回复，则继续步骤(1-3)；

(1-3)控制中心通过智能路由器控制语音设备播放输入语音密码信息，如果控制中心获取到正确的语音密码，则通过智能路由器解除布防状态，结束此次红外布防管理，否则控制中心拨打报警电话；

增设语音密码功能，这样如果有获得房主授权的人员进入，只要得到房主的语音密码就可以解除红外安防了。而不必依赖于房主的回复，避免因为房主没有及时回复进行误报警。

如图3所示，所述人员智能看护管理具体为：

在室内的墙壁上安装有触摸显示屏和生理参数测量仪器，智能路由器通过医务平台获取到人员的电子病历，并通过触摸显示屏进行显示，人员在电子病历中选择新增测量记录并使用生理参数测量仪器进行身体各项生理参数的测量，测量的结果通过智能路由器上传至医务平台并通过触摸显示屏进行显示；

当智能路由器在第二预设时间范围T2内未检测到有新增测量记录时，智能路由器发出提醒信息，并在第三预设时间范围T3内未检测到有新增测量记录时，智能路由器通过视频监控设备获取室内录像并上传至控制中心；

这一管理主要是针对家中的老人或者小孩的，可以在触摸显示屏下方设置一个椅子，老人可以轻松地坐在椅子上操作触摸显示屏。并且可以通过医务平台获取到自己的电子病历，直接进行查看和新增纪录。如果一段时间内都没有检测到老人的测量记录，则对老人进行提醒，如果提醒后仍然检测不到，为了避免老人出现事故，及时获取视频上传至控制中心，由控制中心发送给房主的移动设备。

所述室内环境管理具体为：

在室内安装有烟雾报警器、温度传感器和湿度传感器，智能路由器实时获取烟雾报警器、温度传感器和湿度传感器的检测数据，当有任一检测数据超出预设阈值时，发出报警信号，并将检测数据上传至控制中心。

在一种较佳的实施方式中，所述生理参数测量仪器包括光照模块和皮肤录像模块，人员使用生理参数测量仪器进行身体各项生理参数的测量时，具体为：

光照模块对人员待测部位进行光照射，皮肤录像模块获取待测部位的皮肤部分的录像，并将录像上传至智能路由器，智能路由器将录像上传至控制中心，由控制中心根据皮肤部分的录像计算得到人员的脉搏和血压信息。

如图4所示，在一种较佳的实施方式中，所述室内环境管理还包括家用电器状态检测，各个待测家用电器的表面贴设有温度检测标签，智能路由器实时获取各个温度检测标签的检测数据，当任一温度检测标签的检测数据超出预设温度阈值时，切断该温度检测标签所对应的家用电器的供电电源，并记录故障信息和当前时刻。

通过采用家用电器状态检测，可以避免出现过热故障，减小对家用电器的损伤，也避免因为家用电器过热而出现火灾等情况。

在一种较佳的实施方式中，所述人员智能看护管理中，所述智能路由器通过视频监控设备获取室内录像并上传至控制中心后，还包括如下步骤：

控制中心根据室内录像判断人员状态，当判断人员需要救助时，拨打医院电话、监护人的电话或控制中心中备案的保安人员的电话。

采用了该发明中的基于无线传感器网络实现家庭安防的系统及方法，既可以实现家庭入侵安防，也可以实现对人员智能看护管理，并且对室内环境实时监控，实现多种功能的有效安防；家庭入侵安防结合视频认证、房主确认和语音密码多种方式，确保房屋安全，又避免引起不必要的麻烦；人员智能看护管理，不仅可以实时获取室内人员的测量参数，还可以连接到医务平台，获取测量人员的电子病历，使用十分方便；室内环境监控具有多种功能，从多方面全面保护室内安全，应用方便，适用于大规模推广应用。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。