专利名称：基于分布式自组织网络的家庭环境监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境监控系统，特别涉及一种基于分布式自组织网络技术的家庭环境监控系统，属于自组织网络技术领域。
背景技术：
人们对于自身的生活环境的关注度日期提升，简单的环境参数的测量已经不能满足人们生活的需要。如何利用分布式自组织技术将能够测量物理环境的传感器与个人电脑、手机等信息设备有效组成监控网络，实时检测家庭房间温湿度、空气质量、辐射指数、有害气体含量等情况，为家庭成员提供环境质量报告以及预警功能等，是人们迫切关注的重点。当前家庭环境监控的解决方案，在采集物理量上都相对独立，且对于测量参数的获取不是十分友好，对于测量结果一般人也很难进行正确的分析。综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种基于分布式自组织网络技术的家庭环境监控设备，以解决以上提到的问题。
实用新型内容本实用新型提供了一种基于分布式自组织网络技术的家庭环境监控设备，通过室内空间任意放置具有不同感知功能的传感器，利用分布式自组织网络技术，从而实现家庭环境监控的目的。本实用新型是通过如下技术方案来实现的基于分布式自组织网络的家庭环境监控系统，其特征在于，所述系统主要包括节点与终端设备两个部分，节点又分为环境感知节点和数据中继节点；环境感知节点和数据中继节点通过分布式自组织网络进行连接；所述终端设备包括无线通讯模块、处理器，RAM、大容量存储模块、显示模块、键盘输入设备、电源；终端设备可以是个人电脑、手机及其他自有终端设备。所述终端设备上安装有家庭环境监控软件，该软件具有实时数据处理及显示功能、家庭环境报告功能以及预警信息功能等。其中实时数据的处理及显示功能，可以让用户实时的查看家庭的各项环境参数的当前情况，查看方式支持报表、分布图等。家庭环境报告功能，是系统根据用户对于家庭环境参数的设置以及自己对于某些参数的偏好设置等，综合系统已有的专家数据和知识，生成的一份综合性家庭环境评估报告，评估报告主要对近期的家庭环境检测情况给出合理建议，例如需要增加湿度以防止过于干燥等，用户可以根据评估报告的建议对家庭环境进行调整。预警信息功能，是根据系统以后知识库以及用户设置的需要被紧急通知的情况，当系统检测到某处或是某些家庭环境参数超标时，对于用户实时报警的功能，此项功能特别在遇到危险，如煤气泄漏发生时，可以让用户及时了解情况，立刻采取措施保护家庭成员及财产安全。同时，如果家中无人，还可以根据用户定制需要的情况，报警信息可以通过短信、GPRS、WIFI通讯方式等将结果继续发送至远端的个人信息终端，如手机和电脑等。所述环境感知节点包括环境感知模块、无线通讯模块、处理器、存储器和电源模块、以及设置在处理器上USB接口 ；环境感知模块包括与处理器相连的传感器扩展接口，以及与传感器扩展接口相连的一组物理测量模块，所述的物理测量模块包括温湿度及光照传感器、辐射传感器、有害气体传感器，或者其他环境监测传感器；所述物理测量模块采集的采样数据通过传感器扩展接口发至处理器经处理后，交由无线通讯模块将数据打包发送至其他节点。所述数据中继节点包括处理器以及与处理器相连的无线通讯模块、存储器和电源模块。通过无线通讯模块接收搜集其他节点传送过来的数据，进行数据处理后，通过USB接口与终端设备进行交互。作为优选，所述环境感知节点、数据中继节点和终端设备之间采用ZigBee、红外线或蓝牙传输方式。作为优选，所述环境感知节点、数据中继节点和终端设备设置有USB接口，可通过 USB接口相互连接。所述终端设备中的无线通讯模块、RAM、大容量存储模块、显示模块、键盘输入设备、电源分别与处理器连接。所述环境感知节点中的环境感知模块、无线通讯模块、存储器、电源模块分别与处理器相连接；所述数据中继节点的无线通讯模块、存储器电源模块分别连接于处理器。本系统解决方案的显著特点有第一，环境传感器可以根据用户需求放置。用户可以在自己认为合适的室内空间任意放置具有不同感知功能的传感器，利用分布式自组织网络技术，无需人为干预，传感器便可以将实时采集环境数据传递给数据中继节点；第二，环境传感器的低功耗特性能够支持整个系统长时间工作。本实用新型的有益效果在于(1)用户能够根据自己的需求选购相应数量的感知节点和终端，搭建属于个人的家居环境监控系统，适应不同住宅需求，使用方便，灵活性高。(2)提供了丰富的环境测量内容，从而保证了对于室内环境全面的物理环境监测能力。(3)可升级的数据处理和环境质量评估软件，提供丰富专业的环境评价建议和危险警报功能。
图1为本实用新型所述的家庭环境监控系统的构成示意图；图2为本实用新型所述的家庭环境监控系统的布设实施例示意图；图3为本实用新型所述的家庭环境监控系统的环境感知节点结构框图；图4为本实用新型所述的家庭环境监控系统的终端设备结构框图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图1所示，本实用新型所述的基于分布式自组织网络的家庭环境监控设备，整体系统由自有终端设备及节点组成，节点又分为环境感知节点和数据中继节点。环境感知节点和数据中继节点是用户根据环境监测位置和监测参数的需要自由放置，放置完成后， 环境感知节点和数据中继节点将组成无线自组织网络进行环境参数的传输，所有环境数据通过无线网络汇总到自有终端设备，当然这里自有终端设备也可以是手机或是个人电脑。如图2所示，节点分为环境感知节点和数据中继节点，数据中继节点包括无线通讯模块、处理器、存储器和电源模块。无线通讯模块外接天线进行无线通讯，支持ZigBee^l 外线及蓝牙传输方式。处理器连接USB接口与终端设备(如手机，个人电脑或自有终端设备)通讯。数据中继节点内部，通过处理无线通讯模块传来的数据，进行处理后，通过无线通讯模块发送至其他节点或通过USB接口输出终端设备(如手机，个人电脑或自有终端设备)。如图3，环境感知节点与数据中继节点相比，增加了环境感知功能，可以通过传感器扩展接口将测量的物理数据交由处理器进行处理，支持温湿度、光照、辐射、有害气体等感知功能。在环境感知节点内，通过将感知到的物理数据进行处理后，交由无线通讯模块发送至其他节点。如图4所示，自有终端包括无线通讯模块、处理器，RAM、大容量存储模块、显示模块、键盘输入设备、电源等。无线通讯模块通过外接天线进行无线通讯，在支持ZigBee、红外线及蓝牙等短距离无线传输方式的同时，也支持GPRS和3G无线传输。处理器外接usb接口与数据中继节点进行连接。同时，处理器支持显示模块，支持触摸屏及外接显示器。大容量存储模块支持和Flash存储及硬盘方式存储。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求1.基于分布式自组织网络的家庭环境监控系统，其特征在于，所述系统包括节点和终端设备，节点又分为环境感知节点和数据中继节点；环境感知节点和数据中继节点通过分布式自组织网络进行连接；所述终端设备包括无线通讯模块、处理器，RAM、大容量存储模块、显示模块、键盘输入设备、电源；所述终端设备中的无线通讯模块、RAM、大容量存储模块、显示模块、键盘输入设备、电源分别与处理器连接；所述环境感知节点包括环境感知模块、无线通讯模块、处理器、存储器和电源模块、以及设置在处理器上USB接口 ；所述环境感知节点中的环境感知模块、无线通讯模块、存储器、电源模块分别与处理器相连接；所述环境感知模块包括与处理器相连的传感器扩展接口，以及与传感器扩展接口相连的一组物理测量模块，所述的物理测量模块包括温湿度及光照传感器、辐射传感器、有害气体传感器，或者其他环境监测传感器；所述数据中继节点包括处理器以及与处理器相连的无线通讯模块、存储器和电源模块。
2.如权利要求1所述的基于分布式自组织网络的家庭环境监控系统，其特征在于，所述环境感知节点、数据中继节点和终端设备之间采用ZigBee、红外或蓝牙传输方式连接。
3.如权利要求1所述的基于分布式自组织网络的家庭环境监控系统，其特征在于，所述环境感知节点、数据中继节点和终端设备设置有USB接口，可通过USB接口相互连接。
4.如权利要求1所述的基于分布式自组织网络的家庭环境监控系统，其特征在于，所述终端设备是电脑或手机。
专利摘要本实用新型公开了一种基于分布式自组织网络的家庭环境监控系统，属于自组织网络技术领域。其特征在于，所述系统主要包括节点与终端设备两个部分，节点又分为环境感知节点和数据中继节点。环境感知节点用于监测周围环境，并将数据打包发送至数据中继节点。数据中继节点通过无线通讯模块接收环境感知节点搜集传送过来的数据，进行数据处理后，与终端设备进行交互。终端设备可以是电脑、手机及自有终端设备。本实用新型的有益效果在于用户能够根据自己的需求选购相应数量的感知节点和终端，搭建属于个人的家居环境监控系统，适应不同住宅需求，使用方便，灵活性高。
文档编号H04L29/08GK202334592SQ20112031135
公开日2012年7月11日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者刘云浩, 刘克彬, 杨铮 申请人:无锡儒安科技有限公司