一种智能家居管控系统的制作方法

本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种智能家居管控系统。

背景技术：

智能家居中，设置的家居设备能够接收用户在住宅内或者远程的控制指令。目前在用户家庭中出现的家居设备的种类和数量越来越多，如智能电视、智能冰箱、智能空调等。如何实现对家居设备的节能控制，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种智能家居管控系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种智能家居管控系统，包括智能家居管控平台、无线传感器网络环境监测模块、智能家居设备控制模块和用户终端；所述的无线传感器网络环境监测模块、智能家居设备控制模块、用户终端均与智能家居管控平台通信连接；所述的无线传感器网络环境监测模块用于通过无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境数据并发送至智能家居管控平台；所述的智能家居管控平台用于对家居环境数据进行处理，判断家居环境数据是否满足预设的家居环境数据阈值条件，当某一家居环境数据不满足预设的家居环境数据阈值条件时，向智能家居设备控制模块发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户终端访问智能家居管控平台获得家居环境数据，并发送控制请求至智能家居管控平台，智能家居管控平台根据控制请求向智能家居设备控制模块发送相应的控制指令。

本发明的有益效果为：通过无线传感器网络获取家居环境数据，并对家居环境数据进行分析处理，根据分析处理结果智能化控制或者远程控制家居设备的运作，实现了家居设备的远程监控和管理。

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是本发明智能家居管控平台的连接框图。

附图标记：

智能家居管控平台1、无线传感器网络环境监测模块2、智能家居设备控制模块3、用户终端4、数据存储模块10、控制指令生成模块20、通信模块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，本实施例提供的一种智能家居管控系统，包括智能家居管控平台1、无线传感器网络环境监测模块2、智能家居设备控制模块3和用户终端4；所述的无线传感器网络环境监测模块2、智能家居设备控制模块3、用户终端4均与智能家居管控平台1通信连接；所述的无线传感器网络环境监测模块2用于通过无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境数据并发送至智能家居管控平台1；所述的智能家居管控平台1用于对家居环境数据进行处理，判断家居环境数据是否满足预设的家居环境数据阈值条件，当某一家居环境数据不满足预设的家居环境数据阈值条件时，向智能家居设备控制模块3发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户终端4访问智能家居管控平台1获得家居环境数据，并发送控制请求至智能家居管控平台1，智能家居管控平台1根据控制请求向智能家居设备控制模块3发送相应的控制指令。

优选地，所述用户终端4为手机或平板电脑。

优选地，所述家居环境数据括家居内温湿度、光照强度；所述家居设备包括空调设备、加湿设备、灯光设备，当所述温湿度小于预设的最低温湿度时，智能家居设备控制模块3控制所述空调设备和加湿设备开启，当所述光照强度小于预设的最低光照强度时，控制所述灯光设备开启。

优选地，所述智能家居管控平台1包括数据存储模块10、控制指令生成模块20和通信模块30，所述数据存储模块10通过通信模块30与所述无线传感器网络环境监测模块2连接，用于存储所述无线传感器网络环境监测模块2采集的家居环境数据，所述控制指令生成模块20通过通信模块30与所述智能家居设备控制模块3无线通讯连接，用于向所述智能家居设备控制模块3发送控制指令。

本发明上述实施例设计的智能家居设备远程监控管理系统能够实时获取家居环境数据，并对家居环境数据进行分析处理，根据分析处理结果智能化控制或者远程控制家居设备的运作，实现了家居设备的远程监控和管理。

优选地，所述无线传感器网络环境监测模块2包括基站和部署在设定的智能家居环境监测区域内的多个传感器节点，传感器节点分为源节点、汇聚节点和中继转发节点，其中源节点为采集家居环境数据的传感器节点，源节点采集家居环境数据后，通过中继转发节点将家居环境数据转发至对应的汇聚节点；汇聚节点用于收集传感器节点的家居环境数据，并将家居环境数据融合后发送至基站；所述基站与智能家居管控平台1通信，其收集家居环境数据并将家居环境数据传送至智能家居管控平台1。

优选地，汇聚节点在多个传感器节点中选择，并按照设定的周期定期更新，具体为：

(1)初始化时，对每个传感器节点分配一个由0到1的随机数，设传感器节点si被分配的随机数为k(si)，若k(si)小于设定的阈值，则该传感器节点si成为汇聚节点；

(2)每到达一个设定的周期，计算各汇聚节点的更新概率：

式中，p(sj)表示汇聚节点sj的更新概率，n(sj)表示汇聚节点sj具有的邻居节点的数目，分别为sj的剩余能量值、初始能量值，分别为sj的剩余内存、初始内存，表示sj连续作为汇聚节点的周期数目，λt为设定的周期数目阈值，f(·)为取值函数，当时，当时，

(3)若p(sj)>pt，pt为设定的概率阈值，则在汇聚节点sj的邻居节点集合中选择距离基站最近的邻居节点作为新的汇聚节点，从而更新汇聚节点sj。

本优选实施例设定了汇聚节点的选取策略和更新策略，过程简单便捷，节省了无线传感器网络环境监测模块2的网络传输能耗，能够有效延长无线传感器网络环境监测模块2的网络工作寿命；在汇聚节点的更新过程中，考虑了传感器节点的能量、内存和邻居节点数目等因素，能够在汇聚节点不满足数据传输需要时进行及时更新，且不需要在每一周期重新建立汇聚节点，节省了汇聚节点的建立开销。

优选地，源节点通过中继转发节点将家居环境数据转发至对应的汇聚节点，具体包括：

(1)源节点选择距离最近的汇聚节点进行家居环境数据的发送，设源节点到汇聚节点之间的最短跳数为h，获取源节点到汇聚节点的跳数为h的所有路径，选取获取的路径上的所有传感器节点作为中继转发节点；

(2)确定每跳上中继转发节点的优选值，优选值计算公式为：

式中，mi,j表示源节点到汇聚节点的第i跳上的第j个中继转发节点，表示mi,j的优选值，d(mi,j,mi-1)表示mi,j与上一跳中继转发节点的最小欧式距离，ni表示源节点到汇聚节点的第i跳上具有的中继转发节点数目，li,j表示mi,j与同路径上的前一跳中继转发节点之间的链路失包率；

(3)对每跳上的中继转发节点按照优选值由大到小的顺序进行排序，在每一跳家居环境数据传输的过程中，同一跳内的中继转发节点按照排列的顺序轮回地转发家居环境数据。

本优选实施例定义了中继转发节点的选择方式以及中继转发节点转发家居环境数据的次序，约束了数据传输的路径宽度的同时实现了编织多路径的数据传输，并且能够减缓家居环境数据碰撞的现象，平衡同跳上中继转发节点的能量，提高家居环境数据传输的可靠度。

优选地，中继转发节点在收到上一跳的家居环境数据后，延迟一定时间后转发该家居环境数据至下一跳，延迟时间按照下列公式计算：

式中，sαβ表示源节点至汇聚节点中第α跳上的第β个中继转发节点，bt(sαβ)表示sαβ在收到上一跳的家居环境数据后再转发该家居环境数据的延迟时间，tθ为设定的时间窗口，nαβ表示sαβ当前收到的家居环境数据数目，表示第α跳与α-1跳之间的最大链路失包率，为从0到中随机选择的整数。

本优选实施例中，中继转发节点按照上述设定延迟转发家居环境数据，能够节省家居环境数据转发的通信开销，避免两跳通信范围内的信道干扰或碰撞，提高家居环境数据传输的可靠度，保障智能家居管控系统有效运行。

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。