一种智能家居控制系统的制作方法

本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种智能家居控制系统。

背景技术：

相关技术中，智能家居系统一般由智能控制终端连接各个终端设备，用户可通过监控计算机以有线的方式控制终端设备的工作，或者通过智能控制终端进行人机交互操作，对系统进行控制。此种方式软硬件较为固定，系统扩展性、移植性较差、智能控制终端与各个终端设备间的通信方式大多为有线网络或者wifi，存在需要额外布线或距离远时信号会减弱或被遮挡等问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种智能家居控制系统。

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控制系统，包括控制模块、存储模块、信息处理模块、移动终端、智能网关和环境监测无线传感器网络，控制模块通过智能网关与存储模块连接，环境监测无线传感器网络、移动终端和信息处理模块分别与存储模块相连；所述的环境监测无线传感器网络用于对智能家居环境进行监测并收集智能家居环境监测信息；所述存储模块存储环境监测无线传感器网络收集的智能家居环境监测信息，并与移动终端和信息处理模块进行数据交换。

本发明的有益效果为：利用存储模块强大的存储能力和计算能力，存储智能家居的相关信息，用户能够利用移动终端，根据存储模块对各种数据的分析和处理结果，实现对家居情况的实时了解和远程控制。

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本发明的结构连接框图；

图2是本发明控制模块的结构框图。

附图标记：

控制模块1、存储模块2、信息处理模块3、移动终端4、智能网关5、环境监测无线传感器网络6、通信单元10、控制单元20。

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控制系统，包括控制模块1、存储模块2、信息处理模块3、移动终端4、智能网关5、环境监测无线传感器网络6，控制模块1通过智能网关5与存储模块2连接，环境监测无线传感器网络6、移动终端4和信息处理模块3分别与存储模块2相连；所述的环境监测无线传感器网络6用于对智能家居环境进行监测并收集智能家居环境监测信息；所述存储模块2存储环境监测无线传感器网络6收集的智能家居环境监测信息，并与移动终端4和信息处理模块3进行数据交换。

在一个实施例中，所述控制模块1通过与存储模块2相连，获取智能家居设备的运行指标，并根据移动终端4所发送的控制命令对智能家居设备进行控制。

在一个实施例中，所述的控制模块1包括通信单元10和控制单元20。

本发明上述实施例利用存储模块2强大的存储能力和计算能力，存储智能家居的相关信息，用户能够利用移动终端4，根据存储模块2对各种数据的分析和处理结果，实现对家居情况的实时了解和远程控制。

在一个实施例中，环境监测无线传感器网络6用于采集智能家居环境监测信息的智能家居环境监测节点、用于收集智能家居环境监测节点发送的智能家居环境监测信息的基站，基站汇聚智能家居环境监测信息后，将汇聚的智能家居环境监测信息发送至存储模块。

在一个实施例中，智能家居环境监测节点与基站为多跳距离时，通过多跳的形式将智能家居环境监测信息发送至基站，具体包括：

(1)智能家居环境监测节点确定自身通信范围内的其他智能家居环境监测节点，并将该其他智能家居环境监测节点视为备选节点；

(2)计算各备选节点的转发能力值，智能家居环境监测节点选择转发能力值最大的备选节点作为下一跳节点，设rij表示第j个备选节点作为智能家居环境监测节点i下一跳节点的转发能力值，rij的计算公式为：

式中，lij表示智能家居环境监测节点i与其第j个备选节点之间的距离，si表示智能家居环境监测节点i的通信半径，hi、hi0分别表示智能家居环境监测节点i的当前剩余能量、初始能量，hj、hj0分别表示所述第j个备选节点的当前剩余能量、初始能量，θij表示智能家居环境监测节点i到基站的连线与智能家居环境监测节点i到所述第j个备选节点的连线的夹角，w1、w2、w3为设定的权重因子。

本实施例基于智能家居环境监测节点间距离、剩余能量以及智能家居环境监测节点与基站之间的夹角关系三个因素设计了转发能力值的计算公式，利用转发能力值来衡量备选节点当选为智能家居环境监测节点的下一跳节点的概率，从中选择转发能力值最大的备选节点作为下一跳节点，使得在智能家居环境监测节点的自身能量充足时，智能家居环境监测节点的智能家居环境监测信息传输更加具有方向性，在智能家居环境监测节点能量不充足时，更倾向于选择距离自身较近的备选节点，以减少自身发送智能家居环境监测信息的能耗，从而保障智能家居环境监测信息传输的稳定性，有利于降低智能家居环境监测节点间传输智能家居环境监测信息的能量。

在一个实施例中，智能家居环境监测节点向下一跳节点发送智能家居环境监测信息时，调整自己的发射功率为：

式中，qεζ为智能家居环境监测节点ε向下一跳节点ζ发送智能家居环境监测信息时的发射功率，qmin为设定智能家居环境监测节点的最小功率，lεζ表示智能家居环境监测节点ε与其下一跳节点ζ之间的距离，sε-min表示智能家居环境监测节点ε的功率设置为qmin时的通信半径，为智能家居环境监测节点ε的最大发射功率，为设定的调节因子，设定取值范围为(0.5,1)；f(lεζ,sε-min)为设定的取值函数，当lεζ≥sε-min时，(lεζ,sε-min)＝1，当lεζ＜sε-min时，(lεζ,sε-min)＝0。

本实施例在确定智能家居环境监测节点向下一跳节点发送智能家居环境监测信息时的发射功率时，以智能家居环境监测节点到下一跳节点间的距离与设定为最小功率时的通信半径之间的差值作为功率调整的幅度，相对以最大发射功率发送智能家居环境监测信息，能够在保证智能家居环境监测信息可靠传输的前提下尽量节省智能家居环境监测信息发送的能量，从而降低环境监测无线传感器网络6的数据收集能量成本。

在一个实施例中，当智能家居环境监测节点的下一跳节点死亡时，进行智能家居环境监测信息传输路径修复，具体包括：

(1)设智能家居环境监测节点为α，其下一跳节点为β，β的下一跳节点为γ，α、β、γ的邻居节点交集为sαβγ，定义邻居节点为位于智能家居环境监测节点通信范围内的其他智能家居环境监测节点，当β因故死亡时，若sαβγ不为空集，则智能家居环境监测节点α在sαβγ中选择概率值最大的一个邻居节点用于替换β，重新连接断掉的智能家居环境监测信息传输路径；

(2)若sαβγ为空集，则智能家居环境监测节点α在γ的邻居节点集合中选择概率值最大的一个邻居节点用于替换β，重新连接断掉的智能家居环境监测信息传输路径；

其中，设ge表示邻居节点e的概率值，定义ge的计算公式为：

式中，pe表示当前将邻居节点e作为下一跳节点的智能家居环境监测节点数目，re表示邻居节点e具有的邻居节点数目，hαe表示邻居节点e作为智能家居环境监测节点α下一跳节点的转发能力值；n为参与概率值计算的邻居节点数目，当sαβγ不为空集时，n表示sαβγ中的邻居节点个数，当sαβγ为空集时，n表示γ的邻居节点集合中的邻居节点个数；b为设定的权重系数且b＜1。

本实施例设定了基于死亡节点的路径修复策略，该策略使智能家居环境监测节点在死亡节点周围的邻居节点中以概率值寻找最优的替代节点，使得在智能家居环境监测节点的下一跳节点死亡时能够快速修复智能家居环境监测节点到基站之间的智能家居环境监测信息传输路径，确保智能家居环境监测信息传输的稳定性，减少再次寻找最优智能家居环境监测信息传输路径的时间，有益于节省智能家居环境监测节点重建智能家居环境监测信息传输路径的能量，降低环境监测无线传感器网络6的能耗。

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。