專利名稱：一種智能家居控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能家居控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人民的生活水平越來越高，中國的智能家居行業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，并日益滲透到平常百姓的生活當(dāng)中。隨著Internet網(wǎng)向普通家庭生活不斷擴展，消費電子、計算機、通訊一體化趨勢日趨明顯，現(xiàn)代智能家居由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特點在21世紀將成為現(xiàn)代社會和家庭的新時尚。當(dāng)家庭智能網(wǎng)關(guān)將家庭中各種各樣的家電通過家庭總線技術(shù)連接在一起時，就構(gòu)成了功能強大、高度智能化的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)。在國外，美國control4公司基于Zigbee無線技術(shù)的家庭自動化產(chǎn)品，并取得很高的評價。Zigbee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)。Zigbee數(shù)傳模 塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)基站。通訊距離從標(biāo)準的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴展。這種技術(shù)具有低功耗、低速率、反應(yīng)時間快、高容量、高安全等特點，被廣泛用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域。control4可以提供一整套有線和無線系列控制產(chǎn)品。但是control4在中國沒有實現(xiàn)本土化，用于美國本土的IlOv的交流電，并不適合中國220伏的交流電使用。而C0ntr014的系統(tǒng)及控制界面都是全英文的，在中國市場并不能完全得到廣泛的應(yīng)用。通過對國內(nèi)近年有關(guān)智能家居系統(tǒng)方面的研究的分析發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)普遍利用PLCBUS技術(shù)，PLCBUS技術(shù)采用新的電力線加載技術(shù)，利用低頻、廣譜技術(shù)產(chǎn)生一種非常超強的電力通信信號，使其具有強抗干擾性，PLCBUS技術(shù)適應(yīng)國內(nèi)的220伏的交流電使用，但利用PLCBUS技術(shù)大多集中是以一個或多個單片機為核心處理器，加上定制的硬件和軟件，無獨立的軟件，處理能力弱，應(yīng)用軟件直接對硬件編程，不支持任何操作系統(tǒng)，實用性適合比較簡單的應(yīng)用，擴展性不強，系統(tǒng)穩(wěn)定性主要采用模擬電路設(shè)計相對復(fù)雜，穩(wěn)定性不高，維護復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種支持多平臺操作、以家庭網(wǎng)關(guān)作為數(shù)據(jù)交換端口的智能家居控制系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種智能家居控制系統(tǒng)，包括
中央控制主機可與家庭網(wǎng)關(guān)通訊，儲存有各種程序和預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，用于將輸入信令處理后發(fā)出各種執(zhí)行控制信令；
攝像機與所述中央控制主機電連接，用于識別手勢信號及獲取實時圖像；
紅外探測器與所述中央控制主機電連接，用于檢測是否有人員進入；
溫度濕度傳感器與所述中央控制主機電連接，用于檢測環(huán)境溫度及濕度；
室內(nèi)浮沉傳感器與所述中央控制主機電連接，用于檢測室內(nèi)空氣的浮沉度；
室外浮沉傳感器與所述中央控制主機電連接，用于檢測室外空氣的浮沉度；二氧化碳傳感器與所述中央控制主機電連接，安裝在室內(nèi)，用于檢測室內(nèi)空氣中的二氧化碳濃度；
光亮度探測器用于檢測室內(nèi)環(huán)境的光線；
若干執(zhí)行機構(gòu)，與所述中央控制主機電連接，用于執(zhí)行中央控制主機發(fā)送過來的執(zhí)行控制信令；
用戶終端；所述用戶終端與所述中央控制主機通過家庭網(wǎng)關(guān)通訊。作為本發(fā)明的進一步改進，所述中央控制主機為家庭PC機。作為本發(fā)明的更進一步改進，所述用戶終端為聯(lián)網(wǎng)的遠程PC機或通過移動通訊終端。本發(fā)明檢測是否有人進入的方法為首先通過紅外探測器進行探測工作，若探測到有人體進入室內(nèi)信號，則輸入信號給中央控制主機，同時攝像機捕捉相差時間T的兩張圖片進行對比，通過對比捕捉圖像內(nèi)容的變化確定是否有人進入。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的用戶終端與中央控制主機通過家庭網(wǎng)關(guān)通訊，以家庭網(wǎng)關(guān)作為智能家居系統(tǒng)的核心部分集成一個獨立控制軟件，各個不同協(xié)議子網(wǎng)之間的互聯(lián)和信息共享都需要通過網(wǎng)關(guān)進行，而且網(wǎng)關(guān)還負責(zé)家庭局域網(wǎng)接入Internet，家庭中各種各樣的家電通過家庭總線技術(shù)連接在一起時，就構(gòu)成了功能強大、高度智能化的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)，用戶能夠通過用戶終端，以有線和無線的Internet網(wǎng)絡(luò)或無線移動網(wǎng)絡(luò)為信息媒介，通過攝像頭獲取實時的監(jiān)控畫面，隨時了解電器的運行情況，實現(xiàn)遠程操控本系統(tǒng)內(nèi)的電器設(shè)備，通過安裝在用戶終端上的終端控制軟件，用戶還可以對整個家庭自動化系統(tǒng)進行快速設(shè)置以及個性化設(shè)定，也可以對這些設(shè)定進行隨時更改，用戶對家里的一切進行自主管理。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式參照圖1，一種智能家居控制系統(tǒng)，包括
中央控制主機I:可與家庭網(wǎng)關(guān)11通訊，儲存有各種程序和預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，用于將輸入信令處理后發(fā)出各種執(zhí)行控制信令；
攝像機2 :與所述中央控制主機I電連接，用于識別手勢信號及獲取實時圖像；
紅外探測器8 :與所述中央控制主機I電連接，用于檢測是否有人員進入；
溫度濕度傳感器7 :與所述中央控制主機I電連接，用于檢測環(huán)境溫度及濕度；
室內(nèi)浮沉傳感器6 :與所述中央控制主機I電連接，用于檢測室內(nèi)空氣的浮沉度；
室外浮沉傳感器3 :與所述中央控制主機I電連接，用于檢測室外空氣的浮沉度；
二氧化碳傳感器4:與所述中央控制主機I電連接，安裝在室內(nèi)，用于檢測室內(nèi)空氣中的二氧化碳濃度；
光亮度探測器5 :用于檢測室內(nèi)環(huán)境的光線；
若干執(zhí)行機構(gòu)10，如連接在空調(diào)、照明燈等電器上的繼電器，安裝在門窗等處的電機、電磁鐵等，與所述中央控制主機I電連接，用于執(zhí)行中央控制主機發(fā)送過來的執(zhí)行控制信令；
用戶終端9 ;所述用戶終端9與所述中央控制主機I通過家庭網(wǎng)關(guān)11通訊。作為本發(fā)明的進一步改進，所述中央控制主機I為家庭PC機，家庭PC機可以安裝Windows平臺等操作系統(tǒng),可以通過傳統(tǒng)的C/S (Client/Server客戶機/服務(wù)器網(wǎng))模式來控制設(shè)置網(wǎng)關(guān)，更能通過B/S (Browser/Server結(jié)構(gòu)，即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu))或多方的智能移動平臺來設(shè)置網(wǎng)關(guān)。由于本系統(tǒng)的軟件運行于Windows平臺等，可以借助許多第三方軟件來擴展功能，可以借助圖像識別模塊來識別用戶手勢，借助數(shù)據(jù)庫來結(jié)合處理較為復(fù)雜的定時操作等。作為本發(fā)明的進一步改進，所述用戶終端9為聯(lián)網(wǎng)的遠程PC機或通過移動通訊終端。本發(fā)明的控制系統(tǒng)持多平臺操作系統(tǒng)，可通過任何一臺PC機或Android、Iphone、 Ipad、塞班等移動網(wǎng)絡(luò)遠程操控智能家居系統(tǒng)，也可以通過電腦、手機查看家中的實時監(jiān)控畫面。本發(fā)明控制系統(tǒng)的功能主要是通過自動化控制系統(tǒng)和手勢控制系統(tǒng)完成的。自動化控制系統(tǒng)主要進行數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，以完成用戶所需求的功能。系統(tǒng)關(guān)于時間、預(yù)設(shè)值、亮度、溫度舒適值、手勢等的控制可以由用戶自定義進行設(shè)置。本發(fā)明的系統(tǒng)開始工作之后，系統(tǒng)自動創(chuàng)建TCP監(jiān)聽套接字，通過不斷偵聽端口信息，若中央控制主機接收到請求信號，比如紅外探測器、攝像機等發(fā)出請求信號，則系統(tǒng)啟動調(diào)用自動化應(yīng)用程序來實現(xiàn)用戶的功能需求。自動化應(yīng)用程序先通過紅外探測器進行探測工作，若探測到有人體進入室內(nèi)信號，則放大并輸入到中央控制主機，中央控制主機得到有效信號后，將自動調(diào)整燈光的光度、調(diào)整溫度濕度傳感器、相應(yīng)的場景，同時啟動攝像機，在一定的周期內(nèi)前后捕捉兩張圖片進行比對、詳細判斷室內(nèi)是否有人，如果有人，無論此人是否有活動行為，都會進行系統(tǒng)工作，此特性彌補了紅外探測器的不足。如果無人，則關(guān)閉相應(yīng)系統(tǒng)。若中央控制主機沒有接到請求信號，在讀取數(shù)據(jù)后，即判斷設(shè)定時間是否已至IJ，設(shè)定的時間部分交由用戶自己決定。如果時間到則中央控制主機輸出相應(yīng)信號，開啟相應(yīng)系統(tǒng)，比如一個小時內(nèi)設(shè)定啟動自動化換氣系統(tǒng)，通過二氧化碳你濃度檢測器，判斷室內(nèi)二氧化碳濃度是否高于預(yù)設(shè)值，若高于預(yù)設(shè)值，則通過灰塵傳感器比對室內(nèi)與室外的浮沉度，室外浮沉度高于室內(nèi)則開啟排風(fēng)扇，若低于室內(nèi)則打開窗戶，控制室內(nèi)二氧化碳含量，以保持室內(nèi)空氣環(huán)境清新舒適。本發(fā)明控制系統(tǒng)對于燈光的控制可以實現(xiàn)自然光和能源光兩個光源系統(tǒng)的配合。系統(tǒng)在開機，并且所有系統(tǒng)初始化工作做完之后，紅外探測器若探測到人體進入室內(nèi)的信號，會放大并輸入到中央控制主機，中央控制主機得到有效信號后，將進行燈光系統(tǒng)的初始化，光亮度探測器對室內(nèi)亮度進行檢測，若亮度不同于設(shè)定值，立即發(fā)出調(diào)整照明度信號，大于預(yù)設(shè)值則執(zhí)行輸出關(guān)電動窗簾的信號，小于預(yù)設(shè)值則執(zhí)行輸出打開電動窗簾的信號。信號發(fā)布后，若室內(nèi)亮度值任然大于預(yù)設(shè)值則輸出關(guān)燈信號，若小于預(yù)設(shè)值則輸出亮燈信號。系統(tǒng)會使該信號延遲一段時間T，同時啟動攝像機，前后捕捉兩張圖片進行比對，捕捉兩張周期小于T。在T時間內(nèi)攝像機捕捉到兩張圖片，將圖片傳送到中央控制主機進行處理、比對、判斷，如果檢測出有人的信號，智能家居控制中心軟件將觸發(fā)輸出延時T，使該區(qū)域保持照明。無論人是否走動，攝像機都將捕捉圖片進行比對，延時不斷被觸發(fā)，照明保持。當(dāng)室內(nèi)無人時，所有燈關(guān)閉。比如白天，系統(tǒng)會自動優(yōu)先選擇打開電動窗簾，利用自然光補充室內(nèi)光線。根據(jù)室內(nèi)光線的不同情況，將調(diào)整百葉窗的窗葉角度，保證室內(nèi)光線達到預(yù)設(shè)值。如果室內(nèi)光線通過百葉窗仍然不能夠達到理想效果，則系統(tǒng)會開啟燈光，調(diào)節(jié)燈光光亮度，以達到理想的光亮度。本發(fā)明的控制系統(tǒng)，通過攝像機在一定時間內(nèi)捕捉的圖片進行比對，目的在于判 斷監(jiān)測范圍內(nèi)是否有人，只要有人，則給予燈光照明，不僅能保證在室內(nèi)有人物動態(tài)行為時給予照明，還能保證在人物靜止時同樣給予照明。本控制系統(tǒng)對溫度的實時情況進行測量監(jiān)控，并且允許用戶輸入理想設(shè)定的舒適溫度值。系統(tǒng)開始運行并完成系統(tǒng)初始化后，紅外探測器若探測到人體進入室內(nèi)的信號，則放大并輸入到中央控制主機，中央控制主機得到有效信號后，溫度系統(tǒng)進行初始化，中央控制主機將自動獲取溫度傳感器數(shù)值，然后軟件將自動比較輸入值與溫度傳感器值數(shù)據(jù)大小，當(dāng)輸入溫度值大于溫度傳感器值時，中央控制主機輸出控制加熱設(shè)備實現(xiàn)加熱升溫，當(dāng)輸入溫度值小于溫度傳感器值時，中央控制主機控制制冷設(shè)備實現(xiàn)降溫工作，接下來不斷的獲取溫度傳感器值，再與設(shè)定溫度值比較，不斷調(diào)整制冷設(shè)備和加熱設(shè)備的工作狀態(tài)(空調(diào))，以達到控制室溫在設(shè)定溫度的要求。達到設(shè)定溫度值時，該系統(tǒng)將觸發(fā)輸出延時T，使該區(qū)域保持設(shè)定溫度值。同時啟動攝像機在一定時間內(nèi)，前后捕捉兩張圖片進行比對，捕捉兩張圖片周期小于T。在T時間內(nèi)攝像機捕捉兩張圖片，將圖片傳送到中央控制主機進行處理、比對、判斷，如果檢測出無人的信號，則關(guān)閉溫度系統(tǒng)。如果判斷出有人，則進行溫度控制。溫度舒適值由用戶設(shè)定，如果人進入監(jiān)測區(qū)域，該區(qū)域溫度比設(shè)定值低，則系統(tǒng)會自動控制升溫，如果高于設(shè)定值，則系統(tǒng)自動進行降溫。在人進入監(jiān)測區(qū)域時，如果室內(nèi)二氧化度濃度高于預(yù)設(shè)值，則會進行空氣清新度調(diào)控，進行換氣，保證區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量。本發(fā)明的控制系統(tǒng)具備手勢控制功能，用戶可通過設(shè)置手勢方向來控制電器。系統(tǒng)開始工作后，將檢測設(shè)定區(qū)域，通過攝像機設(shè)定偵測區(qū)域及偵測手勢，攝像機在設(shè)定區(qū)域偵測手勢的動作信號，若偵測到存在手勢動作信號，將輸入到智能家居控制中心軟件，收到信號后，軟件自動獲取攝像機移動偵測，將手勢方向信號，傳輸?shù)杰浖M行處理、比對、判斷，再輸出相應(yīng)信號，啟動相應(yīng)的場景控制。比如通過攝像機設(shè)定四個點，兩個為一個行,排列為兩行。左上為A點，右上為B點，左下為C點，右下為D點。當(dāng)攝像機偵測區(qū)域內(nèi)人員揮動手勢控制燈光時，攝像機利用移動偵測，將采集的手勢方向發(fā)送至中央控制主機，如果手勢是由B到C的方向，則是系統(tǒng)自動調(diào)暗燈光；如果手勢是由D到A的方向，則系統(tǒng)自動調(diào)亮燈光；如果手勢是由A到B方向，則系統(tǒng)執(zhí)行開啟電燈到初設(shè)值；如果手勢是由D到C方向，則系統(tǒng)執(zhí)行關(guān)閉電燈等。
權(quán)利要求
1.一種智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于它包括中央控制主機(I):可與家庭網(wǎng)關(guān)(11)通訊，儲存有各種程序和預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，用于將輸入信令處理后發(fā)出各種執(zhí)行控制信令； 攝像機(2):與所述中央控制主機(I)電連接，用于識別手勢信號及獲取實時圖像； 紅外探測器(8):與所述中央控制主機(I)電連接，用于檢測是否有人員進入； 溫度濕度傳感器(7):與所述中央控制主機(I)電連接，用于檢測環(huán)境溫度及濕度； 室內(nèi)浮沉傳感器(6):與所述中央控制主機(I)電連接，用于檢測室內(nèi)空氣的浮沉度；室外浮沉傳感器(3):與所述中央控制主機(I)電連接，用于檢測室外空氣的浮沉度；二氧化碳傳感器(4):與所述中央控制主機(I)電連接，安裝在室內(nèi)，用于檢測室內(nèi)空氣中的二氧化碳濃度； 光亮度探測器(5):用于檢測室內(nèi)環(huán)境的光線； 若干執(zhí)行機構(gòu)(10)，與所述中央控制主機(I)電連接，用于執(zhí)行中央控制主機發(fā)送過來的執(zhí)行控制信令； 用戶終端(9);所述用戶終端(9)與所述中央控制主機(I)通過家庭網(wǎng)關(guān)(11)通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制主機(I)為家庭PC機。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于所述用戶終端(9)為聯(lián)網(wǎng)的遠程PC機或通過移動通訊終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于檢測是否有人進入的方法為首先通過紅外探測器進行探測工作，若探測到有人體進入室內(nèi)信號，則輸入信號給中央控制主機，同時攝像機捕捉相差時間T的兩張圖片進行對比，通過對比捕捉圖像內(nèi)容的變化確定是否有人進入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能家居控制系統(tǒng)，包括中央控制主機，用戶終端，中央控制主機電連接有攝像機、紅外探測器、溫度濕度傳感器、室內(nèi)浮沉傳感器、室外浮沉傳感器、二氧化碳傳感器、光亮度探測器及若干執(zhí)行機構(gòu)，本發(fā)明的用戶終端與中央控制主機通過家庭網(wǎng)關(guān)通訊，以家庭網(wǎng)關(guān)作為智能家居系統(tǒng)的核心部分集成一個獨立控制軟件，用戶能夠通過用戶終端，以有線和無線的Internet網(wǎng)絡(luò)或無線移動網(wǎng)絡(luò)為信息媒介，通過攝像頭獲取實時的監(jiān)控畫面，隨時了解電器的運行情況，實現(xiàn)遠程操控本系統(tǒng)內(nèi)的電器設(shè)備，對家里的一切進行自主管理。
文檔編號G05B19/418GK102621956SQ201210084948
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者鄭銘浚 申請人:中山市澳信信息科技有限公司