基于Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于智能監(jiān)控教室環(huán)境的系統(tǒng)，尤其是一種基于Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代高校，由于學(xué)生上課的教室不固定，上課的時(shí)間不統(tǒng)一，教學(xué)樓管理人員在教室管理上任務(wù)十分繁瑣，經(jīng)常造成不及時(shí)開(kāi)放和關(guān)閉教室，給學(xué)生上課帶來(lái)不便，同時(shí)還會(huì)造成教室內(nèi)如投影儀、電腦、空調(diào)等設(shè)備的過(guò)度使用，從而導(dǎo)致資源浪費(fèi)。
[0003]Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種分布式的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，它不依賴固定的基礎(chǔ)通信設(shè)施，沒(méi)有中心節(jié)點(diǎn)，具有自組織能力，抗毀性強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)地位平等，且具有轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的功能。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以隨處移動(dòng)，也可以隨時(shí)開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)。節(jié)點(diǎn)間的通信可能要經(jīng)過(guò)多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)，這是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)與其他移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的最根本區(qū)別。
[0004]傳感器網(wǎng)絡(luò)是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)于很多應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，傳感器網(wǎng)絡(luò)只能使用無(wú)線通信技術(shù)。而考慮到體積和節(jié)能等因素，傳感器的發(fā)射功率不可能很大。使用Ad hoc網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多跳通信是非常實(shí)用的解決方法，分散在各處的傳感器組成Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)傳感器之間和與控制中心之間的通信。因此，人們希望通過(guò)利用傳感網(wǎng)絡(luò)，方便工作、生活，降低各項(xiàng)成本，節(jié)約資源，節(jié)省費(fèi)用成為迫切的需求。所以，我們提出一種基于Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室智能監(jiān)控系統(tǒng)，以方便管理人員對(duì)教室設(shè)施的管理和使用，提聞工作效率，從而造福聞校師生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)教室設(shè)備資源存在浪費(fèi)的問(wèn)題，提出一種基于Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室智能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種基于Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng),其包括主控制器模塊、無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊、IXD顯示模塊和聲光報(bào)警裝置，主控制器模塊和無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊通過(guò)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行藍(lán)牙通信，無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊用于數(shù)據(jù)采集，利用ACL鏈路將數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送給主控制器模塊，主控制器模塊解析后將該數(shù)據(jù)顯示在IXD顯示模塊上，并根據(jù)設(shè)定的閾值進(jìn)行判斷，如果超過(guò)閾值，主控制器模塊則啟動(dòng)聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)主控制器模塊發(fā)送命令控制無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊離開(kāi)active模塊，進(jìn)入省電模式。
[0007]本發(fā)明的原理是:利用ATMEL AVR芯片作為主控制器，主控制器利用藍(lán)牙協(xié)議與各無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊進(jìn)行通信，并將接收到的情況顯示到LCD顯示模塊上，如果超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行聲光報(bào)警，并做出相對(duì)應(yīng)的解決措施。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:
1.本發(fā)明的教室環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)教室中的各應(yīng)用設(shè)備，如空調(diào)、投影器、電腦等，當(dāng)應(yīng)用設(shè)備發(fā)生資源浪費(fèi)的情況時(shí)，能夠及時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，并做出相對(duì)應(yīng)的解決措施。
[0009]2.本發(fā)明的教室環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，能夠避免在發(fā)生緊急情況時(shí)網(wǎng)絡(luò)受損影響通信效果的問(wèn)題。
[0010]3.本發(fā)明堅(jiān)持模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化原則，可任意增加和刪除符合標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)模塊，根據(jù)用戶的實(shí)際需要自由調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)模塊的個(gè)數(shù)，使得人們?cè)谏瞽h(huán)境健康舒適得到保障的同時(shí)，降低了購(gòu)置成本，使用也更為方便。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)模塊圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)的藍(lán)牙通信流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明一種基于Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室智能監(jiān)控系統(tǒng)，其包括主控制器模塊、無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊、IXD顯示模塊和聲光報(bào)警裝置，無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊控制傳感器采集數(shù)據(jù)，利用ACL鏈路將本數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送給主控制器模塊；主控制器模塊解析后將該數(shù)據(jù)顯示在LCD顯示模塊上，并根據(jù)設(shè)定的安全范圍進(jìn)行判斷當(dāng)前是否超過(guò)閾值，如果超過(guò)，主控制器模塊則啟動(dòng)聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，并立即采取相應(yīng)措施解決問(wèn)題，如空調(diào)溫度過(guò)高，可降低溫度，電腦無(wú)人使用則關(guān)閉等等。同時(shí)主控制器模塊發(fā)送命令控制無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊離開(kāi)active模塊，進(jìn)入省電模式，然后主控制器模塊依次輪詢其下無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊，監(jiān)測(cè)并控制各個(gè)無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊。
[0015]本發(fā)明的主控制器模塊主要是利用ATMEL AVR芯片作為主控制器，主控制器模塊作為主機(jī)，教室中的各應(yīng)用設(shè)備如空調(diào)、投影器、電腦等分別裝上傳感器模塊作為從機(jī)，構(gòu)成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，利用Ad hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行藍(lán)牙通信。各監(jiān)測(cè)模塊互不影響，主機(jī)利用藍(lán)牙的唯一標(biāo)識(shí)自動(dòng)識(shí)別各無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)模塊，建立微微網(wǎng)，與每個(gè)無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行通信。所述的無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊由微控制器、無(wú)線收發(fā)模塊及傳感器組成。
[0016]根據(jù)圖2所示，本發(fā)明藍(lán)牙通信過(guò)程具體如下:
(1)啟動(dòng)主控制器，主控制器根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議，發(fā)送鏈路管理器協(xié)議連接請(qǐng)求數(shù)據(jù)單元；
(2)根據(jù)協(xié)議分組頭，處在工作狀態(tài)并與請(qǐng)求信息匹配的藍(lán)牙模塊被激活或喚醒，進(jìn)入active 狀態(tài)；
(3)active狀態(tài)下的藍(lán)牙模塊對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，并對(duì)解析結(jié)果進(jìn)行判斷；
(4)根據(jù)判斷，如果接收正確，則對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)發(fā)送鏈路管理器協(xié)議連接提交命令，然后進(jìn)行參數(shù)協(xié)商，建立異步無(wú)連接鏈路，如果接收不正確，就直接放棄，重新開(kāi)始。
[0017]本發(fā)明當(dāng)用戶根據(jù)自己需要打開(kāi)無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊時(shí)，主控制器利用其定時(shí)輪詢的方法通過(guò)發(fā)送藍(lán)牙數(shù)據(jù)單元與無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊建立鏈路，將其加入到微型網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)和控制，當(dāng)用戶關(guān)閉無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊時(shí)，由于鏈路的建立失敗，主控制器則取消該模塊相應(yīng)信息的顯示。
[0018]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括主控制器模塊、無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊、IXD顯示模塊和聲光報(bào)警裝置；主控制器模塊和無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊通過(guò)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行藍(lán)牙通信，無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊用于數(shù)據(jù)采集，利用ACL鏈路將數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送給主控制器模塊，主控制器模塊解析后將該數(shù)據(jù)顯示在LCD顯示模塊上，并根據(jù)設(shè)定的閾值進(jìn)行判斷，如果超過(guò)閾值，主控制器模塊則啟動(dòng)聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)主控制器模塊發(fā)送命令控制無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊進(jìn)入省電模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于AdHoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:藍(lán)牙通信步驟為: (1)啟動(dòng)主控制器模塊，主控制器模塊根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議，發(fā)送鏈路管理器協(xié)議連接請(qǐng)求數(shù)據(jù)單元； (2)根據(jù)協(xié)議分組頭，處在工作狀態(tài)并與請(qǐng)求信息匹配的藍(lán)牙模塊被激活或喚醒，進(jìn)入active 狀態(tài)； (3)active狀態(tài)下的藍(lán)牙模塊對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，并對(duì)解析結(jié)果進(jìn)行判斷； (4)根據(jù)判斷，如果接收正確，則對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)發(fā)送鏈路管理器協(xié)議連接提交命令，然后進(jìn)行參數(shù)協(xié)商，建立異步無(wú)連接鏈路；如果接收不正確，就直接放棄，重新開(kāi)始。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于AdHoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)用戶根據(jù)自己需要打開(kāi)無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊時(shí)，主控制器模塊利用其定時(shí)輪詢的方法通過(guò)發(fā)送藍(lán)牙數(shù)據(jù)單元與無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊建立鏈路，將其加入到微型網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)和控制，當(dāng)用戶關(guān)閉無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊時(shí)，鏈路建立失敗，主控制器模塊則取消無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊相應(yīng)信息的顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種基于AdHoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控制器模塊采用ATMEL AVR芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種基于AdHoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊由微控制器、無(wú)線收發(fā)模塊及傳感器組成，所述的微控制器通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊與傳感器進(jìn)行連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò)的教室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主控制器模塊、無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊、LCD顯示模塊和聲光報(bào)警裝置，主控制器模塊利用藍(lán)牙協(xié)議與各無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子模塊進(jìn)行通信，并將接收到的情況顯示到LCD顯示模塊上，如果超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行聲光報(bào)警，并做出相對(duì)應(yīng)的解決措施。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：能夠監(jiān)測(cè)教室中的各應(yīng)用設(shè)備，當(dāng)應(yīng)用設(shè)備發(fā)生資源浪費(fèi)的情況時(shí)，能夠及時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，并做出相對(duì)應(yīng)的解決措施。
【IPC分類】G05B19-418
【公開(kāi)號(hào)】CN104656573
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310584733
【發(fā)明人】李千目, 丁玲玲, 戚湧, 侯君
【申請(qǐng)人】南京理工高新技術(shù)發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月20日