專(zhuān)利名稱(chēng)：基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，特別涉及一種基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，屬于自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
人們對(duì)于自身的生活環(huán)境的關(guān)注度日期提升，簡(jiǎn)單的環(huán)境參數(shù)的測(cè)量已經(jīng)不能滿足人們生活的需要。如何利用分布式自組織技術(shù)將能夠測(cè)量物理環(huán)境的傳感器與個(gè)人電腦、手機(jī)等信息設(shè)備有效組成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)檢測(cè)家庭房間溫濕度、空氣質(zhì)量、輻射指數(shù)、有害氣體含量等情況，為家庭成員提供環(huán)境質(zhì)量報(bào)告以及預(yù)警功能等，是人們迫切關(guān)注的重點(diǎn)。當(dāng)前家庭環(huán)境監(jiān)控的解決方案，在采集物理量上都相對(duì)獨(dú)立，且對(duì)于測(cè)量參數(shù)的獲取不是十分友好，對(duì)于測(cè)量結(jié)果一般人也很難進(jìn)行正確的分析。綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別需要一種基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的家庭環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，以解決以上提到的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的家庭環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，通過(guò)室內(nèi)空間任意放置具有不同感知功能的傳感器，利用分布式自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)家庭環(huán)境監(jiān)控的目的。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)主要包括節(jié)點(diǎn)與終端設(shè)備兩個(gè)部分，節(jié)點(diǎn)又分為環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)；環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)分布式自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；所述終端設(shè)備包括無(wú)線通訊模塊、處理器，RAM、大容量存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入設(shè)備、電源；終端設(shè)備可以是個(gè)人電腦、手機(jī)及其他自有終端設(shè)備。所述終端設(shè)備上安裝有家庭環(huán)境監(jiān)控軟件，該軟件具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理及顯示功能、家庭環(huán)境報(bào)告功能以及預(yù)警信息功能等。其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理及顯示功能，可以讓用戶(hù)實(shí)時(shí)的查看家庭的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)的當(dāng)前情況，查看方式支持報(bào)表、分布圖等。家庭環(huán)境報(bào)告功能，是系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)對(duì)于家庭環(huán)境參數(shù)的設(shè)置以及自己對(duì)于某些參數(shù)的偏好設(shè)置等，綜合系統(tǒng)已有的專(zhuān)家數(shù)據(jù)和知識(shí)，生成的一份綜合性家庭環(huán)境評(píng)估報(bào)告，評(píng)估報(bào)告主要對(duì)近期的家庭環(huán)境檢測(cè)情況給出合理建議，例如需要增加濕度以防止過(guò)于干燥等，用戶(hù)可以根據(jù)評(píng)估報(bào)告的建議對(duì)家庭環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。預(yù)警信息功能，是根據(jù)系統(tǒng)以后知識(shí)庫(kù)以及用戶(hù)設(shè)置的需要被緊急通知的情況，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到某處或是某些家庭環(huán)境參數(shù)超標(biāo)時(shí)，對(duì)于用戶(hù)實(shí)時(shí)報(bào)警的功能，此項(xiàng)功能特別在遇到危險(xiǎn)，如煤氣泄漏發(fā)生時(shí)，可以讓用戶(hù)及時(shí)了解情況，立刻采取措施保護(hù)家庭成員及財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，如果家中無(wú)人，還可以根據(jù)用戶(hù)定制需要的情況，報(bào)警信息可以通過(guò)短信、GPRS、WIFI通訊方式等將結(jié)果繼續(xù)發(fā)送至遠(yuǎn)端的個(gè)人信息終端，如手機(jī)和電腦等。所述環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)包括環(huán)境感知模塊、無(wú)線通訊模塊、處理器、存儲(chǔ)器和電源模塊、以及設(shè)置在處理器上USB接口 ；環(huán)境感知模塊包括與處理器相連的傳感器擴(kuò)展接口，以及與傳感器擴(kuò)展接口相連的一組物理測(cè)量模塊，所述的物理測(cè)量模塊包括溫濕度及光照傳感器、輻射傳感器、有害氣體傳感器，或者其他環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器；所述物理測(cè)量模塊采集的采樣數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器擴(kuò)展接口發(fā)至處理器經(jīng)處理后，交由無(wú)線通訊模塊將數(shù)據(jù)打包發(fā)送至其他節(jié)點(diǎn)。所述數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)包括處理器以及與處理器相連的無(wú)線通訊模塊、存儲(chǔ)器和電源模塊。通過(guò)無(wú)線通訊模塊接收搜集其他節(jié)點(diǎn)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，通過(guò)USB接口與終端設(shè)備進(jìn)行交互。作為優(yōu)選，所述環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備之間采用ZigBee、紅外線或藍(lán)牙傳輸方式。作為優(yōu)選，所述環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備設(shè)置有USB接口，可通過(guò) USB接口相互連接。所述終端設(shè)備中的無(wú)線通訊模塊、RAM、大容量存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入設(shè)備、電源分別與處理器連接。所述環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)中的環(huán)境感知模塊、無(wú)線通訊模塊、存儲(chǔ)器、電源模塊分別與處理器相連接；所述數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)的無(wú)線通訊模塊、存儲(chǔ)器電源模塊分別連接于處理器。本系統(tǒng)解決方案的顯著特點(diǎn)有第一，環(huán)境傳感器可以根據(jù)用戶(hù)需求放置。用戶(hù)可以在自己認(rèn)為合適的室內(nèi)空間任意放置具有不同感知功能的傳感器，利用分布式自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無(wú)需人為干預(yù)，傳感器便可以將實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)；第二，環(huán)境傳感器的低功耗特性能夠支持整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間工作。本實(shí)用新型的有益效果在于(1)用戶(hù)能夠根據(jù)自己的需求選購(gòu)相應(yīng)數(shù)量的感知節(jié)點(diǎn)和終端，搭建屬于個(gè)人的家居環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，適應(yīng)不同住宅需求，使用方便，靈活性高。(2)提供了豐富的環(huán)境測(cè)量?jī)?nèi)容，從而保證了對(duì)于室內(nèi)環(huán)境全面的物理環(huán)境監(jiān)測(cè)能力。(3)可升級(jí)的數(shù)據(jù)處理和環(huán)境質(zhì)量評(píng)估軟件，提供豐富專(zhuān)業(yè)的環(huán)境評(píng)價(jià)建議和危險(xiǎn)警報(bào)功能。

圖1為本實(shí)用新型所述的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的布設(shè)實(shí)施例示意圖；圖3為本實(shí)用新型所述的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本實(shí)用新型所述的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型所述的基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的家庭環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，整體系統(tǒng)由自有終端設(shè)備及節(jié)點(diǎn)組成，節(jié)點(diǎn)又分為環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)。環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)是用戶(hù)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)位置和監(jiān)測(cè)參數(shù)的需要自由放置，放置完成后， 環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)將組成無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的傳輸，所有環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)匯總到自有終端設(shè)備，當(dāng)然這里自有終端設(shè)備也可以是手機(jī)或是個(gè)人電腦。如圖2所示，節(jié)點(diǎn)分為環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)包括無(wú)線通訊模塊、處理器、存儲(chǔ)器和電源模塊。無(wú)線通訊模塊外接天線進(jìn)行無(wú)線通訊，支持ZigBee^l 外線及藍(lán)牙傳輸方式。處理器連接USB接口與終端設(shè)備(如手機(jī)，個(gè)人電腦或自有終端設(shè)備)通訊。數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，通過(guò)處理無(wú)線通訊模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后，通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā)送至其他節(jié)點(diǎn)或通過(guò)USB接口輸出終端設(shè)備(如手機(jī)，個(gè)人電腦或自有終端設(shè)備)。如圖3，環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)相比，增加了環(huán)境感知功能，可以通過(guò)傳感器擴(kuò)展接口將測(cè)量的物理數(shù)據(jù)交由處理器進(jìn)行處理，支持溫濕度、光照、輻射、有害氣體等感知功能。在環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)內(nèi)，通過(guò)將感知到的物理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，交由無(wú)線通訊模塊發(fā)送至其他節(jié)點(diǎn)。如圖4所示，自有終端包括無(wú)線通訊模塊、處理器，RAM、大容量存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入設(shè)備、電源等。無(wú)線通訊模塊通過(guò)外接天線進(jìn)行無(wú)線通訊，在支持ZigBee、紅外線及藍(lán)牙等短距離無(wú)線傳輸方式的同時(shí)，也支持GPRS和3G無(wú)線傳輸。處理器外接usb接口與數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。同時(shí)，處理器支持顯示模塊，支持觸摸屏及外接顯示器。大容量存儲(chǔ)模塊支持和Flash存儲(chǔ)及硬盤(pán)方式存儲(chǔ)。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
權(quán)利要求1.基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備，節(jié)點(diǎn)又分為環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)；環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)分布式自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；所述終端設(shè)備包括無(wú)線通訊模塊、處理器，RAM、大容量存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入設(shè)備、電源；所述終端設(shè)備中的無(wú)線通訊模塊、RAM、大容量存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入設(shè)備、電源分別與處理器連接；所述環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)包括環(huán)境感知模塊、無(wú)線通訊模塊、處理器、存儲(chǔ)器和電源模塊、以及設(shè)置在處理器上USB接口 ；所述環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)中的環(huán)境感知模塊、無(wú)線通訊模塊、存儲(chǔ)器、電源模塊分別與處理器相連接；所述環(huán)境感知模塊包括與處理器相連的傳感器擴(kuò)展接口，以及與傳感器擴(kuò)展接口相連的一組物理測(cè)量模塊，所述的物理測(cè)量模塊包括溫濕度及光照傳感器、輻射傳感器、有害氣體傳感器，或者其他環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器；所述數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)包括處理器以及與處理器相連的無(wú)線通訊模塊、存儲(chǔ)器和電源模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備之間采用ZigBee、紅外或藍(lán)牙傳輸方式連接。
3.如權(quán)利要求1所述的基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備設(shè)置有USB接口，可通過(guò)USB接口相互連接。
4.如權(quán)利要求1所述的基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述終端設(shè)備是電腦或手機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，屬于自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，所述系統(tǒng)主要包括節(jié)點(diǎn)與終端設(shè)備兩個(gè)部分，節(jié)點(diǎn)又分為環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)。環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)周?chē)h(huán)境，并將數(shù)據(jù)打包發(fā)送至數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通訊模塊接收環(huán)境感知節(jié)點(diǎn)搜集傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，與終端設(shè)備進(jìn)行交互。終端設(shè)備可以是電腦、手機(jī)及自有終端設(shè)備。本實(shí)用新型的有益效果在于用戶(hù)能夠根據(jù)自己的需求選購(gòu)相應(yīng)數(shù)量的感知節(jié)點(diǎn)和終端，搭建屬于個(gè)人的家居環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，適應(yīng)不同住宅需求，使用方便，靈活性高。
文檔編號(hào)H04L29/08GK202334592SQ20112031135
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者劉云浩, 劉克彬, 楊錚 申請(qǐng)人:無(wú)錫儒安科技有限公司