一種智能家居控制系統的制作方法

專利名稱：一種智能家居控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能家居控制系統。
背景技術：
隨著人民的生活水平越來越高，中國的智能家居行業取得了迅猛的發展，并日益滲透到平常百姓的生活當中。隨著Internet網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世紀將成為現代社會和家庭的新時尚。當家庭智能網關將家庭中各種各樣的家電通過家庭總線技術連接在一起時，就構成了功能強大、高度智能化的現代智能家居系統。在國外，美國control4公司基于Zigbee無線技術的家庭自動化產品，并取得很高的評價。Zigbee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似于CDMA和GSM網絡。Zigbee數傳模 塊類似于移動網絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴展。這種技術具有低功耗、低速率、反應時間快、高容量、高安全等特點，被廣泛用于自動控制和遠程控制領域。control4可以提供一整套有線和無線系列控制產品。但是control4在中國沒有實現本土化，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用。通過對國內近年有關智能家居系統方面的研究的分析發現，國內普遍利用PLCBUS技術，PLCBUS技術采用新的電力線加載技術，利用低頻、廣譜技術產生一種非常超強的電力通信信號，使其具有強抗干擾性，PLCBUS技術適應國內的220伏的交流電使用，但利用PLCBUS技術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，應用軟件直接對硬件編程，不支持任何操作系統，實用性適合比較簡單的應用，擴展性不強，系統穩定性主要采用模擬電路設計相對復雜，穩定性不高，維護復雜。

實用新型內容為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種支持多平臺操作、以家庭網關作為數據交換端口的智能家居控制系統。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種智能家居控制系統，包括中央控制主機可與家庭網關通訊，儲存有各種程序和預設數據，用于將輸入信令處理后發出各種執行控制信令；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，用于檢測環境溫度及濕度；室內浮沉傳感器與所述中央控制主機電連接，用于檢測室內空氣的浮沉度；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；[0014]二氧化碳傳感器與所述中央控制主機電連接，安裝在室內，用于檢測室內空氣中的二氧化碳濃度；光亮度探測器用 于檢測室內環境的光線；若干執行機構，與所述中央控制主機電連接，用于執行中央控制主機發送過來的執行控制信令；用戶終端；所述用戶終端與所述中央控制主機通過家庭網關通訊。作為本實用新型的進一步改進，所述中央控制主機為家庭PC機。作為本實用新型的更進一步改進，所述用戶終端為聯網的遠程PC機或通過移動通訊終端。本實用新型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容的變化確定是否有人進入。本實用新型的有益效果是本實用新型的用戶終端與中央控制主機通過家庭網關通訊，以家庭網關作為智能家居系統的核心部分集成一個獨立控制軟件，各個不同協議子網之間的互聯和信息共享都需要通過網關進行，而且網關還負責家庭局域網接入Internet，家庭中各種各樣的家電通過家庭總線技術連接在一起時，就構成了功能強大、高度智能化的現代智能家居系統，用戶能夠通過用戶終端，以有線和無線的Internet網絡或無線移動網絡為信息媒介，通過攝像頭獲取實時的監控畫面，隨時了解電器的運行情況，實現遠程操控本系統內的電器設備，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進行快速設置以及個性化設定，也可以對這些設定進行隨時更改，用戶對家里的一切進行自主管理。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。圖I是本實用新型的系統結構圖。
具體實施方式
參照圖I，一種智能家居控制系統，包括中央控制主機I :可與家庭網關11通訊，儲存有各種程序和預設數據，用于將輸入信令處理后發出各種執行控制信令；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，用于檢測環境溫度及濕度；室內浮沉傳感器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，用于檢測室內空氣中的二氧化碳濃度；光亮度探測器5 :用于檢測室內環境的光線；若干執行機構10，如連接在空調、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，用于執行中央控制主機發送過來的執行控制信令；用戶終端9 ;所述用戶終端9與所述中央控制主機I通過家庭網關11通訊。作為本實用新型的進一步改進，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,可以通過傳統的C/S (Client/Server客戶機/服務器網)模式來控制設置網關，更能通過B/S (Browser/Server結構，即瀏覽器和服務器結構)或多方的智能移動平臺來設置網關。由于本系統的軟件運行于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，借助數據庫來結合處理較為復雜的定時操作等。作為本實用新型的進一步改進，所述用戶終端9為聯網的遠程PC機或通過移動通訊終端。本實用新型的控制系統持多平臺操作系統，可通過任何一臺PC機或Android、Iphone、Ipad、塞班等移動網絡遠程操控智能家居系統，也可以通過電腦、手機查看家中的 實時監控畫面。本實用新型控制系統的功能主要是通過自動化控制系統和手勢控制系統完成的。自動化控制系統主要進行數據采集和設備控制，以完成用戶所需求的功能。系統關于時間、預設值、亮度、溫度舒適值、手勢等的控制可以由用戶自定義進行設置。本實用新型的系統開始工作之后，系統自動創建TCP監聽套接字，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、攝像機等發出請求信號，則系統啟動調用自動化應用程序來實現用戶的功能需求。自動化應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，將自動調整燈光的光度、調整溫度濕度傳感器、相應的場景，同時啟動攝像機，在一定的周期內前后捕捉兩張圖片進行比對、詳細判斷室內是否有人，如果有人，無論此人是否有活動行為，都會進行系統工作，此特性彌補了紅外探測器的不足。如果無人，則關閉相應系統。若中央控制主機沒有接到請求信號，在讀取數據后，即判斷設定時間是否已到，設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信號，開啟相應系統，比如一個小時內設定啟動自動化換氣系統，通過二氧化碳你濃度檢測器，判斷室內二氧化碳濃度是否高于預設值，若高于預設值，則通過灰塵傳感器比對室內與室外的浮沉度，室外浮沉度高于室內則開啟排風扇，若低于室內則打開窗戶，控制室內二氧化碳含量，以保持室內空氣環境清新舒適。本實用新型控制系統對于燈光的控制可以實現自然光和能源光兩個光源系統的配合。系統在開機，并且所有系統初始化工作做完之后，紅外探測器若探測到人體進入室內的信號，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，將進行燈光系統的初始化，光亮度探測器對室內亮度進行檢測，若亮度不同于設定值，立即發出調整照明度信號，大于預設值則執行輸出關電動窗簾的信號，小于預設值則執行輸出打開電動窗簾的信號。信號發布后，若室內亮度值任然大于預設值則輸出關燈信號，若小于預設值則輸出亮燈信號。系統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輸出延時T，使該區域保持照明。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，照明保持。當室內無人時，所有燈關閉。比如白天，系統會自動優先選擇打開電動窗簾，利用自然光補充室內光線。根據室內光線的不同情況，將調整百葉窗的窗葉角度，保證室內光線達到預設值。如果室內光線通過百葉窗仍然不能夠達到理想效果，則系統會開啟燈光，調節燈光光亮度，以達到理想的光亮度。本實用新型的控制系統，通過攝像機在一定時間內捕捉的圖片進行比對，目的在于判斷監測范圍內是否有人，只要有人，則給予燈光照明，不僅能保證在室內有人物動態行為時給予照明，還能保證在人物靜止時同樣給予照明。本控制系統對溫度的實時情況進行測量監控，并且允許用戶輸入理想設定的舒適溫度值。系統開始運行并完成系統初始化后，紅外探測器若探測到人體進入室內的信號，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，溫度系統進行初始化，中央控制主機將自動獲取溫度傳感器數值，然后軟件將自動比較輸入值與溫度傳感器值數據大小，當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備實現加熱升溫，當 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備實現降溫工作，接下來不斷的獲取溫度傳感器值，再與設定溫度值比較，不斷調整制冷設備和加熱設備的工作狀態(空調)，以達到控制室溫在設定溫度的要求。達到設定溫度值時，該系統將觸發輸出延時T，使該區域保持設定溫度值。同時啟動攝像機在一定時間內，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，則關閉溫度系統。如果判斷出有人，則進行溫度控制。溫度舒適值由用戶設定，如果人進入監測區域，該區域溫度比設定值低，則系統會自動控制升溫，如果高于設定值，則系統自動進行降溫。在人進入監測區域時，如果室內二氧化度濃度高于預設值，則會進行空氣清新度調控，進行換氣，保證區域內空氣質量。本實用新型的控制系統具備手勢控制功能，用戶可通過設置手勢方向來控制電器。系統開始工作后，將檢測設定區域，通過攝像機設定偵測區域及偵測手勢，攝像機在設定區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，傳輸到軟件進行處理、比對、判斷，再輸出相應信號，啟動相應的場景控制。比如通過攝像機設定四個點，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。當攝像機偵測區域內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送至中央控制主機，如果手勢是由B到C的方向，則是系統自動調暗燈光；如果手勢是由D到A的方向，則系統自動調亮燈光；如果手勢是由A到B方向，則系統執行開啟電燈到初設值；如果手勢是由D到C方向，則系統執行關閉電燈等。
權利要求1.一種智能家居控制系統，其特征在于它包括 中央控制主機(I):可與家庭網關(11)通訊，儲存有各種程序和預設數據，用于將輸入信令處理后發出各種執行控制信令； 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，用于檢測環境溫度及濕度； 室內浮沉傳感器(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，用于檢測室內空氣中的二氧化碳濃度； 光亮度探測器(5):用于檢測室內環境的光線； 若干執行機構(10)，與所述中央控制主機(I)電連接，用于執行中央控制主機發送過來的執行控制信令； 用戶終端(9);所述用戶終端(9)與所述中央控制主機(I)通過家庭網關(11)通訊。
2.根據權利要求I所述的智能家居控制系統，其特征在于所述中央控制主機(I)為家庭PC機。
3.根據權利要求I所述的智能家居控制系統，其特征在于所述用戶終端(9)為聯網的遠程PC機或通過移動通訊終端。
專利摘要本實用新型公開了一種智能家居控制系統，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行機構，本實用新型的用戶終端與中央控制主機通過家庭網關通訊，以家庭網關作為智能家居系統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網絡或無線移動網絡為信息媒介，通過攝像頭獲取實時的監控畫面，隨時了解電器的運行情況，實現遠程操控本系統內的電器設備，對家里的一切進行自主管理。
文檔編號G05B19/418GK202486609SQ20122012119
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者鄭銘浚 申請人:中山市澳信信息科技有限公司