一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)，包括智能家居控制子系統(tǒng)、云計算資源和作為通信中心的智能家居無線路由器，所述智能家居控制子系統(tǒng)與云計算資源通過智能家居無線路由器信號傳輸進行連接控制，組成智能家居控制系統(tǒng)內(nèi)的所有終端設備以及各種功能模塊分別設置不同的二維碼，作為云計算資源控制端的識別標志，本發(fā)明打破了智能家居的領域和地域的限制，形成了一個應用服務豐富、個性需求特性化的統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺，在用戶體驗和個性需求上有更大的發(fā)展空間，系統(tǒng)具有開放性，有利于智能家居系統(tǒng)的應用推廣，降低了對智能家居的系統(tǒng)定制的專業(yè)門檻，加快家居設備智能化和智能家居真正走進一般家庭的步伐。
【專利說明】—種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明智能家居【技術(shù)領域】，特別是將智能家居、物聯(lián)網(wǎng)和云計算結(jié)合起來一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)、自動化技術(shù)的高速發(fā)展，智能家居系統(tǒng)已經(jīng)從概念逐漸進入人們的生活，智能家居系統(tǒng)也成為了行業(yè)的熱點。智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設施集成，構(gòu)建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
[0003]當前智能家居系統(tǒng)一般通過綜合布線技術(shù)進行設計，由智能控制終端連接各個終端設備，用戶可通過監(jiān)控計算機控制終端設備的工作，或通過智能控制終端進行人機交互操作，對系統(tǒng)進行控制。在這種設計思想下，各種家電設備、照明產(chǎn)品和安防設備的通信接口沒有統(tǒng)一標準，無法采用同一種終端控制所有家居設備。同時，由于軟硬件方式比較固定，系統(tǒng)擴展性、移植性較差，用戶的便利性和體驗感較差。而且，該系統(tǒng)的部署、設置比較復雜，專業(yè)化程度較高，日常運行、維護成本較高。雖然當前的智能家居系統(tǒng)具有一定的系統(tǒng)性，提供某些自動應用，但是基本上是根據(jù)智能控制終端的程序運行，不能根據(jù)環(huán)境、使用條件選擇最佳方案進行運行；沒有一個專業(yè)的服務平臺支撐，需要用戶進行嘗試、選擇，不能滿足用戶個性、使用需求。
[0004]隨著物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展和云計算的廣泛運用，智能家居的發(fā)展方向也發(fā)生了巨大的改變。物聯(lián)網(wǎng)利用局部網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)所有的資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應用，但物聯(lián)網(wǎng)中所有的元素(所有的設備、資源及通信等)都是個性化和私有化的。智能家居可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設備(如音視頻設備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡家電以及三表抄送等)連接到一起，提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)建立分層次的智能家居控制和通信系統(tǒng)，設計出以云計算虛擬平臺、二維碼技術(shù)為核心的控制平臺一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)，包括智能家居控制子系統(tǒng)、云計算資源和作為通信中心的智能家居無線路由器，所述智能家居控制子系統(tǒng)與云計算資源通過智能家居無線路由器信號傳輸進行連接控制，組成智能家居控制系統(tǒng)內(nèi)的所有終端設備以及各種功能模塊分別設置不同的二維碼，作為云計算資源控制端的識別標志。
[0008]所述智能家居控制系統(tǒng)內(nèi)的功能模塊為包括組成智能家居控制子系統(tǒng)的控制模塊、燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊。
[0009]所述智能家居控制子系統(tǒng)包括連接在控制模塊上的燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊。
[0010]上述技術(shù)方案中，智能家居子系統(tǒng)的控制模塊為ZigBee網(wǎng)關(guān)，由連接在CPU模塊上的LAN接口模塊，WPAN模塊和ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器接口模塊組成，所述LAN接口模塊包括wifi或LAN接口，用于與智能家居無線路由器連接；所述WPAN模塊用于將接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)解析后發(fā)送到ZigBee網(wǎng)絡和將ZigBee網(wǎng)絡接收的數(shù)據(jù)封裝用于發(fā)送到網(wǎng)絡中；ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器接口模塊用于管理ZigBee網(wǎng)絡的組建、數(shù)據(jù)傳輸。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述ZigBee網(wǎng)絡是采用ZigBee通信協(xié)議構(gòu)成的自組織的Mesh網(wǎng)絡，包含ZigBee協(xié)調(diào)器、ZigBee中繼器和安裝在終端設備上的ZigBee終端節(jié)點構(gòu)成。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述智能家居控制子系統(tǒng)的燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊的各個終端設備分別裝有ZigBee終端節(jié)點芯片。
[0013]本發(fā)明將智能家居與云計算、大數(shù)據(jù)的融合，打破了智能家居的領域和地域的限制，形成了一個應用服務豐富、個性需求特性化的統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺，在用戶體驗和個性需求上有更大的發(fā)展空間，系統(tǒng)具有開放性，可以隨意地定制和加入新的家居設備；系統(tǒng)采用二維碼掃描定位設備的加入，可以減少對配置設備的繁瑣和專業(yè)的要求，降低智能家居的使用門檻，有利于智能家居系統(tǒng)的應用推廣，可以通過學習用戶習慣對配置進行優(yōu)化，為用戶提供套餐服務；系統(tǒng)采用無線ZigBee網(wǎng)絡，降低了對智能家居的系統(tǒng)定制的專業(yè)門檻，力口快家居設備智能化和智能家居真正走進一般家庭的步伐，使基于云計算的智能家居系統(tǒng)成為物聯(lián)網(wǎng)中崛起的新生力量，并迅速成為引導物聯(lián)前進的動力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。[0018]本發(fā)明的實施例，根據(jù)圖1所示，一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)，包括智能家居控制子系統(tǒng)、云計算資源和作為通信中心的智能家居無線路由器，所述智能家居控制子系統(tǒng)與云計算資源通過智能家居無線路由器信號傳輸進行連接控制。
[0019]智能家居控制系統(tǒng)內(nèi)的功能模塊是指在組成家居控制系統(tǒng)的各種控制模塊，管理模塊，該功能模塊包括組成智能家居控制子系統(tǒng)的控制模塊、燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊。
[0020]智能家居控制子系統(tǒng)包括連接在控制模塊上的燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊。
[0021]智能家居系統(tǒng)采用Zigbee網(wǎng)絡對家居終端設備進行控制和管理，控制模塊為ZigBee網(wǎng)關(guān)，由連接在CPU模塊上的LAN接口模塊，WPAN模塊和ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器接口模塊組成，所述LAN接口模塊包括wifi或LAN接口，用于與智能家居無線路由器連接；所述WPAN模塊用于將接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)解析后發(fā)送到ZigBee網(wǎng)絡和將ZigBee網(wǎng)絡接收的數(shù)據(jù)封裝用于發(fā)送到網(wǎng)絡中；ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器接口模塊用于管理ZigBee網(wǎng)絡的組建、數(shù)據(jù)傳輸。
[0022]本發(fā)明的ZigBee網(wǎng)絡是采用ZigBee通信協(xié)議構(gòu)成的自組織的Mesh網(wǎng)絡，包含ZigBee協(xié)調(diào)器、ZigBee中繼器和安裝在終端設備上的ZigBee終端節(jié)點構(gòu)成，ZigBee協(xié)調(diào)器通過ZigBee中繼器與安裝在終端設備上的ZigBee終端節(jié)點進行通信，完成數(shù)據(jù)傳輸，眾所周知Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網(wǎng)協(xié)議，基于Zigbee協(xié)議的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線組網(wǎng)技術(shù)，主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。每個ZigBee終端設備只要在ZigBee網(wǎng)絡范圍內(nèi)(由ZigBee協(xié)調(diào)器發(fā)起)即自動加入到網(wǎng)絡中并實現(xiàn)互聯(lián)互通。每個ZigBee終端節(jié)點能采集設備的狀態(tài)信息通過多條路徑發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器，也能接收ZigBee協(xié)調(diào)器發(fā)送過來的控制信息來影響終端設備的行為。
[0023]智能家居控制子系統(tǒng)的燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊的各個終端設備分別裝有ZigBee終端節(jié)點芯片，這些終端的節(jié)點芯片裝載終端設備上，終端設備構(gòu)成了智能家居控制系統(tǒng)中起主要作用的基礎終端，終端設備如ZigBee遙控器、ZigBee智能插座、ZigBee開關(guān)控制器、ZigBee紅外控制器、ZigBee窗簾控制器、ZigBee光感器和調(diào)光燈座、ZigBee氣體探測器、ZigBee溫度探測器、ZigBee緊急按鈕等等終端設備，在智能家居控制系統(tǒng)中，可以根據(jù)使用者的日常管理習慣安排，將各種終端設備分配到對應的燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊進行設置管理。
[0024]組成智能家居控制系統(tǒng)內(nèi)的所有終端設備以及各種功能模塊分別設置不同的二維碼，作為云計算資源控制端的識別標志，每個新加入的設備終端，都能通過掃描，加入到服務平臺中，并在平臺中指定設備終端所在房間的位置和接入的ZigBee節(jié)點，優(yōu)選的技術(shù)方案中，這些終端設備可選用缺省配置方案進行配置，使用者也可以自行設置。[0025]智能家居無線路由器是在平常家用的無線路由器上添加新的應用程序，增添一些的新的功能，從而使智能家居無線路由器具備有一般路由器的功能外，還具有連接云計算的網(wǎng)關(guān)功能和代理管理智能家居控制系統(tǒng)包括路由器本身在內(nèi)的功能。在無線路由器上添加新的應用程序增加新功能，是通過添加腳本程序設置路由器功能，如由于用戶使用的寬帶IP —般為動態(tài)IP，通過一個腳本程序把無線路由器設置為路由器模式，且用DDNS將用戶的動態(tài)IP和一個固定域名聯(lián)系在一起，使得外部能通過一個設定好的域名訪問到無線路由器；而無線路由器也可以通過訪問申請的云的域名來訪問外部云服務單元。完成無線路由器的網(wǎng)管設置之后，通過代理管理程序來實現(xiàn)對智能家居子控制系統(tǒng)的訪問，代理管理程序分成兩層，底層采用TCP/IP協(xié)議為基礎的通信控制函數(shù)庫，其中主要為通過封裝相應的命令字而形成的完備的命令/狀態(tài)讀寫函數(shù)。上層代理管理程序為一個循環(huán)的狀態(tài)機，通過配置管理，通過解析和傳遞命令/狀態(tài)參數(shù)配置文件實現(xiàn)配置管理和狀態(tài)上傳，上述程序，作為簡單的程序開發(fā)，現(xiàn)有技術(shù)的程序開發(fā)人員很容易實現(xiàn)，故在此不再說明。
[0026]智能家居無線路由器上設置二維碼，作為云計算資源控制端的識別標志，使用前通過掃描二維碼在云計算上進行登記，此后智能家居無線路由器通過設置保持與云計算中的智能家居數(shù)據(jù)庫連接，定時將智能家居的狀態(tài)信息傳輸?shù)皆朴嬎阒?，同時也可以接收云計算中心傳遞的配置數(shù)據(jù)來設置智能家居。
[0027]家庭用戶也可以在不接入云服務的情況下，通過接入局域網(wǎng)訪問路由器中的智能家居管理程序?qū)χ悄芗揖酉到y(tǒng)進行管理。
[0028]云計算資源用來存儲智能家居控制系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，是智能家居控制系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)站和信息存儲池，也是提供家居服務的平臺。云服務是基于數(shù)據(jù)配置和優(yōu)化、遠程控制的平臺。智能家居云服務平臺為每個智能家庭分配一個云計算單元，用于儲存智能設備采集來的數(shù)據(jù)、用戶設置的控制數(shù)據(jù)以及根據(jù)用戶家庭的智能終端設備和后臺學習用戶控制習慣后組成的幾套優(yōu)選菜單數(shù)據(jù)。同時，提過外部醫(yī)療呼叫、購物和報警等接口。
[0029]手機或電腦等終端通過登錄App，訪問網(wǎng)絡上云計算資源，從而對無線路由器上的智能家居控制系統(tǒng)發(fā)起遠程控制，而無線路由器通過LAN 口對嵌入式智能家居控制系統(tǒng)進行管理。當App登錄到智能家居平臺時連接到用戶的智能家居云服務單元，可以點擊進入家庭設備查看和控制單元，單獨控制每個設備，比如遙控開空調(diào)、關(guān)燈和音樂等服務；也可以選擇場景氛圍單元，為家庭生活制造一個溫馨浪漫的氛圍；還可以選擇優(yōu)化菜單，為一天、一周的生活設置到每時每分對設備的控制。也可以設置醫(yī)療、火警和手機報警等，為用戶的生活提供健康安全監(jiān)控管理，也可以設置水電煤繳費(通知)和油米等生活用品的購買提示并可以直接連接用戶設置的網(wǎng)上購買通道。同時，還可以通過智能家居特別設置的社交平臺交流美好生活的感受。
[0030]本發(fā)明的使用配制管理，用戶可以通過掃描智能家居設備的二維碼方便地將各設備登記到智能家居云服務的設備管理中心。登記時，用戶先掃描無線路由器和智能家居控制器上的二維碼進行登記或登錄智能家居控制系統(tǒng)，然后掃描ZigBee節(jié)點控制器和家居設備單元上的二維碼將各設備終端加入到控制管理系統(tǒng)中。剛登記的設備都能獲取云服務平臺根據(jù)各地方數(shù)據(jù)優(yōu)化提供的缺省配置，從而避免用戶對每個設備進行繁瑣的針對性設置，提高智能家居控制系統(tǒng)的智能化程度。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于:包括智能家居控制子系統(tǒng)、云計算資源和作為通信中心的智能家居無線路由器，所述智能家居控制子系統(tǒng)與云計算資源通過智能家居無線路由器信號傳輸進行連接控制，組成智能家居控制系統(tǒng)內(nèi)的所有終端設備以及各種功能模塊分別設置不同的二維碼，作為云計算資源控制端的識別標志。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于:所述智能家居控制子系統(tǒng)包括連接在控制模塊上的燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于:智能家居子系統(tǒng)的控制模塊為ZigBee網(wǎng)關(guān)，由連接在CPU模塊上的LAN接口模塊，WPAN模塊和ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器接口模塊組成，所述LAN接口模塊包括wifi或LAN接口，用于與智能家居無線路由器連接；所述WPAN模塊用于將接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)解析后發(fā)送到ZigBee網(wǎng)絡和將ZigBee網(wǎng)絡接收的數(shù)據(jù)封裝用于發(fā)送到網(wǎng)絡中；ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器接口模塊用于管理ZigBee網(wǎng)絡的組建、數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云服務的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于:所述智能家居控制子系統(tǒng)的燈光控制模塊、安防警報模塊、家電控制模塊、門禁管理模塊、可視控制模塊、影音控制模塊、窗簾控制模塊以及與生活安全和舒適度相關(guān)的探測及服務管理模塊的各個終端設備分別裝 有ZigBee終端節(jié)點芯片。
【文檔編號】G05B19/418GK103901867SQ201410153612
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】王洪波 申請人:王洪波