CN103763163A - 基于泛在网的智能家居*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于泛在网的智能家居***，包括网关、家庭中心、万能手持遥控器及物联网终端设备；所述网关提供基于泛在网的统一通信；所述家庭中心提供虚拟操作界面，对所述物联网终端设备进行监测、控制和管理；所述万能手持遥控器用于控制所述家庭中心及所述物联网终端设备；所述物联网终端设备用于采集家居终端的信号并与所述家庭中心及所述万能手持遥控器通信。本发明基于泛在网技术，实现了宽带网、电信网和广电网的融合，稳定性高、使用方便，功能齐全。

Description

基于泛在网的智能家居***

技术领域

本发明涉及对家用电器等家居终端进行控制和管理的智能家居***，具体地说是一种基于泛在网的智能家居***。

背景技术

现有技术中，常用的智能家居***一般是通过互联网或通信网等单一网络来实现。电脑或等客户端通过互联网或通信网与智能家居终端进行通信，对智能家居终端进行控制。这种智能家居***稳定性差，如果其依靠的单一网络出现故障，则无法实现对智能家居终端的控制与管理。

泛在网是一种广泛存在的网络。中国通信标准化协会对泛在网的定义是：泛在网，是指基于个人和社会的需求，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、信息传递、信息存储、信息处理，具有环境感知、内容感知能力和智能性，为个人和社会提供泛在的，无所不含的信息服务和应用的网络。

泛在网主要基于互联网、物联网与传感网。物联网，是指通过部署具有一定感知、计算、执行和通信等能力的各种设备、获得物理世界的信息，通过网络实现信息的传输、协同和处理，从而实现人与物、物与物之间信息交换的互联的网络。传感网，通过有线或近距离无线网络通信技术相互连接、交换、传送传感数据的传感器节点构成的局域网网络。

目前，现有技术中还没有出现通过泛在网实现的智能家居***。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种稳定性高、使用方便的基于泛在网的智能家居***。

按照本发明的技术方案：一种基于泛在网的智能家居***，包括网关、家庭中心、万能手持遥控器及物联网终端设备；所述网关提供基于泛在网的统一通信；所述家庭中心提供虚拟操作界面，对所述物联网终端设备进行监测、控制和管理；所述万能手持遥控器用于控制所述家庭中心及所述物联网终端设备；所述物联网终端设备用于采集家居终端的信号并与所述家庭中心及所述万能手持遥控器通信。

所述网关包括集线器及与所述集线器相连的无线路由器，所述集线器分别与宽带网及电信网相连，所述无线路由器和广电网相连，实现宽带网、电信网和广电网的融合。

所述集线器通过ADSL与电信网相连，通过光网络单元及有线宽带与互联网相连；所述无线路由器通过IP机顶盒与广电网相连。

所述家庭中心包括基于Android主板的高清播放器，所述高清播放器提供各种接口。

所述各种接口包括有线宽带、PLC及Wi-Fi宽带接口，Zigbee、蓝牙、IR、音频接口；HDMI、RGB、VGA电视机接口；各种外设的连接接口。

所述万能手持遥控器采用基于ARM9／11的Linux操作***，包括显示屏、标准电话和功能键盘、耳机、喇叭、后背Qwest触控键盘和鼠标。

所述万能手持遥控器还包括3G／2G、IR发射、Wi-Fi、Zigbee、蓝牙、RFID、NFC、指纹输入各模块。

所述物联网终端设备包括基于Zigbee模块的智能主开关与传感辅开关。

所述物联网终端设备还包括基于Zigbee模块的个性化开关与密码开关。

所述物联网终端设备还包括基于Zigbee模块的智能插座及红外转发器。

本发明的技术效果在于：本发明基于泛在网技术，实现了宽带网、电信网和广电网的融合，稳定性高、使用方便，功能齐全。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明中的网关的结构框图。

图3为本发明中的家庭中心的结构框图。

图4为本发明中的万能手持遥控器的结构框图。

图5为本发明中的物联网终端设备的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

如图1所示，本发明是一种基于泛在网的智能家居***，包括网关、家庭中心、万能手持遥控器及物联网终端设备；网关提供基于泛在网的统一通信；家庭中心提供虚拟操作界面，对物联网终端设备进行监测、控制和管理；万能手持遥控器用于控制家庭中心及物联网终端设备；物联网终端设备用于采集家居终端的信号并与家庭中心及万能手持遥控器通信。

如图2所示，网关包括集线器及与集线器相连的无线路由器，集线器分别与宽带网及电信网相连，无线路由器和广电网相连，实现宽带网、电信网和广电网的融合。

集线器通过ADSL与电信网相连，通过光网络单元及有线宽带与互联网相连；无线路由器通过IP机顶盒与广电网相连。

家庭广域互联网通过网关实现宽带网、电信网和广电网的融合；家庭局域网采用Wi-Fi、有线宽带、PLC实现互联；家庭物联网采用虚拟Zigbee的网关实现跨网的互联。

网关具有以下功能：

1、内置SIP客户端和服务器，提供广电网、电信网和互联网与家庭局域网和家庭物联网的统一通信；

2、提供互联网通过虚拟网关映射到物联网终端设备的通信；

3、执行按业务号设置的控制场景实现物联网网络操作***的智能控制；

4、执行按业务号设置的通信场景实现互联网智能通信。

如图3所示，家庭中心包括基于Android主板的高清播放器，高清播放器提供各种接口。

各种接口包括有线宽带、PLC及Wi-Fi宽带接口，Zigbee、蓝牙、IR、音频接口；HDMI、RGB、VGA电视机接口；各种外设，比如高清摄像头、外置数据存储器等的连接接口。

家庭中心还与电视机相连。

家庭中心具有以下功能：

1、提供电视、上网、语音通信、数据通信、视频采集、视频播放、视频通信、信息处理、数据存储等；

2、提供内置的SIP客户端和服务器端，提供广电网、电信网和互联网与家庭、小区、单位、部门等局域网和物联网的统一通信和管理；

3、提供基于电视的泛在网络***的人机界面的虚拟操作界面，仿真真实世界的监测、控制和管理。

如图4所示，万能手持遥控器采用基于ARM9／11的Linux操作***，包括显示屏、标准电话和功能键盘、耳机、喇叭、后背Qwest触控键盘和鼠标。

万能手持遥控器还包括3G／2G、IR发射、Wi-Fi、Zigbee、蓝牙、RFID、NFC、指纹输入各模块。

万能手持遥控器具有以下功能：

1、内置SIP客户端和服务器端，提供广域网与家庭局域网和物联网的统一通信；

2、显示屏、标准功能键盘和小键盘提供万能手持遥控器的人-机操作界面；

3、标准功能键盘和小键盘、耳机、喇叭等提供3G或2G的电信网电话通信；

4、Qwest触控键盘和鼠标提供家庭中心的数据和文字输入和界面操控；

5、3G／2G的数据通道提供家庭局域网和物联网与广域网的冗余网关功能；

6、IR发射提供家庭红外接收设备的直接操控；

7、Wi-Fi提供冗余网关的宽带连接；

8、Zigbee无线提供家庭物联网设备的非遥控；

9、RFID提供近场人员身份的无线识别；

10、指纹输入提供操作人员的身份识别；

11、NFC提供与家庭中心的近场通信；

12、蓝牙提供家庭中心的音响设备的传输和控制。

如图5所示，物联网终端设备包括基于Zigbee模块的智能主开关与传感辅开关。

物联网终端设备还包括基于Zigbee模块的个性化开关与密码开关。

物联网终端设备还包括基于Zigbee模块的智能插座及红外转发器。

智能主开关按基础业务号定义的，分离的按键、200VAC固态开关，红外、温度、湿度、光强、声强传感、指示灯等；

传感辅开关按基础业务号定义的，分离的红外、温度、湿度、光强、声强传感、指示灯等；

个性化开关按基础业务号定义的，分离的按键、红外、温度、湿度、光强、声强传感，声控报警、时钟显示、指示灯等；

密码开关按基础业务号定义的，分离的小数字键盘、红外、温度、湿度、光强、声强传感、指示灯等；

智能插座按基础业务号定义的，分离的多路200VAC固态开关插座，红外、温度、湿度、光强、声强传感、指示灯等；

红外转发器按基础业务号定义的，分离的多路、多功能红外转发器，红外、温度、湿度、光强、声强传感、指示灯等。

本发明可提供所有基本的场景功能：

一、灯光控制

1.门廊灯按季节、天气状况、时间、习惯等多因素状态检测的手动操控、自动学习的开启和关闭

2.室内灯按光线强度、灯光位置、灯光个数、个人习惯等状态检测的手动操控、自动学习的开启和关闭

3.室内灯按光线强度、灯光位置、光照习惯的状态检测、两次连续按键的循环手动调光、自动调光、开关控制

4.室内灯按睡眠状态检测手动或自动关闭

5.室内灯按无人状态检测自动关闭

6.起夜灯按行动检测自动开启和关闭

7.模拟室内有人的可变多模式灯光自动开启和关闭

8.按个性化要求设定的Part场景灯光模式

9.与窗帘联动的自动灯光控制和手动调节控制

10.按安防要求的开关操控和灯光报警

11.智能手机、万能手持遥控器和电视的远、近程灯光状态检测和开关控制

二、能源控制

1.回家模式的自动识别和水、电、气、暖的能源控制设备的开启

2.离家模式的自动识别和水、电、气、暖的能源控制设备的关闭

3.供水、供电、供气、供暖异常时能源控制设备的自动关闭和安保设备的自动开启

4.供水、供电、供气、供暖的数据采集、存储和上报

5.电池供电设备的用电监测和报警

6.用水、用电、用气、用暖的数据分析和报告

7.能源设备的智能监控和管理

三、环境控制

1.温控设备的直接红外控制和无线遥控

2.温度控制的智能检测、学习、记忆和分析

3.多个温度传感器提供室内多点温度的联合检测，实现多个、多种通风设备的智能联合控制和报警

4.多点异常失火和冰冻的温度联合检测和多个、多种救火和防冻设备的智能联合控制和报警

5.湿度控制设备的直接红外控制和无线遥控

6.湿度控制的智能检测、学习、记忆和分析

7.多个湿度传感器提供室内多点湿度的联合检测，实现多个、多种湿度控制设备的智能联合控制和报警

8.多点异常湿度和漏水的湿度联合检测、报警和多个、多种湿度和防漏设备的智能联合控制和报警

9.多点气体传感器的智能联合检测、学习、记忆和分析

10.多点烟雾、煤气、一氧化碳、二氧化碳等传感器的联合检测，实现多个、多种付氧离子气体发生器、换气设备的智能联合控制和报警

11.光感设备的智能检测、学习、记忆和分析

12.本地红外，远程无线、手机遥控的窗帘光控设备和遮光、照明、影院的智能联合控制

13.卧室、厕所、淋浴、浴池、泳池的温度控制、灯光控制和隐私控制

四、家庭健保

1.所有任意单开关长按3秒，实现手动报警

2.所有任意双开关长按3秒，实现手动报警解除

3.手动输入或无线自动采集姿态传感器的数据，实现姿态监测

4.手动输入或无线自动采集血压传感器的数据，实现血压监测

5.手动输入或无线自动采集脉搏传感器的数据，实现脉搏监测

6.手动输入或无线自动采集血糖传感器的数据，实现血糖监测

7.手动输入或无线自动采集体重传感器的数据，实现体重监测

8.长期采集数据的存储，作为健康变化趋势和异常的参照

9.通过姿态、血压、脉搏、血糖、体重等的检测数据与长期数据对比的联合检测，提供饮食和运动的数据分析和建议

10.通过姿态、血压、脉搏、血糖、体重等的检测数据与长期数据对比的联合检测，提供就医和用药的数据分析和建议

11.通过姿态、血压、脉搏、血糖、体重等的检测数据与长期数据对比的联合检测，达到准确的突发事件的判断

12.通过自动报警***，实现联合控制的本地声、光报警，以及远程社区、急救医院、110、家属等的电话、录音、短信、彩信、路径数据、视频的报警

五、安防监控

1.配合RFID识别、指纹识别、密码识别、客人确认的智能联合检测门锁，确保人员识别、身份确认、门禁安防的准确性和可靠性，并提供到远程手机

2.无需摄像、红外栅栏、玻璃破碎检测，仅用低成本被动红外检测人员房间的进出和迷宫算法实现外来入侵的联合安防检测和报警

3.外出和回家模式的智能识别、转换和水、电、气、暖的安全自动控制

4.门窗的隐私安防控制

5.烟雾和气体异常的自动报警和控制

6.温度超标和异常的自动报警和控制

7.湿度超标和异常的自动报警和控制

8.供水超标和异常的自动报警和控制

9.供电超标和异常的自动报警和控制

10.供气超标和异常的自动报警和控制

11.供暖超标和异常的自动报警和控制

12.提供本地灯光报警、音响报警和远程的自动电讯报警

13.模拟无人的居家灯光、声响联合控制的设定和解除

14.所有任意单开关长按3秒，实现手动报警

15.所有任意双开关长按3秒，实现手动报警解除

六、影音娱乐

1.万能手持遥控器操控家庭中心，电视机为人机界面，提供家庭服务器、家庭计算机、家庭互联网的服务

2.提供影音设备的万能手持遥控器的红外控制、Zigbee无线遥控，和智能手机控制

3.提供基于蓝牙传输的立体声音效设备的存储、存取和播放

4.提供多种格式、多种精度的影音节目的存储、存取和播放

5.多种影音模式可选的灯光、门窗、窗帘、电视、投影机的联合自动控制和手动控制

6.不同房间的个性和共性背景音乐的存取和播放

7.不同房间电视、投影机的个性和共性节目的存取和播放

8.提供远程手机影音节目的个性化存取和播放

七、通信管理

1.提供基于网关设备的自动远程多被叫的通讯报警

2.提供万能手持遥控器模拟网关设备的自动远程多被叫的通讯报警

3.提供B／S模式下网关到呼叫中心的自动数据报警

4.提供万能手持遥控器模拟网关到呼叫中心的自动数据报警

5.提供万能手持遥控器的无线电话通信

6.提供万能手持遥控器的IP网络电话通信

7.提供万能手持遥控器操控家庭中心的语音通信

8.提供万能手持遥控器操控家庭中心的视屏通信

9.提供万能手持遥控器操控家庭中心的短信通信

10.提供万能手持遥控器操控家庭中心的文字邮件通信

11.提供万能手持遥控器操控家庭中心的语音邮件通信

12.提供万能手持遥控器操控家庭中心的视屏邮件通信

八、社区服务

1.基于万能手持遥控器、家庭中心、电视机和手机提供虚拟仿真现实的人机界面

2.提供小区管理、服务、广告信息通知到家庭的电视和业主的手机

3.提供社区周边的银行、商场、影院、餐馆等服务信息到家庭的电视和业主的手机

4.提供业主上网或通过家庭中心连接的刷卡设备缴纳水、电、气、暖等费用

5.提供小区送货、送餐、修理、安装等呼叫服务

6.提供小区房屋租赁和二手房销售广告和中介服务

九、智能界面

1.家庭中心连接的电视机提供高清大屏幕的人-机显示界面

2.基于互动游戏模式的可换屏，虚拟仿真家居的多房间，多画面提供万能手持遥控器通过红外控制或Zigbee无线遥控，实现家居家具、设备的摆放、安装、设置和控制

3.基于互动游戏模式的可换屏，虚拟仿真街道的多街道，多商铺提供王能手持遥控器通过红外控制或Zigbee无线遥控，实现虚拟逛街，真实网购、点餐、健康咨询等服务

4.基于于互动游戏模式的可换屏，虚拟仿真小区管理中心的通知、广告、缴费等服务

5.基于于互动游戏模式的可换屏，虚拟仿真家庭电子保姆提供生活、用药、穿衣、健保等提醒和咨询服务

6.基于于互动游戏模式的可换屏，虚拟仿真家庭电子秘书提供生活、健保、邮件、文档的保管和资信服务

本发明让泛在网可以低成本地进入到人们日常家居生活中，为用户提供更为友好、更智能化、更个性化的应用和服务体验。

Claims (10)

1.一种基于泛在网的智能家居***，其特征是：包括网关、家庭中心、万能手持遥控器及物联网终端设备；所述网关提供基于泛在网的统一通信；所述家庭中心提供虚拟操作界面，对所述物联网终端设备进行监测、控制和管理；所述万能手持遥控器用于控制所述家庭中心及所述物联网终端设备；所述物联网终端设备用于采集家居终端的信号并与所述家庭中心及所述万能手持遥控器通信。

2.按照权利要求1所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述网关包括集线器及与所述集线器相连的无线路由器，所述集线器分别与宽带网及电信网相连，所述无线路由器和广电网相连，实现宽带网、电信网和广电网的融合。

3.按照权利要求2所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述集线器通过ADSL与电信网相连，通过光网络单元及有线宽带与互联网相连；所述无线路由器通过IP机顶盒与广电网相连。

4.按照权利要求1所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述家庭中心包括基于Android主板的高清播放器，所述高清播放器提供各种接口。

5.按照权利要求4所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述各种接口包括有线宽带、PLC及Wi-Fi宽带接口，Zigbee、蓝牙、IR、音频接口；HDMI、RGB、VGA电视机接口；各种外设的连接接口。

6.按照权利要求1所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述万能手持遥控器采用基于ARM9／11的Linux操作***，包括显示屏、标准电话和功能键盘、耳机、喇叭、后背Qwest触控键盘和鼠标。

7.按照权利要求6所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述万能手持遥控器还包括3G／2G、IR发射、Wi-Fi、Zigbee、蓝牙、RFID、NFC、指纹输入各模块。

8.按照权利要求1所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述物联网终端设备包括基于Zigbee模块的智能主开关与传感辅开关。

9.按照权利要求8所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述物联网终端设备还包括基于Zigbee模块的个性化开关与密码开关。

10.按照权利要求8所述的基于泛在网的智能家居***，其特征是：所述物联网终端设备还包括基于Zigbee模块的智能插座及红外转发器。

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