CN109270869B - 基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***及方法 - Google Patents

基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及家电领域，针对家电不能根据家人全部外出时进行自动安全关闭的问题，提出一种基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***，包括蓝牙模块和单片机；蓝牙模块，用于根据移动终端发出的录入指令采集移动终端离开过程中的蓝牙信号强度作为校验数据直至信号为零；使用时实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据；单片机，用于存储校验数据和实时数据，当实时数据中蓝牙信号强度为零时，判断与对应校验数据相同时长内实时数据与校验数据的平均差异值是否小于预设阈值，如是，则标记对应移动终端已离开，否则不进行标记，若所有与蓝牙模块配对通信的移动终端都标记为离开，则发送关闭指令来关闭家电。本发明适用于根据蓝牙信号强度自动关闭家电。

Description

基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***及方法
技术领域
本发明涉及家电领域，特别涉及一种家电自动关闭***及方法。
背景技术
在日常生活中，家用电器非常多，使用也非常频繁，但是家人外出时常会忘记关闭家电，造成能源的浪费，甚至可能引发意外事故，严重威胁了人们的生命财产安全。
现有技术解决方法有如下三种：第一种是使用智能插座，将家电电压***智能插座，智能插座设置定时时间，到时间后插座进行断电。此定时断电的方法，计划跟不上变化，家人难免会在设定的时间使用家电，若只设置固定的定时断电，会带来使用时断电的不便。
第二种方法是家电加入红外线感应器，检测人体红外光谱的变化，人离开后自动关闭负载。此种方法中，红外感应器容易受各种热源、阳光源干扰，当环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵，引起误操作。
第三种方法是使用手机进行远程控制，家电连接wifi，手机联网进行配网，通过发送指令查看家电状态，发送关闭指令通过云平台转发，家电终端收到指令后关闭，或通过设置定时来使家电主动关闭。此种远程控制方法中家电的关闭并非自动的，用户平日难免会忘记打开手机检查家电是否已关闭，同样不能确保家电的关闭。
因此，现有的技术解决方案均存在断电不灵活操作不便的问题进而无法做到自动安全关闭家电。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服家电不能根据家人全部外出时进行自动安全关闭的问题，提出一种基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***及方法。
本发明解决上述技术问题，采用的技术方案是：
基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***，包括蓝牙模块和单片机；
蓝牙模块，用于与家庭成员对应的移动终端进行配对通信，根据移动终端发出的录入指令采集移动终端离开过程中的蓝牙信号强度并作为校验数据直至蓝牙信号强度为零，将对应移动终端的校验数据及采集时间发送给单片机；使用时，实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，将采集到对应移动终端的实时数据及采集时间发送给单片机；
单片机，用于存储校验数据、对应的采集时间及对应的移动终端信息，根据校验数据的采集时间得到对应的采集时长记为校验时长；存储实时数据、对应的采集时间及对应的移动终端，当实时数据中蓝牙信号强度为零时，记此时的采集时间为当前时间，读取当前时间以前的对应校验时长长度的实时数据和采集时间，判断读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值是否小于预设阈值，如是，则标记对应的移动终端已离开，否则不进行标记，若所有与蓝牙模块配对通信的移动终端都标记为离开，则发送关闭指令给家电的控制器来关闭家电。
进一步的，单个移动终端发出的录入指令为多条，单片机得到对应的多组实时数据及采集时间，用于记录移动终端对应的家庭成员在多种出行状态下的蓝牙信号强度的变化。
进一步的，所述移动终端为多个。
进一步的，所述实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据之前，蓝牙模块还判断是否接收到对应移动终端发出的开启自动关闭家电功能指令，如是，则实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，否则，不采集对应移动终端的蓝牙信号强度。
优选的，所述读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值包括：计算相同采集时间下的所有实时数据与校验数据的均方差。
本发明解决上述技术问题，还提出了一种基于蓝牙信号强度的家电自动关闭方法，包括如下步骤：
A、蓝牙模块与家庭成员对应的移动终端进行配对通信，根据移动终端发出的录入指令采集移动终端离开过程中的蓝牙信号强度并作为校验数据直至蓝牙信号强度为零，将对应移动终端的校验数据及采集时间发送给单片机进行存储，记对应的采集时长为校验时长；
B、蓝牙模块实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，将采集到对应移动终端的实时数据及采集时间发送给单片机进行存储；
C、单片机判断当实时数据中蓝牙信号强度为零时，记此时的采集时间为当前时间，读取当前时间以前的对应校验时长长度的实时数据和采集时间，判断读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值是否小于预设阈值，如是，则标记对应的移动终端已离开，否则不进行标记；
D、单片机判断所有与蓝牙模块配对通信的移动终端都标记为离开，则发送关闭指令给家电的控制器来关闭家电。
进一步的，单个移动终端发出的录入指令为多条，单片机得到对应的多组实时数据及采集时间，用于记录移动终端对应的家庭成员在多种出行状态下的蓝牙信号强度的变化。
进一步的，所述移动终端为多个。
进一步的，所述步骤B之前，蓝牙模块还判断是否接收到对应移动终端发出的开启自动关闭家电功能指令，如是，则进入步骤B，否则，不采集对应移动终端的蓝牙信号强度。
进一步的，所述读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值包括：计算相同采集时间下的所有实时数据与校验数据的均方差。
本发明的有益效果是：
通过预先移动终端离开过程中的蓝牙信号强度作为校验数据，然后实时采集移动终端与蓝牙模块之间的蓝牙信号强度作为实时数据，计算校验数据与实时数据之间的平均差异值，若该平均差异值小于预设阈值，则表示对应的移动终端已离开，如此可以避免误判，例如可避免移动终端没电的情况下误判断移动终端已经离开的情形。因移动终端与家庭成员是相对应的关系，当所有的移动终端都离开代表家庭成员也已经离开，此时可以关闭家电。在整个过程中，家庭成员只需要预先发送录入指令通知蓝牙模块提前录入移动终端离开过程中的相应的蓝牙强度信号，此后，家庭成员只需离开的时候带上移动终端，就能实现家电的自动关闭，无需其他任何操作，有效的避免忘记发送远程关闭指令的操作，使得家电的关闭达到真正自动的效果。
附图说明
图1为本发明的***框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示，基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***，包括蓝牙模块和单片机；
蓝牙模块，用于与家庭成员对应的移动终端进行配对通信，根据移动终端发出的录入指令采集移动终端离开过程中的蓝牙信号强度并作为校验数据直至蓝牙信号强度为零，将对应移动终端的校验数据及采集时间发送给单片机；使用时，实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，将采集到对应移动终端的实时数据及采集时间发送给单片机；
单片机，用于存储校验数据、对应的采集时间及对应的移动终端信息，根据校验数据的采集时间得到对应的采集时长记为校验时长；存储实时数据、对应的采集时间及对应的移动终端，当实时数据中蓝牙信号强度为零时，记此时的采集时间为当前时间，读取当前时间以前的对应校验时长长度的实时数据和采集时间，判断读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值是否小于预设阈值，如是，则标记对应的移动终端已离开，否则不进行标记，若所有与蓝牙模块配对通信的移动终端都标记为离开，则发送关闭指令给家电的控制器来关闭家电。
其中，上述“使用时”是为了区分预先发出的录入指令来录入校验数据而言，表示使用间自动关闭功能时。移动终端可采用随身携带的终端，其呈现形式可以不作限定，例如，可以采用手机，也可以采用钥匙扣、手表和手环等形式。家庭成员与移动终端的对应方式可以为一个家庭成员对应多个移动终端的方式，为了判断的方便性，可采用家庭成员与移动终端一一对应的方式。
单片机可采用无线的方式与家电的控制器进行连接，发送关闭指令给家电的控制器进而关闭家电。
为了记录对应家庭成员的出行方式下例如慢走、正常行走和跑动下蓝牙信号强度的变化，使得后续强度校验曲线与强度实时曲线的比对更符合，进一步的，单个移动终端发出的录入指令可为多条，单片机得到对应的多组实时数据及采集时间，用于记录移动终端对应的家庭成员在多种出行状态下的蓝牙信号强度的变化。
当家庭成员为多个时，所述移动终端为多个。
为了使得本方案更灵活，可通过移动终端选择是否开启自动关闭家电的功能，所述实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据之前，蓝牙模块还可判断是否接收到对应移动终端发出的开启自动关闭家电功能指令，如是，则实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，否则，不采集对应移动终端的蓝牙信号强度。
两组离散点组成的样本之间平均差异值的计算方法为现有算法，作为优选，所述读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值可采用相同采集时间下的所有实时数据与校验数据的均方差来实现，上述相同采集时间均为相对于蓝牙信号为零的时间点而言。
基于蓝牙信号强度的家电自动关闭方法，包括如下步骤：
A、蓝牙模块与家庭成员对应的移动终端进行配对通信，根据移动终端发出的录入指令采集移动终端离开过程中的蓝牙信号强度并作为校验数据直至蓝牙信号强度为零，将对应移动终端的校验数据及采集时间发送给单片机进行存储，记对应的采集时长为校验时长；
B、使用时，蓝牙模块实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，将采集到对应移动终端的实时数据及采集时间发送给单片机进行存储；
C、单片机判断当实时数据中蓝牙信号强度为零时，记此时的采集时间为当前时间，读取当前时间以前的对应校验时长长度的实时数据和采集时间，判断读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值是否小于预设阈值，如是，则标记对应的移动终端已离开，否则不进行标记；
D、单片机判断所有与蓝牙模块配对通信的移动终端都标记为离开，则发送关闭指令给家电的控制器来关闭家电。
为了记录对应家庭成员的出行方式下例如慢走、正常行走和跑动下蓝牙信号强度的变化，使得后续强度校验曲线与强度实时曲线的比对更符合，进一步的，单个移动终端发出的录入指令为多条，单片机得到对应的多组实时数据及采集时间，用于记录移动终端对应的家庭成员在多种出行状态下的蓝牙信号强度的变化。
当家庭成员为多个时，所述移动终端为多个。
为了使得本方案更灵活，可通过移动终端选择是否开启自动关闭家电的功能，所述步骤B之前，蓝牙模块还判断是否接收到对应移动终端发出的开启自动关闭家电功能指令，如是，则进入步骤B，否则，不采集对应移动终端的蓝牙信号强度。
若开启了家电自动关闭功能，蓝牙模块会根据存储的家庭成员的移动终端ID，过滤掉其他蓝牙广播包，采集家庭成员的移动终端发出的蓝牙广播包，并标记移动状态的状态为在家。
对应的也可设置关闭自动关闭家电功能指令，所述步骤B之前，蓝牙模块还判断是否接收到对应移动终端发出的关闭自动关闭家电功能指令，如是，则退出流程，否则，进入步骤B。
两组离散点组成的样本之间平均差异值的计算方法为现有算法，作为优选，所述读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值可采用相同采集时间下的所有实时数据与校验数据的均方差来实现，上述相同采集时间均为相对于蓝牙信号为零的时间点而言。

Claims (10)

1.基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***，其特征在于，包括蓝牙模块和单片机；
蓝牙模块，用于与家庭成员对应的移动终端进行配对通信，根据移动终端发出的录入指令采集移动终端离开过程中的蓝牙信号强度并作为校验数据直至蓝牙信号强度为零，将对应移动终端的校验数据及采集时间发送给单片机；使用时，实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，将采集到对应移动终端的实时数据及采集时间发送给单片机；
单片机，用于存储校验数据、对应的采集时间及对应的移动终端信息，根据校验数据的采集时间得到对应的采集时长记为校验时长；存储实时数据、对应的采集时间及对应的移动终端，当实时数据中蓝牙信号强度为零时，记此时的采集时间为当前时间，读取当前时间以前的对应校验时长长度的实时数据和采集时间，判断读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值是否小于预设阈值，如是，则标记对应的移动终端已离开，否则不进行标记，若所有与蓝牙模块配对通信的移动终端都标记为离开，则发送关闭指令给家电的控制器来关闭家电。
2.如权利要求1所述的基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***，其特征在于，单个移动终端发出的录入指令为多条，单片机得到对应的多组实时数据及采集时间，用于记录移动终端对应的家庭成员在多种出行状态下的蓝牙信号强度的变化。
3.如权利要求1或2所述的基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***，其特征在于，所述移动终端为多个。
4.如权利要求1或2所述的基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***，其特征在于，所述实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据之前，蓝牙模块还判断是否接收到对应移动终端发出的开启自动关闭家电功能指令，如是，则实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，否则，不采集对应移动终端的蓝牙信号强度。
5.如权利要求1或2所述的基于蓝牙信号强度的家电自动关闭***，其特征在于，所述读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值包括：计算相同采集时间下的所有实时数据与校验数据的均方差。
6.基于蓝牙信号强度的家电自动关闭方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、蓝牙模块与家庭成员对应的移动终端进行配对通信，根据移动终端发出的录入指令采集移动终端离开过程中的蓝牙信号强度并作为校验数据直至蓝牙信号强度为零，将对应移动终端的校验数据及采集时间发送给单片机进行存储，记对应的采集时长为校验时长；
B、使用时，蓝牙模块实时采集移动终端的蓝牙信号强度作为实时数据，将采集到对应移动终端的实时数据及采集时间发送给单片机进行存储；
C、单片机判断当实时数据中蓝牙信号强度为零时，记此时的采集时间为当前时间，读取当前时间以前的对应校验时长长度的实时数据和采集时间，判断读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值是否小于预设阈值，如是，则标记对应的移动终端已离开，否则不进行标记；
D、单片机判断所有与蓝牙模块配对通信的移动终端都标记为离开，则发送关闭指令给家电的控制器来关闭家电。
7.如权利要求6所述的基于蓝牙信号强度的家电自动关闭方法，其特征在于，单个移动终端发出的录入指令为多条，单片机得到对应的多组实时数据及采集时间，用于记录移动终端对应的家庭成员在多种出行状态下的蓝牙信号强度的变化。
8.如权利要求6或7所述的基于蓝牙信号强度的家电自动关闭方法，其特征在于，所述移动终端为多个。
9.如权利要求6或7所述的基于蓝牙信号强度的家电自动关闭方法，其特征在于，所述步骤B之前，蓝牙模块还判断是否接收到对应移动终端发出的开启自动关闭家电功能指令，如是，则进入步骤B，否则，不采集对应移动终端的蓝牙信号强度。
10.如权利要求6或7所述的基于蓝牙信号强度的家电自动关闭方法，其特征在于，所述读取到的实时数据与对应的校验数据的平均差异值包括：计算相同采集时间下的所有实时数据与校验数据的均方差。
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