CN205594339U - 一种体感智能家居控制*** - Google Patents

一种体感智能家居控制*** Download PDF

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吴浩宇
傅大梅
倪瑛
戴娟
苏浩
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Abstract

本实用新型公开了一种体感智能家居控制***，包括采集控制模块、体感识别模块、网关云端模块，采集控制模块包括AVR单片机，AVR单片机与光照传感器、湿度传感器和粉尘传感器连接，且与继电器和步进电机连接；体感识别模块包括上位机，在上位机上设有用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块，在AVR单片机和上位机上设有用来相互通讯的无线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。本实用新型在实际使用中解决了目前的智能家居控制***在人机交互时操作复杂步骤繁琐等问题。

Description

一种体感智能家居控制***
技术领域
本实用新型提出了一种体感智能家居控制***，该装置涉及视觉采集技术、视觉处理技术、传感器技术、单片机技术、无线传输技术、互联网云端技术等。该智能家居控制***不仅能够实现人体姿势的采集识别与控制，同时***也能根据环境实时情况并结合用户个性化需求自动控制，也可以通过互联网远程操作。该***克服了传统物联网家居操作复杂，设置死板的缺点，真正实现了智能家居的“智能”二字，目前市面上还没有出现类似产品，市场前景广阔。
背景技术
随着智能化时代的到来，近年来物联网产业发展飞速，物联网产品日新月异，其中也不乏一些优秀的物联网产品。但是，绝大多数的产品操作繁琐，人机交互手段大同小异，缺少一种交互手段可以避免以上的不足，能使操作变得简单，更加智能。体感技术，使人们可以脱离物理上的按键，很直观地使用肢体动作，与周边的装置或环境互动，而无需使用任何复杂的控制设备，让人们身历其境地控制，实现“触手可及”的物联网，达到人机的完美结合。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种体感智能家居控制***，该***能解决目前绝大多数的物联网智能家居产品操作繁琐，人机交互手段大同小异，缺少互联网云端等问题。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种体感智能家居控制***，其特征在于：该***包括采集控制模块、体感识别模块、网关云端模块，采集控制模块包括AVR单片机， AVR单片机与光照传感器、湿度传感器和粉尘传感器连接，且与继电器和步进电机连接；体感识别模块包括上位机，在上位机上设有用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块，在AVR单片机和上位机上设有用来相互通讯的无线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。
本实用新型中，所述无线混合串口包括Zigbee、蓝牙、Wifi与433MHz无线模块，采用433MHz与2.4GHz免费无线通讯频段的无线通讯技术传递数据和控制指令。
动作捕捉模块中采集人体动作的摄像头为体感摄像头，如微软的Kinect体感摄像头。***可判断人体姿势和动作，并可根据人体姿势动作发送相应指令，各模块接受指令做出相应控制。
AVR单片机与烟雾传感器、PM2.5可吸入颗粒物传感器、人体红外传感器、加速度传感器、角度传感器以及磁传感器连接。
***根据传感器采集当前环境信息，并结合用户个性化设定，动态判断并发送相应指令，各控制模块接受指令做出相应调节。
上位机使用Opencv、Openni专用视觉处理库，通过Processing进行计算机视觉图像处理。网关云端模块通过物联网智能家居控制网关，实现与互联网云端对接，实现网页操作、微信控制、手机控制。
本实用新型涉及视觉采集技术、视觉处理技术、传感器技术、单片机技术、无线传输技术、互联网云端技术等。该智能家居控制***不仅能够实现人体姿势的采集识别与控制，同时***也能根据环境实时情况并结合用户个性化需求自动控制，也可以通过互联网远程操作。与现有技术相比，本实用新型克服了传统物联网家居操作复杂，设置死板的缺点，真正实现了家居的智能化。
附图说明
图1是本实用新型的***结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对体感智能家居控制***作进一步说明:
参见图1，一种体感智能家居控制***，包括三个部分，采集控制模块、体感识别控制模块与网关云端模块。采集控制模块包括AVR单片机， AVR单片机与光照传感器、湿度传感器、粉尘传感器、烟雾传感器、PM2.5可吸入颗粒物传感器、人体红外传感器、加速度传感器、角度传感器以及磁传感器连接，且与继电器和步进电机连接；体感识别模块包括上位机，在上位机上设有用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块（kinect），在AVR单片机和上位机上设有用来相互通讯的无线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。
采集控制模块的控制核心是AVR328p单片机，通过光照传感器、湿度传感器以及粉尘传感器采集环境参数，并与阈值比较，从而去自动控制继电器和步进电机的动作，从而起到自动控制家用电器的目的，如空调的开关、电灯的开关以及窗帘的打开与关闭。温湿度传感器可以采用DHT11数字温湿度传感器，该传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。光照传感器采用BH1750FVI，该传感器内置16bitAD转换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定，不区分环境光源，接近于视觉灵敏度的分光特性，可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定，精度高且使用方便。PM2.5可吸入颗粒物传感器采用GP2Y1010AU0F，该传感器灵敏度高、功耗小。同时模块中的AVR单片机还可以通过蓝牙、ZigBee、WiFi无线混合串口接收上位机传送过来的指令，从而实现体感控制的功能。体感识别模块中的kinect用于识别人体动作姿势，并通过上位机和蓝牙、ZigBee、WiFi无线混合串口将控制指令传送至采集控制模块，从而实现***的体感控制功能。网关云端模块主要是实现***的远程控制，上位机与物联网网关实时通信，上传数据并接受云端控制指令，即可通过移动终端、微信平台、网页端等实现远程控制。
体感智能家居***采用kinect体感摄像头。用户做出设定动作姿势，经kinect摄像头捕捉，PC上位机对动作姿势进行视觉处理，分析判断后根据动作姿势通过无线通信模块发送对应指令，采集控制端模块通过无线通信模块接受到指令后，使用微处理器对指令进行解析，实时控制对应模块做出相应反应，从而实现体感控制。同时，采集控制模块中AVR单片机接收到传感器采集的环境数据后，通过无线通信模块实时发送到PC上位机，PC上位机结合用户个性化设置进行分析，发送相应指令到采集控制模块，采集控制模块收到指令做出反应。另外AVR单片机还可以实时处理传感器数据，生成相应的指令去控制相应的继电器和步进电机动作，从而控制家用电器的自动开关。最后，PC上位机与物联网网关实时通信，上传实时状况并接受控制指令，实现了云端功能。

Claims (6)

1.一种体感智能家居控制***，其特征在于：该***包括采集控制模块、体感识别模块、网关云端模块，采集控制模块包括AVR单片机， AVR单片机与光照传感器、湿度传感器和粉尘传感器连接，且与继电器和步进电机连接；体感识别模块包括上位机，在上位机上设有用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块，在AVR单片机和上位机上设有用来相互通讯的无线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。
2.根据权利要求1所述的体感智能家居控制***，其特征在于：所述无线混合串口包括Zigbee、蓝牙、Wifi与433MHz无线模块，采用433MHz与2.4GHz免费无线通讯频段的无线通讯技术传递数据和控制指令。
3.根据权利要求1所述的体感智能家居控制***，其特征在于：动作捕捉模块中采集人体动作的摄像头为体感摄像头。
4.根据权利要求1所述的体感智能家居控制***，其特征在于：AVR单片机与烟雾传感器、PM2.5可吸入颗粒物传感器、人体红外传感器、加速度传感器、角度传感器以及磁传感器连接。
5.根据权利要求1所述的体感智能家居控制***，其特征在于：上位机使用Opencv、Openni专用视觉处理库，通过Processing进行计算机视觉图像处理。
6.根据权利要求1所述的体感智能家居控制***，其特征在于：网关云端模块通过物联网智能家居控制网关，实现与互联网云端对接，实现网页操作、微信控制、手机控制。
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