CN107219832A - 一种基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于信息控制技术领域，公开了一种基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，包括：中央控制单元、Zigbee协调主节点、电器检测单元、电器控制单元、无线路由单元、门禁单元、视频监控单元、远程控制单元；通过TCP/IP协议与中央控制单元连接，用于通过互联网或移动4G对中央控制单元进行远程管理与操控。本发明采用物联网技术、嵌入式系统技术、通信技术等，设计出一套智能家居控制系统，即通过利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术，将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
Description
技术领域
本发明属于信息控制技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统。
背景技术
智能家居系统是利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频技术等将家居生活有关的电器设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。但是，现有的智能家居系统很少利用物联网技术，而且系统操作界面繁琐，后续软件升级管理困难，导致目前在市场上没有得到普及与推广。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有智能家居系统没有考虑远程智能控制功能的实现；没有将门禁系统融合；系统不能二次开发与软件升级；操作界面不人性化。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统。
本发明是这样实现的，一种基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，所述基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，包括：
中央控制单元，用于与电器控制单元和电器检测单元通过无线传感网的Zigbee协调主节点进行通讯；
Zigbee协调主节点，与中央控制单元通过USB接口连接，用于通过Zigbee协议与中央控制单元进行通讯，同时将中央控制单元的指令发送给电器控制单元和电器检测单元；
电器检测单元，与Zigbee协调主节点无线连接，用于采集室内光照、温湿度、烟雾信息、可燃气体信息、火焰信息；并将采集的信息发送给Zigbee协调主节点；
电器控制单元，与Zigbee协调主节点无线连接，用于控制电动窗帘的电机正转与反转，实现窗帘自动拉伸与收缩；还用于对电视机、音响的开关，频道切换、曲目切换、音量调节，还用于对智能插座的开关控制；还用于对调光灯进行高亮、中亮、低亮、关闭四种模式工作，还用于通过触控开关对触控灯的开与关控制；
无线路由单元，通过TCP/IP协议与中央控制单元连接，用于传输门禁单元和视频监控单元发送的信息；
门禁单元，与无线路由单元通过局域网连接，用于执行开门动作，还用于编辑用户IC卡、指纹、房号信息并存储和用于开门时的身份匹配；
视频监控单元，通过无线WIFI与无线路由单元连接，用于通过网络摄像头对室内多角度视频覆盖并监控；
远程控制单元，通过TCP/IP协议与中央控制单元连接，用于通过互联网或移动4G对中央控制单元进行远程管理与操控。
进一步，所述基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统还包括：
触摸屏显示模块，与中央控制单元有线连接，用于显示中央控制单元的控制指令信息，还用于提供可视化操作界面。
进一步，所述基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统还包括：
蜂鸣器报警模块，与中央控制单元有线连接，当电器检测单元监测到异常信息时，用于接收中央控制单元发送警报信息，通过语音节点发出报警声。
进一步，所述中央控制单元包括嵌入式Cortex-A8芯片；所述Cortex-A8芯片用于与电器控制单元和电器检测单元通过无线传感网的Zigbee协调主节点进行通讯；并分别与Zigbee协调主节点、无线路由单元、远程控制单元、触摸屏显示模块和蜂鸣器报警模块连接。
进一步，所述电器检测单元包括：
无线传感节点包括火焰传感器、燃气传感器、光照传感器、红外传感器、温湿度传感器等，相应的监测室内环境因素；所述检测模块、燃气传感器、光照传感器、红外传感器、温湿度传感器均通过第一无线传感节点与Zigbee协调主节点连接。
进一步，所述电器控制单元包括：第二无线传感节点、家电控制模块、电动窗帘、电视机开关、音响的开关、频道切换开关、曲目切换开关、音量调节开关、对智能插座开关、调光灯开关和触控灯开关；所述家电控制模块、电动窗帘、电视机开关、音响的开关、频道切换开关、曲目切换开关、音量调节开关、对智能插座开关、调光灯开关和触控灯开关均通过第二无线传感节点与Zigbee协调主节点连接。
进一步，所述门禁单元包括局域网CAN模块、门禁系统、门禁中控模块、IC卡读卡器、指纹采集器、房号信息存储器和身份匹配模块；所述门禁系统、门禁中控模块、IC卡读卡器、指纹采集器、房号信息存储器和身份匹配模块均通过局域网CAN模块与无线路由单元连接。
进一步所述视频监控单元包括无线WIFI模块和视频监控模块；所述视频监控模块通过无线WIFI模块与无线路由单元连接；
所述视频监控模块包括：用于对室内监控的网络摄像头；所述网络摄像头连接有电动云台，用于实现多角度视频覆盖。
进一步，所述远程控制单元包括：基于Web远程控制系统、4G通迅模块、远程移动端控制系统；所述基于Web远程控制系统通过TCP/IP协议与中央控制单元连接；所述远程移动端控制系统通过4G通迅模块对中央控制单元进行远程管理与操控；所述远程移动端控制系统为APP移动终端。
本发明的优点及积极效果为：
本发明充分利用物联网技术进行前端数据的智能化采集与传输。即，室内温湿度、光照、红外感应、烟雾、燃气、火焰等环境因子的检测前端点，配备有相应的无线传感模块，通过星型连接方式，前端节点数据自动传输至协调节点；本发明同时兼顾考虑门禁系统的有效融合，通过局域网将门禁系统与智能家居中控系统有效连接，而且门禁系统能同时有效识别射频卡、指纹、视频等信息；基于IAR集成编译环境和VMware虚拟机完成，属于开源系统，有利于后续软件升级与系统维护；操作界面基于嵌入式软件的QT Creator编译，界面设计流畅人性化，方便使用。
本发明采用物联网技术、嵌入式系统技术、通信技术等，设计出一套智能家居控制系统，即通过利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术，将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。具体来说有以下几点优势：本发明利用物联网技术达到前端环境因素的智能检测，同时通过物联网技术使得电器的开与关控制也达到智能化；通过局域网方式有效集成门禁系统，并使得门禁操作与家电控制有效融合；本发明通过使用有线或无线方式进行远程智能控制；本发明通过嵌入式系统设计技术使得系统软件开发属于开源，有利于二次开发和后续维护；可视化操作界面设计人性化，操作简单；集成编辑开发环境便于扩展升级，适用范围广。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统的示意图。
图中：1、中央控制单元；2、电器检测单元；3、电器控制单元；4、无线路由单元；5、门禁单元；6、视频监控单元；7、远程控制单元；8、Zigbee协调主节点；9、触摸屏显示模块；10、蜂鸣器报警模块。
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，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，包括：
中央控制单元1，用于与电器控制单元和电器检测单元通过无线传感网的Zigbee协调主节点进行通讯；
Zigbee协调主节点8，与中央控制单元通过USB接口连接，用于通过Zigbee协议与中央控制单元进行通讯，同时将中央控制单元的指令发送给电器控制单元和电器检测单元；
电器检测单元2，与Zigbee协调主节点无线连接，用于采集室内光照、温湿度、烟雾信息、可燃气体信息、火焰信息；并将采集的信息发送给Zigbee协调主节点；
电器控制单元3，与Zigbee协调主节点无线连接，用于控制电动窗帘的电机正转与反转，实现窗帘自动拉伸与收缩；还用于对电视机、音响的开关，频道切换、曲目切换、音量调节，还用于对智能插座的开关控制；还用于对调光灯进行高亮、中亮、低亮、关闭四种模式工作，还用于通过触控开关对触控灯的开与关控制；
无线路由单元4，通过TCP/IP协议与中央控制单元连接，用于传输门禁单元和视频监控单元发送的信息；
门禁单元5，与无线路由单元通过局域网连接，用于执行开门动作，还用于编辑用户IC卡、指纹、房号信息并存储和用于开门时的身份匹配；
视频监控单元6，通过无线WIFI与无线路由单元连接，用于通过网络摄像头对室内多角度视频覆盖并监控；
远程控制单元7，通过TCP/IP协议与中央控制单元连接，用于通过互联网或移动4G对中央控制单元进行远程管理与操控。
进一步，所述基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统还包括：
触摸屏显示模块9，与中央控制单元有线连接，用于显示中央控制单元的控制指令信息，还用于提供可视化操作界面。
进一步，所述基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统还包括：
蜂鸣器报警模块10，与中央控制单元有线连接，当电器检测单元监测到异常信息时，用于接收中央控制单元发送警报信息，通过语音节点发出报警声。
进一步，所述中央控制单元包括嵌入式Cortex-A8芯片；所述Cortex-A8芯片用于与电器控制单元和电器检测单元通过无线传感网的Zigbee协调主节点进行通讯；并分别与Zigbee协调主节点、无线路由单元、远程控制单元、触摸屏显示模块和蜂鸣器报警模块连接。
进一步，所述电器检测单元包括：
第一无线传感节点、检测模块、燃气传感器、光照传感器、红外传感器、温湿度传感器；所述检测模块、燃气传感器、光照传感器、红外传感器、温湿度传感器均通过第一无线传感节点与Zigbee协调主节点连接。
进一步，所述电器控制单元包括：第二无线传感节点、家电控制模块、电动窗帘、电视机开关、音响的开关、频道切换开关、曲目切换开关、音量调节开关、对智能插座开关、调光灯开关和触控灯开关；所述家电控制模块、电动窗帘、电视机开关、音响的开关、频道切换开关、曲目切换开关、音量调节开关、对智能插座开关、调光灯开关和触控灯开关均通过第二无线传感节点与Zigbee协调主节点连接。
进一步，所述门禁单元包括局域网CAN模块、门禁系统、门禁中控模块、IC卡读卡器、指纹采集器、房号信息存储器和身份匹配模块；所述门禁系统、门禁中控模块、IC卡读卡器、指纹采集器、房号信息存储器和身份匹配模块均通过局域网CAN模块与无线路由单元连接。
进一步所述视频监控单元包括无线WIFI模块和视频监控模块；所述视频监控模块通过无线WIFI模块与无线路由单元连接；
所述视频监控模块包括：用于对室内监控的网络摄像头；所述网络摄像头连接有电动云台，用于实现多角度视频覆盖。
进一步，所述远程控制单元包括：基于Web远程控制系统、4G通迅模块、远程移动端控制系统；所述基于Web远程控制系统通过TCP/IP协议与中央控制单元连接；所述远程移动端控制系统通过4G通迅模块对中央控制单元进行远程管理与操控；所述远程移动端控制系统为APP移动终端。
本发明采用物联网技术、嵌入式系统技术、通信技术等，设计出一套智能家居控制系统，即通过利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术，将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。具体来说有以下几点优势：利用物联网技术、嵌入式系统等提供一套智能家居解决方案；本发明可视化操作界面；硬件成本可控；集成编辑开发环境便于扩展升级，适用范围广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，包括：
中央控制单元，用于与电器控制单元和电器检测单元通过无线传感网的Zigbee协调主节点进行通讯；
Zigbee协调主节点，与中央控制单元通过USB接口连接，用于通过Zigbee协议与中央控制单元进行通讯，同时将中央控制单元的指令发送给电器控制单元和电器检测单元；
电器检测单元，与Zigbee协调主节点无线连接，用于采集室内光照、温湿度、烟雾信息、可燃气体信息、火焰信息；并将采集的信息发送给Zigbee协调主节点；
电器控制单元，与Zigbee协调主节点无线连接，用于控制电动窗帘的电机正转与反转，实现窗帘自动拉伸与收缩；还用于对电视机、音响的开关，频道切换、曲目切换、音量调节，还用于对智能插座的开关控制；还用于对调光灯进行高亮、中亮、低亮、关闭四种模式工作，还用于通过触控开关对触控灯的开与关控制；
无线路由单元，通过TCP/IP协议与中央控制单元连接，用于传输门禁单元和视频监控单元发送的信息；
门禁单元，与无线路由单元通过局域网连接，用于执行开门动作，还用于编辑用户IC卡、指纹、房号信息并存储和用于开门时的身份匹配；
视频监控单元，通过无线WIFI与无线路由单元连接，用于通过网络摄像头对室内多角度视频覆盖并监控；
远程控制单元，通过TCP/IP协议与中央控制单元连接，用于通过互联网或移动4G对中央控制单元进行远程管理与操控。
2.如权利要求1所述的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统还包括：
触摸屏显示模块，与中央控制单元有线连接，用于显示中央控制单元的控制指令信息，还用于提供可视化操作界面。
3.如权利要求1所述的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统还包括：
蜂鸣器报警模块，与中央控制单元有线连接，当电器检测单元监测到异常信息时，用于接收中央控制单元发送警报信息，通过语音节点发出报警声。
4.如权利要求1所述的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述中央控制单元包括嵌入式Cortex-A8芯片；所述Cortex-A8芯片用于与电器控制单元和电器检测单元通过无线传感网的Zigbee协调主节点进行通讯；并分别与Zigbee协调主节点、无线路由单元、远程控制单元、触摸屏显示模块和蜂鸣器报警模块连接。
5.如权利要求1所述的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述电器检测单元包括：
第一无线传感节点、检测模块、燃气传感器、光照传感器、红外传感器、温湿度传感器；所述检测模块、燃气传感器、光照传感器、红外传感器、温湿度传感器均通过第一无线传感节点与Zigbee协调主节点连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述电器控制单元包括：第二无线传感节点、家电控制模块、电动窗帘、电视机开关、音响的开关、频道切换开关、曲目切换开关、音量调节开关、对智能插座开关、调光灯开关和触控灯开关；所述家电控制模块、电动窗帘、电视机开关、音响的开关、频道切换开关、曲目切换开关、音量调节开关、对智能插座开关、调光灯开关和触控灯开关均通过第二无线传感节点与Zigbee协调主节点连接。
7.如权利要求1所述的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述门禁单元包括局域网CAN模块、门禁系统、门禁中控模块、IC卡读卡器、指纹采集器、房号信息存储器和身份匹配模块；所述门禁系统、门禁中控模块、IC卡读卡器、指纹采集器、房号信息存储器和身份匹配模块均通过局域网CAN模块与无线路由单元连接。
8.如权利要求1所述的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述视频监控单元包括无线WIFI模块和视频监控模块；所述视频监控模块通过无线WIFI模块与无线路由单元连接；
所述视频监控模块包括：用于对室内监控的网络摄像头；所述网络摄像头连接有电动云台，用于实现多角度视频覆盖。
9.如权利要求1所述的基于物联网技术的智能家电与门禁控制系统，其特征在于，所述远程控制单元包括：基于Web远程控制系统、4G通迅模块、远程移动端控制系统；所述基于Web远程控制系统通过TCP/IP协议与中央控制单元连接；所述远程移动端控制系统通过4G通迅模块对中央控制单元进行远程管理与操控；所述远程移动端控制系统为APP移动终端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170929 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |