本發(fā)明涉及智能家居控制領(lǐng)域，具體涉及一種室內(nèi)濕度智能檢測(cè)與控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

空氣濕度是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要因子，空氣相對(duì)濕度直接影響植物的蒸騰速率。在農(nóng)作物的生長(zhǎng)過(guò)程中，要始終保持有較高的含水量，以維持期正常生理需水。但是如果空氣相對(duì)濕度過(guò)大，一則不利于蔬菜的蒸騰作用，影響根系對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)的吸收，二則造成病菌的感染和傳播。因此，對(duì)溫室大棚內(nèi)的空氣濕度進(jìn)行有效控制，不僅能夠促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)，而且能夠提高農(nóng)作物的品質(zhì)。

普通溫室大棚的濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能單一地監(jiān)測(cè)濕度的變化情況，很少有將濕度檢測(cè)與控制集成的設(shè)備或裝置。此外，市場(chǎng)上相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品無(wú)一列外地通過(guò)人工控制濕度的監(jiān)測(cè)和調(diào)控，并未見(jiàn)手機(jī)信號(hào)自動(dòng)觸發(fā)的，脫離PC機(jī)器的，全自動(dòng)的智能檢測(cè)與調(diào)控室內(nèi)濕度的方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種室內(nèi)濕度智能檢測(cè)與控制方法及系統(tǒng)，其能夠通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)濕度的智能采集與調(diào)控。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

室內(nèi)濕度智能檢測(cè)與控制方法，包括智能網(wǎng)關(guān)的控制過(guò)程、濕度檢測(cè)模塊的濕度檢測(cè)過(guò)程、以及濕度控制模塊的濕度控制過(guò)程。

所述智能網(wǎng)關(guān)的控制過(guò)程包括：

1)WiFi無(wú)線連接器檢測(cè)轄域范圍內(nèi)是否存在合法手機(jī)用戶；

2)若存在則由網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元給濕度檢測(cè)模塊下達(dá)檢測(cè)命令，而后等待回收來(lái)自濕度檢測(cè)模塊的實(shí)時(shí)濕度；

3)網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元負(fù)責(zé)分析處理實(shí)時(shí)濕度，得出是否調(diào)節(jié)濕度、做何種調(diào)節(jié)、以及如何調(diào)節(jié)的結(jié)論；

4)如果需要調(diào)節(jié)，則由網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元給濕度控制模塊下達(dá)相應(yīng)調(diào)節(jié)指令和調(diào)節(jié)方法。

所述濕度檢測(cè)模塊的濕度檢測(cè)過(guò)程包括：

1)檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元接收來(lái)自智能網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元的檢測(cè)濕度指令；

2)檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元指令濕度傳感器感應(yīng)周邊濕度并回傳給檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元；

3)檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元收到感應(yīng)濕度后轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式的實(shí)時(shí)濕度，并回傳給網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元。

所述濕度控制模塊的濕度控制過(guò)程包括：

1)控制ZigBee數(shù)傳單元接收來(lái)自智能網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元調(diào)節(jié)指令；

2)控制ZigBee數(shù)傳單元給紅外學(xué)習(xí)遙控器下達(dá)相應(yīng)調(diào)控指令；

3)紅外學(xué)習(xí)遙控器接到調(diào)控指令后，給濕度調(diào)節(jié)器發(fā)射相應(yīng)調(diào)控命令。

基于上述方法所實(shí)現(xiàn)的一種室內(nèi)濕度智能檢測(cè)與控制系統(tǒng)，由智能網(wǎng)關(guān)、濕度檢測(cè)模塊和濕度控制模塊組成；其中智能網(wǎng)關(guān)包括網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元和WiFi無(wú)線連接器；濕度檢測(cè)模塊包括檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元和濕度傳感器；濕度控制模塊包括控制ZigBee數(shù)傳單元和紅外學(xué)習(xí)遙控器；

智能網(wǎng)關(guān)的WiFi無(wú)線連接器與手機(jī)相連，WiFi無(wú)線連接器連接網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元；濕度檢測(cè)模塊的濕度傳感器連接檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元，檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元與智能網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元相連，濕度傳感器采集室內(nèi)濕度；濕度控制模塊的紅外學(xué)習(xí)遙控器連接控制ZigBee數(shù)傳單元，控制ZigBee數(shù)傳單元與智能網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元相連，紅外學(xué)習(xí)遙控器連接室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)器。

上述方案中，所述濕度調(diào)節(jié)器由加濕器和抽濕器組成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：

1)整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)由轄域內(nèi)合法手機(jī)用戶信號(hào)觸發(fā)，即作為控制中心的智能網(wǎng)關(guān)一旦發(fā)現(xiàn)指定區(qū)域內(nèi)存在合法用戶則系統(tǒng)開(kāi)始工作，完全脫離了PC機(jī)器和手機(jī)客戶端的人工操作。

2)3個(gè)ZigBee數(shù)傳單元技術(shù)及其相關(guān)硬件(手機(jī)、WiFi無(wú)線連接器、濕度傳感器、紅外學(xué)習(xí)遙控器，及濕度調(diào)節(jié)器)構(gòu)成一個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)路，該網(wǎng)絡(luò)由Gateway.ZigBee數(shù)傳單元控制。

3)濕度檢測(cè)模塊只負(fù)責(zé)檢測(cè)指定區(qū)域的周邊濕度，由智能網(wǎng)關(guān)控制，Gateway.ZigBee數(shù)傳單元和檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元基于IEEE 802.15.4無(wú)線通信協(xié)議傳遞相關(guān)信息。

4)濕度控制模塊負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)指定區(qū)域濕度，由智能網(wǎng)關(guān)控制，Gateway.ZigBee數(shù)傳單元和控制ZigBee數(shù)傳單元基于IEEE 802.15.4無(wú)線通信協(xié)議傳遞相關(guān)信息。

附圖說(shuō)明

圖1為一種室內(nèi)濕度智能檢測(cè)與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為智能網(wǎng)關(guān)控制程序流程圖。

圖3為濕度檢測(cè)模塊程序流程圖。

圖4為濕度控制模塊程序流程圖。

具體實(shí)施方式

一種室內(nèi)濕度智能檢測(cè)與控制系統(tǒng)，如圖1所示，其利用3個(gè)ZigBee數(shù)傳單元構(gòu)成一個(gè)協(xié)議為IEEE 802.15.4無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。其中一個(gè)ZigBee數(shù)傳單元(即網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元，Gateway.ZigBee)與WiFi無(wú)線連接器集成構(gòu)成智能網(wǎng)關(guān)，智能網(wǎng)關(guān)是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)不間斷地定位合法手機(jī)用戶。另一個(gè)ZigBee數(shù)傳單元(即檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元，Collect.ZigBee)與濕度傳感器集成構(gòu)成濕度檢測(cè)模塊，濕度檢測(cè)模塊在接到來(lái)自智能網(wǎng)關(guān)的監(jiān)測(cè)濕度指令后獲取實(shí)時(shí)濕度并回傳給智能網(wǎng)關(guān)。第三個(gè)ZigBee數(shù)傳單元(即控制ZigBee數(shù)傳單元，Control.ZigBee)與紅外學(xué)習(xí)遙控器相連構(gòu)成濕度控制模塊，濕度控制模塊在接到來(lái)自智能網(wǎng)關(guān)的調(diào)控指令后向濕度調(diào)節(jié)器發(fā)射調(diào)控指令。智能網(wǎng)關(guān)的WiFi無(wú)線連接器與手機(jī)相連，WiFi無(wú)線連接器連接網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元。濕度檢測(cè)模塊的濕度傳感器連接檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元，檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元與智能網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元相連，濕度傳感器采集室內(nèi)濕度。濕度控制模塊的紅外學(xué)習(xí)遙控器連接控制ZigBee數(shù)傳單元，控制ZigBee數(shù)傳單元與智能網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元相連，紅外學(xué)習(xí)遙控器連接室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)器(即濕度調(diào)節(jié)器)。智能網(wǎng)關(guān)一旦發(fā)現(xiàn)指定區(qū)域內(nèi)存在合法手機(jī)用戶，則給濕度檢測(cè)模塊下達(dá)濕度檢測(cè)指令，智能網(wǎng)關(guān)回收濕度檢測(cè)模塊的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濕度后，及時(shí)進(jìn)行分析處理，判斷是否需要調(diào)節(jié)濕度及如何調(diào)節(jié)，如果需要調(diào)節(jié)則向濕度控制模塊下達(dá)調(diào)節(jié)濕度的指令及調(diào)節(jié)的方法。

下面對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)單元模塊進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

1、智能網(wǎng)關(guān)

通過(guò)串口集成網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元(Gateway.zigbee)和WiFi無(wú)線連接器構(gòu)成智能網(wǎng)關(guān)。WiFi無(wú)線連接器的白線UART_TX、棕線UART_RX分別接到網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元的P0_2、P0_3接口，WiFi無(wú)線連接器電源線的紅線VCC5V、黑線接地分別接到網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元提供的VCC5V、GND接口。該智能網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)探測(cè)轄域范圍內(nèi)是否存在合法用戶，如果存在合法用戶則向濕度檢測(cè)模塊發(fā)送濕度采集指令，然后接收來(lái)自濕度檢測(cè)模塊中的實(shí)時(shí)濕度數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)易分析后，決定是否調(diào)節(jié)濕度，如果需要調(diào)節(jié)濕度，則向濕度控制模塊發(fā)送調(diào)控指令，從而實(shí)現(xiàn)濕度數(shù)據(jù)的采集、分析與調(diào)控的目的。

網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元：WiFi無(wú)線連接器探測(cè)指定范圍內(nèi)是否存在該系統(tǒng)的合法手機(jī)用戶，分析來(lái)自WiFi無(wú)線連接器的信息，決定是否啟動(dòng)系統(tǒng)；指令檢測(cè)zigbee數(shù)傳單元采集實(shí)時(shí)濕度信號(hào)，接收分析自來(lái)檢測(cè)zigbee數(shù)傳單元的濕度信號(hào)，決定是否調(diào)節(jié)濕度；指令控制zigbee數(shù)傳單元調(diào)控濕度。

WiFi無(wú)線連接器：負(fù)責(zé)探測(cè)合法手機(jī)用戶，并將手機(jī)的無(wú)線信號(hào)發(fā)送給Gateway.zigbee。

2、濕度檢測(cè)模塊

集成檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元(Collect.zigbee)和濕度傳感器構(gòu)成濕度檢測(cè)模塊。將濕度傳感器直接插到Collect.zigbee的濕度傳感器插槽。該模塊接收來(lái)自智能網(wǎng)關(guān)的濕度采集指令，并進(jìn)行實(shí)施濕度采集，而后經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將所得的實(shí)時(shí)濕度數(shù)據(jù)回傳給智能網(wǎng)關(guān)。

檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元(Collect.zigbee)：接收Gateway.zigbee下達(dá)濕度檢測(cè)指令，并下達(dá)給濕度傳感器，接收來(lái)自濕度傳感器的模擬信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，而后回傳給Gateway.zigbee。

濕度傳感器：負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)探測(cè)室內(nèi)濕度，并將探測(cè)到實(shí)時(shí)模擬信號(hào)傳送給濕度控制模塊中的Collect.zigbee。

3、濕度控制模塊

集成控制ZigBee數(shù)傳單元(Control.zigbee)與紅外學(xué)習(xí)控制模塊構(gòu)成濕度控制模塊。紅外學(xué)習(xí)遙控器的棕線UART_TX、白線UART_RX分別接到Control.zigbee模塊的P0_2、P0_3接口，紅外學(xué)習(xí)遙控器電源線的紅線VCC5V、黑線接地分別接到Control.zigbee模塊提供的VCC5V、GND接口。該模塊接收來(lái)自智能網(wǎng)關(guān)的濕度調(diào)控指令，并將指令傳送給紅外學(xué)習(xí)控制器，通過(guò)紅外學(xué)習(xí)控制器向濕度調(diào)節(jié)器發(fā)射紅外信號(hào)從而控制人居室內(nèi)濕度。

控制ZigBee數(shù)傳單元(Control.zigbee)：接收Gateway.zigbee發(fā)送的調(diào)控指令，并傳送給紅外學(xué)習(xí)控制模塊，通過(guò)該模塊向濕度調(diào)節(jié)器發(fā)送調(diào)控命令。

紅外學(xué)習(xí)遙控器：負(fù)責(zé)接收Control.zigbee的控制指令后，發(fā)射相應(yīng)紅外信號(hào)給濕度調(diào)節(jié)器，控制空調(diào)濕度。

基于上述系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)濕度智能檢測(cè)與控制方法，包括智能網(wǎng)關(guān)所實(shí)現(xiàn)的控制過(guò)程、濕度檢測(cè)模塊所實(shí)現(xiàn)的濕度檢測(cè)過(guò)程、以及濕度控制模塊所實(shí)現(xiàn)的濕度控制過(guò)程。其各過(guò)程具體如下：

1、智能網(wǎng)關(guān)的控制過(guò)程

智能網(wǎng)關(guān)由網(wǎng)關(guān)ZigBee數(shù)傳單元和WiFi(型號(hào)為HLK-RM04)模塊通過(guò)串口鏈接而成，其程序流程圖如圖2所示，包括步驟如下：

1)由WiFi無(wú)線連接器探測(cè)指定區(qū)域內(nèi)是否存在合法手機(jī)用戶；

2)如果在以濕度檢測(cè)與控制裝置為中心的指定區(qū)域內(nèi)存在合法手機(jī)用戶，則轉(zhuǎn)第三步，否則轉(zhuǎn)第一步；

3)由Gateway.ZigBee數(shù)傳單元給濕度檢測(cè)模塊下達(dá)檢測(cè)實(shí)時(shí)濕度指令；

4)等待回收來(lái)自濕度檢測(cè)模塊回傳的實(shí)時(shí)濕度C；

5)如果濕度C大于調(diào)控上限sup則給濕度控制模塊下達(dá)加濕指令及目的濕度C1；

如果C小于調(diào)控下限inf，則給濕度控制模塊下達(dá)抽濕指令及目的濕度C2；

6)轉(zhuǎn)第一步。

2、濕度檢測(cè)模塊的濕度檢測(cè)過(guò)程

濕度檢測(cè)模塊由檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元和濕度傳感器模塊集成，其程序流程圖如圖3所示，包括步驟如下：

1)檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元接收來(lái)自智能網(wǎng)關(guān)的Gateway.ZigBee數(shù)傳單元的濕度檢測(cè)指令；

2)將濕度測(cè)試指令傳送給濕度傳感器；

3)濕度傳感器接到測(cè)試指令后，感應(yīng)周?chē)鷿穸龋@得模擬濕度數(shù)據(jù)，并將其回傳給檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元；

4)檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元將模擬的濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；

5)檢測(cè)ZigBee數(shù)傳單元將實(shí)時(shí)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)回傳給Gateway.ZigBee數(shù)傳單元。

3、濕度控制模塊的濕度控制過(guò)程

濕度控制模塊由控制ZigBee數(shù)傳單元和紅外學(xué)習(xí)遙控器集成，其程序流程圖如圖4所示，包括步驟如下：

1)控制ZigBee數(shù)傳單元接收來(lái)自智能網(wǎng)關(guān)的Gateway.ZigBee數(shù)傳單元的調(diào)控濕度指令及目標(biāo)濕度；

2)如果是加濕指令，

則控制ZigBee數(shù)傳單元將加濕指令及目標(biāo)濕度傳送給紅外學(xué)習(xí)遙控器，進(jìn)一步傳送給濕度調(diào)節(jié)器，啟動(dòng)加濕模式，設(shè)置目標(biāo)濕度，

否則控制ZigBee數(shù)傳單元將抽濕指令及目標(biāo)濕度傳送給紅外學(xué)習(xí)遙控器，進(jìn)一步傳送給濕度調(diào)節(jié)器，啟動(dòng)抽濕模式，設(shè)置目標(biāo)濕度。