本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高和科技的發(fā)展，家庭智能化已成為一種必然趨勢而深入千家萬戶，它是利用計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、電力自動化、信息、結(jié)構(gòu)化布線、無線等技術(shù)將所有不同的設(shè)備應(yīng)用和綜合功能互連于一體的系統(tǒng)，它以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)家電、通信。家電設(shè)備自動化等功能，但是目前的智能家居系統(tǒng)存在功能單一，監(jiān)控管理不完善，存在管理漏洞等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種新型基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

提供了一種新型基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)，包括中央處理器、用戶移動監(jiān)測終端、家居信息采集子系統(tǒng)和控制器；所述家居信息采集子系統(tǒng)連接中央處理器，用于采集家電工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、家居環(huán)境數(shù)據(jù)和家電用量數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器；所述的用戶移動監(jiān)測終端、控制器的輸入端皆與中央處理器連接，控制器的輸出端連接各家電的控制開關(guān)，所述的用戶移動監(jiān)測終端通過訪問中央處理器獲取家居情況，并通過中央處理器將控制指令發(fā)送控制器，從而實現(xiàn)對各家電的控制。

本發(fā)明的有益效果為：能夠分別對家居的各部分情況進行監(jiān)控，并通過中央處理器發(fā)送給控制器，進行家電的控制，優(yōu)化了居住環(huán)境，實現(xiàn)了智能家居的遠程控制與監(jiān)測。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的框圖示意圖；

圖2是本發(fā)明家居信息采集子系統(tǒng)的框圖示意圖。

附圖標記：

中央處理器1、用戶移動監(jiān)測終端2、家居信息采集子系統(tǒng)3、控制器4、數(shù)據(jù)采集模塊10、基站20、數(shù)據(jù)傳送模塊30。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1、圖2，本實施例提供的一種新型基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)，包括中央處理器1、用戶移動監(jiān)測終端2、家居信息采集子系統(tǒng)3和控制器4；所述家居信息采集子系統(tǒng)3連接中央處理器1，用于采集家電工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、家居環(huán)境數(shù)據(jù)和家電用量數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器1；所述的用戶移動監(jiān)測終端2、控制器4的輸入端皆與中央處理器1連接，控制器4的輸出端連接各家電的控制開關(guān)，所述的用戶移動監(jiān)測終端2通過訪問中央處理器1獲取家居情況，并通過中央處理器1將控制指令發(fā)送控制器4，從而實現(xiàn)對各家電的控制。

優(yōu)選地，所述的用戶移動監(jiān)測終端2為手機或平板電腦。

優(yōu)選地，所述家電信息采集子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊10、基站20和數(shù)據(jù)傳送模塊30；所述的家電工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、家居環(huán)境數(shù)據(jù)和家電用量數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)采集模塊10進行收集和處理后發(fā)送至基站20，基站20接收的數(shù)據(jù)再由數(shù)據(jù)傳送模塊30發(fā)送至中央處理器1。

本發(fā)明上述實施例能夠分別對家居的各部分情況進行監(jiān)控，并通過中央處理器1發(fā)送給控制器4，進行家電的控制，優(yōu)化了居住環(huán)境，實現(xiàn)了智能家居的遠程控制與監(jiān)測。

優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)采集模塊10包括數(shù)據(jù)采集節(jié)點和簇頭節(jié)點，其中數(shù)據(jù)采集節(jié)點包括普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點、敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點，其中普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點用于采集普通數(shù)據(jù)，敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點用于采集用戶需要保密的敏感數(shù)據(jù)；所述的簇頭節(jié)點從數(shù)據(jù)采集節(jié)點中選出，其用于對簇內(nèi)數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)據(jù)進行收集和處理，生成多重數(shù)據(jù)包后將多重數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站20。

其中，從數(shù)據(jù)采集節(jié)點中選出所述的簇頭節(jié)點，具體包括：

(1)基站20發(fā)出分簇命令后，將各敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點作為初始簇頭節(jié)點，各數(shù)據(jù)采集節(jié)點根據(jù)基站20的分簇命令，調(diào)整自身通信距離為設(shè)定的通信距離閾值，并向通信距離范圍內(nèi)的鄰居數(shù)據(jù)采集節(jié)點交換自身的剩余能量值，每個數(shù)據(jù)采集節(jié)點接收通信距離范圍內(nèi)鄰居數(shù)據(jù)采集節(jié)點交換的信息；

(2)根據(jù)下列公式計算各敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點的可替換度F(E_i)，若F(E_i)＞0，則將對應(yīng)的鄰居數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j替換敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_i，作為新的簇頭節(jié)點：

式中，F(xiàn)(E_i)表示敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_i的可替換度，P(E_i)表示敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_i的剩余能量，P(E_j)表示敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_i通信距離范圍內(nèi)的鄰居數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j的剩余能量，為敏感數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_i通信距離范圍內(nèi)的鄰居數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)量，P(E_j′)表示E_j通信距離范圍內(nèi)的鄰居數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j′的剩余能量，為E_j通信距離范圍內(nèi)的鄰居數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)量；

(3)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個數(shù)據(jù)采集節(jié)點，計算該數(shù)據(jù)采集節(jié)點與各簇頭節(jié)點之間的距離，選出距離最小值對應(yīng)的簇頭節(jié)點，將該數(shù)據(jù)采集節(jié)點加入到該選出的簇頭節(jié)點所在的簇中。

本優(yōu)選實施例的智能家居控制系統(tǒng)中，一方面采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行家電工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、家居環(huán)境數(shù)據(jù)和家電用量數(shù)據(jù)的采集，在采集的過程中，通過選擇簇頭節(jié)點，再由簇頭節(jié)點收集和發(fā)送簇內(nèi)數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)據(jù)的方式，相對于由各數(shù)據(jù)采集點直接發(fā)送數(shù)據(jù)到基站20的方式具有更高的能量效率，在保證數(shù)據(jù)精度損失較小的前提下，進一步節(jié)省了智能家居控制系統(tǒng)中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量；

另一方面，本優(yōu)選實施例設(shè)置的簇頭選取方式，縮短了簇頭選取的時間，從而能夠相對提高對家電工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、家居環(huán)境數(shù)據(jù)和家電用量數(shù)據(jù)進行收集和處理的速度，保證智能家居控制系統(tǒng)的工作效率。

優(yōu)選地，所述對簇內(nèi)數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)據(jù)進行收集和處理，具體包括：

(1)對簇內(nèi)各普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集的普通數(shù)據(jù)構(gòu)建對應(yīng)的數(shù)據(jù)包，定義數(shù)據(jù)包格式為：由包頭、應(yīng)用數(shù)據(jù)和后綴組成，其中包頭包括源地址和目標地址信息，應(yīng)用數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)采集節(jié)點的標識符、采樣數(shù)據(jù)數(shù)目和采樣數(shù)據(jù)序列；

(2)采用有限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器對簇內(nèi)的敏感數(shù)據(jù)進行噪聲過濾，通過差分編碼對噪聲過濾后的敏感數(shù)據(jù)進行無損壓縮，形成壓縮敏感數(shù)據(jù)；

(3)將簇內(nèi)各普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點對應(yīng)的數(shù)據(jù)包進行合并，生成擁有公共包頭、公共后綴和不同類型的采樣數(shù)據(jù)的多重數(shù)據(jù)包，其中多重數(shù)據(jù)包的格式如下：

其中

式中，XP表示多重數(shù)據(jù)包，head_MAc表示包頭，S_ad表示源地址，T_ad表示目標地址，M表示簇內(nèi)普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)目；

表示簇內(nèi)普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j的應(yīng)用數(shù)據(jù)，表示普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j的標識符，表示普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j的采樣數(shù)據(jù)數(shù)目，為普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j的采樣數(shù)據(jù)序列，其中n為普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j的采樣數(shù)據(jù)數(shù)目；

(4)根據(jù)差分編碼的格式將壓縮敏感數(shù)據(jù)嵌入到多重數(shù)據(jù)包中，設(shè)壓縮敏感數(shù)據(jù)的差分編碼為SK＝{sk₁,k₂,…,k_l}，其中sk_i(i＝1,…,l)表示第i個差分編碼數(shù)據(jù)，l表示差分編碼數(shù)據(jù)的數(shù)量，若l＜m，則嵌入后的多重數(shù)據(jù)包XP′為：

若l≥m，則嵌入后的多重數(shù)據(jù)包為：

其中

式中，表示嵌入了差分編碼數(shù)據(jù)的簇內(nèi)普通數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_j的應(yīng)用數(shù)據(jù)。

本優(yōu)選實施例的智能家居控制系統(tǒng)，一方面，通過差分編碼對敏感數(shù)據(jù)進行無損壓縮，不僅可以降低數(shù)據(jù)隱藏對普通數(shù)據(jù)可用性的影響，而且可以降低原始敏感數(shù)據(jù)的特征，從而進一步提高敏感數(shù)據(jù)的安全性，防止他人惡意侵入智能家居控制系統(tǒng)；

另一方面，采用上述方式將壓縮敏感數(shù)據(jù)嵌入到多重數(shù)據(jù)包，不僅增強了敏感數(shù)據(jù)隱藏的隱蔽性，而且減少了家居信息采集子系統(tǒng)3的數(shù)據(jù)傳輸冗余，降低了傳輸功耗。

優(yōu)選地，所述的中央處理器1通過數(shù)據(jù)傳送模塊30接收基站20的多重數(shù)據(jù)包，其從多重數(shù)據(jù)包中提取壓縮敏感數(shù)據(jù)和普通數(shù)據(jù)，并且對壓縮敏感數(shù)據(jù)進行解壓得到原始敏感數(shù)據(jù)。

所述中央處理器1接收基站20的多重數(shù)據(jù)包時，其在單位時間段[0,t]接收基站20中來自簇頭節(jié)點H的對應(yīng)的多重數(shù)據(jù)包的數(shù)量J(H,t)需滿足下列度量條件：

式中，Q_H為設(shè)定的簇頭節(jié)點H的表征其數(shù)據(jù)重要程度的權(quán)值，為設(shè)定的簇頭節(jié)點H所在簇內(nèi)的數(shù)據(jù)采集節(jié)點E_x的表征其數(shù)據(jù)重要程度的權(quán)值，N_H為簇頭節(jié)點H所在簇內(nèi)的數(shù)據(jù)采集節(jié)點的總數(shù)，T_H為設(shè)定的度量閾值。

本優(yōu)選實施例促使中央處理器1在接收基站20的多重數(shù)據(jù)包的過程中，能夠從較為重要的簇頭節(jié)點中接收較多的多重數(shù)據(jù)包，從而在保證數(shù)據(jù)傳輸效率的前提下，使中央處理器1能夠優(yōu)先處理重要的多重數(shù)據(jù)包，從而整體上提高智能家居控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率。

最后應(yīng)當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。