基于KNX和ZigBee融合的室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，特別涉及一種基于KNX和ZigBee融合的室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，各種看護(hù)的技術(shù)不斷更新迭代。以往如果家中有老人或者自理能力較差的家人，往往需要有人一直陪伴在其身邊，以防止其跌倒發(fā)生危險(xiǎn)，或者誤操作家中的電器出現(xiàn)異常狀況導(dǎo)致人身安全受到威脅。而現(xiàn)在，通過(guò)這些看護(hù)技術(shù)的發(fā)展，用戶可以在遠(yuǎn)程觀察被看護(hù)人所處環(huán)境及其自身情況的數(shù)據(jù)，并及時(shí)處理一些危險(xiǎn)情況。
[0003]但是，現(xiàn)有的看護(hù)技術(shù)有著一定的缺陷?？醋o(hù)技術(shù)按數(shù)據(jù)傳輸方式可以分為有線和無(wú)線兩種方式。其中，有線的方式需要通過(guò)各種線纜連接在室內(nèi)和老人身上布控的節(jié)點(diǎn)。這種方法雖然在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中比較穩(wěn)定，但是線纜太多導(dǎo)致監(jiān)護(hù)區(qū)域的布線雜亂，被監(jiān)護(hù)人的行動(dòng)不便，使用體驗(yàn)較差，往往會(huì)造成被監(jiān)護(hù)人不愿意使用的情況。無(wú)線傳輸?shù)姆绞侥芙鉀Q布線復(fù)雜的問(wèn)題，使用體驗(yàn)較好，但是因?yàn)楝F(xiàn)有的無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)丟包率還是比較高，導(dǎo)致使用這樣傳輸方式的系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠，而且無(wú)線傳輸節(jié)點(diǎn)存在電源供應(yīng)不便的問(wèn)題，如果系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)較多，功耗過(guò)大會(huì)降低系統(tǒng)的待機(jī)時(shí)間，不利于系統(tǒng)實(shí)時(shí)工作的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于KNX和ZigBee融合的室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于KNX和ZigBee融合的室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，包括:一種基于KNX和ZigBee融合的室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，包括:監(jiān)護(hù)中心、移動(dòng)客戶端、控制模塊、中繼處理模塊、ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)和KNX傳感網(wǎng)絡(luò);所述ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)具有ZigBee傳感器、ZigBee協(xié)調(diào)器和ZigBee節(jié)點(diǎn)，所述KNX傳感網(wǎng)絡(luò)具有KNX總線、KNX傳感器和攝像頭，所述監(jiān)護(hù)中心和移動(dòng)客戶端均通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與控制模塊連接，所述控制模塊、ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)和KNX傳感網(wǎng)絡(luò)均和中繼處理模塊連接;所述ZigBee傳感器所采集到的數(shù)據(jù)依次通過(guò)ZigBee節(jié)點(diǎn)和ZigBee協(xié)調(diào)器傳輸給中繼處理模塊，所述KNX傳感器所采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)KNX總線傳輸給中繼處理模塊。所述ZigBee傳感器包括:加速度傳感器、陀螺儀傳感器、體溫傳感器和心率傳感器，所述KNX傳感器包括:溫度傳感器、門磁傳感器、空氣質(zhì)量傳感器和可燃性氣體傳感器。本發(fā)明將傳感器按具體的功能場(chǎng)景進(jìn)行區(qū)分，心率傳感器、體溫傳感器、加速度傳感器、陀螺儀需要實(shí)時(shí)的采集被監(jiān)護(hù)人身上的數(shù)據(jù)，如果通過(guò)有線傳輸，傳感器的數(shù)據(jù)會(huì)造成被監(jiān)護(hù)人的行動(dòng)不便，所以對(duì)于這三個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)使用ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。心率傳感器和體溫傳感器布置在被監(jiān)護(hù)人的手腕，通過(guò)第一ZigBee節(jié)點(diǎn)接入ZigBee局域網(wǎng)絡(luò)傳輸，加速度傳感器和陀螺儀傳感器布置在被監(jiān)護(hù)人的腰間，通過(guò)第二ZigBee節(jié)點(diǎn)接入ZigBee局域網(wǎng)傳輸。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器統(tǒng)一采集并存儲(chǔ)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)。最后發(fā)送到中繼處理模塊進(jìn)行處理。
[0006]所述心率傳感器、加速度傳感器、陀螺儀傳感器采集到的信息通過(guò)ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
[0007]所述門磁傳感器、溫度傳感器、可燃性氣體濃度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、攝像頭可以直接部署在室內(nèi)的合適區(qū)域，通過(guò)合理的布線可以避免線纜過(guò)多帶來(lái)的不便體驗(yàn)。所以，對(duì)于門磁傳感器、溫度傳感器、可燃性氣體濃度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、攝像頭采集到的信息，系統(tǒng)通過(guò)KNX總線進(jìn)行傳輸，最后發(fā)送到中繼處理模塊進(jìn)行處理。
[0008]所述ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)采集到的信息和KNX總線采集到的信息都由中繼處理模塊統(tǒng)計(jì)進(jìn)行采集并融合處理。
[0009]所述中繼處理模塊米用Raspberry Pi 2Model B樹(shù)莓派開(kāi)發(fā)板并基于ARMCortex_A7 架構(gòu)。
[00?0] 所述控制子模塊采用Raspberry Pi 2Model B樹(shù)莓派開(kāi)發(fā)板，所述控制子模塊通過(guò)KNX總線控制與室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)連接的電器的開(kāi)與關(guān)，當(dāng)中繼處理模塊判斷出與室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)連接的電器出現(xiàn)異常情況時(shí)，則控制子模塊通過(guò)KNX總線發(fā)送指令關(guān)閉出現(xiàn)異常情況的電器。
[0011]所述中繼處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，并將處理后的結(jié)果反饋到控制模塊。并且，中繼模塊會(huì)設(shè)定預(yù)警警戒值，當(dāng)處理的信息異常時(shí)，會(huì)向控制模塊發(fā)送預(yù)警指令。
[0012]所述控制模塊根據(jù)中繼處理模塊的反饋，發(fā)送系統(tǒng)檢測(cè)信息到遠(yuǎn)程的監(jiān)護(hù)中心和被監(jiān)護(hù)人的家人。并且，當(dāng)中繼處理模塊反饋預(yù)警指令時(shí)，控制模塊通過(guò)KNX總線控制家中的異常電器，并向監(jiān)護(hù)中心和被監(jiān)護(hù)人的家人發(fā)送預(yù)警信息和實(shí)時(shí)的室內(nèi)監(jiān)控圖像。
[0013]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0014]本發(fā)明由KNX傳感網(wǎng)絡(luò)和Zi gBe e網(wǎng)絡(luò)融合傳輸系統(tǒng)信息，充分利用了 KNX傳感網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定特性，以及ZigBee網(wǎng)絡(luò)的低功耗、可無(wú)線傳輸特性，搭建了一套穩(wěn)定性高、實(shí)用性強(qiáng)的室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)用在室內(nèi)監(jiān)護(hù)領(lǐng)域時(shí)，KNX傳感網(wǎng)絡(luò)用于傳輸溫度、空氣質(zhì)量、可燃?xì)怏w等室內(nèi)監(jiān)控信息，ZigBee網(wǎng)絡(luò)用于傳輸監(jiān)護(hù)人的實(shí)時(shí)加速度以及心率數(shù)據(jù)。通過(guò)部署在室內(nèi)的中繼處理模塊對(duì)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的信息進(jìn)行融合處理，系統(tǒng)中的信息通過(guò)控制模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程的監(jiān)護(hù)中心和移動(dòng)客戶端進(jìn)行展示，當(dāng)信息異常時(shí)，系統(tǒng)也將進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)警操作。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0017]實(shí)施例
[0018]如圖1所示，一種基于KNX和ZigBee融合的室內(nèi)傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)的運(yùn)行流程如下:
[0019][I]心率傳感器和體溫傳感器布置在被監(jiān)護(hù)人的手腕，數(shù)據(jù)采樣頻率為60HZ，通過(guò)第一 ZigBee節(jié)點(diǎn)(S卩ZigBee節(jié)點(diǎn)I)接入ZigBee局域網(wǎng)絡(luò)傳輸.加速度傳感器和陀螺儀傳感器布置在被監(jiān)護(hù)人的腰間，數(shù)據(jù)采樣頻率為40HZ，通過(guò)第二ZigBee節(jié)點(diǎn)(S卩ZigBee節(jié)點(diǎn)2)接入ZigBee局域網(wǎng)傳輸。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器統(tǒng)一采集并存儲(chǔ)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)。ZigBee節(jié)點(diǎn)和ZigBee協(xié)調(diào)器基于CC2530開(kāi)發(fā)套件定制開(kāi)發(fā)而成。各個(gè)傳感器的作用如下:
[0020]加速度傳感器:由于人體運(yùn)動(dòng)時(shí)腰間的加速度受干擾較小，最能直觀的反應(yīng)人體的