一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)，通過對可穿戴設(shè)備智能手表傳感器狀態(tài)、屏幕滑動和按鍵的監(jiān)控實現(xiàn)對智能家居的快捷控制。相比傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)用戶只能通過手機APP實現(xiàn)對智能家居設(shè)備的控制，如用戶想要控制開關(guān)需要先打開手機，再打開APP，然后還要找到對應(yīng)的設(shè)備才能夠?qū)﹂_關(guān)進行控制；本系統(tǒng)用戶只需要滑動智能手表的屏幕或者按下智能手表對應(yīng)的按鍵就可以實現(xiàn)對開關(guān)的快捷控制?？纱┐髟O(shè)備智能手表和智能家居技術(shù)的融合不僅可以實現(xiàn)智能家居的快捷控制還可以監(jiān)測人體特征如人體血壓、心率實現(xiàn)和家居或者醫(yī)療設(shè)備的自動關(guān)聯(lián)控制。大大提升了用戶對智能家居系統(tǒng)的方便性和智能化體驗。
【專利說明】
一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的突飛猛進，使人們不僅對家居自動化和信息化程度要求越來越高，而且對家用設(shè)備控制的靈活性和對外部信息獲取的方便性有了更高的要求。出現(xiàn)了一系列如家庭自動化、智能家居、網(wǎng)絡(luò)家居、數(shù)字家居等代表舒適方便生活環(huán)境的新概念。
[0003]在智能家居系統(tǒng)中，各種的傳感器、家電設(shè)備、儀器儀表設(shè)備、安防監(jiān)控設(shè)備和影音娛樂設(shè)備通過家庭控制中心利用現(xiàn)有的計算機網(wǎng)關(guān)技術(shù)，從而實現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的連接，用戶可以在有Internet連接的任何PC機或手機上，通過瀏覽器或手機應(yīng)用來遠程監(jiān)控和控制家庭內(nèi)的設(shè)備，可以對家庭內(nèi)部的家電等電氣設(shè)備進行自動遠程控制，隨時監(jiān)控家庭中的安全情況，并自動報警，可以隨時監(jiān)測家庭內(nèi)C02、溫濕度、PM2.5等，并進行調(diào)節(jié)和控制，及時改善家庭的居住環(huán)境。為人們提供一個智能、舒適和安全的生活環(huán)境。
[0004]然而，用戶只能通過手機APP或才PC實現(xiàn)對智能家居設(shè)備的控制，操作相對繁瑣，這有悖智能家居概念提倡的家居控制的方便性和智能化。因此，如何對智能家居系統(tǒng)進行擴展，是目前智能家居系統(tǒng)需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決上述不足，提供了一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的上述目的通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn):一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)，其特征在于:包括終端設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)、云平臺、客戶端APP和智能手表五部分組成，所述終端設(shè)備與智能家居網(wǎng)關(guān)通信，所述客戶端APP通過Socket方式與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信，所述客戶端APP在有Internet連接的條件下通過MQTT協(xié)議與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信，所述智能手表通過藍牙與客戶端APP通信。
[0007]所述終端設(shè)備主要用于家用電器控制、家庭環(huán)境監(jiān)測、安防監(jiān)控、家庭娛樂等，可以是Z-Wave、Zigbee、Wif1、藍牙等無線智能設(shè)備，這些設(shè)備通過相應(yīng)的無線通信協(xié)議與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信。
[0008]智能家居的家庭網(wǎng)關(guān)既是智能家居系統(tǒng)的核心，也是家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)連接的橋梁，是實現(xiàn)智能化家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。智能家居網(wǎng)關(guān)對內(nèi)實現(xiàn)家庭內(nèi)部各種終端設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、控制和自動化任務(wù)的監(jiān)控和執(zhí)行，即使在不連接Internet的情況下家庭內(nèi)部的智能家居系統(tǒng)也可以正常的工作，用戶可以通過客戶端APP直接與智能家居網(wǎng)關(guān)連接。智能家居網(wǎng)關(guān)在連接Internet時，它是家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)和Internet通信的橋梁，用戶可以在任何有Internet連接的地方，遠程監(jiān)控和控制家庭內(nèi)部的智能終端設(shè)備。智能家居網(wǎng)關(guān)通過MQTT消息隊列遙測傳輸協(xié)議與云平臺和客戶端進行通信。
[0009]智能家居云平臺利用大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)記錄智能家居系統(tǒng)的日志數(shù)據(jù)(如傳感器數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、操作日志等)，備份智能家居系統(tǒng)配置數(shù)據(jù);并根據(jù)這些數(shù)據(jù)為用戶提供統(tǒng)計分析報表和圖表(如能量使用統(tǒng)計報表，家庭溫度統(tǒng)計報表等)，同時為用戶生成節(jié)能方案，自動化控制方案等。
[0010]手機客戶端APP，通過客戶端APP用戶可以方便的控制和監(jiān)控家庭智能終端設(shè)備，并對智能家居系統(tǒng)進行靈活的管理和配置?？蛻舳薃PP可以通過兩種方法與智能家居網(wǎng)關(guān)通信。在智能家居網(wǎng)關(guān)沒有連接外網(wǎng)時，手機和智能家居網(wǎng)關(guān)需要連接到一個網(wǎng)絡(luò)中，客戶端APP通過Socket方式與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信;在智能家居網(wǎng)關(guān)連接外網(wǎng)時，客戶端APP可以在任何有Internet連接的地方通過MQTT協(xié)議與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信。
[0011]所述智能手表包括單片機(MCU)，所述單片機連接有重力傳感器、加速度傳感器、心率傳感器、血壓傳感器，以及觸摸屏、模式切換按鍵、藍牙模塊、情景按鍵，所述觸摸屏通過觸摸模塊與單片機連接。智能手表通過藍牙協(xié)議與智能手機相連，通過客戶端APP添加智能手表到智能家居系統(tǒng)中，并配置智能手表傳感器狀態(tài)和按鍵關(guān)聯(lián)的智能家居終端設(shè)備和場景?？蛻舳薃PP監(jiān)測智能手表狀態(tài)的變化，執(zhí)行相應(yīng)的關(guān)聯(lián)動作。從而實現(xiàn)智能終端設(shè)備的快捷和自動化控制。
[0012]智能手表通過藍牙協(xié)議與智能手機相連，通過客戶端APP添加智能手表到智能家居系統(tǒng)中，并配置智能手表傳感器狀態(tài)和按鍵關(guān)聯(lián)的智能家居終端設(shè)備和場景?？蛻舳薃PP監(jiān)測智能手表狀態(tài)的變化，執(zhí)行相應(yīng)的關(guān)聯(lián)動作。從而實現(xiàn)智能終端設(shè)備的快捷和自動化控制。
[0013]所述家庭網(wǎng)關(guān)包括MT7688AN微處理器，所述MT7688AN微處理器連接電源模塊、存儲單元(DDR2 256MB RAM、32MB NOR Flash ROM)、通信模塊(Z-Wave模塊、Zigbee模塊和W1-Fi模塊)和若干個接口。
[0014]MT7688AN是目前業(yè)界功耗最低的系統(tǒng)芯片，采用Linux系統(tǒng)，支持802.11IUMT7688內(nèi)建MIPS24KEc/580MHz處理器，256MB內(nèi)存以及AES128/256加密引擎，可處理更為復(fù)雜或數(shù)據(jù)密集型的智能家居設(shè)備，比如IP投影機及家庭監(jiān)控系統(tǒng)。其超低功耗相較于之前產(chǎn)品能耗下降四成，并且支持聯(lián)發(fā)科技發(fā)布的Smart Connect 1n智能手機應(yīng)用程序。符合我們的設(shè)計標準低功耗、低成本、可擴展和安全性高的要求。
[0015]所述家庭網(wǎng)關(guān)構(gòu)架包括傳輸層、業(yè)務(wù)處理層、設(shè)備服務(wù)抽象層；
所述傳輸層分別實現(xiàn)MQTT、SOCKET和HTTP三種通信方式，負責(zé)發(fā)送和接收客戶端數(shù)據(jù)，生成客戶端會話，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸；
MQTT是輕量級基于代理的發(fā)布/訂閱的消息傳輸協(xié)議，設(shè)計思想是開放、簡單、輕量、易于實現(xiàn)。這些特點使它適用于受限環(huán)境。MQTT主要用于用戶通過Internet對智能家居網(wǎng)關(guān)的遠程訪問。
[0016]SOCKET又稱〃套接字〃，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄，可以用來實現(xiàn)不同虛擬機或不同計算機之間的通信。在此SOCKET主要用于用戶在局域網(wǎng)內(nèi)部對對智能家居網(wǎng)關(guān)的訪冋。
[0017]HTTP超文本傳輸協(xié)議(HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是一個客戶端和服務(wù)器端請求和應(yīng)答的標準(TCP )。在此HTTP協(xié)議主要用于網(wǎng)關(guān)和云服務(wù)器之間的通信，為用戶提供云存儲和數(shù)據(jù)分析功能。
[0018]所述業(yè)務(wù)處理層，業(yè)務(wù)處理層包括用戶管理、區(qū)域管理、設(shè)備管理(HDM)、安防管理、家庭自動化管理、背景音樂管理和遠程監(jiān)控；
用戶管理用于用戶的注冊、認證管理、修改密碼、找回密碼和用戶權(quán)限管理。智能家居系統(tǒng)通過局域網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控和控制家庭內(nèi)部的智能設(shè)備，這種遠程控制的安全性，直接或間接地關(guān)系到我們的生命財產(chǎn)安全，因此用戶如果想進入智能家居網(wǎng)關(guān)，必須通過網(wǎng)關(guān)的用戶認證。網(wǎng)關(guān)設(shè)備注冊認證和用戶登錄認證可以將大大提高智能家居系統(tǒng)的安全性。
[0019]區(qū)域管理用于將設(shè)備按所在區(qū)域進行劃分，方便用戶管理。
[0020]設(shè)備管理又稱HDM，負責(zé)對家庭內(nèi)部設(shè)備統(tǒng)一管理。設(shè)備管理模塊屏蔽了設(shè)備底層協(xié)議的差異性，這樣就使得系統(tǒng)的設(shè)備管理與硬件設(shè)備無關(guān)，從而大大提高了系統(tǒng)的可擴展性。
[0021]安防管理是利用各種類型的智能傳感器設(shè)備和報警設(shè)備，實時監(jiān)控非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。一旦發(fā)生意外情況，系統(tǒng)會自動發(fā)用戶發(fā)出報警信息，同時啟動相關(guān)智能設(shè)備聯(lián)動，從而起到主動防范的作用。
[0022]家庭自動化管理是整個智能家居系統(tǒng)的智能化所在，家庭自動化管理模塊可以按用戶事先設(shè)置好的定時或者傳感器設(shè)備事件，自動批量控制其它智能設(shè)備自動執(zhí)行，使用戶能夠感受和領(lǐng)略到科技時尚生活的完美、便捷和高效。
[0023]遠程監(jiān)控是對家庭中接入的網(wǎng)絡(luò)攝像機進行統(tǒng)一的管理，用戶可以通過遠程監(jiān)控隨時隨地對家中的情況了如指掌。
[0024]所述設(shè)備服務(wù)抽象層，包括設(shè)備服務(wù)抽象接口，設(shè)備服務(wù)抽象接口連接WIFI設(shè)備、Z-Wave設(shè)備、Zigbee設(shè)備、本地服務(wù)模塊和遠程服務(wù)模塊。
[0025]隨著智能家居行業(yè)的發(fā)展，越來越多的智能家居廠商進入智能家居市場，但是各個廠家的智能設(shè)備依照自己的標準設(shè)計開發(fā)，導(dǎo)致每一家的智能設(shè)備無法相互兼容，互連互通。因此，我們設(shè)計了一種基于設(shè)備描述文件適配設(shè)備的方法，每一種新的設(shè)備，只需要通過設(shè)備描述文件自動生成工具生成一個設(shè)備描述文件;在添加這個新設(shè)備時設(shè)備服務(wù)抽象層根據(jù)指定的設(shè)備描述文件自動生成設(shè)備的設(shè)備抽象服務(wù)，這種方法在很大程度上解決了漢科智能家居系統(tǒng)的兼容性問題。設(shè)備描述文件包含設(shè)備類型、設(shè)備基礎(chǔ)信息、設(shè)備服務(wù)列表、參數(shù)配置列表等信息。設(shè)備服務(wù)抽象層屏蔽了智能設(shè)備底層通信協(xié)議的差異性。對于用戶來說，設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后，可以更方便的管理和控制。
[0026]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是:
(I)便利性，智能家居系統(tǒng)首先要能夠為用戶提供便利的服務(wù)，實現(xiàn)隨時隨地的控制。無論在家中或在戶外，無論即時還是預(yù)定，無論人工操作還是自動觸發(fā)，用戶均能以簡單的操作完成對家居環(huán)境的智能調(diào)控。同時提供復(fù)雜場景的編程功能，一次編輯，隨后一鍵操作。用戶也可以直接通過智能手表對智能家居進行控制。
[0027](2)穩(wěn)定性，智能家居系統(tǒng)中所有設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)與智能家居網(wǎng)關(guān)連接，因此，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性將左右整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。系統(tǒng)要保障通信通道的暢通，保證設(shè)備始終處于已連接的可控狀態(tài)，使得用戶發(fā)出的指令能夠正確執(zhí)行。
[0028](3)安全性，智能家居系統(tǒng)中不僅涉及到常用智能家電設(shè)備，還包括智能感知設(shè)備，可以采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并以數(shù)值、圖像、音頻、視頻等格式進行存儲，因此，可能包含大量的隱私信息，本系統(tǒng)采用用戶登錄統(tǒng)一認證技術(shù)和AES128加密技術(shù)，可以有效保護用戶數(shù)據(jù)的安全。
[0029](4)即時性，智能家居網(wǎng)關(guān)需要能準確及時的向用戶反應(yīng)家庭內(nèi)部設(shè)備的狀態(tài)變化，以使用戶做出及時的響應(yīng)，用戶的控制命令也需要時時的發(fā)送給被控設(shè)備。
[0030](5)兼容性，智能家居的多樣性、個性化和差異化的市場需求，導(dǎo)致了各廠商的技術(shù)路線、通信協(xié)議和使用標準非常之多且差別很大。不同廠商的智能設(shè)備，很難實現(xiàn)系統(tǒng)兼容、信息共享以及互聯(lián)互通，給消費者帶來極大困擾。為此本系統(tǒng)設(shè)計了一種基于設(shè)備描述文件適配設(shè)備的方法，保證漢能家居系統(tǒng)同各個廠家智能家居設(shè)備的相互兼容。
[0031](6)節(jié)能性，智能家居網(wǎng)關(guān)和漢科云平臺通過Internet連接在一起組成一個私有的智能家庭云平臺，利用漢科云平臺強大的數(shù)據(jù)處理能力統(tǒng)計分析能源消耗的歷史情況，用戶可以清楚的了解家庭中能源消耗明細，同時也可以自動為用戶推薦家庭節(jié)能方案，提高家庭能源利用率。
(7)低功耗，由于智能家居系統(tǒng)工作時間長，因此降低系統(tǒng)功耗非常重要。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明中智能手表的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本發(fā)明中智能手表的工作流程圖。
圖4是本發(fā)明中網(wǎng)關(guān)硬件電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是本發(fā)明中網(wǎng)關(guān)軟件架構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明中云平臺邏輯結(jié)構(gòu)。
圖7是本發(fā)明中客戶端APP軟件架構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步詳述。
[0034]如圖1所示，一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)，其特征在于:包括終端設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)、云平臺、客戶端APP和智能手表五部分組成，所述終端設(shè)備與智能家居網(wǎng)關(guān)通信，所述客戶端APP通過Socket方式與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信，所述客戶端APP在有Internet連接的條件下通過MQTT協(xié)議與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信，所述智能手表通過藍牙與客戶端APP通信。
[0035]所述終端設(shè)備主要用于家用電器控制、家庭環(huán)境監(jiān)測、安防監(jiān)控、家庭娛樂等，可以是Z-Wave、Zigbee、Wif1、藍牙等無線智能設(shè)備，這些設(shè)備通過相應(yīng)的無線通信協(xié)議與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信。
[0036]硬件方案:
一、網(wǎng)關(guān)硬件方案
如圖4所示，所述家庭網(wǎng)關(guān)包括MT7688AN微處理器，所述MT7688AN微處理器連接電源模塊、存儲單元(DDR2 256MB RAM、32MB NOR Flash ROM)、通信模塊(Z-Wave模塊、Zigbee模塊和W1-Fi模塊)和若干個接口。
[0037]MT7688AN是目前業(yè)界功耗最低的系統(tǒng)芯片，采用Linux系統(tǒng)，支持802.11IUMT7688內(nèi)建MIPS24KEc/580MHz處理器，256MB內(nèi)存以及AES128/256加密引擎，可處理更為復(fù)雜或數(shù)據(jù)密集型的智能家居設(shè)備，比如IP投影機及家庭監(jiān)控系統(tǒng)。其超低功耗相較于之前產(chǎn)品能耗下降四成，并且支持聯(lián)發(fā)科技發(fā)布的Smart Connect 1n智能手機應(yīng)用程序。符合我們的設(shè)計標準低功耗、低成本、可擴展和安全性高的要求。
[0038]二、智能手表方案
如圖2、圖3所示，所述智能手表包括單片機(MCU)，所述單片機連接有重力傳感器、加速度傳感器、心率傳感器、血壓傳感器，以及觸摸屏、模式切換按鍵、藍牙模塊、情景按鍵，所述觸摸屏通過觸摸模塊與單片機連接。智能手表通過藍牙協(xié)議與智能手機相連，通過客戶端APP添加智能手表到智能家居系統(tǒng)中，并配置智能手表傳感器狀態(tài)和按鍵關(guān)聯(lián)的智能家居終端設(shè)備和場景。客戶端APP監(jiān)測智能手表狀態(tài)的變化，執(zhí)行相應(yīng)的關(guān)聯(lián)動作。從而實現(xiàn)智能終端設(shè)備的快捷和自動化控制。
[0039]智能手表通過藍牙協(xié)議與智能手機相連，通過客戶端APP添加智能手表到智能家居系統(tǒng)中，并配置智能手表傳感器狀態(tài)和按鍵關(guān)聯(lián)的智能家居終端設(shè)備和場景?？蛻舳薃PP監(jiān)測智能手表狀態(tài)的變化，執(zhí)行相應(yīng)的關(guān)聯(lián)動作。從而實現(xiàn)智能終端設(shè)備的快捷和自動化控制。
[0040]三、智能終端方案
系統(tǒng)兼容市面現(xiàn)有的Z-Wave設(shè)備，和指定的Wif i設(shè)備。
[0041 ]軟件方案:
一、智能家居網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計與實現(xiàn)
如圖5所示，所述家庭網(wǎng)關(guān)構(gòu)架包括傳輸層、業(yè)務(wù)處理層、設(shè)備服務(wù)抽象層；
所述傳輸層分別實現(xiàn)MQTT、SOCKET和HTTP三種通信方式，負責(zé)發(fā)送和接收客戶端數(shù)據(jù)，生成客戶端會話，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸；
MQTT是輕量級基于代理的發(fā)布/訂閱的消息傳輸協(xié)議，設(shè)計思想是開放、簡單、輕量、易于實現(xiàn)。這些特點使它適用于受限環(huán)境。MQTT主要用于用戶通過Internet對智能家居網(wǎng)關(guān)的遠程訪問。
[0042]SOCKET又稱〃套接字〃，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄，可以用來實現(xiàn)不同虛擬機或不同計算機之間的通信。在此SOCKET主要用于用戶在局域網(wǎng)內(nèi)部對對智能家居網(wǎng)關(guān)的訪冋。
[0043]HTTP超文本傳輸協(xié)議(HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是一個客戶端和服務(wù)器端請求和應(yīng)答的標準(TCP )。在此HTTP協(xié)議主要用于網(wǎng)關(guān)和云服務(wù)器之間的通信，為用戶提供云存儲和數(shù)據(jù)分析功能。
[0044]所述業(yè)務(wù)處理層，業(yè)務(wù)處理層包括用戶管理、區(qū)域管理、設(shè)備管理(HDM)、安防管理、家庭自動化管理、背景音樂管理和遠程監(jiān)控；
用戶管理用于用戶的注冊、認證管理、修改密碼、找回密碼和用戶權(quán)限管理。智能家居系統(tǒng)通過局域網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控和控制家庭內(nèi)部的智能設(shè)備，這種遠程控制的安全性，直接或間接地關(guān)系到我們的生命財產(chǎn)安全，因此用戶如果想進入智能家居網(wǎng)關(guān)，必須通過網(wǎng)關(guān)的用戶認證。網(wǎng)關(guān)設(shè)備注冊認證和用戶登錄認證可以將大大提高智能家居系統(tǒng)的安全性。
[0045]區(qū)域管理用于將設(shè)備按所在區(qū)域進行劃分，方便用戶管理。
[0046]設(shè)備管理又稱HDM，負責(zé)對家庭內(nèi)部設(shè)備統(tǒng)一管理。設(shè)備管理模塊屏蔽了設(shè)備底層協(xié)議的差異性，這樣就使得系統(tǒng)的設(shè)備管理與硬件設(shè)備無關(guān)，從而大大提高了系統(tǒng)的可擴展性。
[0047]安防管理是利用各種類型的智能傳感器設(shè)備和報警設(shè)備，實時監(jiān)控非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。一旦發(fā)生意外情況，系統(tǒng)會自動發(fā)用戶發(fā)出報警信息，同時啟動相關(guān)智能設(shè)備聯(lián)動，從而起到主動防范的作用。
[0048]家庭自動化管理是整個智能家居系統(tǒng)的智能化所在，家庭自動化管理模塊可以按用戶事先設(shè)置好的定時或者傳感器設(shè)備事件，自動批量控制其它智能設(shè)備自動執(zhí)行，使用戶能夠感受和領(lǐng)略到科技時尚生活的完美、便捷和高效。
[0049]遠程監(jiān)控是對家庭中接入的網(wǎng)絡(luò)攝像機進行統(tǒng)一的管理，用戶可以通過遠程監(jiān)控隨時隨地對家中的情況了如指掌。
[0050]所述設(shè)備服務(wù)抽象層，包括設(shè)備服務(wù)抽象接口，設(shè)備服務(wù)抽象接口連接WIFI設(shè)備、Z-Wave設(shè)備、Zigbee設(shè)備、本地服務(wù)模塊和遠程服務(wù)模塊。
[0051]隨著智能家居行業(yè)的發(fā)展，越來越多的智能家居廠商進入智能家居市場，但是各個廠家的智能設(shè)備依照自己的標準設(shè)計開發(fā)，導(dǎo)致每一家的智能設(shè)備無法相互兼容，互連互通。因此，我們設(shè)計了一種基于設(shè)備描述文件適配設(shè)備的方法，每一種新的設(shè)備，只需要通過設(shè)備描述文件自動生成工具生成一個設(shè)備描述文件;在添加這個新設(shè)備時設(shè)備服務(wù)抽象層根據(jù)指定的設(shè)備描述文件自動生成設(shè)備的設(shè)備抽象服務(wù)，這種方法在很大程度上解決了漢科智能家居系統(tǒng)的兼容性問題。設(shè)備描述文件包含設(shè)備類型、設(shè)備基礎(chǔ)信息、設(shè)備服務(wù)列表、參數(shù)配置列表等信息。設(shè)備服務(wù)抽象層屏蔽了智能設(shè)備底層通信協(xié)議的差異性。對于用戶來說，設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后，可以更方便的管理和控制。
[0052]二、智能家居云平臺軟件實現(xiàn) 2.1云平臺需求分析
智能家居云平臺是為了實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份、統(tǒng)計分析和智能設(shè)備的集中管理而搭建的。智能家居網(wǎng)關(guān)必須接入互聯(lián)網(wǎng)，并且按照一定的格式將被控設(shè)備的狀態(tài)信息等實時發(fā)送給云平臺，才能保證信息的實時性。云平臺處理數(shù)據(jù)之后，將之保存在數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)終端訪問云平臺時，云平臺能夠?qū)⒃O(shè)備的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析生成報表和圖表提供給終端，終端以可視化的形式展現(xiàn)給用戶。
[0053]云平臺的功能則類似于一般的信息管理系統(tǒng):
2.11、用戶認證:數(shù)據(jù)都有自己的歸屬，用戶只能查看自己的設(shè)備生成的數(shù)據(jù)，只有通過認證后才能查看和管理設(shè)備；
2.12、統(tǒng)計分析，系統(tǒng)根據(jù)記錄的設(shè)備操作和狀態(tài)日志信息，生成相應(yīng)的統(tǒng)計分析報表和圖表；
2.13、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)，系統(tǒng)會自動或者按照用戶操作備份用戶的系統(tǒng)配置參數(shù)；
2.14、行為分析，根據(jù)用戶的操作日志，分析用戶行為
2.15、消息推送，系統(tǒng)可以向用戶推送一此節(jié)能和自動控制方案，幫助用戶更好的使用智能家居系統(tǒng)，也可以推送一些最新的智能終端產(chǎn)品和系統(tǒng)公告；
2.16、日志記錄，系統(tǒng)會按照智能網(wǎng)關(guān)唯一編碼記錄其子設(shè)備的運行狀態(tài)，和用戶操作曰志。
[0054]2.2設(shè)計方案
云平臺以WEB服務(wù)器的方式進行開發(fā)。綜合多種網(wǎng)頁方面的技術(shù)，如PHP JavaScript、CSS、JQuery'Bootstrap等，使得界面交互良好，給用戶帶去完美的用戶體驗。
[0055]2.21通信協(xié)議
云平臺與控制終端和家庭網(wǎng)關(guān)之間的通信采用MQTT協(xié)議實現(xiàn)，MQTT有眾多開源的客戶端SDK，而且在服務(wù)器實現(xiàn)MQTT通信的方式也有很多選擇，Java、PHP和C語言都可以實現(xiàn)。使用MQTT協(xié)議，網(wǎng)關(guān)和終端與服務(wù)器之間建立的是長期的連接，能準確及時的向用戶反應(yīng)家庭內(nèi)部設(shè)備的狀態(tài)變化，以使用戶做出及時的響應(yīng)，用戶的控制命令也需要時時的發(fā)送給被控設(shè)備。
[0056]云平臺以WEB服務(wù)的方式進行開發(fā)，智能網(wǎng)關(guān)也可以通過發(fā)送HTTP POST的方法來更新云平臺上記錄的設(shè)備信息以及設(shè)備狀態(tài)。
[0057]2.22數(shù)據(jù)交互格式
JSONCJavaScript Object Notat1n)是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式。它是基于JavaScriptCStandard ECMA-262 3rd Edit1n - December 1999)的一個子集。JSON米用完全獨立于語言的文本格式，但是也使用了類似于C語言家族的習(xí)慣(包括C，C++，C#,Java, JavaScript, Perl, Python等)。這些特性使JSON成為理想的數(shù)據(jù)交換語言。易于人閱讀和編寫，同時也易于機器解析和生成。PHP對XML和JSON這兩種格式的數(shù)據(jù)都有支持，但在考慮數(shù)據(jù)傳輸效率的情況下，包含大量冗余標簽的XML明顯沒有JSON方便。因此智能家居云平臺采用JSON格式作為數(shù)據(jù)交互格式。
[0058]2.23基本設(shè)計方案
根據(jù)智能家居云平臺需求確定云平臺的設(shè)計方案如下:
a.智能家居網(wǎng)關(guān)和智能家居控制終端同云平臺之間的通信協(xié)議使用應(yīng)用層的HTTP協(xié)議，使用HTTP (GET，POST，PUT，DELETE等)請求來向云平臺請求服務(wù)，記錄設(shè)備狀態(tài)、用戶控制數(shù)據(jù)和備份用戶配置參數(shù)。
[0059]b.云平臺僅實現(xiàn)純粹的數(shù)據(jù)處理服務(wù)，不涉及界面實現(xiàn)，提供統(tǒng)一的API接口，供智能家居網(wǎng)關(guān)、智能家居控制終端、智能家居Web控制平臺使用。
[0060]c.云平臺將使用PHP語言進行開發(fā)，使用JSON作為數(shù)據(jù)交互格式，來實現(xiàn)云平臺各項功能。
[0061 ] 2.3云計算平臺
云計算(英語:Cloud Computing)，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計算機和其他設(shè)備，智能家居云平臺擬采用阿里云和AWS云平臺，構(gòu)建智能家居云數(shù)據(jù)中心。為用戶提供數(shù)據(jù)備份、統(tǒng)計分析、節(jié)能方案生成、自動控制場景生成等服務(wù)。
[0062]云平臺以HTTP協(xié)議為基礎(chǔ)，以Web服務(wù)的形式實現(xiàn)，PHP編程開發(fā)。以輕量級的Nginx服務(wù)器做為WEB服務(wù)器，Nginx服務(wù)器在靜態(tài)文件處理、PHP-CGI的支持、反向代理功能、前端Cache、維持連接等方面都有很好的優(yōu)勢，同時在高并發(fā)Nginx能保持低資源低消耗高性能。Nginx使用更少的資源，支持更多的并發(fā)連接，體現(xiàn)更高的效率。在數(shù)據(jù)庫方面我們選擇開源數(shù)據(jù)庫MySql作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。對于中小型企業(yè)來說，MySQL提供的功能已經(jīng)綽綽有余，而且由于MySQL是開放源碼軟件，因此可以大大降低總體擁有成本。
[0063]2.4云平臺實現(xiàn)
如圖6所示，系統(tǒng)模型按照邏輯結(jié)構(gòu)分為4層，API接口層、訪問控制層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。通過該分層模型，可以層層處理數(shù)據(jù)，充分保證數(shù)據(jù)的安全和有效性。
[0064]三、客戶端APP軟件實現(xiàn)
客戶端APP通過MQTT協(xié)議與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信實現(xiàn)家庭內(nèi)部智能終端的監(jiān)控、控制和管理；同時通過HTTP協(xié)議從云平臺獲取統(tǒng)計分析結(jié)果向用戶生成統(tǒng)計分析報表等功會K。
[0065]客戶端APP的軟件架構(gòu)分為兩大層，分別為UI層和API接口層，如圖7所示。
[0066]UI層直接跟用戶進行交互，負責(zé)將從API接口層獲取到的數(shù)據(jù)顯示到UI界面上展示給用戶，同時提供用戶數(shù)據(jù)輸入接口。
[0067]API接口層是負責(zé)同智能家居網(wǎng)關(guān)和云平臺按照應(yīng)用層協(xié)議進行數(shù)據(jù)交互，包括用戶認證、數(shù)據(jù)通信、房間管理、設(shè)備管理、場景管理、監(jiān)控管理、智能手表管理和云平臺管理等功能。
[0068]四、智能手表軟件實現(xiàn)
智能手表在智能家居系統(tǒng)中作為一種特殊的智能終端設(shè)備存在，主要完成用戶對智能家居系統(tǒng)的快捷控制、場景控制、和用戶身體狀態(tài)的監(jiān)控等功能。
[0069]如圖3所示，智能手表將各種傳感器和用戶的按鍵操作等數(shù)據(jù)進行加工，然后通過藍牙協(xié)議將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到手機APP，根據(jù)事先定義好的場景執(zhí)行相應(yīng)的操作。同時將用戶的身體狀態(tài)數(shù)據(jù)等通過云平臺HTTP接口上傳到智能家居云平臺中心，為以后建立用戶健康大數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
[0070]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及實施例內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)，其特征在于:包括終端設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)、云平臺、客戶端APP和智能手表五部分組成，所述終端設(shè)備與智能家居網(wǎng)關(guān)通信，所述客戶端APP通過Socket方式與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信，所述客戶端APP在有Internet連接的條件下通過MQTT協(xié)議與智能家居網(wǎng)關(guān)進行通信，所述智能手表通過藍牙與客戶端APP通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)，其特征在于:所述智能手表包括單片機，所述單片機連接有重力傳感器、加速度傳感器、心率傳感器、血壓傳感器，以及觸摸屏、模式切換按鍵、藍牙模塊、情景按鍵，所述觸摸屏通過觸摸模塊與單片機連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)，其特征在于:所述家庭網(wǎng)關(guān)包括MT7688AN微處理器，所述MT7688AN微處理器連接電源模塊、存儲單元(DDR2 256MB RAM、32MB NOR Flash ROM)、通信模塊(Z-Wave模塊、Zigbee模塊和W1-Fi模塊)和若干個接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿戴設(shè)備智能手表控制的智能家居系統(tǒng)，其特征在于:所述家庭網(wǎng)關(guān)構(gòu)架包括傳輸層、業(yè)務(wù)處理層、設(shè)備服務(wù)抽象層； 所述傳輸層分別實現(xiàn)MQTT、SOCKET和HTTP三種通信方式，負責(zé)發(fā)送和接收客戶端數(shù)據(jù)，生成客戶端會話，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸； 所述業(yè)務(wù)處理層，業(yè)務(wù)處理層包括用戶管理、區(qū)域管理、設(shè)備管理(HDM)、安防管理、家庭自動化管理、背景音樂管理和遠程監(jiān)控； 設(shè)備服務(wù)抽象層，包括設(shè)備服務(wù)抽象接口，設(shè)備服務(wù)抽象接口連接WIFI設(shè)備、Z-Wave設(shè)備、Zigbee設(shè)備、本地服務(wù)模塊和遠程服務(wù)模塊。
【文檔編號】G05B15/02GK106094534SQ201610342604
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】周育春
【申請人】深圳市漢科電子股份有限公司