本發(fā)明涉及智能家居領(lǐng)域，具體涉及一種智能家居控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中的家居控制系統(tǒng)通常是通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備來獲取電器運行的信息以及對電器進(jìn)行控制，網(wǎng)關(guān)設(shè)備通常與電器一一對應(yīng)，他們之間通過電路連接，造成布線復(fù)雜，成本較高的不利。

利用傳感器與無線網(wǎng)絡(luò)可讓此問題得到解決。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中常用到兩種網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式：靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和動態(tài)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)覆蓋是指無線傳感器網(wǎng)絡(luò)根據(jù)最初的任務(wù)需求對監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行覆蓋，網(wǎng)絡(luò)拓化結(jié)構(gòu)在工作過程中不會發(fā)生變化。在靜態(tài)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由靜態(tài)傳感器節(jié)點構(gòu)成，即網(wǎng)絡(luò)在初始部署后節(jié)點位置不再改變，傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常是靜態(tài)傳感器網(wǎng)絡(luò)。動態(tài)網(wǎng)絡(luò)覆蓋是指僅由移動傳感器節(jié)點組成的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的移動性，一般應(yīng)用在動態(tài)監(jiān)測的應(yīng)用中。在網(wǎng)絡(luò)完成初始部署后，移動節(jié)點可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋能量及網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量等要求作出調(diào)整。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)運行過程中，當(dāng)傳感器節(jié)點能量差別很大時，需要通過某些方法對節(jié)點的能量消耗和均衡剩余能量做出動態(tài)調(diào)整。當(dāng)監(jiān)測的重點區(qū)域發(fā)生變化時，某些區(qū)域的覆蓋質(zhì)量和傳感器采集頻率需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整以滿足網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種智能家居控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種智能家居控制系統(tǒng)，包括傳感器模塊、控制模塊、中央服務(wù)器模塊、用戶終端模塊和家電，所述傳感器模塊用于采集室內(nèi)環(huán)境信息；所述控制模塊用于控制家電的使用；所述中央服務(wù)器模塊用于接收室內(nèi)環(huán)境信息和監(jiān)控家電使用狀態(tài)，并將所得信息發(fā)送至用戶終端模塊；所述用戶終端模塊用于接收中央服務(wù)器模塊發(fā)送來的信息，并向控制模塊發(fā)出控制指令。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用傳感器來對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行信息采集，采集得到的信息可信度極高，為用戶進(jìn)行家電智能控制提供極大方便，而且價格低廉，易于推廣。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)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是本發(fā)明的框架結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的傳感器模塊的框架結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記：

傳感器模塊1、控制模塊2、中央服務(wù)器模塊3、用戶終端模塊4、家電5、初始節(jié)點部署子模塊101、定位子模塊102和移動節(jié)點部署子模塊103。

具體實施方式

結(jié)合以下應(yīng)用場景對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1，本實施例的一種智能家居控制系統(tǒng)，包括傳感器模塊1、控制模塊2、中央服務(wù)器模塊3、用戶終端模塊4和家電5，所述傳感器模塊1用于采集室內(nèi)環(huán)境信息；所述控制模塊2用于控制家電5的使用；所述中央服務(wù)器模塊3用于接收室內(nèi)環(huán)境信息和監(jiān)控家電5使用狀態(tài)，并將所得信息發(fā)送至用戶終端模塊4；所述用戶終端模塊4用于接收中央服務(wù)器模塊3發(fā)送來的信息，并向控制模塊2發(fā)出控制指令。

優(yōu)選地，所述傳感器模塊、控制模塊、中央服務(wù)器模塊、用戶終端模塊和家電均支持wi-fi通信或4g網(wǎng)絡(luò)通信，并采用wi-fi或4g網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

優(yōu)選地，如圖2所示，所述傳感器模塊包括初始節(jié)點部署子模塊、定位子模塊和移動節(jié)點部署子模塊，所述傳感器模塊中至少包括以下一種傳感器：溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器及微小顆粒傳感器。

本發(fā)明上述實施例，采用傳感器來對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行信息采集，采集得到的信息可信度極高，為用戶進(jìn)行家電智能控制提供極大方便，而且價格低廉，易于推廣。

優(yōu)選地，所述初始節(jié)點部署子模塊用于對靜態(tài)節(jié)點與移動節(jié)點進(jìn)行初始的部署；

在傳感器模塊開始工作前進(jìn)行設(shè)置初始化參數(shù)設(shè)定：室內(nèi)面積、靜態(tài)節(jié)點數(shù)、移動節(jié)點數(shù)、節(jié)點感知半徑、噪聲方差、移動距離閾值和迭代次數(shù)；

然后對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始的靜態(tài)節(jié)點進(jìn)行確定性部署，完成靜態(tài)節(jié)點部署后，靜態(tài)節(jié)點位置不再改變；再對移動節(jié)點的檢測概率進(jìn)行計算，采用自定義檢測概率計算公式：

式中，qn表示第n個移動節(jié)點的檢測概率，σ為噪聲方差，w為參與目標(biāo)檢測的移動節(jié)點的能量，d為各節(jié)點接收信號強(qiáng)度一致時的距離，ψ為虛警率，e為傳播損耗因子；

l表示目標(biāo)所在點(aj,ak)與移動節(jié)點初始位置(bj,bk)之間的最大距離；

表示標(biāo)準(zhǔn)高斯累計分布函數(shù)，ρ為標(biāo)準(zhǔn)高斯累計分布函數(shù)的變量；

在檢測概率曲線的波谷篩選出最低波谷處的檢測概率qmin，得到qmin對應(yīng)的位置坐標(biāo)，并構(gòu)建移動節(jié)點目標(biāo)位置，迭代次數(shù)增加1，繼續(xù)檢測，直到迭代結(jié)束，得到全部移動節(jié)點的目標(biāo)位置(cj,ck)，將移動節(jié)點的目標(biāo)位置(cj,ck)發(fā)送至定位子模塊。

本發(fā)明上述實施例，利用自定義檢測概率公式對移動節(jié)點的檢測概率進(jìn)行計算，并完成移動節(jié)點目標(biāo)位置的構(gòu)建，有利于利用移動節(jié)點的移動性對室內(nèi)區(qū)域進(jìn)行最大化的覆蓋，保證采集的室內(nèi)環(huán)境信息的有效性；同時利用靜態(tài)節(jié)點與移動節(jié)點進(jìn)行合理部署，能夠降低總節(jié)點的個數(shù)，降低傳感器模塊的制作成本，同時保證其靈敏度。

優(yōu)選地，其特征是，所述定位子模塊用于進(jìn)行移動節(jié)點初始位置到目標(biāo)位置的移動方案距離計算，計算出移動節(jié)點的移動距離，在計算移動距離時，采用自定義移動權(quán)重距離公式：

式中，rx表示第x個調(diào)整方案的移動權(quán)重距離，λy為權(quán)重因子y＝1,2,3……z，(bj,bk)為移動節(jié)點的初始位置，(cj,ck)為移動節(jié)點的目標(biāo)位置，z為移動節(jié)點個數(shù)；

如果調(diào)整移動節(jié)點的移動距離大于移動距離閾值，將有關(guān)的調(diào)整移動節(jié)點的移動距離數(shù)據(jù)以及移動節(jié)點目標(biāo)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，然后尋找下一節(jié)點，直到調(diào)整移動節(jié)點的移動距離小于或等于移動距離閾值，并將rx以及移動節(jié)點目標(biāo)位置(cj,ck)發(fā)送到移動節(jié)點部署模塊。

本發(fā)明上述實施例，保證壓力傳感器模塊中移動節(jié)點以較小的移動距離移動到目標(biāo)位置，且每個移動節(jié)點每次檢測只移動一次，避免移動節(jié)點反復(fù)移動和單個節(jié)點移動距離過大造成的能量浪費；對不需要的方案數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，降低中央服務(wù)器模塊的儲存冗余，提高傳輸速度。

優(yōu)選地，所述移動節(jié)點部署子模塊用于對調(diào)整方案進(jìn)行評價，選擇評價效果最佳的調(diào)整方案對移動節(jié)點進(jìn)行部署調(diào)整，其中自定義部署系數(shù)計算公式為：

式中，表示第x個調(diào)整方案的自定義部署系數(shù)，p×q為室內(nèi)檢測區(qū)域的面積，σ為噪聲方差，w為參與目標(biāo)檢測的移動節(jié)點的能量，d為各節(jié)點接收信號強(qiáng)度一致時的距離，ψ為虛警率，e為傳播損耗因子，rx表示調(diào)整移動節(jié)點移動權(quán)重距離；

l表示移動節(jié)點目標(biāo)位置(cj,ck)與移動節(jié)點初始位置(bj,bk)之間的最大距離；

表示標(biāo)準(zhǔn)高斯累計分布函數(shù)，ρ為標(biāo)準(zhǔn)高斯累計分布函數(shù)的變量；

調(diào)整移動節(jié)點的位置，并在每次調(diào)整后，對自定義部署系數(shù)進(jìn)行計算，當(dāng)值達(dá)到最大時，停止調(diào)整方案的計算，以值最大時的調(diào)整方案調(diào)整移動節(jié)點的位置，然后固定移動節(jié)點位置，完成移動節(jié)點部署，并對目標(biāo)進(jìn)行實際檢測；當(dāng)移動節(jié)點處于非工作狀態(tài)是，保持休眠狀態(tài)。

本發(fā)明上述實施例，通過對自定義部署系數(shù)進(jìn)行評價后再決定移動節(jié)點的位置，合理部署移動節(jié)點的位置，在保證傳感器網(wǎng)絡(luò)有較高的覆蓋率同時降低調(diào)整移動節(jié)點時的移動距離，且使非工作狀態(tài)的移動節(jié)點保持休眠，降低傳感器模塊的耗能，延長壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命，從而延長整個系統(tǒng)的維護(hù)周期。

最后應(yīng)當(dāng)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(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)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。