本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種移動(dòng)終端控制的智能家居系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中的智能家居控制系統(tǒng)，包括移動(dòng)終端、與移動(dòng)終端無(wú)線通信連接的無(wú)線路由器，還包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、與數(shù)據(jù)收發(fā)模塊無(wú)線電連接的用于控制被控終端的無(wú)線終端控制模塊，與數(shù)據(jù)收發(fā)模塊無(wú)線電連接的用于采集數(shù)據(jù)的無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊。所述無(wú)線路由器與數(shù)據(jù)收發(fā)模塊通過(guò)有線連接。雖然該控制系統(tǒng)能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸，但是，由于智能家居設(shè)備通常由若干個(gè)智能設(shè)備組成，這些設(shè)備分布在不同的區(qū)域，在進(jìn)行無(wú)線連接時(shí)，往往會(huì)因?yàn)閴Ρ凇o(wú)線干擾等造成連接中斷或無(wú)法連接的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種移動(dòng)終端控制的智能家居系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

提供了一種移動(dòng)終端控制的智能家居系統(tǒng)，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊、移動(dòng)終端、網(wǎng)關(guān)、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和智能家居設(shè)備控制模塊；所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊用于采集智能家居內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并傳送至移動(dòng)終端；所述的移動(dòng)終端用于根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)控制智能家居設(shè)備的運(yùn)行，其與網(wǎng)關(guān)通訊連接；所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊與網(wǎng)關(guān)連接，將網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)男盘?hào)轉(zhuǎn)換為rf射頻信號(hào)，及將接收到的rf射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)男盘?hào)；所述的智能家居設(shè)備控制模塊用于接收信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的rf射頻信號(hào)，根據(jù)rf射頻信號(hào)對(duì)智能家居設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制。

本發(fā)明的有益效果為：使用者能夠通過(guò)移動(dòng)終端連入網(wǎng)關(guān)，從而根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊獲取的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)家居終端進(jìn)行控制，大大提高了家居設(shè)備的易用性。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的連接框圖。

附圖標(biāo)記：

環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊1、移動(dòng)終端2、網(wǎng)關(guān)3、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊4、智能家居設(shè)備控制模塊5、數(shù)據(jù)收發(fā)單元10、轉(zhuǎn)換單元20、射頻信號(hào)收發(fā)單元30。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見(jiàn)圖1、圖2，本實(shí)施例提供的一種移動(dòng)終端控制的智能家居系統(tǒng)，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊1、移動(dòng)終端2、網(wǎng)關(guān)3、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊4、智能家居設(shè)備控制模塊5；所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊1用于采集智能家居內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并傳送至移動(dòng)終端2；所述的移動(dòng)終端2用于根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)控制智能家居設(shè)備的運(yùn)行，其與網(wǎng)關(guān)3通訊連接；所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊4與網(wǎng)關(guān)3連接，將網(wǎng)關(guān)3傳輸?shù)男盘?hào)轉(zhuǎn)換為rf射頻信號(hào)，及將接收到的rf射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)關(guān)3傳輸?shù)男盘?hào)；所述的智能家居設(shè)備控制模塊用于接收信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊4的rf射頻信號(hào)，根據(jù)rf射頻信號(hào)對(duì)智能家居設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制。

優(yōu)選地，所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊4包括數(shù)據(jù)收發(fā)單元10、轉(zhuǎn)換單元20、射頻信號(hào)收發(fā)單元30，所述轉(zhuǎn)換單元20將接收到的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換發(fā)送至射頻信號(hào)收發(fā)單元30，以及所述轉(zhuǎn)換單元20將接收到的rf射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換發(fā)送至數(shù)據(jù)收發(fā)單元10。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)終端2為智能手機(jī)、pda或平板電腦。

本發(fā)明上述實(shí)施例中，使用者能夠通過(guò)移動(dòng)終端2連入網(wǎng)關(guān)3，從而根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊1獲取的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)家居終端進(jìn)行控制，大大提高了家居設(shè)備的易用性。

優(yōu)選地，所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊1基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集智能家居內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括多個(gè)用于進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和用于對(duì)簇內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和壓縮處理的簇頭節(jié)點(diǎn)，簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)基站傳送到移動(dòng)終端2。其中，所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括智能家居內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳濃度、光亮度。

優(yōu)選地，所述的簇頭節(jié)點(diǎn)按照設(shè)定的分簇機(jī)制在環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)中選出，具體為：

(1)各環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到基站發(fā)送的分簇命令后，根據(jù)下列判定條件確定自己的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)：

式中，q(i)表示環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)值，u(i)、s(i)、l(i)分別為環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i的剩余能量、可用內(nèi)存、鏈路分組丟失率，u(i)max為環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i的能量的最大值，s(i)max為環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i的內(nèi)存的最大值，a、b、c為設(shè)定的權(quán)重系數(shù)，且a+b+c＝1，ts為設(shè)定的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)判定閾值；

若q(i)＞0，則環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i處于活躍狀態(tài)，若q(i)≤0，則環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i處于消極狀態(tài)；

(2)處于消極狀態(tài)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)放棄簇頭競(jìng)爭(zhēng)，處于活躍狀態(tài)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)參與到簇頭競(jìng)爭(zhēng)中，并向參與簇頭競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)交換自身的信號(hào)接收強(qiáng)度值和到基站的最短跳數(shù)距離，參與簇頭競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)按照是否滿足下列條件確定能否競(jìng)選為簇頭：

式中，e(i)為環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i的接收信號(hào)強(qiáng)度值，e(j)為除環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i外其余參與簇頭競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)j的接收信號(hào)強(qiáng)度值，r(i)為環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i到基站的最短跳數(shù)距離，e(j)為除環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i外其余參與簇頭競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)j到基站的最短跳數(shù)距離，te為設(shè)定比值閾值，δ為參與簇頭競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)量；

(3)確定簇頭后，進(jìn)行分簇操作，對(duì)于其他環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，計(jì)算該環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)與各簇頭節(jié)點(diǎn)之間的距離，選出距離最小值對(duì)應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)，將該環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)加入到該選出的簇頭節(jié)點(diǎn)所在的簇中。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)定了性能優(yōu)良的分簇機(jī)制，該分簇機(jī)制首先讓各環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身的狀態(tài)確定是否參與簇頭競(jìng)爭(zhēng)，并對(duì)參與簇頭競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)設(shè)置了簇頭競(jìng)選的條件，使得簇頭競(jìng)選能夠根據(jù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，并且達(dá)到減少分簇時(shí)間和開(kāi)銷(xiāo)的有益效果，從而提高了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊1的工作效率。

優(yōu)選地，所述的簇頭節(jié)點(diǎn)采用改進(jìn)的haar小波數(shù)據(jù)壓縮算法對(duì)簇內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，具體包括：

(1)預(yù)先設(shè)定采樣數(shù)據(jù)數(shù)目閾值t1，環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)每輪采樣t1個(gè)數(shù)據(jù)，且環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)在每一輪采樣完成后計(jì)算該輪所采樣數(shù)據(jù)的樣本均值，開(kāi)始第一輪數(shù)據(jù)采集，環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)將該輪的樣本均值和采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至簇頭節(jié)點(diǎn)，簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的樣本均值由大到小的順序生成環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)順序列表，并按照生成的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)順序列表對(duì)簇內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行排序；

(2)簇頭節(jié)點(diǎn)對(duì)排序后的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行haar小波分解處理，將獲得的近似系數(shù)連同所用的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)順序列表發(fā)送至基站，進(jìn)而由基站利用近似系數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，獲取相應(yīng)的近似數(shù)據(jù)；

(3)開(kāi)始下一輪數(shù)據(jù)采集，簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)樣本均值的更新，并根據(jù)更新后的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的樣本均值由大到小的順序更新環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)順序列表，若滿足下列公式，則按照新的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)順序列表對(duì)簇內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的該輪采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行排序：

式中，表示第p輪的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)順序列表中第θ個(gè)位置的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，表示第p-1輪的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)順序列表中第θ個(gè)位置的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，m為簇內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，為定義的比較函數(shù)，若與相同，則若與不相同，則t2為設(shè)定的位置變化程度閾值；

(4)重復(fù)(2)和(3)的操作，直至完成采樣數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送。

相關(guān)技術(shù)中，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理時(shí)，常利用haar小波數(shù)據(jù)壓縮算法，該算法是減少數(shù)據(jù)傳輸量、獲得高精度重構(gòu)數(shù)據(jù)的一種有效方法，但是haar小波數(shù)據(jù)壓縮算法的數(shù)據(jù)處理性能受到待處理數(shù)據(jù)的平滑性影響。優(yōu)選地，本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)haar小波數(shù)據(jù)壓縮算法進(jìn)行改進(jìn)，并將改進(jìn)的haar小波數(shù)據(jù)壓縮算法運(yùn)用到對(duì)簇內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)的壓縮處理中，該改進(jìn)的haar小波數(shù)據(jù)壓縮算法在簇頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行基于小波變換的采樣數(shù)據(jù)壓縮處理之前，先對(duì)采樣數(shù)據(jù)按照設(shè)定方式進(jìn)行排序處理，并定期更新排序順序，從而能夠改善環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平滑性，優(yōu)化小波處理性能，使得重構(gòu)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度有所提高，并提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的壓縮程度，減少了簇內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸量，達(dá)到延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的正常工作時(shí)間的效果。本優(yōu)選實(shí)施例從整體上減少了智能家居系統(tǒng)的能耗成本，提高智能家居系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集方面的工作效率。

優(yōu)選地，所述簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)樣本均值的更新，具體包括：

環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)行下一輪采樣，若該輪所采樣數(shù)據(jù)的樣本均值和樣本標(biāo)準(zhǔn)差滿足下列公式，則將該輪的樣本均值和采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至簇頭節(jié)點(diǎn)，告知簇頭節(jié)點(diǎn)更新對(duì)應(yīng)的樣本均值，否則只發(fā)送采樣數(shù)據(jù)，簇頭節(jié)點(diǎn)保存原有的樣本均值：

式中，表示環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i在第p輪(即所述的下一輪)所采樣數(shù)據(jù)的樣本標(biāo)準(zhǔn)差，表示環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i在第p輪所采樣數(shù)據(jù)的樣本均值，表示環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i在第p-1輪所采樣數(shù)據(jù)的樣本標(biāo)準(zhǔn)差，表示環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)i在第p-1輪所采樣數(shù)據(jù)的樣本均值，p≥2，t2為設(shè)定的數(shù)據(jù)變化程度閾值。

本優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)對(duì)樣本均值的更新進(jìn)行控制，能夠相對(duì)減少環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)順序列表的更新次數(shù)，從而在整體上縮短了對(duì)簇內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理的時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)壓縮和發(fā)送的速度，降低智能家居系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集和處理方面的整體開(kāi)銷(xiāo)。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)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(shí)質(zhì)和范圍。