智能家庭網(wǎng)絡(luò)及其控制技術(shù)

1、智能安防家庭網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)智能安防家庭網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 富世華（上海）富世華（上海）許丁丁許丁丁 家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 2智能安全防范家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成燈光智能控制燈光智能控制家電萬能遙控家電萬能遙控家居安防監(jiān)控和電話家居安防監(jiān)控和電話 / 手機遠程手機遠程控制、計算機遠程監(jiān)控控制、計算機遠程監(jiān)控多媒體布線、音視頻共享多媒體布線、音視頻共享門禁門禁Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 3一 智能安全防范家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特征

2、1 1 與家庭的傳統(tǒng)電氣安裝布線相兼容，即無線智能開關(guān)出現(xiàn)故障時完全可以用普通開與家庭的傳統(tǒng)電氣安裝布線相兼容，即無線智能開關(guān)出現(xiàn)故障時完全可以用普通開關(guān)臨時替代使用關(guān)臨時替代使用 2 2 兼容性和可擴展性好：燈光與家電智能控制、家居安防監(jiān)控和電話兼容性和可擴展性好：燈光與家電智能控制、家居安防監(jiān)控和電話 / / 手機遠程控制手機遠程控制以及計算機監(jiān)控等幾大功能既可以分離，也可以組合，還可以布線時預(yù)留，先裝部分功以及計算機監(jiān)控等幾大功能既可以分離，也可以組合，還可以布線時預(yù)留，先裝部分功能，今后逐步添加完善（搭積木方式）能，今后逐步添加完善（搭積木方式） 3 3 安裝調(diào)試自動化、智能化：系統(tǒng)基

3、本的調(diào)試和設(shè)置通過智能遙控器就可以完成，比安裝調(diào)試自動化、智能化：系統(tǒng)基本的調(diào)試和設(shè)置通過智能遙控器就可以完成，比較高級的參數(shù)設(shè)置或故障查找等問題可借助智能家居系統(tǒng)管理軟件完成較高級的參數(shù)設(shè)置或故障查找等問題可借助智能家居系統(tǒng)管理軟件完成 4 4 可通過計算機、電話可通過計算機、電話 / / 手機異地遠程查詢，開、關(guān)家庭網(wǎng)絡(luò)中所有的燈具、電器手機異地遠程查詢，開、關(guān)家庭網(wǎng)絡(luò)中所有的燈具、電器 ，也可查詢現(xiàn)場圖片、錄像，實現(xiàn)實時監(jiān)控。也可查詢現(xiàn)場圖片、錄像，實現(xiàn)實時監(jiān)控。Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 4二 安防

4、監(jiān)控報警子系統(tǒng)1 基本功能：防盜、防火、防燃氣泄漏2可通過計算機、電話 / 手機異地遠程查詢，開、關(guān)家庭網(wǎng)絡(luò)中所有的燈具、電器 ，也可以查看現(xiàn)場照片或錄像3 發(fā)生防盜、防火、防燃氣泄漏報警時可聯(lián)動燈光全亮或全閃、聲音報警器出聲，并且自動撥打用戶設(shè)定的號碼傳送語音報警信息 ，或通過計算機/手機查看現(xiàn)場錄像4 外出度假時，可設(shè)置成有人在家活動跡象以嚇阻盜賊；也可以將某個智能開關(guān)設(shè)置成急救開關(guān)，按下就能即時撥號并傳送語音緊急呼救信息5 系統(tǒng)包括：各種智能開關(guān)（有線/無線）、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器、智能聲音報警器、智能通訊控制器/智能網(wǎng)關(guān) ；系統(tǒng)電源、各種傳感器、場景驅(qū)動器、紅外遙控器、無線匙扣遙控器、電腦管理軟

5、件。其中，人體移動（門磁、幕簾）傳感器或煙氣（燃氣）傳感器一般安裝在探測區(qū)域，與控制器無線 / 有線連接；場景驅(qū)動器須與場景開關(guān)連接。智能通訊控制器/智能網(wǎng)關(guān)的外網(wǎng)采用現(xiàn)有的營運商通信網(wǎng)絡(luò)（ADSL、有線寬帶、GPRS、3G等）。一般GSM網(wǎng)絡(luò)是接警者首選網(wǎng)絡(luò)。Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 5基于嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的遠程視頻監(jiān)控 1 嵌入式視頻錄像主機內(nèi)置Web服務(wù)器，采用嵌入式實時操作系統(tǒng) 2 攝像機傳送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線傳送到嵌入式錄像主機內(nèi)置的Web服務(wù)器 3 網(wǎng)絡(luò)

6、上用戶可以直接用瀏覽器觀看嵌入式錄像主機上的攝像機圖像，授權(quán)用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或?qū)ο到y(tǒng)配置進行遠程操作 4 把視頻壓縮和Web功能集成到一個體積很小的嵌入式錄像設(shè)備內(nèi)，可以直接連入以太網(wǎng)，達到即插即看，省掉各種復(fù)雜的電纜，安裝方便（僅需設(shè)置一個IP地址），用戶也無需使用專用軟件 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 6三 智能家居系統(tǒng)PC端用戶操作界面：端用戶操作界面：以3D界面顯示家庭環(huán)境，具有聯(lián)機控制、實時監(jiān)控和分級報警的功能Zigbee手機終端：手機終端：集成Zigbee節(jié)點、各類遙控器和用戶控

7、制軟件，用于移動控制設(shè)備環(huán)境監(jiān)控與處理系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)控與處理系統(tǒng)：自動監(jiān)控家庭環(huán)境并對隨機事件進行及時處理后通知用戶家用設(shè)備智能調(diào)控系統(tǒng)：家用設(shè)備智能調(diào)控系統(tǒng)：包括對家用設(shè)備的直接控制和情節(jié)模式的調(diào)節(jié)物品智能識別與管理系統(tǒng)：物品智能識別與管理系統(tǒng)：以RFID技術(shù)為核心，實現(xiàn)對物品的掃描、記錄撤銷、查詢以及過期提醒定位防丟系統(tǒng)：定位防丟系統(tǒng)：搜尋遺失的物品，在一定范圍內(nèi)蜂鳴提示重要物品提醒系統(tǒng)：重要物品提醒系統(tǒng)：對重要物品進行管理，用于提醒用戶是否遺忘攜帶重要物品 1 智能家居系統(tǒng)功能簡介智能家居系統(tǒng)功能簡介Nanjing University of Posts & Telecommuni

8、cationsSlide 72 基本智能家居系統(tǒng)的構(gòu)成家庭平面圖家庭平面圖Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 82 基本智能家居系統(tǒng)的構(gòu)成1、家用電器：、家用電器： 空調(diào)、電動門窗、電視、電冰箱、煤氣爐、空調(diào)、電動門窗、電視、電冰箱、煤氣爐、微波爐、電飯煲、油煙機、電風(fēng)扇、排風(fēng)扇、熱水器、掃描微波爐、電飯煲、油煙機、電風(fēng)扇、排風(fēng)扇、熱水器、掃描器、電燈、電腦、電話、攝像頭、報警器（煙霧、不明來賓、器、電燈、電腦、電話、攝像頭、報警器（煙霧、不明來賓、人身安全）、音響、人身安全）、音響、DVD、洗衣機、加濕器、除濕器

9、等；通、洗衣機、加濕器、除濕器等；通用插座用插座2、傳感器：溫度、濕度、粉塵、二氧化碳、煙霧、門禁（紅、傳感器：溫度、濕度、粉塵、二氧化碳、煙霧、門禁（紅外監(jiān)控防盜）、分貝采集器、健康狀況監(jiān)測器（心跳、血壓、外監(jiān)控防盜）、分貝采集器、健康狀況監(jiān)測器（心跳、血壓、溫度等）、室內(nèi)光強等；溫度等）、室內(nèi)光強等；3、控制中心設(shè)備（智能網(wǎng)關(guān)）：主控程序、控制中心設(shè)備（智能網(wǎng)關(guān)）：主控程序4、用戶終端：手機、用戶終端：手機、PC終端用戶操作軟件界面終端用戶操作軟件界面 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 9構(gòu)成圖構(gòu)成圖Nanj

10、ing University of Posts & TelecommunicationsSlide 10控制圖Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 113 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖：用戶設(shè)備主控設(shè)備家用電器傳感器網(wǎng)絡(luò)Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 12控制模式：控制模式：1 用戶控制網(wǎng)絡(luò)：用戶控制網(wǎng)絡(luò)：用戶可通過用戶終端設(shè)置情景模式向主控設(shè)備發(fā)出命令，了解傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息和遠程控制家電，或直接通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)

11、節(jié)點達到了解傳感器狀態(tài)和控制家電的目的；2 自動控制網(wǎng)絡(luò)：自動控制網(wǎng)絡(luò)： （1）傳感器網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控家庭環(huán)境，將信息傳遞給主控設(shè)備記錄； （2）主控設(shè)備得到由傳感器采集的信息，判斷隨機事件并相應(yīng)處理，通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)將控制信號傳送給家電，從而調(diào)整家電的使用狀況，完成對隨機事件的自動控制。Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 134 功能模式與分析1 PC1 PC端用戶操作界面功能端用戶操作界面功能該軟件以該軟件以3D界面顯示家庭住宅情況，亦可切換攝像頭拍攝實景界面顯示家庭住宅情況，亦可切換攝像頭拍攝實景集成各項

12、傳感器數(shù)據(jù)，實時反映家庭居住環(huán)境數(shù)據(jù)指標(biāo)。集成各項傳感器數(shù)據(jù)，實時反映家庭居住環(huán)境數(shù)據(jù)指標(biāo)。用戶可通過點擊界面上的某一物品或某一房間，對其進行控制；用戶可通過點擊界面上的某一物品或某一房間，對其進行控制；同時自動匯報環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的動作，進行分級示警，如空氣質(zhì)同時自動匯報環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的動作，進行分級示警，如空氣質(zhì)量低于一定標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)橙色警報，通知量低于一定標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)橙色警報，通知PC端與手機端，當(dāng)煙霧濃端與手機端，當(dāng)煙霧濃度過高時系統(tǒng)紅色警報，要求用戶即刻處理；度過高時系統(tǒng)紅色警報，要求用戶即刻處理；當(dāng)用戶離開家庭，也可通過聯(lián)網(wǎng)了解家庭情況并進行控制當(dāng)用戶離開家庭，也可通過聯(lián)網(wǎng)了解家庭情況并進行

13、控制 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 14界面模擬圖界面模擬圖Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 15帶帶ZigBeeZigBee的手機：的手機：裝有Zigbee節(jié)點的手機終端，能夠通過此節(jié)點控制家用設(shè)備和主控設(shè)備通過Zigbee節(jié)點或短信模塊，接收系統(tǒng)的提醒或警告信息加載手機端控制程序，簡化用戶操作集成各種遙控器功能，方便用戶使用 Nanjing University of Posts & Telecommunicatio

14、nsSlide 165 環(huán)境監(jiān)控與處理模塊詳細說明：詳細說明：1）環(huán)境監(jiān)控：利用傳感器網(wǎng)絡(luò)對家庭環(huán)境進行監(jiān)控，將采集到的信息通過Zigbee節(jié)點傳輸給主控設(shè)備，主控設(shè)備將信息存儲記錄，以供查閱，同時實時反映至用戶操作界面上。2）事件處理：當(dāng)主控設(shè)備中的環(huán)境監(jiān)控程序發(fā)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)異常時，即家庭環(huán)境發(fā)生了改變，此時主控設(shè)備中的異常狀況處理程序?qū)ο鄳?yīng)狀況作出應(yīng)答，同時在PC端顯示當(dāng)前環(huán)境指數(shù)以及事件處理情況，緊急事件通過主控設(shè)備上的GSM通信模塊通知手機終端。3）用風(fēng)、雨、噪聲以及空氣質(zhì)量檢測器等傳感設(shè)備對房間進行環(huán)境的自動調(diào)控：當(dāng)噪聲超過一定限度，自動關(guān)閉門窗；當(dāng)空氣質(zhì)量低于一定指標(biāo)，自動打開

15、排風(fēng)扇，流通空氣。 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 17環(huán)境質(zhì)量自動控制溫濕度、二氧化碳、粉塵空調(diào)、排風(fēng)扇、電動門窗、吸塵器、加濕器、除濕器、通知界面噪聲控制分貝檢測器門窗風(fēng)雨狀況風(fēng)雨傳感器門窗、通知用戶老幼健康安全狀況檢測器報警器、通知用戶不明來賓監(jiān)控、門禁、攝像頭記錄報警/通知用戶煙霧狀況傳感器報警/用戶/界面光照光感調(diào)節(jié)照明電器Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 186 家用設(shè)備智能調(diào)控系統(tǒng)家用設(shè)備智能調(diào)控系統(tǒng) 1 家用設(shè)備的

16、人工控制：家用設(shè)備的人工控制： 用戶通過手機終端上用戶控制程序或用戶通過手機終端上用戶控制程序或PC終端上的用戶操作界面，以終端上的用戶操作界面，以Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)完成對單個家用設(shè)備的直接控制與調(diào)節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)完成對單個家用設(shè)備的直接控制與調(diào)節(jié) Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 19情景模式的智能調(diào)節(jié)情景模式的智能調(diào)節(jié) 單人模式：單人模式：當(dāng)家中只有一個時，在單人活動范圍以外的地方就不需要有多余的電器消耗，只需開啟當(dāng)家中只有一個時，在單人活動范圍以外的地方就不需要有多余的電器消耗，只需開啟一個房間的情景模式即可。

17、一個房間的情景模式即可。房間模式：房間模式：適應(yīng)于一個房間的情景模式，對特定房間的特定用途進行不同的安排，都包括最基本的適應(yīng)于一個房間的情景模式，對特定房間的特定用途進行不同的安排，都包括最基本的常規(guī)模式，僅開啟照明設(shè)備，不具備其他特殊功能，包括：客廳（會客、娛樂、常規(guī)）、常規(guī)模式，僅開啟照明設(shè)備，不具備其他特殊功能，包括：客廳（會客、娛樂、常規(guī)）、臥室（睡眠、常規(guī)）、書房（工作、常規(guī)）、廚房（烹飪、常規(guī)、清潔）、餐廳（常臥室（睡眠、常規(guī)）、書房（工作、常規(guī)）、廚房（烹飪、常規(guī)、清潔）、餐廳（常規(guī)）、衛(wèi)生間（洗浴、常規(guī)、清潔）規(guī)）、衛(wèi)生間（洗浴、常規(guī)、清潔）全家庭模式：全家庭模式：以該家庭大多

18、數(shù)用戶所選擇的模式為準(zhǔn)，其他特例必須保持不與家庭模式?jīng)_突。如家庭以該家庭大多數(shù)用戶所選擇的模式為準(zhǔn)，其他特例必須保持不與家庭模式?jīng)_突。如家庭處于睡眠模式而某房間處于娛樂模式，必然要求娛樂模式的房間降低音量，增大隔音力處于睡眠模式而某房間處于娛樂模式，必然要求娛樂模式的房間降低音量，增大隔音力度來保證整個家庭的正常運作而不妨礙他人。包括睡眠模式、娛樂模式、工作模式度來保證整個家庭的正常運作而不妨礙他人。包括睡眠模式、娛樂模式、工作模式用戶通過選擇不同的生活情景模式，適應(yīng)同一家庭不同用戶的不同需求。如整個家庭用戶通過選擇不同的生活情景模式，適應(yīng)同一家庭不同用戶的不同需求。如整個家庭進入晚餐模式，只

19、需調(diào)節(jié)家庭模式，廚房的烹飪模式自動關(guān)閉，全部烹飪設(shè)備關(guān)閉，系進入晚餐模式，只需調(diào)節(jié)家庭模式，廚房的烹飪模式自動關(guān)閉，全部烹飪設(shè)備關(guān)閉，系統(tǒng)自動關(guān)閉其余房間的照明設(shè)備，開啟餐廳照明設(shè)備。統(tǒng)自動關(guān)閉其余房間的照明設(shè)備，開啟餐廳照明設(shè)備。同時，可以用來調(diào)節(jié)各設(shè)備的電力配置，以達到節(jié)能的目的。如處在睡眠模式，噪音限同時，可以用來調(diào)節(jié)各設(shè)備的電力配置，以達到節(jié)能的目的。如處在睡眠模式，噪音限度為度為30dB，而工作模式，噪音限度為，而工作模式，噪音限度為45dB，通過家用設(shè)備智能調(diào)控系統(tǒng)調(diào)整環(huán)境監(jiān)控，通過家用設(shè)備智能調(diào)控系統(tǒng)調(diào)整環(huán)境監(jiān)控與處理系統(tǒng)的某些可調(diào)具體參數(shù)與處理系統(tǒng)的某些可調(diào)具體參數(shù) Nanji

20、ng University of Posts & TelecommunicationsSlide 20Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 21Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 22情景模式演示客廳會客模式：客廳會客模式：燈光明亮、空氣條件好、可開音樂、隔音效果好 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 23Nanjing University of P

21、osts & TelecommunicationsSlide 24客廳娛樂模式：客廳娛樂模式：燈光昏暗、空氣條件一般、隔音效果好 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 25烹飪模式：開啟油煙機、排風(fēng)扇等通風(fēng)設(shè)施，關(guān)閉廚房門，開啟照明設(shè)備、煙霧烹飪模式：開啟油煙機、排風(fēng)扇等通風(fēng)設(shè)施，關(guān)閉廚房門，開啟照明設(shè)備、煙霧監(jiān)控與報警設(shè)備監(jiān)控與報警設(shè)備清潔模式：烹飪結(jié)束后的模式，開啟通風(fēng)設(shè)備，開啟門窗、空氣質(zhì)量檢測清潔模式：烹飪結(jié)束后的模式，開啟通風(fēng)設(shè)備，開啟門窗、空氣質(zhì)量檢測Nanjing University of P

22、osts & TelecommunicationsSlide 26臥室睡眠模式：安靜、分貝指數(shù)低、通風(fēng)、溫度濕度適中、燈光全部關(guān)閉 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 27書房工作模式書房工作模式：安靜、噪聲低于50dB，空氣質(zhì)量好，噪聲超過標(biāo)準(zhǔn)后關(guān)閉門窗 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 28衛(wèi)生間洗浴模式：關(guān)閉門窗，開啟通風(fēng)設(shè)備，按季節(jié)開啟取暖設(shè)備，燈光昏暗，衛(wèi)生間洗浴模式：關(guān)閉門窗，開啟通風(fēng)設(shè)備，按季節(jié)開啟取暖設(shè)備，燈光

23、昏暗，洗浴時間過長提醒，無應(yīng)答后報警洗浴時間過長提醒，無應(yīng)答后報警 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 29衛(wèi)生間清潔模式衛(wèi)生間清潔模式Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 307 物品智能識別與管理系統(tǒng)物品智能識別與管理系統(tǒng) 系統(tǒng)說明系統(tǒng)說明：該功能通過RFID技術(shù)實現(xiàn)，通過物品上貼有的電子標(biāo)簽，實現(xiàn)以下功能：掃描記錄、撤銷記錄、查詢記錄以及過期提醒 Nanjing University of Posts & Telecommu

24、nicationsSlide 311.掃描記錄：掃描器掃描物品，存儲器保存物品記錄及信息，包括物掃描記錄：掃描器掃描物品，存儲器保存物品記錄及信息，包括物品名稱、物品數(shù)量、物品類別、生產(chǎn)日期、到期時間、物品提前提品名稱、物品數(shù)量、物品類別、生產(chǎn)日期、到期時間、物品提前提醒設(shè)定，提示綠燈表示記錄完成；其中，由物品類別決定物品提前醒設(shè)定，提示綠燈表示記錄完成；其中，由物品類別決定物品提前提醒設(shè)定時間，如藥品無提前設(shè)定，補品為一個月，食品為提醒設(shè)定時間，如藥品無提前設(shè)定，補品為一個月，食品為3天；天；2.撤銷記錄：掃描器掃描物品，系統(tǒng)查找記錄后減少數(shù)量或刪除記錄，撤銷記錄：掃描器掃描物品，系統(tǒng)查找記

25、錄后減少數(shù)量或刪除記錄，提示紅燈表示刪除完成，若刪除不成功則紅綠燈同時閃爍，需要重提示紅燈表示刪除完成，若刪除不成功則紅綠燈同時閃爍，需要重新掃描；新掃描；3.查詢記錄：用戶在操作界面上發(fā)出命令，系統(tǒng)查詢?nèi)坑涗?，在顯查詢記錄：用戶在操作界面上發(fā)出命令，系統(tǒng)查詢?nèi)坑涗?，在顯示器上顯示全部物品記錄和信息，并且具有一定搜索排序功能；示器上顯示全部物品記錄和信息，并且具有一定搜索排序功能；4.過期提醒：按照物品提前提醒設(shè)定進行提醒，若需要提醒則將提醒過期提醒：按照物品提前提醒設(shè)定進行提醒，若需要提醒則將提醒信息發(fā)送至用戶手機終端和操作界面。信息發(fā)送至用戶手機終端和操作界面。 Nanjing University of Posts & TelecommunicationsSlide 32在該系統(tǒng)中，通過主控設(shè)備中裝有的在該系統(tǒng)中，通過主控設(shè)備中裝有的物品記錄管理程序物品記錄管理程序?qū)ξ锲返男畔⑦M行管理，對物品的信息進行管理，通過通過網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口連接連接PC終端，通過主控設(shè)備連