一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统技术方案

本发明专利技术涉及一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统，属于智能家居控制技术领域。所述智能家居系统的远程控制单元与主控单元建立联系，主控单元接收并处理传感器单元与光控单元传输来的信号再输出至报警单元、窗户控制单元、窗帘控制单元及温控单元；能够实现远程遥控与本地自主运行，还能加热窗帘维持室温、控制窗户开关程度保证室内空气质量；对温度、湿度异常以及敏感气体及有毒气体过量、室内突发溢水或火灾状况以及室内空气质量进行实时监测与紧急处理。所述系统人机十分友善，通过无线网络连接，用户可远程操作，保证了室内空气良好以及温度、湿度与光照处于正常范围内；提高了应对紧急警示情况时的工作效率，能在火灾及水灾发生时及时报警。

A Smart Home System for Remote Control of Curtains and Windows

The invention relates to a smart home system for remotely controlling curtains and windows, belonging to the field of smart home control technology. The remote control unit of the smart home system establishes a connection with the main control unit, which receives and processes the signals transmitted by the sensor unit and the light control unit, and then outputs them to the alarm unit, the window control unit, the curtain control unit and the temperature control unit. The remote control and local autonomous operation can be realized, and the curtain can be heated to maintain room temperature and control the degree of window switch to ensure the room. Internal air quality; real-time monitoring and emergency treatment of abnormal temperature and humidity, excessive sensitive and toxic gases, sudden indoor overflow or fire, and indoor air quality. The system is friendly to human and computer, and can be operated remotely by users through wireless network, which ensures good indoor air and normal temperature, humidity and light. It also improves the working efficiency in dealing with emergency warning situations, and can alarm in time when fire and flood occur.

【技术实现步骤摘要】
一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统
本专利技术涉及一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统，属于远程控制与智能家居

技术介绍
伴随着科技的进步和人民生活水平的提高，智能化家居的发展已经成为一种趋势，人人都希望自己的家居用品能变得更加智能，以帮助自己在这个节奏很快的时代，回到家之后得到最舒适的家居生活体验。智能家居的概念起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司(UnitedTechnologiesBuildingSystem)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州(Connecticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居派的序幕。智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。如今，伴随着人们生活水平越来越高，人们对室内环境的要求也越来越高，与之对应的是城市内光导效应、光污染为主的现象日益突出。室内需要通风与否以及室外环境是否有利于空气交换，现有检测设备的成本较高且占用体积较大，导致使用不方便。经过市场调查和用户反馈，现在人们对于室内温度、光照、气体含量以及控制灵活程度的需求也越来越高。比如：室内湿度处于45％到75％之间，室内温度处于20度到22度之间，人体感觉最舒适。实现模式方面，目前没有远程及本地均能控制及自主操作窗帘的控制设备。窗户是连接室内外环境以及维持家居环境最直接、最便利而重要的环节。而窗帘负责连接窗户与室内环境。所以对窗帘与窗户良好的控制是提高室内环境质量的最好手段，为了解决现有窗帘与窗户控制设备工作模式单一以及控制不灵活的技术缺陷，我们致力于提出一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统，能够灵活实现远程遥控与本地自主运行模式的同时，还能加热窗帘维持室温、开关窗户实现通风透气、监测室内空气环境对温度、湿度异常以及敏感气体及有毒气体过量、室内突发溢水状况以及着火状况进行报警。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了在实时观测室内环境指标的同时解决冬天由于窗户通风带来室内温度骤降的问题，并提高了智能家居产品的灵活控制及智能化水平，提出了一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统。核心思想是：远程控制单元通过无线收发模块与主控单元建立联系，主控单元接收并处理传感器单元与光控单元传输来的信号再输出至报警单元、窗户控制单元、窗帘控制单元及温控单元；能够实现远程遥控与本地自主运行,同时还能加热窗帘维持室温、控制窗户开关程度保证室内空气质量和监测室内状况：对温度、湿度异常以及敏感气体及有毒气体过量、室内突发溢水或火灾状况以及室内空气质量通过紧急处理模块对紧急情况处理。一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统主要包括远程控制单元、无线收发模块、紧急处理模块、主控单元、传感器单元、报警单元、光控单元、供电单元、窗帘控制单元、窗户控制单元以及温控单元；其中，远程控制单元为手机、平板电脑或手持移动电子设备中的一种；主控单元包括存储与学习模块以及窗帘窗户主控单元；其中，窗帘窗户主控单元的数量为n个，记为：窗帘窗户主控单元1、窗帘窗户主控单元2、…、窗帘窗户主控单元n；传感器单元的数量为m个，记为传感器单元1、传感器单元2、…传感器单元m；每个传感器单元包括但不限于一个或多个温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器、CO2传感器以及火焰传感器；报警单元包括蜂鸣器以及信息发收单元；报警单元的数量与传感器单元相同，为m个，记为报警单元1、报警单元2、…报警单元m；光控单元的数量为k个，记为光控单元1、光控单元2、…、光控单元k；其中，每个光控单元至少包括1个光敏传感器；窗帘控制单元的数量为n个，记为窗帘控制单元1、窗帘控制单元2、…窗帘控制单元n；每个窗帘控制单元包括伺服电机以及窗帘连接杆；窗户控制单元的数量也为n个，记为窗户控制单元1、窗户控制单元2、…窗户控制单元n；每个创户控制单元包括舵机与窗户；温控单元的数量为n个，记为温控单元1、温控单元2、…、温控单元n；每个温控单元主要包括可控硅交流调压以及双螺旋发热线；其中，可控硅交流调压以及双螺旋发热线的数量分别为n个；所述智能家居系统中各模块与单元的连接关系如下：远程控制单元经无线收发模块与主控单元相连；紧急处理模块与报警单元相连；报警单元、传感器单元、窗帘控制单元、窗户控制单元、温控单元、光控单元与主控单元相连；报警单元与传感器单元相连，供电单元与报警单元、窗帘控制单元、窗户控制单元、主控单元、传感器单元、光控单元以及温控单元相连；具体地：传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体传感器以及CO2传感器与报警单元中的信息发收单元相连；信息发收单元与紧急处理模块相连，传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及CO2传感器与主控单元中的窗帘窗户主控单元相连；信息发收单元与主控单元中的窗帘窗户主控单元相连；无线收发模块分别与主控单元中的存储与学习模块、窗帘窗户主控单元1到窗帘窗户主控单元n以及远程控制单元相连；主控单元中的窗帘窗户主控单元分别与光控单元中的光敏传感器相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元与对应的窗帘控制单元中的伺服电机相连，伺服电机又与窗帘连接杆相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元又与对应的窗户控制单元中的舵机相连，舵机又与窗户相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元与温控单元中对应的可控硅交流调压相连；温控单元中的可控硅交流调压与双螺旋发热线相连。所述智能家居系统中各单元的工作如下：远程控制单元通过无线收发模块将用户的控制信息传送给主控单元；其中，控制信息包括窗帘开关、窗户开关、窗帘温度以及报警信息；报警单元在主控单元传输给信息发收单元的控制信息下通过传感器单元采集室内各种信息，包括温度、湿度、烟雾、水位、各种有毒气体、CO2的含量以及是否失火；若检测过量后则会进入紧急处理模块，根据不同传感器异常信息进行对应处理，驱动报警单元中的蜂鸣器响并将信息反馈给主控单元；主控单元再将报警信息反馈到用户端以提醒用户采取措施；光控单元采集室内室外光的强度信息，反馈给主控单元中；主控单元对窗帘窗户主控单元发送一系列的控制信息；主控单元控制信息发收单元接收传感器单元以及光控单元传输来的窗帘附近室内外所有信息，存储在存储与学习模块中；再通过机器学习学习出用户习惯用于自行调节窗帘温度与光亮状态，并将工作信息传送给对应的窗帘窗户主控单元：远程控制模式下将收到的用户信息翻译后传送给窗帘窗户主控单元，自主控制模式下基于历史采集数据进行训练和测试，给出预测的室内温度、光照信息、窗帘开关以及窗户开关信息传送给窗帘窗户主控单元，窗帘窗户主控单元再依据预测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统，其特征在于：包括远程控制单元、无线收发模块、紧急处理模块、主控单元、传感器单元、报警单元、光控单元、供电单元、窗帘控制单元、窗户控制单元以及温控单元；其中，远程控制单元为手机、平板电脑或手持移动电子设备中的一种；主控单元包括存储与学习模块以及窗帘窗户主控单元；传感器单元的数量为m个，记为传感器单元1、传感器单元2、…传感器单元m；每个传感器单元包括但不限于一个或多个温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器、CO2传感器以及火焰传感器；报警单元包括蜂鸣器以及信息发收单元；光控单元的数量为k个，记为光控单元1、光控单元2、…、光控单元k；其中，每个光控单元至少包括1个光敏传感器；窗帘控制单元的数量为n个，记为窗帘控制单元1、窗帘控制单元2、…窗帘控制单元n；每个窗帘控制单元包括伺服电机以及窗帘连接杆；窗户控制单元的数量也为n个，记为窗户控制单元1、窗户控制单元2、…窗户控制单元n；每个创户控制单元包括舵机与窗户；温控单元的数量为n个，记为温控单元1、温控单元2、…、温控单元n；每个温控单元主要包括可控硅交流调压以及双螺旋发热线；其中，可控硅交流调压以及双螺旋发热线的数量分别为n个；所述智能家居系统中各模块与单元的连接关系如下：远程控制单元经无线收发模块与主控单元相连；紧急处理模块与报警单元相连；报警单元、传感器单元、窗帘控制单元、窗户控制单元、温控单元、光控单元与主控单元相连；报警单元与传感器单元相连，供电单元与报警单元、窗帘控制单元、窗户控制单元、主控单元、传感器单元、光控单元以及温控单元相连；具体地：传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体传感器以及CO2传感器与报警单元中的信息发收单元相连；信息发收单元与紧急处理模块相连，传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及CO2传感器与主控单元中的窗帘窗户主控单元相连；信息发收单元与主控单元中的窗帘窗户主控单元相连；无线收发模块分别与主控单元中的存储与学习模块、窗帘窗户主控单元以及远程控制单元相连；主控单元中的窗帘窗户主控单元分别与光控单元中的光敏传感器相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元与对应的窗帘控制单元中的伺服电机相连，伺服电机又与窗帘连接杆相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元又与对应的窗户控制单元中的舵机相连，舵机又与窗户相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元与温控单元中对应的可控硅交流调压相连；温控单元中的可控硅交流调压与双螺旋发热线相连；所述智能家居系统中各单元的工作如下：远程控制单元通过无线收发模块将用户的控制信息传送给主控单元；其中，控制信息包括窗帘开关、窗户开关、窗帘温度以及报警信息；报警单元是在主控单元传输给信息发收单元的控制信息下通传感器单元采集室内各种信息，包括温度湿度、烟雾、水位、各种有毒气体、CO2的含量以及是否失火；若检测过量后则会进入紧急处理模块，根据不同传感器异常信息进行对应处理，驱动报警单元中的蜂鸣器响并将信息反馈给主控单元；主控单元再将报警信息反馈到用户端以提醒用户采取措施；光控单元采集室内室外光的强度信息，反馈给主控单元中；主控单元对窗帘窗户主控单元发送一系列的控制信息；主控单元通过信息发收单元接收传感器单元以及光控单元传输来的窗帘附近室内外所有信息，存储在存储与学习模块中；再通过机器学习学习出用户习惯用于自行调节窗帘温度与光亮状态，并将工作信息传送给对应的窗帘窗户主控单元：远程控制模式下将收到的用户信息翻译后传送给窗帘窗户主控单元，自主控制模式下基于历史采集数据进行训练和测试，给出预测的室内温度、光照信息、窗帘开关以及窗户开关信息传送给窗帘窗户主控单元，窗帘窗户主控单元再依据预测的值传输给温控单元、光控单元甚至报警单元来分别实现温度控制、光强控制以及某种报警；主控单元中的窗帘窗户主控单元接收无线收发模块的信息，并将其转为电信号传递给窗帘控制单元和窗户控制单元进而驱动伺服电机和舵机工作；窗帘控制单元接收主控单元传递来的电信号并做出反应，控制窗帘连接杆进行运动以及可控硅交流调压对窗帘加温；窗户控制单元接收主控单元传递来的电信号并驱动舵机带动窗户实现开关功能；温控单元接收主控单元传输来的温度信息调控信号，并控制双螺旋发热线的温度来调节室温；信息发收单元依据窗帘窗户主控单元传输来的信息控制传感器单元的信息采集；所述智能家居系统包括远程控制模式和自主控制模式两种工作模式。...

【技术特征摘要】
1.一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统，其特征在于：包括远程控制单元、无线收发模块、紧急处理模块、主控单元、传感器单元、报警单元、光控单元、供电单元、窗帘控制单元、窗户控制单元以及温控单元；其中，远程控制单元为手机、平板电脑或手持移动电子设备中的一种；主控单元包括存储与学习模块以及窗帘窗户主控单元；传感器单元的数量为m个，记为传感器单元1、传感器单元2、…传感器单元m；每个传感器单元包括但不限于一个或多个温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器、CO2传感器以及火焰传感器；报警单元包括蜂鸣器以及信息发收单元；光控单元的数量为k个，记为光控单元1、光控单元2、…、光控单元k；其中，每个光控单元至少包括1个光敏传感器；窗帘控制单元的数量为n个，记为窗帘控制单元1、窗帘控制单元2、…窗帘控制单元n；每个窗帘控制单元包括伺服电机以及窗帘连接杆；窗户控制单元的数量也为n个，记为窗户控制单元1、窗户控制单元2、…窗户控制单元n；每个创户控制单元包括舵机与窗户；温控单元的数量为n个，记为温控单元1、温控单元2、…、温控单元n；每个温控单元主要包括可控硅交流调压以及双螺旋发热线；其中，可控硅交流调压以及双螺旋发热线的数量分别为n个；所述智能家居系统中各模块与单元的连接关系如下：远程控制单元经无线收发模块与主控单元相连；紧急处理模块与报警单元相连；报警单元、传感器单元、窗帘控制单元、窗户控制单元、温控单元、光控单元与主控单元相连；报警单元与传感器单元相连，供电单元与报警单元、窗帘控制单元、窗户控制单元、主控单元、传感器单元、光控单元以及温控单元相连；具体地：传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体传感器以及CO2传感器与报警单元中的信息发收单元相连；信息发收单元与紧急处理模块相连，传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及CO2传感器与主控单元中的窗帘窗户主控单元相连；信息发收单元与主控单元中的窗帘窗户主控单元相连；无线收发模块分别与主控单元中的存储与学习模块、窗帘窗户主控单元以及远程控制单元相连；主控单元中的窗帘窗户主控单元分别与光控单元中的光敏传感器相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元与对应的窗帘控制单元中的伺服电机相连，伺服电机又与窗帘连接杆相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元又与对应的窗户控制单元中的舵机相连，舵机又与窗户相连；主控单元中的每个窗帘窗户主控单元与温控单元中对应的可控硅交流调压相连；温控单元中的可控硅交流调压与双螺旋发热线相连；所述智能家居系统中各单元的工作如下：远程控制单元通过无线收发模块将用户的控制信息传送给主控单元；其中，控制信息包括窗帘开关、窗户开关、窗帘温度以及报警信息；报警单元是在主控单元传输给信息发收单元的控制信息下通传感器单元采集室内各种信息，包括温度湿度、烟雾、水位、各种有毒气体、CO2的含量以及是否失火；若检测过量后则会进入紧急处理模块，根据不同传感器异常信息进行对应处理，驱动报警单元中的蜂鸣器响并将信息反馈给主控单元；主控单元再将报警信息反馈到用户端以提醒用户采取措施；光控单元采集室内室外光的强度信息，反馈给主控单元中；主控单元对窗帘窗户主控单元发送一系列的控制信息；主控单元通过信息发收单元接收传感器单元以及光控单元传输来的窗帘附近室内外所有信息，存储在存储与学习模块中；再通过机器学习学习出用户习惯用于自行调节窗帘温度与光亮状态，并将工作信息传送给对应的窗帘窗户主控单元：远程控制模式下将收到的用户信息翻译后传送给窗帘窗户主控单元，自主控制模式下基于历史采集数据进行训练和测试，给出预测的室内温度、光照信息、窗帘开关以及窗户开关信息传送给窗帘窗户主控单元，窗帘窗户主控单元再依据预测的值传输给温控单元、光控单元甚至报警单元来分别实现温度控制、光强控制以及某种报警；主控单元中的窗帘窗户主控单元接收无线收发模块的信息，并将其转为电信号传递给窗帘控制单元和窗户控制单元进而驱动伺服电机和舵机工作；窗帘控制单元接收主控单元传递来的电信号并做出反应，控制窗帘连接杆进行运动以及可控硅交流调压对窗帘加温；窗户控制单元接收主控单元传递来的电信号并驱动舵机带动窗户实现开关功能；温控单元接收主控单元传输来的温度信息调控信号，并控制双螺旋发热线的温度来调节室温；信息发收单元依据窗帘窗户主控单元传输来的信息控制传感器单元的信息采集；所述智能家居系统包括远程控制模式和自主控制模式两种工作模式。2.根据权利要求1所述的一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统，其特征在于：窗帘窗户主控单元的数量为n个，记为：窗帘窗户主控单元1、窗帘窗户主控单元2、…、窗帘窗户主控单元n；报警单元的数量与传感器单元相同，为m个，记为报警单元1、报警单元2、…报警单元m。3.根据权利要求1所述的一种远程控制窗帘及窗户的智能家居系统，其特征在于：远程控制模式包括如下步骤：步骤I：用户通过远程控制单元向主控单元发送远程控制模式指令及若干消息；其中，发送的若干信息包括但不限于窗帘开关、窗户开关、光强度检测输出与控制、窗帘温度检测输出与控制、报警信息是否输出与显示以及传感器测量值是否传输与显示；步骤II：主控单元接收到远程控制模式指令后启动传感器单元每间隔采集周期1采集各传感器信息，并持续接收远程控制单元发送来的若干信息以及传输传感器信息；步骤II中，采集信息周期1时间范围为1s到30分钟；采集的信息包括但不限于温度、湿度、有毒气体浓度、烟雾浓度、CO2浓度、水位信息及火焰信息；当传感器信息异常，异常的传感器信息被信息发收单元接收传送至紧急处理模块，对异常信息进行进一步判断后作出相应决策，具体为：步骤III：紧急处理模块依据信息发收单元传输来的传感器信息，进行对应操作：III.A若接收到的是光强度信息，则判断是否位于存储于学习模块输出的光强度范围内，若是，跳至III.B；否则紧急处理模块通过主控单元发送再次确认消息给远程控制单元，由用户确认是否需要实现此光强度，若是，跳至III.B；若否则用户输入新的光强度信息，跳至步骤II；III.B紧急处理模块经信息发收单元发送控制信息给对应窗帘窗户主控单元，对应窗帘窗户主控单元控制对应伺服电机及窗帘连接杆实现对应窗帘的敞开范围，跳至步骤II；III.C若接收到的是温度信息，则判断是否位于存储于学习模块输出的温度范围内，若是，跳至III.D；否则主控单元发送再次确认消息给远程控制单元，由用户确认是否需要实现温度，若是，跳至III.D；若否则用户输入新...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢继华，王兴华，李泽英，李睿浩，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11