实现家居智能化的一种系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了实现家居智能化的一种系统及方法，能实现包括个人健康及医疗等信息在内的家庭财物管理的智能化。该系统包括人机交互设备和传感设备，其中人机交互设备包括处理单元、存储单元、通信单元、音频单元、电源单元，还可包括显示单元和摄像单元，其中传感设备包括处理单元、存储单元、传感单元、通信单元、电源单元。该系统还可以扩大，扩大的系统还包括中央控制器，中央控制器包括处理单元、存储单元、通信单元和电源单元。该方法包括以下步骤：a.建立数据库；b.输入各种信息至数据库中；c.建立各传感设备与人机交互设备的联系，建立人机交互设备与中央控制器的联系；d.传感设备检测储物装置或空间门被打开，发送开门信号至人机交互设备；e.人机交互设备收到开门信号后的运行过程；f.关闭各种储物装置或空间门时传感设备检测到门被关闭，发送关门信号至人机交互设备；g.人机交互设备收到关门信号后的运行过程。

A system and method to realize home intelligence

【技术实现步骤摘要】
实现家居智能化的一种系统及方法
本专利技术涉及到物联网
，具体涉及一种实现家居智能化的系统及方法。
技术介绍
智能家居以物联网技术为基础，目的是实现家居智能化。虽然此概念已经提出有多年了，现在市场上也出现了很多各种各样的智能家居产品和解决方案，但我们也看到还没有一家能够实现家居真正的智能化，特别是还没有一家提出过家庭财物管理包括个人健康及医疗等信息管理智能化的理念，自然也就没有这样的产品出现了，但其实人们对此的需求是一种很迫切的刚需。现实中我们每个人都会经常遇到东西要用时找不到的情况，以及东西放久了忘记放在哪里了甚至脑海中根本就没有放过某东西的印象的情况，或到商场超市等处买东西忘了要买什么不需要买什么的情况，会因为找不到要找的东西而沮丧，甚至会在急需要用时因找不到而抓狂；也可能会遇到就医时忘了带病历及影像等医疗档案而又记不清曾经有过哪些症状诊断情况怎样及有哪些药物过敏等等情况而影响就诊；因此，实现包括健康及医疗信息等在内的家庭财物管理的智能化是非常有用的也是非常必要的。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术提出一种实现家居智能化的系统和方法，让人们切身感受到家庭财物管理包括健康及医疗信息等管理智能化后所带来的便利、快捷、新奇和智能。该家居智能化系统由人机交互设备和传感设备组成，还可以扩大系统，该扩大的系统包括中央控制器。人机交互设备包括处理单元、存储单元、通信单元、音频单元、电源单元，还可包括显示单元，还可包括摄像单元，各单元都与处理单元相连；其中通信单元包括WiFi、ZigBee、蓝牙、Zwave等短距无线模块中的一种或多种，还可以包括4G等远距无线模块中的一种或多种，还可包括有线网口；其中显示单元可以配触摸屏。软件系统中包括语音模块，还可包括数据库，还可包括扫码程序或/和物品识别程序，其中语音模块还可包括声纹识别程序。传感设备包括处理单元、存储单元、传感单元、通信单元、电源单元，各单元都与处理单元相连，其中传感单元包括光传感器，也可使用或加上加速度等传感器，通信单元可采用ZigBee、蓝牙、Zwave等短距模块中的一种。中央控制器包括处理单元、存储单元、通信单元和电源单元，各单元都与处理单元相连，其中通信单元包括WiFi等短距模块中的一种或多种、还可以包括4G等远距模块中的一种或多种，还可包括有线网口；软件系统中包括数据库。该家居智能化系统中人机交互设备放置在所需的房间或位置，传感设备放置在各种储物装置或空间（如各种柜子、箱子、抽屉、冰箱、储物间等等）的门内壁等地方，在扩大的系统中中央控制器放在客厅或靠近上网设备的地方。人机交互设备和传感器设备配套工作，都可以有多个，各传感设备与同一房间或位置或就近的人机交互设备以一对一或多对一的方式通信，在扩大的系统中人机交互设备与中央控制器以一对一或多对一的方式通信。我们事先在人机交互设备或中央控制器建立家庭财物数据库，把各种储物装置或空间的类别等信息（比如衣柜、橱柜、冰箱等等），每个储物装置或空间的具体形状和构造等信息（比如每个柜子有几个柜门或隔间，每个柜门或隔间是按从上到下从左到右还是按什么顺序编号以及具体的编号等等），以及其所放置的房间或位置，输入数据库中；把每个传感设备的具体安放位置输入数据库中；并把家庭已有的财物信息输入数据库中，比如类别、品名、数量，生产时间、购物时间及地点、购物费用等等，以及其它各种在家以外的消费情况、我们的身体健康信息、医疗档案等等各种数据也输入数据库中，我们可以在任何时间地点与系统交流查询以上各种信息，这样其实就已经实现了家居智能化的简化版本。我们可以在数据库中建立个人专用物品和信息的有关表格，用于管理个人物品和信息，也可建立个人专用数据库。当我们打开和关闭各种储物装置或空间的门时，传感设备检测到这种动作，判断我们是确实要使用储物装置拿取东西，还是误开闭或其它情况，例如仅仅看了一眼发现没有要找的东西就关闭门；当判断为确实要使用时发出开门信号至人机交互设备，操作完毕关闭各种储物装置门时发出关门信号至人机交互设备。人机交互设备收到开门信号后启动语音模块与我们进行对话交流，并运行数据库程序，识别我们是对哪个储物装置的哪个具体地方准备进行操作，还可启动扫码程序或/和物品识别程序，自动识别物品的种类和数量并自动记录。在扩大的系统中人机交互设备收到开门信号后启动语音模块与我们对话交流，并联系中央控制器，由中央控制器运行数据库程序，识别我们是对哪个储物装置的哪个具体地方准备进行操作，人机交互设备收到开门信号后还可启动扫码程序或/和物品识别程序。当人机交互设备与我们对话交流时，询问我们是否要放入还是要取出或找东西，是什么东西，东西的数量是多少等等，当我们找不到时能告诉我们东西放在哪里。当我们操作完毕关闭各种储物装置门时传感设备会发出关门信号至人机交互设备，人机交互设备询问我们是否操作已完成，当我们回答已完成时询问我们放入了什么东西、各东西的数量及其放置的具体位置等信息，或询问拿出的东西的种类、数量及拿出某东西取用部分后又放回去的东西的拿出部分的数量或比例及其放回的位置等信息，并自动记录包括日期时间在内的本次操作的所有信息，同时更新数据库中的相应数据。我们有可能在拿放操作完成后未关好门甚至是忘了关门就离开了，如果是冰箱的话会引起冰箱持续运行耗电量大增、食物变质和压缩机受损等问题，如果是其它储物装置的话可能会误以为家里被盗了；为了防止此类情况出现，可以对该类情况进行判断。我们可以事先定几个拿放东西操作的时间值，这些定值应该基本涵盖了大部分的操作行为。人机交互设备会根据我们所说的要拿放的东西的种类和数量预估操作将会在某个定值内完成，并从我们说完后开始计时；当超过该定值仍未收到关门信号时会询问我们操作完毕没有，若我们回答说还没有则延时一段时间再问（延时时间为比该预估定值小的某个值，可以是最接近的某个定值，也可以是其它值），若我们回答说已操作完成，则判断该门处于未关闭状态或传感设备工作不正常，会询问我们该门是否未关好或其内的传感设备是否没电了或发生了故障，并在我们进行检查发现传感设备工作不正常的具体情况后记录包括日期时间在内的具体信息；若询问没有得到我们的回应，则会继续询问，若仍未得到回应则会向手机等移动设备发出关门出现异常的消息，在扩大的系统中通过中央控制器发出此消息。预估的时间和延时的时间会被系统记录并用于深度学习以便今后更准确。人机交互设备的语音模块里面可以包含声纹识别程序，在与我们语音交流时调用声纹识别程序识别我们的身份，这样会更有感情的与我们交流和更快捷的查询我们的个人物品和信息。我们可能有个人隐私的需求，比如某些个人物品不希望家里其他人知道放在哪里，在这种情况下，我们可以启用隐私保护；如我们告诉设备我们放入的东西只能我们本人才能知道时，系统在数据库中个人专用数据表中或专用数据库中做好记录，这样其他人询问系统时系统就不会告诉。如果如有必要，我们可以预先设定在语音交流的同时点亮显示屏显示我们要操作的储物装置的库存信息，也可以随时跟人机交互设备说屏幕显示，这样我们可以通过触摸屏与人机交互设备交流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种家居智能化系统，其特征在于，该系统由人机交互设备和传感设备组成，两者配套工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种家居智能化系统，其特征在于，该系统由人机交互设备和传感设备组成，两者配套工作。


2.如权利要求1所述的家居智能化系统，其特征在于，人机交互设备和传感设备可有多个，传感设备放置在各种储物装置或空间的门内壁等地方，人机交互设备放置在所需房间或位置，各传感设备与同一房间或位置或就近的人机交互设备以一对一或多对一的方式通信。


3.如权利要求1所述的家居智能化系统中的人机交互设备，其特征在于，包括处理单元、存储单元、通信单元、音频单元、电源单元，还可包括显示单元、显示单元可以带触摸屏，还可包括摄像单元，各单元都与处理单元相连；其中通信单元包括WiFi、ZigBee、蓝牙、Zwave等短距通信模块中的一种或多种，还可包括4G等远距通信模块中的一种或多种；软件系统中包含语音模块和数据库，还可包括扫码程序或/和物品识别程序，其中语音模块可以包含声纹识别程序。


4.如权利要求1所述的家居智能化系统中的传感设备，其特征在于，包括处理单元、存储单元、传感单元、通信单元、电源单元，各单元都与处理单元相连；其中传感单元采用光传感器或/和加速度传感器，通信单元采用ZigBee、蓝牙、Zwave等短距通信模块中的一种。


5.如权利要求1所述的家居智能化系统，其特征在于，还可扩展为包括中央控制器在内的更大的系统，在扩大的系统中人机交互设备与中央控制器以一对一或多对一的方式通信，传感设备、人机交互设备和中央控制器配套工作；中央控制器放在方便接入互联网的地方，人机交互设备软件系统中不含数据库。


6.如权利要求5所述的家居智能化系统中的中央控制器，其特征在于，包括处理单元、存储单元、通信单元和电源单元，各单元都与处理单元相连；其中通信单元包括WiFi等短距模块中的一种或多种，还可以包括4G等远距模块中的一种或多种，还可包括有线网口；软件系统中包含数据库。


7.如权利要求1或5所述的家居智能化系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.建立数据库，可以在数据库中建立个人专用的有关表格，用于个人物品和信息的管理，也可以建立个人专用数据库；
b.把各种储物装置或空间的类别、形状和构造等信息，以及其所放置的房间或位置信息，输入数据库中，把每个传感设备的具体安放位置输入数据库中，把家庭已有财物的各项信息输入数据库中，还可以把个人健康数据和医疗档案等其它信息也输入数据库中；
c.建立各传感设备与其所在房间或位置的人机交互设备之间的一对一或多对一的联系，在扩大的系统中还建立人机交互设备与中央控制器之间的一对一或多对一的联系；
d.传感设备检测储物装置或空间门被打开，然后发送开门信号至人机交互设备；
e.人机交互设备收到开门信号后启动语音模块与我们进行对话交流，并运行数据库程序，识别我们是对哪个储物装置的哪个具体地方准备进行操作，还可启动扫码程序或/和物品识别程序进行物品的自动识别和记录；在扩大的系统中人机交互设备收到开门信号后启动语音模块与我们对话交流，并联系中央控制器，由中央控制器运行数据库程序，识别我们是对哪个储物装置的哪个具体地方准备进行操作，人机交互设备在收到开门信号后还可启动扫码程序或/和物品识别程序；
f.操作完成关闭各种储物装置或空间门时传感设备检测到门被关闭，然后发出关门信号至人机交互设备；

【专利技术属性】
技术研发人员：朱保东，
申请(专利权)人：朱保东，
类型：发明
国别省市：北京;11