一种家庭远程测控系统技术方案

本发明专利技术属于远程测控技术领域，具体涉及一种家庭远程测控系统。该系统包括控制终端、远端服务器、主站核心单元和受控节点；远端服务器用于处理和存储用户发送指令，以及对用户身份进行认证；主站核心单元用于接收用户通过所述移动终端以及互联网终端发送的命令，并将命令分发至所述受控节点；受控节点用于完成用户指定的控制以及检测操作。控制终端用于将用户命令发布至GSM网络或所述远端服务器。该系统自由度较高，允许用户自定制各个命令，以实现远程遥控和远程检测。本发明专利技术还为用户提供丰富的情景模式，用户可以自由设置触发条件及相应动作。本发明专利技术利用ZIGBEE技术实现设备间的交互，并对工作频点的选择和能量的分配进行了优化。本发明专利技术为用户提供了一个可视化的操作平台。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于远程测控
，具体涉及一种家庭控制和监测系统。
技术介绍
智能家电技术的普及吸引着越来越多的人走入其所营造的舒适而科技感十足的生活环境之中。网络的不断发展使得家电接入互联网成为可能，越来越多的家电可以接入 hternet，可以接受用户远程通过互联网发送的指令。然而，这其中蕴含着一些亟待解决的问题。其一，家电种类繁多，缺乏一种统一的管理模式和管理平台，使得不少人望而却步； 其二，现在用户家中普遍拥有的家电并不具有接入hternet功能，市场上也未掀起用具有 hternet接入功能的家电代替既有的旧家电的风潮。就目前而言，这些家电的普及化程度尚不高。本专利技术旨在解决这一系列的问题，通过为用户搭建一个远程测控系统，使得各种家电都可处于掌控之下。该系统可利用hternet和GSM网络接收用户发布命令，用户的选择比较自由，并且，只要用户所处位置具有hternet或GSM网络覆盖，都可以施行远程控制。在进行控制的同时，该系统也为家庭环境监控提供了一个信息平台，用户可以方便地通过手机和互联网浏览家中的情况。与此同时，本专利技术亦可以为家庭融入智能化的元素。用户可以方便快捷地设置各种情景模式，使系统在相应的情况下完成用户所规定的动作，如，用户可为房间设定温度阈值，并以此为参照对空调、取暖器等进行控制；用户亦可规定当系统检测到有闯入者时应采取何种动作。本专利技术充分利用日臻成熟的ZIGBEE技术，稳定、有效、可靠地在本地无线节点网络中传播用户所发布信息。为了延长整个系统可连续工作的时间，本专利技术采取了一定的方法，以降低无线节点网络所消耗的能量。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种家庭远程测控系统，为用户实施远程遥控提供一个统一的、可视化的平台，使用户可以不受地形和时间的局限，对家电进行遥控，同时，对家庭环境进行监测；更进一步地，系统提供几种智能情景模式供用户选择，用户亦可自由创建情景模式。本专利技术所提供的家庭远程测控系统，包括控制终端、远端服务器、主站核心单元和受控节点。其中所述远端服务器用于处理和存储用户发送指令，以及对用户身份进行认证； 所述主站核心单元用于接收用户通过所述移动终端以及互联网终端发送的命令，并将命令分发至所述受控节点；所述A类受控节点实现对家用电器、窗帘、灯具的控制；所述B类受控节点通过传感器对环境进行监测，用于完成用户指定的控制以及检测操作；所述控制终端用于将用户命令发布至GSM网络或所述远端服务器。本专利技术中，所述远端服务器包括用于存储用户指令的My SQL数据库，用于用户身份认证、用户权限查询、用户指令解析的PHP接口函数；本专利技术中，所述主站核心单元为本专利技术的中央处理单元，用于协调用户数据的流动。包括用于数据处理和任务调配的处理器(如单片机S3C2440)，用于接收用户利用所述移动终端发送信息的GSM模块，用于接收远端服务器数据的以太网模块，用于发送信息至所述受控节点的第一无线射频模块(ZIGBEE)。本专利技术中，所述受控节点分为A类受控节点和B类受控节点；所述A类受控节点为控制器单元，包括第一节点核心单元(如MSP430)，用于接收所述主站核心单元信息的第二无线射频模块(ZIGBEE)，用于控制红外型家电的红外收发模块，用于控制灯具的可控硅， 用于控制窗帘的机械单元；所述B类受控节点为传感器网络主节点，包括第二节点核心单元(如MSP430)，用于接收所述主站核心单元无线数据的第三无线射频模块(ZIGBEE)，该第三无线射频模块(ZIGBEE)用于采集各传感器当前信息，还包括温度传感器、人体热释电传感器、震动传感器、火焰传感器和光强传感器等。本专利技术中，所述控制终端具有接入GSM网络或者^ternet网络的能力。控制终端用于将用户命令发送至所述主站核心单元的移动终端和互联网终端；所述移动终端包括可发送信息至GSM网络的终端设备，所述互联网终端包括可接入互联网的设备，如笔记本电脑等。进一步，所述远端服务器采用如IIS等互联网基本服务架设，利用PHP等网络编程语言作为网页脚本语言，利用MySQL等数据库管理系统对用户数据进行管理。进一步，所述主站核心单元运行Linux操作系统，用于协调各个模块之间的通信。进一步，所述受控节点中，A类受控节点直接用市电(220V交流)进行供电，B类受控节点则用电池进行供电。进一步，所述受控节点中，A类受控节点利用红外收发模块对红外信息进行解调解码，可解调不同厂商的红外遥控制式，g卩，可适应不同品牌设备发射的红外码。更进一步地，所述远端服务器利用IIS进行架设，使用PHP语言嵌入网页HTML代码，以一种可视化的网页形式呈现于用户面前。使用PHP中的SOCKETS通信代码，可方便地与所述主站核心单元的以太网模块建立连接。数据打包成TCP数据包后，可以实现从所述主站核心单元至所述远端服务器的透传。对于用户而言，只需点击网页上相应的功能按钮， 便可快速完成远程控制操作。同时，所述远端服务器允许授权用户对数据库信息进行操作， 实现远程更改、删除已存在的数据库信息。而且，所述远端服务器可定时对用户信息进行备份，以防止出现意外情况造成用户信息丢失；允许用户远程请求备份。当远端服务器存储容量不够时，可寻找数据库中较长时间未访问的信息，并征询用户意见决定是否删除。所述主站核心单元使用GSM模块接收用户通过GSM网络发送的信息。为帮助用户节约通信资费，本专利技术允许用户在一条信息中包含多条控制指令。所述主站核心单元使用以太网模块进行网络数据包的发送和接收。若用户发现以太网模块出现问题，可通过移动终端进行远程配置以重新上电。所述主站核心单元利用工作于2. 4GHz频段上的ZIGBEE模块，对受控节点进行控制。所述A类节点由以下部件组成第一节点核心单元(MSP430)、第二无线射频模块 (ZIGBEE)、红外收发模块、可控硅、机械单元。所述A类节点利用红外收发模块完成红外码的甄别与解调、红外波发射的功能。所述A类节点还利用可控硅实现灯具等设备的开关控制，可以控制如灯具等设备的开和关，也可实现一定的调光功能。所述A类节点还利用机械装置对窗帘等进行控制。机械装置旋转方向可选，用户通过指定顺时针或逆时针便可将窗帘拉上或拉下。所述B类节点作为传感器网络主节点，用于汇总位于同一房间内用户指定传感器的信息。所述B类节点所控制的传感器节点，可监视房间情况。用户可为房间各个参数设置阈值。一旦发生异常，及时将数据馈送至传感器网络主节点。本专利技术所述的家庭远程测控系统，其有益效果在于充分利用GSM网络和 Internet网络具有的覆盖范围广、无地形限制、全天候的特点，使得用户可以通过移动终端或者控制终端发布命令，实施远程控制和监测。用户利用学习型红外遥控器，可以将各个红外遥控设备的红外码记录下来，系统将自动上传至远端服务器，并存入数据库中。用户可以自由地为各个房间、设备、操作命名，建立从用户命名到实际操作代码的一一映射关系，使用户不需要进行繁重的记忆工作；用户可远程得对系统进行重新上电操作，以保证系统运行的可靠性。用户可以方便地监测各个房间的环境参数，并可以设定阈值，一旦参数超过阈值，系统会及时通知用户；用户可直接连接至远端服务器，对数据库中的内容进行修改。所述远端服务器会自动备份数据，以保证数据的安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种家庭远程测控系统，其特征在于，所述系统包括控制终端、远端服务器、主站核心单元、Ａ类受控节点和Ｂ类受控节点；所述远端服务器用于处理和存储用户发送指令，以及对用户身份进行认证；所述主站核心单元用于接收用户通过所述移动终端以及互联网终端发送的命令，并将命令分发至所述受控节点；所述Ａ类受控节点实现对家用电器、窗帘、灯具的控制；所述Ｂ类受控节点通过传感器对环境进行监测，用于完成用户指定的控制以及检测操作；所述控制终端用于将用户命令发布至ＧＳＭ网络或所述远端服务器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赟，陈晨，黄跃斌，曾晓洋，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31