一種基於氣味檢測實現撤防的系統及方法
2023-08-03 05:46:56 1
一種基於氣味檢測實現撤防的系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於氣味檢測實現撤防的系統及方法，該系統包括撤防裝置、網關設備及雲端伺服器，該撤防裝置通過網關設備與雲端伺服器進行數據傳輸，該撤防裝置包括：氣味檢測單元、控制單元及無線通信單元，上述的氣味檢測單元對撤防裝置周邊的人體氣味進行採集，並將採集信息發送至雲端伺服器進行身份識別，判斷合法後則雲端伺服器發出撤防控制指令，經由網關設備後各設備執行撤防動作。本發明的系統及方法無需人工操作即可實現自動撤防動作。
【專利說明】—種基於氣味檢測實現撤防的系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及安防領域，尤其指一種基於人體氣味檢測實現撤防的系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著物聯網行業的迅猛發展，各式各樣的智能物聯網系統及產品已經步入了一些用戶的生活中，如:智能家居、智能交通、智能醫療、智能農業等。物聯網實現了「人物互聯」、「物物互聯」的生活方式，達到了智能化的生活，用戶僅通過一部行動裝置終端即可掌控「萬物」。
[0003]雖說上述的各領域的物聯網系統已經使得用戶達到了智能化的生活，但是也存在著一些缺陷，例如:在智能家居領域，用戶可通過行動裝置終端對智能家居系統中的開關、插座、安防產品等進行控制，同時用戶在家中也可直接操作上述產品完成控制動作，這樣就帶來一些缺陷，當不法分子非法進入用戶家中後可對家中的開關、插座等產品進行控制，這樣給不法分子的犯罪行為帶來了便利；此外，用戶回到家中後需要對安防設備進行撤防，而用戶每次要控制家中任意一個家居設備時都需在行動裝置終端(手機、平板電腦等)的操作界面上點擊軟體程序並輸入帳號密碼，然後進行相應的操作，步驟上有些繁瑣，讓智能化的物聯網生活變得不那麼智能。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種基於氣味檢測實現撤防的系統及方法，以解決現有的安防系統中需要手動或者操作行動裝置終端進行撤防動作，讓智能化的物聯網生活變得非智能化的問題。
為達到上述目的，本發明的一種基於氣味檢測實現撤防的系統，包括撤防裝置、網關設備及雲端伺服器，該撤防裝置通過網關設備與雲端伺服器進行數據傳輸，該撤防裝置包括:氣味檢測單元、控制單元及無線通信單元，其中:
所述的氣味檢測單元用於採集靠近上述撤防裝置的人體氣味並將採集到的氣味信息數據轉換為電信號傳輸給控制單元；
所述的控制單元用於控制無線通信單元發送上述轉換後的人體氣味信息數據信號至上述網關設備；
所述的無線通信單元用於與上述網關設備之間進行數據信息的傳送；
所述的雲端伺服器，用以存儲授權用戶氣味信息數據，並可將接收到的人體氣味信息與其內存儲的授權用戶氣味信息數據進行比對，並根據得到身份比對信息後發出相應的指令信息。
[0005]較佳地,上述無線通信單元與網關設備通過ZigBee、Z-wave> wifi或藍牙通信協議進行數據傳輸。
[0006]較佳地，上述撤防裝置還包括:存儲單元，其內預先存儲有授權用戶氣味信息數據；對比單元，用於將採集到的氣味信息數據與存儲單元預先存儲的授權用戶氣味信息數據進行分析比對，並進行用戶身份識別。
[0007]較佳地，上述的撤防裝置上還設有一個布防按鍵，其與上述控制單元相連接，用以發出布防信號。
[0008]較佳地，上述的氣味檢測單元由若干數目的氣敏傳感器構成，其將採集的氣體種類及濃度有關的信息轉換成電信號。
[0009]本發明還提供一種基於氣味檢測實現撤防的方法，包括以下步驟:
步驟101:氣味檢測單元採集靠近裝置的人體的氣味並將採集到的氣味信息數據轉換為電信號傳輸給控制單元；
步驟102:控制單元控制無線通信單元將接收到的人體氣味信息數據發送至網關設備，並由網關設備傳輸至雲端伺服器；
步驟103:雲端伺服器將接收到的人體氣味信息數據與其內存儲的授權用戶氣味信息數據進行特徵比對，判斷該氣味對應的用戶是否為授權用戶，若「是」授權用戶，則進入下一步驟104 ;若「否」即不是授權用戶，則進入步驟105 ；
步驟104:雲端伺服器根據得到的比對結果信息產生一撤防控制指令信息，並將該撤防控制指令信息通過數據網絡傳輸至網關設備，由網關設備發送撤防指令至各安防設備，結束；
步驟105:雲端伺服器將比對得到的結果信息發送至授權的移動控制終端或安防中心，結束。
[0010]較佳地，上述步驟101前還包括步驟100:控制單元接收到一布防指令信號後，其控制氣味檢測單元對附近的氣味信息數據進行實時採集。
[0011]本發明的基於氣味檢測實現撤防的系統及方法，應用於安防領域時，通過撤防裝置中的氣味檢測單元採集該裝置附近的氣味信息數據，若採集到的氣味信息數據為授權用戶的合法氣味信息數據，則雲端伺服器可產生一撤防控制指令信號，實現系統中各安防設備的撤防動作；若採集到的氣味信息數據非授權用戶的合法氣味信息數據，則雲端伺服器發送報警通知至授權的移動控制終端或安防中心，以便第一時間實現預警通知。
[0012]此外，本發明的基於氣味檢測實現撤防的系統中，當網關設備與雲端伺服器無法連接時，撤防裝置可通過其內設有的對比單元將採集到的人體氣味信息數據與存儲單元內存儲的授權用戶的合法氣味信息數據進行比對，判斷是否為授權用戶，若「是」，則上述控制單元發出撤防控制指令信號，並由網關設備傳輸至各安防設備。
[0013]本發明的有益效果:
有效地將人體氣味檢測技術與物聯網技術相結合，實現了智能化的無線控制，通過檢測到的氣味信息數據即可完成安防系統中的撤防等動作，無需手動操作或通過行動裝置終端進行操作，實現了真正意義上的智能化、自動化的生活，此外，通過採用人體氣味檢測技術更進一步提高了整個系統的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1繪示本發明基於氣味檢測實現撤防的系統的結構框圖；
圖2繪示本發明基於氣味檢測實現撤防的系統中撤防裝置的結構框圖；
圖3繪示本發明基於氣味檢測實現撤防的系統於較佳實施例中撤防裝置的結構框圖； 圖4繪示本發明基於氣味檢測實現撤防的方法於第一實施例的流程圖；
圖5繪示本發明基於氣味檢測實現撤防的方法於第二實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]為了便於本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容並非對本發明的限定。
[0016]參照圖1、圖2所示，本發明一種基於氣味檢測實現撤防的系統，包括撤防裝置10、網關設備20及雲端伺服器30，該撤防裝置10通過網關設備20與雲端伺服器30進行數據傳輸，該撤防裝置10包括:氣味檢測單元101、控制單元102及無線通信單元103，其中:
所述的氣味檢測單元101用於檢測靠近上述撤防裝置10的人體氣味並將採集到的氣味信息數據轉換為電信號傳輸給控制單元102 ；
所述的控制單元102用於控制無線通信單元103發送上述轉換後的人體氣味信息數據至上述網關設備20 ；
所述的無線通信單元103用於與上述網關設備20之間進行數據信息的傳送；
所述的雲端伺服器30(具體表現為塔式伺服器、機架式伺服器、或刀片伺服器等市面上所應用的硬體伺服器，其內設有硬碟、處理器、內存、網卡等硬體設備及相配套的軟體程序，可獨立完成各種程序的運算，並進行數據的存儲)，用以存儲授權用戶氣味信息數據，並可將接收到的人體氣味信息與其內存儲的授權用戶氣味信息數據進行比對，並根據得到身份比對信息後發出相應的指令信息，該指令信息包括:撤防指令信息及預警通知信息。
[0017]此外，上述的撤防裝置10內還設有供電單元，可以為電池供電，也可選為市內交流電供電，此處為現有技術人員很容易得知的技術問題，並非本申請關鍵技術要點，故 申請人:在此不加以詳細說明。
[0018]於較佳實施例中，其應用於智能家居系統中，本發明的基於氣味檢測實現撤防的系統包括:撤防裝置10、網關設備20及雲端伺服器30，具體為:撤防裝置10設於家中進戶門附近(於其他實施例中，該撤防裝置10也可與門禁電話一體設計)，其內設有:氣味檢測單元101由若干數目的氣敏傳感器構成，其將採集的氣體種類及濃度有關信息轉換為電信號，常用的氣敏傳感器包括:金屬氧化物半導體傳感器、石英晶體微天平傳感器、導電聚合物傳感器、聲表面波傳感器之一或組合，用於採集靠近撤防裝置10的人體氣味並將採集的氣味信息數據轉換為電信號傳輸給控制單兀102 ;控制單兀102優選為ZigBee模塊，內嵌支持ZigBee協議棧，並且內部集成增強型8051核心，具備較高的加密性，如CC2530晶片等；無線通信單元103與上述控制單元102 —體設計，集成於上述的控制單元102上，用於與上述網關設備20之間進行數據信息的傳送；網關設備20可直接通過連接網線或連接路由器與網際網路橋接，即連通雲端伺服器30 ;雲端伺服器30為一個系統運算處理中心，由硬體電腦伺服器及配套軟體構成，採用微處理器為運算控制核心，可對接收到的人體氣味信息數據與內部存儲的授權用戶氣味信息數據進行分析、對比，並根據比對結果信息發出相應的控制指令，當判斷得到接收到的為合法授權用戶信息則發出撤防控制指令信息；當判斷得到接收到的為非授權用戶信息，則發出預警通知到一個預先存儲的授權行動裝置終端或安防中心，也可無動作。
[0019]較佳地，上述的撤防裝置101上還設有一個布防按鍵，其與上述控制單元102相連接，用以發出布防信號，當用戶觸發該布防按鍵後，控制單元102接收一觸發指令信號，並將該觸發指令信號通過無線通信單元103發送至網關設備20，最終傳輸至雲端伺服器30，再由雲端伺服器30發出布防指令，實現布防操作。
[0020]上述的氣味檢測單元101內設有:特徵提取模塊，其對上述轉換後的電信號進行特徵提取，獲得人體氣味特徵信息，該特徵提取模塊可以根據預先設定的特徵模式進行提取，即根據陣列信號的分布規律，對陣列信號進行特徵提取，因氣味檢測單元101採集氣味信息時會採集撤防裝置10周邊所有的氣味信息數據，如:空氣中其他物質的氣味、人體身上香水的氣味等，此時為了使檢測數據更清晰、準確，該特徵提取模塊可從採集到的氣味信息數據中提取人體特有體味氣味信息數據。
[0021]此外，上述的雲端伺服器內存儲有犯罪分子的氣味信息數據，雲端伺服器在接收到的氣味信息數據後可與其內存儲的犯罪分子的氣味信息數據進行比對分析，並判斷採集到氣味對應的用戶是否為犯罪分子，並將比對結果信息發送至安防中心，這樣安防人員可第一時間得知犯罪分子的活動區域，方便抓捕。需要說明的是，上述的雲端伺服器內存儲有任何一個用戶的個人身份信息(可以理解為每個國家的公民在各自的安全部門均記載有個人的身份信息並存儲在網際網路伺服器中)，且該雲端伺服器內存儲的犯罪分子的人體氣味信息數據設於單獨資料庫中，這樣雲端伺服器在進行身份比對時減小了信息處理的負荷量，提高了身份比對的工作效率。
[0022]參照圖3所示，較佳地，上述撤防裝置10還包括:存儲單元，為一個存儲晶片，其內預先存儲有授權用戶氣味信息數據，如家中主人的氣味信息數據，即擁有撤防動作權限的用戶；對比單元，用於將採集到的氣味信息數據與存儲單元預先存儲的授權用戶氣味信息數據進行分析比對，並進行用戶身份識別，判斷採集到氣味信息數據對應的用戶是否為授權用戶，於實施例中具體表現為:控制單元102會通過無線通信單元103實時偵測網關設備20與雲端伺服器30的連接狀態，一旦用戶家中網關設備20與雲端伺服器30失去連接(如電信網絡欠費、網絡故障等問題)，則控制單元102會控制對比單元實時將氣味檢測單元101採集到的氣味信息數據與存儲單元預先存儲的授權用戶氣味信息數據進行比對，判斷是否為授權用戶，並發送比對信息給控制單元102，若判斷得到「是」授權用戶，則控制單元102發出撤防控制指令至網關設備20，最終實現撤防動作。
[0023]於其他實施例中，上述無線通信單元103與網關設備20通過Z_wave、wifi或藍牙通信協議進行數據傳輸。
[0024]參照圖4所示，本發明的基於氣味檢測實現撤防的方法，於第一實施例中，包括步驟具體如下:
步驟100:初始時，用戶可通過撤防裝置進行授權用戶的人體氣味採集，氣味檢測單元將採集到的氣體種類及濃度信息轉換為電信號，藉由網關設備發送至雲端伺服器進行存儲，即存儲家中能夠控制實現撤防的主人的人體氣味信息；當控制單元接收到一布防信號(此處的布防信號可為用戶通過行動裝置終端連接雲端伺服器後進行布防，也可為用戶通過按動撤防裝置上設有的布防按鍵進行布防動作)後，其控制氣味檢測單元對附近的氣味信息數據進行實時採集；
步驟101:氣味檢測單元採集靠近撤防裝置的人體氣味並將採集的氣味信息數據轉換為電信號傳輸給控制單元，具體表現為:撤防裝置上設有的氣味檢測單元由若干數目的氣敏傳感器構成，採集撤防裝置附近位置的人體氣味信息，並將採集的氣體種類及濃度有關信息轉換為電信號，傳輸至控制單元，常用的氣敏傳感器包括:金屬氧化物半導體傳感器、石英晶體微天平傳感器、導電聚合物傳感器、聲表面波傳感器之一或組合，較佳地，為了使檢測數據更清晰、準確，本實施例中本發明的氣味檢測單元還包括特徵提取模塊，其對上述轉換後的電信號進行特徵提取，獲得人體氣味特徵信息，因氣味檢測單元採集氣味信息時會採集撤防裝置周邊所有的氣味信息數據，經過該特徵提取模塊提取後可分離出需要的人體的氣味信息數據，進而提高人體氣味特徵的識別率；
步驟102:控制單元將接收到的轉換後的人體氣味信息數據進行分析、處理後控制無線通信單元將所述的人體氣味信息數據通過ZigBee通信發送至網關設備，再傳輸至雲端伺服器，網關設備可通過網線直接連接網際網路或通過橋接一個路由器設備後連接網際網路，進而連接至雲端伺服器；
步驟103:雲端伺服器將接收到的上述步驟102中的人體氣味信息數據與其內預先存儲授權用戶的人體氣味信息數據進行特徵比對，判斷該氣味對應的用戶是否為授權用戶，若「是」則進入下一步驟104 ;若「否」則進入步驟105 ；
步驟104:雲端伺服器產生一撤防控制指令，該撤防控制指令具體指將智能家居系統中的各設備進行解鎖動作，只有解鎖後用戶才可以對智能家居系統中的某一設備進行控制，例如:布防後，用戶無法通過控制牆面的開關按鍵實現對燈的控制，只有接到撤防控制指令信號進行解鎖後，用戶才能通過牆面開關按鍵實現對燈的控制，此處的燈也可換為其他電器設備；
步驟105:雲端伺服器產生一預警通知信號，並將該預警通知信號發送至預先設置的授權的行動裝置終端或安防中心，以實現第一時間的安全預警通知，這樣用戶可在第一時間得知家中有陌生人闖入，此時用戶可通過智能家居系統中的安防監控設備進行陌生人的圖像採集，雲端伺服器可將監控設備採集到的圖像或視頻文件通過網際網路發送給行動裝置終端或安防中心，這樣用戶不僅可在第一時間接到預警通知，還可查看闖入者的圖像或視頻，已得知闖入者的身份，更可為安防中心提供犯罪分子的身份圖像信息。
[0025]參照圖5所示，本發明的基於氣味檢測實現撤防的方法，於第二實施例中，控制單元通過無線通信單元對網關設備與雲端伺服器的連接狀態進行實施監測，當二者中斷連接，則包括步驟具體如下:
步驟200:初始時，用戶可通過撤防裝置進行授權用戶的人體氣味採集，氣味檢測單元將採集到的氣體種類及濃度信息轉換為電信號，並由控制單元控制存儲至存儲單元內，即存儲家中能夠控制實現撤防的主人的人體氣味信息；
步驟201:氣味檢測單元採集靠近撤防裝置的人體氣味並將採集的氣味信息數據轉換為電信號傳輸給控制單元，具體表現為:撤防裝置上設有的氣味檢測單元由若干數目的氣敏傳感器構成，採集撤防裝置附近位置的人體氣味信息，並將採集的氣體種類及濃度有關信息轉換為電信號，傳輸至控制單元，常用的氣敏傳感器包括:金屬氧化物半導體傳感器、石英晶體微天平傳感器、導電聚合物傳感器、聲表面波傳感器之一或組合；為了使檢測數據更清晰、準確，本實施例中的氣味檢測單元還包括特徵提取模塊，其對上述轉換後的電信號進行特徵提取，獲得人體氣味特徵信息，因氣味檢測單元採集氣味信息時會採集撤防裝置周邊所有的氣味信息數據，經過該特徵提取模塊提取後可分離出需要的人體的氣味信息數據，進而提聞人體氣味特徵的識別率；
步驟202:撤防裝置中的對比單元將採集到的氣味信息數據與存儲單元預先存儲的授權用戶氣味信息數據進行分析比對，進行用戶身份的識別，判斷採集到氣味信息數據對應的用戶是否為授權用戶，於實施例中具體表現為:控制單元會通過無線通信單元實時偵測網關設備與雲端伺服器的連接狀態，一旦用戶家中網關設備與雲端伺服器失去連接(如電信網絡欠費、網絡故障等問題)，則控制單元會控制對比單元實時將氣味檢測單元採集到的氣味信息數據與存儲單元預先存儲的授權用戶氣味信息數據進行比對，判斷是否為授權用戶，若「是」授權用戶則進入下一步驟203 ;若「否」則結束；
步驟203:對比單元將比對結果信息發送給控制單元，控制單元根據該比對結果信息產生一撤防控制指令信號，並發送給網關設備，再由網關設備控制智能家居系統中的各設備進行解鎖(網關設備與智能家居系統中的各設備通過ZigBee、Z-wave> wifi或藍牙通信協議進行數據傳輸)，最終實現撤防動作，進而實現對各電器、設備的控制，例如:布防後，用戶無法使用牆面上的插座，只有接到撤防控制指令信號進行解鎖後，用戶才能使用牆面插座對相應的設備供電，此處的插座也可換為其他電器設備。
[0026]本發明具體應用途徑很多，可應用智能家居、智能工業、智能樓宇等領域，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種基於氣味檢測實現撤防的系統，其特徵在於，包括撤防裝置、網關設備及雲端伺服器，該撤防裝置通過網關設備與雲端伺服器進行數據傳輸，該撤防裝置包括:氣味檢測單元、控制單元及無線通信單元，其中: 所述的氣味檢測單元用於採集靠近上述撤防裝置的人體氣味並將採集到的氣味信息數據轉換為電信號傳輸給控制單元； 所述的控制單元用於控制無線通信單元發送上述轉換後的人體氣味信息數據至上述網關設備； 所述的無線通信單元用於與上述網關設備之間進行數據信息的傳送； 所述的雲端伺服器，用以存儲授權用戶氣味信息數據，並可將接收到的人體氣味信息與其內存儲的授權用戶氣味信息數據進行比對，並根據得到身份比對信息後發出相應的指令信息。
2.根據權利要求1所述的基於氣味檢測實現撤防的系統，其特徵在於，上述無線通信單元與網關設備通過ZigBee、Z-wave、wifi或藍牙通信協議進行數據傳輸。
3.根據權利要求1所述的基於氣味檢測實現撤防的系統，其特徵在於，上述撤防裝置還包括:存儲單元，其內預先存儲有授權用戶氣味信息數據；對比單元，用於將採集到的氣味信息數據與存儲單元預先存儲的授權用戶氣味信息數據進行分析比對，並進行用戶身份識別。
4.根據權利要 求1所述的基於氣味檢測實現撤防的系統，其特徵在於，上述的撤防裝置上還設有一個布防按鍵，其與上述控制單元相連接，用以發出布防指令信號。
5.根據權利要求1所述的基於氣味檢測實現撤防的系統，其特徵在於，上述的氣味檢測單元由若干數目的氣敏傳感器構成，其將採集的氣體種類及濃度有關的信息轉換成電信號。
6.根據權利要求1所述的基於氣味檢測實現撤防的系統，其特徵在於，上述的氣味檢測單元內設有:特徵提取模塊，其對上述轉換後的電信號進行特徵提取，獲得人體氣味特徵信息。
7.一種基於氣味檢測實現撤防的方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟101:氣味檢測單元採集靠近裝置的人體的氣味並將採集到的氣味信息數據轉換為電信號傳輸給控制單元； 步驟102:控制單元控制無線通信單元將接收到的人體氣味信息數據發送至網關設備，並由網關設備傳輸至雲端伺服器； 步驟103:雲端伺服器將接收到的人體氣味信息數據與其內存儲的授權用戶氣味信息數據進行特徵比對，判斷該氣味對應的用戶是否為授權用戶，若「是」授權用戶，則進入下一步驟104 ;若「否」即不是授權用戶，則進入步驟105 ； 步驟104:雲端伺服器根據得到的比對結果信息產生一撤防控制指令信息，並將該撤防控制指令信息通過數據網絡傳輸至網關設備，由網關設備發送撤防指令至各安防設備，結束； 步驟105:雲端伺服器將比對得到的結果信息發送至授權的移動控制終端或安防中心，結束。
8.根據權利要求7所述的基於氣味檢測實現撤防的方法，其特徵在於，上述步驟101前還包括步驟100:控制單元接收到一布防指令信號後，其控制氣味檢測單元對附近的氣味信息數據進行實 時採集。
【文檔編號】G05B19/418GK104007711SQ201310059081
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月25日 優先權日:2013年2月25日
【發明者】朱俊崗, 朱峰, 朱俊嶺, 餘建美 申請人:南京物聯傳感技術有限公司