物聯網智能家居信息系統的製作方法
2023-05-25 12:35:21
專利名稱：物聯網智能家居信息系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種物聯網信息系統，尤其是涉及一種物聯網智能家居信息系統。
背景技術：
物聯網，簡稱M2M，是一個紅極一時的概念，它的最早提出是在1999年。定義為 把所有物品通過信息傳感設備與網際網路連接起來，實現智能化識別和管理。按照現在的標準定義，物聯網所應用的信息傳感設備包括射頻識別裝置、紅外感 應器、全球定位系統、雷射掃描器等裝置。它們與網際網路相結合，可以實現所有物品的遠程 感知和控制，由此生成一個更加智慧的生產生活體系。它比現行的網際網路更為龐大，廣泛用 於智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防、工業監測、老人護理、個 人健康等多個領域。物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施，它具有基於標準和互操作通信協議的自 組織能力，其中物理的和虛擬的「物」具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口， 並與信息網絡無縫整合。物聯網將與媒體網際網路、服務網際網路和企業網際網路一道，構成未來 網際網路。上面所提到的「物」要滿足以下條件才能夠被納入「物聯網」的範圍要有相應信 息的接收器；要有數據傳輸通路；要有一定的存儲功能；要有CPU ；要有作業系統；要有專 門的應用程式；要有數據發送器；遵循物聯網的通信協議；在世界網絡中有可被識別的唯
一編號。目前市場上推廣的產品存在以下缺點1、智能家居終端被動管理。2、需要發送簡訊和電話激活。3、不能把安防和家居管理完全結合，不能實現真正的智能化。4、通信時延、圖像效果、指令單一、功能缺陷等問題比較突出。5、設備購置費用高。6、維護、使用費用高。
發明內容
本發明提供了一種物聯網智能家居信息系統以解決上述問題中所存在的不足之 處。為了解決以上技術問題，本發明採用的技術方案是一種物聯網智能家居信息系 統，它由終端設備系統、安全傳輸系統、信息管理系統、應用系統組成；終端設備系統由硬體子平臺、系統和軟體子平臺、物聯網子平臺、3G子平臺、輸入 輸出子平臺組成，採用精巧的智能化設計，包含了工業自動化技術、智能技術和網絡通信技 術，實現了兩網融合；物聯網子平臺由紅外、藍牙，RFID，RS232，RS485，RJ45，USB，DB9, DB25常用串行接口、並行接口及其他接口和SAM安全存取模塊組成。硬體子平臺由中央處理器、控制器，RAM、ROM模塊，存儲器，電源模塊組成；系統和 軟體子平臺主要由Windows mobile (CE)智能作業系統，應用軟體，資料庫，加解密軟體，WEB UI組成；3G子平臺主要由3G模塊(兼容2G)，天線，SIM卡(UIM卡)組成；輸入輸出子平 臺主要由顯示模塊，語音模塊，1\0設備模塊，觸控螢幕模塊，WiFi模塊組成。信息管理系統可以進行終端管理、網絡管理、系統管理；終端管理管理終端與家 居設備、電器之間的通訊，同時遠程控制端可通過網絡對終端進行管理，管理終端系統的運 行和數據交換；網絡管理提供遠程控制端與終端之間的網絡管理，包括終端設備認證， VPN隧道建立、數據傳輸和數據交換；系統管理實現圖形化、界面化的管理，完成系統內終 端設備的管理、網絡的管理、信息的管理、數據的管理、系統用戶的管理。應用系統主要由家居安防應用子系統、家居電器應用子系統、報警應用子系統、語 音視頻應用子系統、物聯網信息管理應用子系統組成。紅外、藍牙、RFID、串行或並行接口均被集成到設備終端內部工業嵌入處理系統。本發明具有以下特點1、新設計小巧、新穎，功能應用新奇、實用，集合了物聯網、3G、工業控制、智能管 理、紅外、藍牙、RFID、語音、顯示、安全認證等工業自動化技術、智能技術和網絡通信技術， 實現真正意義上的兩網融合。2、快便捷快速的網絡為系統提供了基礎，同時系統提供快捷的信息處理和管理 功能，把複雜操作變為指尖點擊。用戶可以通過有線、無線寬帶網絡快速訪問智能家居終端 控制器，通過智能家居終端設備提供的管理功能，迅速實現對家居電器、設備、設施的控制 和操作，同時提供視頻傳輸功能，可時刻監視家居內一切狀況。無需使用發送簡訊的形式。3、優提供安全的家居、安防、電器、訪問等遠程管理，配合語音、顯示、視頻、輸出 等功能，實現物聯網智能家居管理和控制。物聯網智能家居終端設備只需連接網絡即可，終 端內嵌信息系統管理軟體，用戶可自由配置軟體的使用組合條件，提供家居信息報警功能。4、強通過手機、電腦、PDA等通訊設備，隨時隨地查看、管理、控制家居內一切物 聯網設備。本發明不需要發送簡訊和電話激活，實現了安防和家居管理的完全結合，克服了 通信時延、圖像效果、指令單一、功能缺陷的問題，購置及維護、使用費用低，真正實現了對 家居的智能化主動管理。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖1是本發明的網絡拓撲圖。圖2是本發明的終端設備系統框圖。圖3是本發明的操作流程圖。
具體實施例方式本發明由終端設備系統、安全傳輸系統、信息管理系統、應用系統組成。一、終端設備系統如圖2所示
終端設備系統採用精巧的智能化設計，由硬體子平臺、系統和軟體子平臺、物聯網 子平臺、3G子平臺、輸入輸出子平臺組成。包含了工業自動化技術、智能技術和網絡通信技 術，實現真正意義上的兩網融合。硬體子平臺由中央處理器，控制器，RAM、R0M，存儲器，電源等組成。
系統和軟體子平臺由Windows mobile (CE)智能作業系統，應用軟體，資料庫，力口 解密軟體，WEB UI等組成。物聯網子平臺由紅外、藍牙，RFID，RS232，RS485，RJ45，USB, DB9, DB25等常用串 口、並口及其他接口和SAM安全存取模塊等組成。3G子平臺由3G模塊(兼容2G)，天線，SIM卡(UIM卡)等組成。輸入輸出子平臺由顯示模塊，語音模塊，1\0設備模塊，觸控螢幕模塊，WiFi模塊等 組成。二、安全傳輸系統如圖1所示，傳輸系統使用有線+無線混合組網VPN安全傳輸技術，終端設備和後 臺伺服器之間通過認證之後建立VPN連接，適合在Internet或廣域網建立安全傳輸系統。傳輸系統由內建防火牆VPN模塊、內建認證服務模塊、SAM安全存取模塊等組成。三、管理系統物聯網智能家居信息系統提供系統管理功能，功能包括終端管理、網絡管理、系 統管理。終端管理管理終端與家居設備、電器之間的通訊；同時遠程控制端可通過網絡 對終端進行管理，管理終端系統的運行和數據交換。網絡管理提供遠程控制端與終端之間的網絡管理，包括終端設備認證，VPN隧 道建立、數據傳輸和數據交換。系統管理實現圖形化、界面化的管理，完成系統內終端設備的管理、網絡的管理、 信息的管理、數據的管理、系統用戶的管理等管理功能。四、應用系統應用系統由家居安防應用子系統、家居電器應用子系統、報警應用子系統、語音 視頻應用子系統、物聯網信息管理應用子系統等組成。提供針對不同家居、不同應用的系統 解決方案。應用如下A、物聯網家居(物聯防線)物聯防線智能家居最為突出優點就是在信息網絡無法到達的地方，開發出一款不 用連接電話連線就可以實現遠程通告警情的3G無線報警系統。該系統無線連接無需電話 線，只用一個手機卡，利用3G(WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)無線網絡，報警不受距離限制。 可控制3路有線(燈光、電器等)可配10路無線防盜控測器(無線對射柵欄，無線煙感，無 線人體探測器，無線燃氣監測器等。3G手機遠程控制密碼操作，確保系統安全，可通過異 地電話手機遙控布防，撤防，監聽，遠程遙控。自動循環撥打5組報警電話，並發送中英文短 信。可通過簡訊內容識別報警防區。全無線系統，不用布線，安裝方便，特別適用於車庫，倉 庫等有線網絡不能到達的地方。也可通過3G手機利用屋內監控系統，達到走到哪裡都可以 實時查看家居內實時畫面的效果。
「智能家居」包括了指紋(感應)鎖，溫度感溫帶，室內監控等人性化家私及遠程智 能搖控、清潔機器人，還有智能搖控窗簾、燈具、電視等等。例如物聯防線智能保潔機器人屬 全自動智能化裝置，自動充電，遙控指揮。它輕便小巧，使用方便，能掃地、擦地、吸塵、淨化 空氣，能徹底清除地毯、木板、瓷磚等地面上的毛髮、粉塵和各種生活垃圾，甚至還能自行鑽 到沙發、茶几、床下進行清掃。該機器人具備定時功能，可以「你上班，它工作」，讓人走出打 掃家庭衛生的困擾。這些在人們看來只有有錢人才能享用的東西，現在已經越來越趨於普 通化。讓老百姓都能過上舒適、安逸的生活。對於聯盟陣線這個偉大創舉，很多老百姓都倍 感興趣，他們說，這個「智能家居」真正讓老百姓受到了實惠。B、物聯網消防智能大廈是多功能的綜合建築物，是一個對消防報警要求很高的場所，要求整個 火災自動報警系統穩定、可靠，同時又要求堅決杜絕誤報和防止漏報。根據建築物的特點， 火災報警系統的設計採用二總線、環狀、智能型的火災報警系統。以探測區域設置系統報警 及聯動地址，即探測器、手動報警按鈕，輸入輸出模塊都在控制器內佔一個地址。物聯消防就是利用3G無線傳輸技術在消防報警系統的基礎上，監測建築物內的 消防設施狀態，由物聯消防火災自動報警系統監測火情，一旦發現火情，由物聯消防系統發 出警示信息，警示信息通過3G網絡傳輸到相關負責人員3G手機中。(在確認火情後)同時 物聯消防系統自動控制整個消防系統相應的消防設施滅火，並能保證在報警後，人工遠程 通過3G手機可以起、停相應的消防滅火設施。(另本系統同時連接包括消防廣播及消防 對講電話。)系統同時可對消防系統進行常備狀態監測、測試。C、物聯網語音視頻物聯語音系統支持公共廣播、語音通信和會議系統，不僅可以通過3G無線傳輸遠 程管理公共廣播、語音通信和會議系統，還可以通過3G手機遠程使用公共廣播、語音通信 和遠程參與會議。D、物聯網安防為適應智能大廈安全保衛及物業管理的需要，體現先進、實用、開放、靈活、可靠、 經濟的原則，物聯網安全保衛系統的設計採用目前最先進的3G無線通訊技術、計算機網絡 技術，多媒體系統集成技術，將電視監控、門禁控制、巡更、報警系統集成為一個3G物聯安 全保衛自動化管理系統(SAS)，實現對整幢大樓的安全管理與監控，為業主提供一個先進、 規範、完善的安全技術防範體系。通過遠程和本地3G物聯繫統，可完成閉路電視監控系統、巡更系統、防盜報警系 統、門禁及電梯管理控制系統、車庫管理系統、訪客管理系統、地域跟蹤系統、時間管理系 統、人像識別系統、指紋識別系統、RFID系統、探測系統的管理。E、物聯網信息管理物聯管理提供基於3G無線傳輸技術的物聯管理功能，只需在現有系統中添加相 關3G物聯管理設備，就可以實現利用3G手機的上網功能，通過網絡安全接入設備，連接到 智能大廈的物業管理系統、酒店管理系統、辦公管理系統等系統中，實現遠程辦公。本發明具有以下功能和優點1、精巧設計終端設備設計精巧，可放置在家居的任意範圍內，集成了液晶顯示、語音提示、遠程管理等便宜功能。信息系統採用工業級嵌入式處理器系統，windows mobile (CE)智能操 作系統，物聯網管理系統，有線+無線(3G)寬帶傳輸模塊，VPN技術、紅外模塊、藍牙模塊、 RFID模塊、語音模塊、顯示模塊、電源模塊、天線系統、1\0接口、串行接口、並行接口、SIM 卡、SAM卡、SD存儲卡槽等終端內嵌設備，完全採用工業自動化技術、智能技術和網絡通信 技術，實現真正意義上的兩網融合。2、工業嵌入式處理系統，以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬體安系統需求 定製，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統。
3、終端採用Windows mobile (CE)智能作業系統，系統將熟悉的Windows mobile (CE)桌面系統擴展到了個人設備中。硬體支持觸控螢幕操作、WiFi無線網絡，GPS衛 星定位，FM收音機，3G或3. 5G高速網絡(向下兼容2G)，另配有紅外、藍牙及用於和電腦同 步用的迷你USB接口。Host-USB能直接讀取U盤裡的文件，通過驅動可以實現外接滑鼠、鍵 盤。可連接外置印表機。提供迷你攝像頭。4、物聯網智能信息系統採用TOB UI設計，終端設備硬體內嵌物聯網智能信息系 統，用戶可通過接入Internet或廣域網的任意的PC、筆記本、PDA、手機通過瀏覽器進行訪 問、控制、管理等服務，無需安裝任何管理軟體。5、物聯網智能信息系統提供基於目前已知所有類型的寬帶訪問模式，終端提供了 基於有線和無線兩種方式的支持，用戶可自由選擇接入方式。完美支持3G網絡。6、VPN技術為系統提供安全訪問鏈路，保證終端與控制端之間安全的進行數據交 互，防止信息被竊取。7、紅外模塊、藍牙模塊、RFID模塊、1\0接口、串行接口、並行接口等被集成到設 備終端內部工業嵌入處理系統，完全滿足目前物聯網的應用，可將已知的家居設備、安保設 備、控制設備、管理設備等全部連接到終端設備上使用。8、語音模塊、顯示模塊、電源模塊、天線系統等內嵌模塊為用戶提供了完整的產品 應用服務，不僅在用戶使用初期提供與家居內設備連接的語音、顯示幫助，也能為用戶在後 期的安全管理設置時提供語音、顯示幫助，電源、天線模塊能夠為系統穩定提供更穩定的使 用。9、SIM卡、UIM卡可讓系統使用不同運營商提供的無線網絡服務；10、SAM卡，安全存取模塊SAM是智慧卡應用系統中安全控管的核心，在通訊過程 中支持多種安全保護機制(信息的機密性和完整性保護)，支持多級密鑰分散機制，支持多 種安全訪問方式和權限(認證功能和口令保護)。11、家居管理功能，將新終端設備與家居內所有設備、電器等相連接時，首先需要 了解家居內設備所提供的接口類型，之後選擇與終端設備對應的接口與管理模式即可完成 家居的管理。系統支持接口類型包括紅外、藍牙、RFID、RS232、RS485、RJ45、USB，DB9、DB25 等常用串口、並口及其他接口。12、安全認證功能，提供雙重保護功能，訪問鏈路使用VPN技術，即在訪問時首先 要使遠程控制端與智能終端建立VPN連接，然後才能訪問終端內信息系統；智能終端內嵌 SAM安全存取模塊，對智能終端與家居設備、電器之間的通訊提供安全保護機制，同時在與 遠程控制管理信息交互時提供多級密鑰分散認證訪問管理方式，提供認證和口令、權限安 全保護。
13、設備管理功能，可針對不同家居設備、電器使用不同的管理和使用策略，以及分級權限使用模式，提供單個家居設備、電器的個性化設置功能，提供系統內管理權限的角 色和用戶的雙重設置功能。提供一鍵啟動、關閉功能，提供組合控制功能等。14、遠程管理功能，提供基於有線+無線寬帶遠程TOB UI管理功能，管理內容與功 能同用戶直接操作智能終端設備相同。15、報警功能，系統與家居內安保系統相連接後，當探測器感應到非法信號時，智 能終端將探測器報警信息傳輸給遠程管理端和手機，同時遠程管理端可通過智能終端連接 的視頻監控系統查看實時監控畫面。16、視頻傳輸功能，智能終端提供與監控系統連接功能、監控錄像傳輸功能、監控 錄像保存功能，將實時監控畫面通過網絡傳輸到遠程管理端，也可在遠程管理端控制智能 終端保存監控錄像。17、設備復位與維護功能，當用戶使用不慎或設備故障時，將系統復位到出廠狀 態。系統提供配置信息保存、恢復功能，日誌等維護功能。18、系統升級功能，系統提供軟體升級服務，硬體設備升級服務，家居安防和家居 電器管理諮詢服務。
權利要求
一種物聯網智能家居信息系統，其特徵在於它由終端設備系統、安全傳輸系統、信息管理系統、應用系統組成；終端設備系統由硬體子平臺、系統和軟體子平臺、物聯網子平臺、3G子平臺、輸入輸出子平臺組成，採用精巧的智能化設計，包含了工業自動化技術、智能技術和網絡通信技術，實現了兩網融合；物聯網子平臺由紅外、藍牙，RFID，RS232，RS485，RJ45，USB，DB9，DB25常用串行接口、並行接口及其他接口和SAM安全存取模塊組成。
2.根據權利要求1所述的物聯網智能家居信息系統，其特徵在於所述的硬體子平臺 由中央處理器、控制器，RAM、ROM模塊，存儲器，電源模塊組成；所述的系統和軟體子平臺主要由Windows mobile (CE)智能作業系統，應用軟體，數據 庫，加解密軟體，WEB UI組成；所述的3G子平臺主要由3G模塊(兼容2G)，天線，SIM卡(UIM卡)組成；所述的輸入輸出子平臺主要由顯示模塊，語音模塊，1\0設備模塊，觸控螢幕模塊，WiFi 模塊組成。
3.根據權利要求1所述的物聯網智能家居信息系統，其特徵在於所述的信息管理系 統可以進行終端管理、網絡管理、系統管理；終端管理；管理終端與家居設備、電器之間的通訊，同時遠程控制端可通過網絡對終端 進行管理，管理終端系統的運行和數據交換；網絡管理提供遠程控制端與終端之間的網絡管理，包括終端設備認證，VPN隧道建 立、數據傳輸和數據交換；系統管理實現圖形化、界面化的管理，完成系統內終端設備的管理、網絡的管理、信息 的管理、數據的管理、系統用戶的管理。
4.根據權利要求1所述的物聯網智能家居信息系統，其特徵在於所述的應用系統主 要由家居安防應用子系統、家居電器應用子系統、報警應用子系統、語音視頻應用子系統、 物聯網信息管理應用子系統組成。
5.根據權利要求1所述的物聯網智能家居信息系統，其特徵在於所述的紅外、藍牙、 RFID等串行或並行接口均被集成到設備終端內部工業嵌入處理系統。
全文摘要
本發明公開了一種物聯網智能家居信息系統，它由終端設備系統、安全傳輸系統、信息管理系統、應用系統組成；終端設備系統由硬體子平臺、系統和軟體子平臺、物聯網子平臺、3G子平臺、輸入輸出子平臺組成，採用精巧的智能化設計，包含了工業自動化技術、智能技術和網絡通信技術，實現了兩網融合；物聯網子平臺由紅外、藍牙，RFID，RS232，RS485，RJ45，USB，DB9，DB25常用串行接口、並行接口及其他接口和SAM安全存取模塊組成。本發明不需要發送簡訊和電話激活，實現了安防和家居管理的完全結合，克服了通信時延、圖像效果、指令單一、功能缺陷的問題，購置及維護、使用費用低，真正實現了對家居的智能化主動管理。
文檔編號H04L29/08GK101848237SQ20101016677
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月10日 優先權日2010年5月10日
發明者喬世豪, 秦野 申請人:秦野