智能家居物品定位管理系統的製作方法
2023-05-01 20:01:31 2
專利名稱：智能家居物品定位管理系統的製作方法
技術領域：
智能家居物品定位管理系統技術領域[0001]本實用新型涉及一種智能家居物品定位管理系統。
背景技術：
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對於家居環境的智能化需求越來越多樣化，所謂的家庭智能化就是通過家居智能管理系統的設施來實現家庭安全、舒適、信息交互與通信的能力。智能家居系統作為一個概念已經被研究多年，但是目前智能家居系統的主要功能停留在控制燈光、家電及安防監控應用上，而對於家居物品智能管理方面的解決方案正處於起步階段。[0003]人類的家庭生活有一部分時間用於管理家庭物品，這個管理過程包括家庭用品的查詢、定位、移動。很多人特別是大部分的中老年人經常為找不到個人物品而煩惱，他們在家中每天在尋找鑰匙、手機、錢包等個人物品上浪費了大量的時間。發明內容[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種智能家居物品定位管理系統，該系統適合用於家居物品的查詢、定位，以及對家居物品進行計算機管理。[0005]本實用新型的技術解決方案是[0006]一種智能家居物品定位管理系統，由RFID標籤、可以遠距離讀取RFID信息並進行數據傳輸的集成數據採集節點、物品管理伺服器、物品管理數據採集器組成，其中集成數據採集節點相互通信形成傳感器網絡，集成數據採集節點通過通訊接口與物品管理伺服器通信傳輸數據；物品管理伺服器與物品管理數據採集器連接，用來採集數據。[0007]上述的集成數據採集節點是由控制模塊，射頻模塊，天線I，通訊模塊，以及溫度、 溼度、煙霧傳感器組成。[0008]上述的集成數據採集節點為無線傳感器節點，且通過無線傳感器網關與通訊接口相連。[0009]上述的集成無線數據採集節點是由控制模塊，射頻模塊，天線I，通訊模塊，天線II，以及溫度、溼度、煙霧傳感器組成。[0010]上述物品管理數據採集器是由攝像頭、條碼讀取器和RFID卡讀寫器組成，可以對物品拍照並對物品RFID標籤進行命名和編號。[0011]上述RFID標籤包括無源RFID標籤和半有源RFID標籤，其中無源RFID標籤主要用於一般性物品的管理，半有源RFID標籤主要用於個別重要物品或不方便粘貼無源RFID 標籤的物品管理。[0012]本實用新型主要通過RFID定位技術、無線傳感器網絡技術和計算機軟體資料庫技術實現家居物品定位與管理。該系統適合用於家居物品的查詢、定位，以及對家居物品進行計算機管理，具有方便使用、適應性強、可靠性高的特點，可使人們的家庭物品管理更有效率，使人們有更多的時間從事更有意義的活動，從而改變人們的生活方式。
[0013]圖I是本實用新型(有線方式)的結構示意圖；[0014]圖2是圖I中集成數據採集節點的電路方框圖；[0015]圖3是本實用新型(無線方式)的結構示意圖；[0016]圖4是圖3中集成數據採集節點的電路方框圖；[0017]圖5是本實用新型中物品管理數據採集器結構圖；[0018]圖6是本實用新型的樹簇通信拓撲結構示意圖。[0019]圖中U1-集成數據採集節點，U2-無線傳感器網關，Ull-控制模塊，U12-通訊模塊，U13-射頻模塊，U14-溫度、溼度、煙霧傳感器，U15-天線I，U3-物品管理伺服器，U31 -通訊接口，物品管理數據採集器U4，攝像頭U41，條碼讀取器U42，RFID卡讀寫器U43。
具體實施方式
[0020]實施例I[0021]如圖I 圖2所示，本實用新型是由RFID標籤L、可以遠距離讀取RFID信息並進行數據傳輸的集成數據採集節點U1、物品管理伺服器U3、物品管理數據採集器U4組成；所述的集成數據採集節點Ul是由控制模塊U11，與控制模塊Ull連接的通訊模塊U12、射頻模塊U13和溫度、溼度、煙霧傳感器U14，以及與射頻模塊U13連接的天線IU15組成；所述的物品管理伺服器U3採用帶有通訊接口 U31的計算機。[0022]集成數據採集節點Ul集成遠距離RFID讀取、溫度溼度測量、火災檢測和通信功能，可以讀取RDIF標籤數據、溫度溼度測量火災檢測並以相互通信形成無線傳感器網絡進行數據傳輸；具有遠距離無線RFID讀取功能的射頻模塊U13以及溫度、溼度、煙霧傳感器 U14為模塊化結構，可以根據功能需要取捨組合；集成數據採集節點Ul通過通訊接口 U31 與物品管理伺服器U3通信傳輸數據；物品管理伺服器U3通過有線連接方式與物品管理數據採集器U4連接，用來採集數據。[0023]如圖5所示，所述的物品管理數據採集器U4包括攝像頭U41、條碼讀取器U42和 RFID卡讀寫器U43，可以對物品拍照並對物品RFID標籤L進行命名和編號並與物品管理伺服器U3相連接。[0024]所述RFID標籤L包括無源RFID標籤和半有源RFID標籤，其中無源RFID標籤主要用於一般性物品的管理，半有源RFID標籤主要用於個別重要物品或不方便粘貼無源RFID 標籤的物品管理。[0025]所述的物品管理伺服器U3採用內裝家居物品定位管理軟體的PC，可以對家居物品進行定位、追蹤、存儲照片、編號、命名、添加備註、查詢，並可以應用WIFI或其它無線區域網接入方式使用手機、平板電腦等個人數據處理終端訪問。[0026]實施例2[0027]如圖3 圖4所示，本實用新型是由RFID標籤L、可以遠距離讀取RFID信息並進行數據傳輸的集成數據採集節點U1、無線傳感器網關U2、物品管理伺服器U3、物品管理數據採集器U4組成，所述的集成數據採集節點Ul為無線傳感器節點；所述的集成數據採集節點Ul是由控制模塊Ull，與控制模塊Ull連接的通信模塊U12、射頻模塊U13和溫度、溼度、 煙霧傳感器U14，以及與通訊模塊U12連接的天線II U16、與射頻模塊U13連接的天線IU15組成；所述的物品管理伺服器U3採用帶有通訊接口 U31的計算機。[0028]集成數據採集節點Ul相互通信形成無線傳感器網絡進行數據傳輸；射頻模塊U13 以及溫度、溼度、煙霧傳感器U14為模塊化結構，可以根據功能需要取捨組合；集成數據採集節點Ul通過無線傳感器網關U2與物品管理伺服器U3通信傳輸數據；物品管理伺服器U3 通過有線連接方式與物品管理數據採集器U4連接，用來採集數據。[0029]如圖5所示，所述的物品管理數據採集器U4包括攝像頭U41、條碼讀取器U42和 RFID卡讀寫器U43。[0030]所述的RFID標籤L、物品管理伺服器U3、物品管理數據採集器U4的結構同實施例 I。[0031]無線傳感器網關U2兼具RFID標籤讀取、室內環境數據採集和通信功能。一種通信是通過無線數據傳輸的方式，以電磁波形式與無源/半無源RFID標籤進行遠距離通信， 進行數據讀取。另外一種通信是與物品管理伺服器U3的通信。集成數據採集節點Ul通過網絡路 由將傳感器數據傳輸到無線傳感器網關U2，然後由無線傳感器網關U2通過有線(或無線)通信的方式將集成數據採集節點數據傳輸到物品管理伺服器U3。[0032]如圖6所示，集成數據採集節點構成的網絡拓撲採用樹簇形拓撲結構，由一個無線傳感器網關U2和多個集成數據採集節點(即無線傳感器節點)U1組成。無線傳感器網關 U2位於網絡拓撲結構的中心，無線傳感器節點分布在無線傳感器網關U2周圍，採用樹簇路由傳輸數據和控制信息。若干個無線傳感器節點與一個無線傳感器節點連接形成一個樹簇，若干個樹簇連接形成樹狀拓撲結構。[0033]該智能家居物品定位管理系統的工作過程如下[0034]集成數據採集節點(無線傳感器節點)Ul平時處於無線信號靜默狀態，對無線網絡信號進行監聽。當用戶需要尋找物品發出查詢請求之後，無線傳感器網關U2發出網絡激活命令，通過無線傳感器網絡鏈路依次激活全部無線傳感器節點。無線傳感器節點激活後，即發出RFID卡查詢請求。如果收到RFID卡回覆信號，則與相鄰無線傳感器節點交換數據對物品進行定位。物品定位數據確定後，無線傳感器節點通過無線傳感器網關U2將物品位置數據傳送給物品管理伺服器U3，由物品管理伺服器U3將物品位置數據存儲並通過人機界面提供給使用者，其中位置數據一般採用圖形化顯示以方便使用。[0035]該智能家居物品定位管理系統的操作過程包括系統初始化，即系統的部署和安裝，和日常使用兩部分。[0036]I.智能家居物品管理系統的部署和安裝初次安裝家居物品管理系統時，需要執行三個安裝步驟。首先安裝集成數據採集節點Ul (每個房間至少安裝3個同類節點)；然後，在物品管理伺服器U3中導入住所建築平面圖，並應用物品定位管理程序在平面圖中標註已經安裝的無線傳感器節點位置；最後，安裝物品管理數據採集器U4。[0037]2.智能家居物品定位管理系統的使用系統初始化完成後，日常的系統使用需要執行五個步驟[0038](I)家居物品的數據採集。把需要進行定位管理的物品使用物品管理數據採集器 U4進行拍照、編號和分類，將物品錄入資料庫。[0039](2)物品標籤的布置。在數據採集的同時，用物品管理數據採集器U4寫入RFID標籤，並將寫入完成的RFID標籤L粘貼在需要管理的物品上，本實施例中的物品以鑰匙、數位相機為例。[0040](3)物品的定位。需要查找物品時，採用圖像檢索的方式，在計算機窗口中平面展開所有物品圖像通過點擊圖像確定尋找對象。待查對象的位置將會在建築平面圖中用圖形標註出來。查找物品也可以通過關鍵字檢索、名稱排序、錄入日期排序等方法進行物品的檢索。[0041 ] ( 4 )物品的追蹤。對某物品需要統計和紀錄其移動時,可以記錄物品在不同時刻的位置並顯示運動軌跡。[0042] (5)物品的管理。可以通過資料庫管理程序對物品進行分類和統計。將物品按品種，錄入時間，價格等分類規則進行分類。對物品管理資料庫可以進行標準的資料庫操作， 比如，根據物品的使用時間和使用狀態動態估算物品的使用價值，或者根據數據紀錄對家庭物品資產進行統計管理，從而達到優化資源，避免浪費的目的。
權利要求1.一種智能家居物品定位管理系統，其特徵是由RFID標籤、可以遠距離讀取RFID信息並進行數據傳輸的集成數據採集節點、物品管理伺服器、物品管理數據採集器組成，其中集成數據採集節點相互通信形成傳感器網絡，集成數據採集節點通過通訊接口與物品管理伺服器通信傳輸數據；物品管理伺服器與物品管理數據採集器連接，用來採集數據。
2.根據權利要求I所述的智能家居物品定位管理系統，其特徵是集成數據採集節點是由控制模塊，射頻模塊，天線I，通訊模塊，以及溫度、溼度、煙霧傳感器組成。
3.根據權利要求I所述的智能家居物品定位管理系統，其特徵是所述的集成數據採集節點為無線傳感器節點，且通過無線傳感器網關與通訊接口相連。
4.根據權利要求3所述的智能家居物品定位管理系統，其特徵是所述的集成數據採集節點是由控制模塊，射頻模塊，天線I，通訊模塊，天線II，以及溫度、溼度、煙霧傳感器組成。
5.根據權利要求I所述的智能家居物品定位管理系統，其特徵是所述的物品管理數據採集器是由攝像頭、條碼讀取器和RFID卡讀寫器組成。
6.根據權利要求I所述的智能家居物品定位管理系統，其特徵是所述的RFID標籤包括無源RFID標籤和半有源RFID標籤。
專利摘要一種智能家居物品定位管理系統，由RFID標籤、可以遠距離讀取RFID信息並進行數據傳輸的集成數據採集節點、物品管理伺服器、物品管理數據採集器組成，其中集成數據採集節點相互通信形成傳感器網絡，集成數據採集節點通過通訊接口與物品管理伺服器通信傳輸數據；物品管理伺服器與物品管理數據採集器連接，用來採集數據。該系統適合用於家居物品的查詢、定位，具有方便使用、適應性強、可靠性高的特點，可使人們的家庭物品管理更有效率，從而改變人們的生活方式。
文檔編號G06Q10/06GK202735785SQ20122003399
公開日2013年2月13日 申請日期2012年2月3日 優先權日2012年2月3日
發明者於鵬, 田瑩 申請人:渤海大學