[发明专利]基于电量定位的智能家居无线传感网络调度与预警系统

说明书

本发明公开了一种基于电量定位的智能家居无线传感网络调度与预警系统，包括中央数据处理单元、ZigBee网关协调器控制节点、数据采集终端节点、服务器、网络传输单元、第三方中心以及手机终端。本发明还公开了一种基于电量定位的智能家居无线传感网络调度与预警方法，主要包括定位、预警、调度等步骤。本发明从全局智能化控制数据采集终端节点，避免了各节点重复工作，降低了所有节点的总工作时间、减少了数据冗余，从整体上降低了智能家居网络的能源消耗和存储空间，减少了因电池电量耗尽和存储空间不足而需要的更换维护时间，节省了人工成本，提高了系统的无故障工作时间。

技术领域

本发明涉及计一种智能家居无线传感网络调度与预警系统及方法，特别涉及一种基于电量定位的智能家居无线传感网络调度与预警系统及方法。

背景技术

智能家居主要靠无线传感网络来实现系统采控，伴随着人们对于传感网络需求的变化，市场迫切需要将图像、音频、视频等作为检测对象，对传感器节点的数据处理能力和存储能力提出了新的要求，数据处理量的增加必然将增加系统的能量开销。靠能量受到限制的传感节点进行数据采集，图像、音频、视频等大数据量信息作为主要的采集信息，增加了对传感节点的数据处理能力和中控设备存储能力的要求，增加了系统的能量开销，从而能耗问题成为无线传感网络发展中的关键问题和瓶颈问题，特别是传感节点的节能问题迫切需要得到解决。但是节点电池的电量在短时间内不会发生颠覆性的变革，所以能耗问题依然是无线传感网络发展中的关键问题。但是现有技术中，针对无线传感网络能耗问题上的硬件改进

通过对有关降低智能家居无线传感节点功耗的技术方案的文献检索和专利查询，暂未发现在智能家居方面提出过基于电量定位的无线传感网络调度和预警方法来解决无线传感网络节点的功耗问题。

本发明针对现有技术上的不足，从软件弥补硬件的角度，采取软件技术的方法，设计无线传感网络的低能耗采控调度、预警算法，通过智能化采控软件来控制节点设备，避免了各节点重复工作、降低节点工作时间、减少数据冗余，从整体上降低智能家居无线传感网络的能耗，实现更加智能化的控制，也可提高系统的使用寿命。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，从软件弥补硬件的角度，采取软件技术的方法，提供了一种基于电量定位的智能家居无线传感网络调度与预警系统及方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了基于电量定位的智能家居无线传感网络调度与预警系统（如图1所示），包括中央数据处理单元、ZigBee网关协调器控制节点、数据采集终端节点、服务器、网络传输单元、第三方中心以及手机终端；所述中央数据处理单元与服务器连接；所述中央数据处理单元通过ZigBee网关协调控制节点与数据采集终端节点连接；所述第三方中心和手机终端通过网络传输单元与中央数据处理单元连接。本发明通过中央数据处理单元来全局智能化控制数据采集终端节点，避免了各节点重复工作，降低了所有节点的总工作时间、减少了数据冗余，从整体上降低了智能家居网络的能源消耗和存储空间，减少了因电池电量耗尽和存储空间不足而需要的更换维护时间，节省了人工成本，提高了系统的无故障工作时间。

所述数据采集终端节点通过中继节点与ZigBee网关协调器控制节点连接。系统会以此唤醒和关闭节点，实现节点直线型交替工作，提高了调度单元的效率和速度，降低了系统的能源消耗。

所述网络传输单元为：GPRS网络、和/或3G网络、和/或4G网络。多种网络互为备份，在某一种网络发生故障，使用备份网络接替，保证了第三方中心通过和手机终端单元与中央数据处理单元通信的可靠性。

所述中央数据处理单元包括调度单元和预警单元。调度单元和预警单元各有分工、各司其职，互相通信。将中央数据处理单元拆分为两个功能单元，降低了硬件设计的复杂度，提高了硬件的稳定性；同时也降低了软件的控制方法的实现逻辑的复杂度，提高了软件的可靠性。