[发明专利]一种基于声波定位的智能家居控制系统

说明书

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，特别涉及一种基于声波定位的智能家居控制系统。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，采用无线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频处理技术等将家居设备进行集成，构建出一套家庭日常事物管理系统，用以提高日常家居的舒适性、便利性、安全性以及促进日常生活的节能环保。

目前的智能家居系统基本都包括三个模块，分别是信息采集模块、中央处理模块以及家具控制模块，其中信息采集模块用于采集家庭环境的各种数据信息，中央处理模块用于处理用户命令，家具控制模块用于控制家庭中的智能家电状态。三种模块通过不同的方式进行组织协作，为居住者提供家庭情况信息以及辅助居住者进行家电操控。

现有的语音控制智能家居中央处理模块的处理方式主要有两种，一种是本地化的中央处理方式，在本地可以直接处理用户的命令和家庭环境信息，但这种方式受硬件环境和数据量限制，智能化程度难以提升；另一种是使用云端处理信息的方式，在服务器上处理用户命令和家庭情况，云端服务器能够通过大数据有效提升系统的智能水平，但由于其使用单个处理模块进行管理，难以对住宅区域进行物理定位，在对住宅内的多个区域进行分区域管理的问题上存在先天不足，难以应对复杂住宅的复杂场景管理，并且当其本地处理模块被黑客入侵后，会导致家庭智能设备被全部控制，不利于家庭安全。但无论采用上述何种方式，都是通过带CPU及网关的单一设备进行数据交换从而实现控制，当主控设备损坏、被侵入或因其他原因无法正常使用时，整个住宅中所有房间的智能设备控制都将受到严重影响，不但在使用上存在较大局限性，而且有严重的安全隐患。

发明内容

本发明为了解决人在家庭空间中因无法在宅内通过位置变化来控制家庭智能设备而导致的不便捷性，提出了一种基于声波定位实现的全宅智能家居控制系统。

一种基于声波定位的智能家居控制系统，该系统包括多个智能终端，这些智能终端组成可控的网络，其中，

在同一时刻，至少3台智能终端接收到声波信号，测定在空间上这3台智能终端到声波信号发出位置的距离，根据距离交汇法结算声波信号的位置信息。

使用麦克风接收声波信号，测定声波信号距离。

根据声波信号位置，获取人的位置，自动控制家居设备。

智能终端包括独立AP、传感器、麦克风、喇叭及显示装置，各个终端既可通过ZigBee、WIFI、蓝牙、红外、LTC、移动数据网络互相连接、互相接管，同时也能够在数据交换连接失效时独立工作。

智能家居控制系统通过声波定位实现宅内智能家居自适应控制，声波定位数据上传至云端，通过云端数据累积形成用户宅内定位大数据，实现对位置需求预判控制，使得智能家居控制系统能够针对不同的情况对家居环境进行精准的信息收集和设备控制。

本发明的有益效果是：本发明采用在住宅内的所有房间布置同一控制系统、具有独立AP、传感器、麦克风、喇叭及显示装置的分机，各个分机既可通过ZigBee、WIFI、蓝牙、红外、LTC、移动数据网络等无线数据交换方式互相连接、互相接管，同时也能够在数据交换连接失效时独立工作，通过麦克风接受到的声波，进行数据处理，完成声波定位，实现定位传输数据的差异尽而对宅内智能家居系统的操控。

本发明的创新点还在于：本智能家居控制系统通过声波定位实现宅内智能家居自适应控制，声波定位数据上传至云端，通过云端数据累积形成用户宅内定位大数据，实现对位置需求预判控制，从而降低用户控制成本。云服务器可以通过不同分机的物理位置及其所传输的信息对用户的位置及其生活起居环境进行监测，使得智能家居控制系统能够针对不同的情况对家居环境进行精准的信息收集和设备控制，有效提高了智能家居控制系统的环境识别精度。

附图说明

图1是本发明实施例中涉及的声波定位原理示意图。

图2是本发明实施例中智能家居控制示意图。

具体实施方式

如图1，测量学中的交会法测量里有一种测距交会确定点位的方法。与其相似，声波的定位原理就是利用空间分布的智能设备以及智能设备与空间(墙壁，地面)的距离交会得出空间点位置。简言之，声波定位原理是一种空间的距离交会原理。设想在空间待定位置上的人发出声波，同一时刻接收3个以上智能终端分机接收到声波信号。通过一定的方法测定这3个以上智能终端分机在此瞬间获取的声波信息以及对空间分别至智能终端分机的距离，据此利用距离交会法解算出具体位置信息。

如图2通过获取人的定位实现智能家居控制，定位a所控制的设备区别于定位b的控制设备。