[发明专利]一种基于无线传感器网络的智能家居系统

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，包括家居设备调控模块、实时环境监测模块、多个家居设备；所述的实时环境监测模块、多个家居设备均与家居设备调控模块通信连接；所述的实时环境监测模块为设置在智能家居监测区域内的无线传感器网络，用于对家居环境进行监测，采集家居环境参数并发送至家居设备调控模块；所述的家居设备调控模块用于对家居环境参数进行处理，根据处理结果控制家居设备的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，所述的家居环境参数包括温度、湿度和光照强度；所述的家居设备调控模块设置有显示时间、温度、湿度和光照强度的显示单元。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，所述家居设备调控模块还设置有用于对家居环境参数进行处理的数据处理单元、用于控制多个家居设备的控制单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，所述的实时环境监测模块包括环境监测节点、簇头节点和基站，所述环境监测节点获取且处理家居环境参数并将处理后的家居环境参数发送到簇头节点，簇头节点负责收集和融合所在簇的环境监测节点所发来的家居环境参数以及自身采集的家居环境参数，并将融合后的家居环境参数转发至其的下一跳簇头节点或者基站；所述的基站接收且处理家居环境参数并将所述处理后的家居环境参数通过移动网络通信方式上传到家居设备调控模块。

5.根据权利要求4所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，簇头节点的下一跳为基站时，簇头节点直接将融合后的家居环境参数发送至基站，簇头节点与基站为多跳距离时，簇头节点选择基站方向的其他簇头节点作为用于转发该融合后的家居环境参数的转发节点，并建立其到基站的路由路径，具体包括：

(1)设该簇头节点为A，基站为O，获取A至基站的所有路由路径，路由路径上除A外的其余簇头节点皆为转发节点，计算每条路由路径的选择概率：

式中，L_A→o表示A至基站的第L条路由路径，P(L_A→o)表示L_A→o的选择概率，表示L_A→o包含的转发节点数目，μ_i表示L_A→o上第i个转发节点所在簇的环境监测节点数目，E_i表示L_A→o上第i个转发节点的当前剩余能量，λ₁、λ₂为设定的权重系数，满足0<λ₂<λ₁<1；

(2)以选择概率最大的路由路径作为最终的路由路径，簇头节点通过该最终的路由路径将融合后的家居环境参数发送至基站。

6.根据权利要求5所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，簇头节点定期对其到基站的路由路径进行信任检测，若簇头节点到基站的路由路径满足下列条件，判定该路由路径为可信路径，若不满足下列条件，判定该路由路径为可疑路径：

式中，m_A→o(ΔT)表示簇头节点A至基站o的路由路径上簇头节点A在设定的ΔT时间段内发送出去的家居环境参数包次数，M_A→o(ΔT)表示簇头节点A至基站o的路由路径上基站o在设定的ΔT时间段内接收到的家居环境参数包次数，θ为设定的可信度阈值；

当路由路径被判定为可疑路径时，簇头节点开始监测其下一跳的转发节点的家居环境参数包转发信任值，若监测到家居环境参数包转发信任值低于设定的家居环境参数包转发信任阈值时，簇头节点重新建立到基站的路由路径，家居环境参数包转发信任值的计算公式为：

式中，W(b)表示簇头节点的下一跳的转发节点b的家居环境参数包转发信任值，α为监测到的下一跳的转发节点b转发家居环境参数包的次数，β为监测到的下一跳的转发节点b丢弃家居环境参数包的次数。