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专利号: 201510777559X
申请人: 安徽建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.健康智能家居系统,其特征在于:

包括参数检测设备、家电、电子标签、网络服务器、家庭服务器、移动智能终端、ZigBee无线网络及RFID读卡器;

所述移动智能终端通过网络服务器与家庭服务器连接,所述家庭服务器通过ZigBee无线网络分别与参数检测设备及家电无线连接,家庭服务器还通过RFID读卡器与电子标签无线连接;

所述参数检测设备包括家居环境参数检测设备、人体生理参数检测设备、家电工作参数检测设备;所述家居环境参数检测设备、人体生理参数检测设备、家电工作参数检测设备分别通过ZigBee无线网络连接到家庭服务器。

2.根据权利要求1所述的健康智能家居系统,其特征在于:所述家居环境参数检测设备包括数据采集模块、ZigBee模块;所述的数据采集模块包括环境参数传感器、预处理电路、A/D采样电路;

所述环境参数传感器包括温湿度传感器、一氧化碳传感器、甲醛传感器、灰尘度传感器;

所述预处理包括衰减电路、差分放大电路,

所述A/D采样电路由ZigBee模块的片内外设提供;

所述ZigBee模块包括CC2530处理器;

所述环境参数传感器、预处理电路、A/D采样电路、CC2530处理器依次连接,且CC2530处理器设有天线。

3.根据权利要求1所述的健康智能家居系统,其特征在于:所述人体参数监测设备包括便携式医疗设备和运动睡眠检测设备;所述便携式医疗设备和运动睡眠检测设备具有标准开放通信接口;所述标准开放通信接口包括RS232、蓝牙或ZigBee接口;所述便携式医疗设备和运动睡眠检测设备包括血压仪、血糖仪、心电监护仪。

4.根据权利要求1所述的健康智能家居系统,其特征在于:所述家电工作参数检测设备包括数据采集模块、ZigBee模块;所述数据采集模块包括电压传感器、电流传感器、预处理电路和A/D采集电路;所述预处理电路包括放大电路和差分放大电路,所述A/D采样电路由ZigBee的片内外设提供;所述ZigBee模块采用CC2530处理器;

所述电压传感器或电流传感器、预处理电路、A/D采集电路、CC2530处理器依次连接,且CC2530处理器设有天线。

5.根据权利要求1所述的健康智能家居系统,其特征在于:所述电子标签为RFID卡,所述RFID卡可通过RFID读卡器读取或改写RFID卡的信息。

6.根据权利要求1所述的健康智能家居系统,其特征在于:所述RFID读卡器包括晶振电路、复位电路、SPI接口电路、RC522芯片、天线;所述RC522芯片分别与晶振电路、复位电路、SPI接口电路连接,且RC522芯片设有天线。

7.根据权利要求1所述的健康智能家居系统,其特征在于:所述网络服务器与INTERNET网络、移动无线网络连接,从而通过INTERNET或移动无线网络与家庭服务器、移动智能终端进行通信,并且可以把家庭服务器所得到的信息通过INTERNET网络或移动无线网络与社区医生、环保中心、家电制造商、供电公司所处网络互相通信。

8.根据权利要求1所述的健康智能家居系统,其特征在于:所述家庭服务器包括处理器,所述处理器分别与电源电路、复位电路、JTAG接口电路、LCD触摸式液晶显示器、按键、全向麦克风、RS232接口电路、网卡接口电路连接;所述LCD触摸式液晶显示器提供人机界面;所述全向麦克风接收语音信息,用于家庭服务器的语音指令识别,所述家庭服务器通过网卡接口电路与INTERNET连接,从而与网络服务器进行通信。

9.根据权利要求1所述健康智能家居系统的管理方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)分别将每位家庭成员的姓名、性别、生日、身体健康程度、疾病、手机号码作为每位家庭成员信息录入系统数据库,且使每位家庭成员信息与其所使用的移动智能终端相对应,确保社区医院或家庭医生推送的诊断信息或健康知识针对性推送给对应家庭成员;

将家庭中所使用的家电的制造商、环保中心、供电公司、社区医院或家庭医生的相关服务信息提前录入系统数据库,且包括上述各部门的自动服务的服务器网址;

采用RFID卡进行寻物管理,将需要管理的家庭物品如重要的证件或昂贵物品,提前将包括物品名称及ID号、空间位置的物品信息录入数据库;

(2)接收用户的指令,包括通过手机APP、家庭服务器人机交互界面、按键开关、语音途径的各类指令;

(3)根据不同用户指令,启动参数检测设备或必要的家电,家庭服务器读取由家居环境检测设备测得的家居环境参数、由人体生理参数检测设备测得的人体生理参数、由家电工作检测参数设备测得的家电工作参数;所述家居环境参数包括温度、湿度、灰尘度、甲醛浓度、一氧化碳浓度;所述人体生理参数包括脉搏波、体表温度、或睡眠、运动信息;所述家电工作参数包括家电工作电压、工作电流、功率;

(4)将步骤(3)读取到的家居环境参数、人体生理参数、家电工作参数分类存储或录入数据库,按照时间绘制统计图表,并且进行相应的信息处理,并对重大异常情况发出警报或者给对应的人员发短信甚至电话提醒、拨打110或120救援电话;

(5)寻物管理

RFID卡提前被RFID读卡器写入ID号及对应信息,对应信息如证书名称、日期、持证人名称;或者箱包(服装)制造商、购买日期、价格等,然后嵌入安装到被寻物品的内部;

所述RFID读卡器可以支持用户输入寻找物品名称、读卡寻物及声光提示功能。该读卡器可根据预先设定的物品ID号及设定房间位置,在屏幕上提示寻找空间范围。读卡器可在

1米左右距离内读取RFID卡,读取物品根据读取的ID号及信息,与预先设定好的物品名称及信息进行匹配对比,如信息匹配则提示找到物品,否则发出报警声音提示继续更换位置寻找;

具体寻物时,程序只要求用户输入或选择所寻物品名称即可。

10.根据权利要求9所述的管理方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述信息处理包括以下步骤:(a)对家电功率信息的处理方法

根据每个房间的各电器的额定功率之和按照下式计算节能系数:α=P/Pe上式中,Pe为某个房间所有电器额定功率之和,P为该房间实时检测的各电器功率之和;

若α∈[0~0.4],表示该房间比较节能;

若α∈[0.4~0.7],表示该房间正常用能;

若α∈[0.7~1.0],表示该房间用能过度;

若α>1,则认为此房间内电器有故障,即发出声光报警,同时家庭服务器启动家电故障检测程序,对每个家电进行故障检测,对异常家电进行定位;

(b)家电的故障预测相关信息处理

通过家电工作参数检测设备采集家电的工作电压和电流信息,计算功率、电流谐波特征,结合模式识别及故障诊断以及家电内嵌故障自诊断模块的信息,进行家电故障预测,也可以将原始参数发送给家电制造商,通过家电制造商的后台服务器进行故障诊断及识别;

(c)家庭内部各类数据与外网通信方法

据参数检测设备及数据来源不同,各类数据通过家庭服务器分别与外网进行数据通信:将人体生理参数上传给社区医生或定点医院医生,接收来自医生的健康评价或诊断信息、或医生推送的健康知识;将家居环境参数特别是甲醛含量信息定期发送给环保中心,获得中心返回的评价结果和治理建议;将家电工作参数中的家电设备的检测参数发给家电制造商为远程故障诊断服务,接收家电制造商发送的自检测、自修复及升级程序;接收供电公司或电网发送的峰谷平信息从而合理预约或控制家电的开关,电流及功率峰值发给供电公司为计费及电网能耗预测服务;

对极端异常情况包括成员的心率、血压或血糖参数骤然上升或降低、或者CO含量严重超标,须立即通过家庭服务器发短信或者拨号给相应的家庭成员、医生、或拨打110或120救护电话,采用短信或语音自动播报家庭住址;

(d)模块间的信息交互控制处理

家庭服务器可以对数据库中的信息进行实时综合分析,实现模块间的实时交互控制;

包括通过人体及环境参数对家电进行相应控制,实现舒适度控制,如得到的人体皮肤温度与环境的温差低于阀值,即控制空调提高或降低温度参数设置;测试到的家庭湿度较低时,即控制加湿器工作;灰尘度较大时,即控制扫地机器人工作;得到家电工作故障信息,则发送故障报警信息给相应的家电制造商,并关闭家电。