[发明专利]一种基于无线传感器网络的智能家居系统

摘要

本发明提供了一种基于无线传感器网络的智能家居系统，包括环境监测数据采集端、数据处理服务器和被控设备控制系统，所述环境监测数据采集端采集家居环境监测数据，并将采集到的家居环境监测数据发送到所述数据处理服务器，所述数据处理服务器用于将接收的家居环境监测数据与正常阈值进行比较，若超过正常阈值，则向被控设备控制系统发送相应的控制信号，所述的被控设备控制系统根据控制信号对相应的被控设备进行控制。本发明将无线传感器网络技术运用到智能家居系统中，实现了对室内环境信息的采集、处理和传输，并能根据室内环境信息进行被控设备的对应控制，智能化程度高。

主权项

1.一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，包括环境监测数据采集端、数据处理服务器和被控设备控制系统，所述环境监测数据采集端采集家居环境监测数据，并将采集到的家居环境监测数据发送到所述数据处理服务器，所述数据处理服务器用于将接收的家居环境监测数据与正常阈值进行比较，若超过正常阈值，则向被控设备控制系统发送相应的控制信号，所述的被控设备控制系统根据控制信号对相应的被控设备进行控制；所述的环境监测数据采集端通过无线传感器网络进行家居环境监测数据的采集和发送，所述的无线传感器网络进行家居环境监测数据的采集和发送的过程中采用设定的分簇算法进行分簇，具体为：(1)进行网络初始化，具体为：1)将无线传感器网络的监测区域沿横向划分为R个大小相等的条形区域，其中每个条形区域之间长度相等，条形区域的宽度与监测区域的边长相等；2)将每个条形区域沿纵向划分为多个矩形子区域，矩形子区域的长度与条形区域的长度相等，每个条形区域划分的矩形子区域的数目和每个矩形子区域的宽度按照下述方式确定：式中，表示第i个条形子区域C_i划分的矩形子区域的数目，d(C_i,C₀)表示条形子区域C_i的左上方顶点到基站C₀之间的距离，m₁为设定的矩形子区域数目阈值，表示条形子区域C_i中第j个矩形子区域的宽度，其中j值越大表示对应的矩形子区域距离基站C₀更远，L为监测区域边长，int(·)为取整函数；(2)基站向所有环境监测传感器节点广播初始化信息消息，该初始化信息消息包括监测区域起始点坐标、基站位置坐标、监测区域边长、条形区域数目及其长宽、矩形子区域的数目和每个矩形子区域的长宽，各个环境监测传感器节点收到初始化信息消息后，确定自身所属矩形子区域，并保存与自身位置对应的初始化信息消息；(3)开始分簇，基站向各个环境监测传感器节点广播分簇消息，环境监测传感器节点接收到分簇消息后，根据自身位置到所属矩形子区域的顶点的最大距离确定发射功率，向其他环境监测传感器节点交互自身节点信息；(4)每个矩形子区域中选择一个剩余能量值最大的环境监测传感器节点作为簇头节点，每个环境监测传感器节点选择所属矩形子区域的簇头节点加入簇。