[发明专利]一种基于云计算的智能家居系统

摘要

本发明提供了一种基于云计算的智能家居系统，包括云服务器、环境数据采集装置、家电控制装置和智能终端；所述的环境数据采集装置、家电控制装置、智能终端均与云服务器通信连接；所述的环境数据采集装置用于对家居环境进行监测，采集室内环境数据并发送至云服务器；所述的云服务器用于对室内环境数据进行处理，向家电控制装置发送控制指令，家电控制装置根据控制指令控制对应的智能家电运作；所述的智能终端访问云服务器获得室内环境数据，并发送控制请求至云服务器。本发明能够实时获取室内环境数据，并基于云计算技术对室内环境数据进行分析处理，根据分析处理结果智能化控制或者远程控制智能家电的运作，从而实现节能控制。

主权项

1.一种基于云计算的智能家居系统，其特征在于，包括云服务器、环境数据采集装置、家电控制装置和智能终端；所述的环境数据采集装置、家电控制装置、智能终端均与云服务器通信连接；所述的环境数据采集装置用于对家居环境进行监测，采集室内环境数据并发送至云服务器；所述的云服务器用于对室内环境数据进行处理，判断室内环境数据是否满足预设的家居环境参数条件，当某一室内环境数据不满足预设的环境参数条件时，向家电控制装置发送控制指令，家电控制装置根据控制指令控制对应的智能家电运作；所述的智能终端访问云服务器获得室内环境数据，并发送控制请求至云服务器，云服务器根据控制请求向家电控制装置发送相应的控制指令；所述的环境数据采集装置包括多个布设于室内的传感器节点，还包括无线传感器网络汇聚节点，所述的传感器节点用于对室内环境进行监测，采集室内环境数据，并将室内环境数据发送至无线传感器网络汇聚节点，无线传感器网络汇聚节点用于接收传感器节点发送的室内环境数据并进行处理转发至云服务器；所有传感器节点在网络运行初期都处于激活状态，将网络运行时间划分为不同的轮，在每一轮网络运行初期时满足设定的休眠条件的传感器节点进入休眠，剩余的传感器节点进行室内环境数据的采集工作；所述的剩余的传感器节点通过分簇路由协议进行组簇，从中动态地产生簇头节点，其余传感器节点作为成员节点，选择最近的簇头节点加入簇；其中，由簇头节点负责收集簇内成员节点采集的室内环境数据，进行融合后多跳通信转发给所述无线传感器网络汇聚节点；所述设定的休眠条件具体为：当传感器节点的被邻居节点冗余覆盖率大于预设的覆盖率门限值时，传感器节点进入休眠，其中邻居节点为位于传感器节点通信范围内的其他传感器节点；设Ui表示传感器节点i的被邻居节点冗余覆盖率，定义Ui的计算公式为：其中式中，Hi∩j为传感器节点i与其第j个未休眠的邻居节点的相交感知区域面积，j＝1,2,…,k，Hi为传感器节点i的感知区域面积，其中传感器节点i共有k个未休眠的邻居节点，Li为传感器节点i的通信半径，Rij为传感器节点i根据接收到的信号强度近似计算出的与其邻居节点j的距离，cos‑1为反余弦函数，ρ为设定的调节因子，取值范围为[0.95,1)；每个传感器节点在网络初始化时确定自己的最小能量消耗代价值，具体为：(1)每个传感器节点在初始时将自身的能量消耗代价值设置为无穷大，无线传感器网络汇聚节点在初始时将自身的能量消耗代价值设置为0，无线传感器网络汇聚节点首先广播一个包含自身的能量消耗代价值的代价值确认消息，当传感器节点X从邻居节点处监听到代价值确认消息后，启动监听计时器，在预设的监听时间内继续对各邻居节点进行监听，超时后，传感器节点X按照下列公式计算自己的能量消耗代价值：式中，SX表示传感器节点X的能量消耗代价值，NX为传感器节点X监听到广播代价值确认消息的邻居节点的个数，SZ为传感器节点X监听到广播代价值确认消息的邻居节点集中第Z个邻居节点所广播的能量消耗代价值，RXZ为传感器节点X根据接收到的信号强度近似计算出的与其邻居节点Z的距离；(2)传感器节点X将计算出的能量消耗代价值与自己原来的能量消耗代价值进行比较，如果新计算的能量消耗代价值大于自己原始的最小能量消耗代价值，则设自己的最小能量消耗代价值为新计算的能量消耗代价值，然后将包含了自己新的最小能量消耗代价值的代价值确认消息继续广播出去。