[發明專利]一種移動終端控制的智能家居系統

在審

• 申請號: 201710359531.3
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107171906A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海為然環保科技有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司11530
• 代理人: 趙永強

1.一種移動終端控制的智能家居系統，其特征是，包括環境監測模塊、移動終端、網關、信號轉換模塊和智能家居設備控制模塊；所述的環境監測模塊用于采集智能家居內的環境監測數據，并傳送至移動終端；所述的移動終端用于根據環境監測數據控制智能家居設備的運行，其與網關通訊連接；所述的信號轉換模塊與網關連接，將網關傳輸的信號轉換為RF射頻信號，及將接收到的RF射頻信號轉換為網關傳輸的信號；所述的智能家居設備控制模塊用于接收信號轉換模塊的RF射頻信號，根據RF射頻信號對智能家居設備進行相應控制。

2.根據權利要求1所述的一種移動終端控制的智能家居系統，其特征是，所述的信號轉換模塊包括數據收發單元、轉換單元和射頻信號收發單元，所述轉換單元將接收到的網關數據轉換發送至射頻信號收發單元，以及所述轉換單元將接收到的RF射頻信號轉換發送至數據收發單元。

3.根據權利要求2所述的一種移動終端控制的智能家居系統，其特征是，所述移動終端為智能手機、PDA或平板電腦。

4.根據權利要求1所述的一種移動終端控制的智能家居系統，其特征是，所述的環境監測模塊基于無線傳感器網絡采集智能家居內的環境監測數據，包括多個用于進行環境監測數據采集的環境監測數據采集節點和用于對簇內環境監測數據采集節點采集的數據進行收集和壓縮處理的簇頭節點，簇頭節點發送的數據經基站傳送到移動終端。

5.根據權利要求4所述的一種移動終端控制的智能家居系統，其特征是，所述的簇頭節點按照設定的分簇機制在環境監測數據采集節點中選出，具體為：

(1)各環境監測數據采集節點接收到基站發送的分簇命令后，根據下列判定條件確定自己的節點狀態：

Q(i)=a(U(i)U(i)max)2+b(S(i)S(i)max)2+c(1L(i)+1)2-Ts]]>

式中，Q(i)表示環境監測數據采集節點i的節點狀態值，U(i)、S(i)、L(i)分別為環境監測數據采集節點i的剩余能量、可用內存、鏈路分組丟失率，U(i)_max為環境監測數據采集節點i的能量的最大值，S(i)_max為環境監測數據采集節點i的內存的最大值，a、b、c為設定的權重系數，且a+b+c＝1，T_s為設定的節點狀態判定閾值；

若Q(i)＞0，則環境監測數據采集節點i處于活躍狀態，若Q(i)≤0，則環境監測數據采集節點i處于消極狀態；

(2)處于消極狀態的環境監測數據采集節點放棄簇頭競爭，處于活躍狀態的環境監測數據采集節點參與到簇頭競爭中，并向參與簇頭競爭的環境監測數據采集節點交換自身的信號接收強度值和到基站的最短跳數距離，參與簇頭競爭的環境監測數據采集節點按照是否滿足下列條件確定能否競選為簇頭：

E(i)Σj=1δ-1E(j)×R(i)Σj=1δ-1R(i)-TE>0]]>

式中，E(i)為環境監測數據采集節點i的接收信號強度值，E(j)為除環境監測數據采集節點i外其余參與簇頭競爭的環境監測數據采集節點j的接收信號強度值，R(i)為環境監測數據采集節點i到基站的最短跳數距離，E(j)為除環境監測數據采集節點i外其余參與簇頭競爭的環境監測數據采集節點j到基站的最短跳數距離，T_E為設定比值閾值，δ為參與簇頭競爭的環境監測數據采集節點的數量；

(3)確定簇頭后，進行分簇操作，對于其他環境監測數據采集節點，計算該環境監測數據采集節點與各簇頭節點之間的距離，選出距離最小值對應的簇頭節點，將該環境監測數據采集節點加入到該選出的簇頭節點所在的簇中。

6.根據權利要求5所述的一種移動終端控制的智能家居系統，其特征是，所述的簇頭節點采用改進的Haar小波數據壓縮算法對簇內環境監測數據采集節點采集的數據進行壓縮處理，具體包括：

(1)預先設定采樣數據數目閾值T₁，環境監測數據采集節點每輪采樣T₁個數據，且環境監測數據采集節點在每一輪采樣完成后計算該輪所采樣數據的樣本均值，開始第一輪數據采集，環境監測數據采集節點將該輪的樣本均值和采樣數據發送至簇頭節點，簇頭節點根據環境監測數據采集節點的樣本均值由大到小的順序生成環境監測數據采集節點順序列表，并按照生成的環境監測數據采集節點順序列表對簇內的環境監測數據采集節點的采樣數據進行排序；

(2)簇頭節點對排序后的采樣數據進行Haar小波分解處理，將獲得的近似系數連同所用的環境監測數據采集節點順序列表發送至基站，進而由基站利用近似系數進行數據重構，獲取相應的近似數據；

(3)開始下一輪數據采集，簇頭節點根據環境監測數據采集節點發送的數據進行對應樣本均值的更新，并根據更新后的環境監測數據采集節點的樣本均值由大到小的順序更新環境監測數據采集節點順序列表，若滿足下列公式，則按照新的環境監測數據采集節點順序列表對簇內的環境監測數據采集節點的該輪采樣數據進行排序：

Σθ=1m[COUNT(DθP,DθP-1)]-T2>0]]>

式中，表示第P輪的環境監測數據采集節點順序列表中第θ個位置的環境監測數據采集節點，表示第P-1輪的環境監測數據采集節點順序列表中第θ個位置的環境監測數據采集節點，m為簇內環境監測數據采集節點的數量，為定義的比較函數，若與相同，則若與不相同，則T₂為設定的位置變化程度閾值；

(4)重復(2)和(3)的操作，直至完成采樣數據的采集和發送。