[發(fā)明專利]基于振動(dòng)檢測的智能家居監(jiān)控方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710526791.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN107422643B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍楷舜;王璐;陳文強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué);深圳奇跡智慧網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): G05B15/02
• 分類號(hào): G05B15/02;G05B19/418
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種基于振動(dòng)檢測的智能家居監(jiān)控方法，包括如下步驟：數(shù)據(jù)采集模塊采集人的行為活動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動(dòng)信息，通過分析處理該信號(hào)來智能監(jiān)控家里人的行為活動(dòng)并對異常做出警報(bào)。本發(fā)明的有益效果：解決了攝像頭室內(nèi)監(jiān)控的隱私問題，不對用戶的生活帶來影響，讓用戶更方便地使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能家居技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及智能家居的室內(nèi)定位及監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智慧城市的建設(shè)，智能家居越來越受到人們的歡迎。人們希望不在家時(shí)同樣可以監(jiān)控到家里的情況，比如老人小孩是否安全、是否有盜賊入侵、保姆是否有對小孩的不當(dāng)行為等。目前的監(jiān)控方法普遍是攝像頭技術(shù)。但是，在家里安裝攝像頭涉及到隱私甚至法律問題，更不可能在臥室和洗手間安裝攝像頭，而洗手間和臥室卻是獨(dú)自在家的老人小孩發(fā)生意外的高危場所。除了隱私問題，攝像頭連續(xù)工作拍攝的視頻需要極大的儲(chǔ)存空間，這就導(dǎo)致視頻存檔的覆蓋，無法獲取保存周期前的視頻源。另外，由于視頻的自我識(shí)別分類及報(bào)警技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大，需要當(dāng)家里意外發(fā)生后，人工花費(fèi)大量時(shí)間觀看視頻來找尋人們需要的信息。

鑒于以上原因，現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域很多科研工作者投身于基于WIFI的人類行為檢測，對WIFI的信號(hào)建模或通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，可以識(shí)別人類在走路、跑步、摔倒、坐下、刷牙、做飯等行為，利用WIFI的能量遞減特性或傳播速度可以實(shí)現(xiàn)對人的室內(nèi)定位，獲取人的行走軌跡。WIFI的優(yōu)勢在于普及性，基本每家每戶都有。但是，WIFI信號(hào)存在多徑和非視距問題，當(dāng)隔了墻時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)驟減，這大大影響了室內(nèi)定位的精度和人類行為的識(shí)別準(zhǔn)確度。另外，基于WIFI的技術(shù)要求固定不變的環(huán)境，如果移動(dòng)WIFI設(shè)備或改變室內(nèi)環(huán)境(如家具擺放位置)，這會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練模型不再有效，也就無法再進(jìn)行行為識(shí)別。其次，利用WIFI對人進(jìn)行行為識(shí)別僅能在一個(gè)人時(shí)有較高的準(zhǔn)確性，當(dāng)有其他人或者寵物在時(shí)，會(huì)影響WIFI信號(hào)，導(dǎo)致無法進(jìn)行行為識(shí)別。所以，利用WIFI對室內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控的技術(shù)并未商業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述所指的現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供一種基于振動(dòng)檢測的智能家居監(jiān)控方法，通過采集人的行為引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)并做分析，尤其是腳步聲引起的地面振動(dòng)信號(hào)，解決了上述的現(xiàn)有監(jiān)控技術(shù)缺點(diǎn)，可以對室內(nèi)人物進(jìn)行定位、追蹤和行為監(jiān)控。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

一種基于振動(dòng)檢測的智能家居監(jiān)控方法，包括如下步驟：數(shù)據(jù)采集模塊采集人的行為活動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動(dòng)信息，通過分析處理該信號(hào)來智能監(jiān)控家里人的行為活動(dòng)并對異常做出警報(bào)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：分析處理具體為：

A)通過振動(dòng)傳感器采集房屋內(nèi)的人的行動(dòng)導(dǎo)致的房屋結(jié)構(gòu)的振動(dòng)信息，得到振動(dòng)信號(hào)；

B)對得到的所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到所述振動(dòng)信號(hào)中表示活動(dòng)的人身份的特征參量；所述特征參量是一個(gè)包括多個(gè)元素的集合；

C)將得到的特征參量與至少一個(gè)事先存儲(chǔ)的合法人員的特征參量逐個(gè)進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前得到特征參量是否與事先存儲(chǔ)的合法人員的特征參量中的一個(gè)匹配，如是，判斷當(dāng)前活動(dòng)人員是合法人員；否則，判斷有非法人員進(jìn)入房屋，發(fā)出告警信號(hào)；

其中，所述事先存儲(chǔ)的合法人員的特征參量是事先對合法人員在房屋中的行動(dòng)進(jìn)行采集而得到的，其與當(dāng)前得到的特征參量具有相同的結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述步驟B)中進(jìn)一步包括：

B1)在所述振蕩信號(hào)中取得一段包括第一設(shè)定數(shù)量的、由所述房屋內(nèi)的人的行動(dòng)導(dǎo)致的振動(dòng)的信號(hào)，作為特征參量提取信號(hào)；

B2)分別取得所述特征參量提取信號(hào)中每次振動(dòng)的振幅；取得所述特征參量提取信號(hào)中相鄰兩次振動(dòng)的間隔時(shí)間；

B3)將上述步驟中得到的振幅和間隔時(shí)間作為一個(gè)集合的元素，按照設(shè)定的順序排列在一起，得到當(dāng)前振動(dòng)信號(hào)的特征參量。