[發明專利]一種基于無線傳感器網絡的智能家居系統

在審

• 申請號: 201710861372.7
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107450344A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 黃信文
• 申請（專利權）人: 深圳市鑫匯達機械設計有限公司
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02;G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于無線傳感器網絡的智能家居系統，其特征是，包括家居設備調控模塊、實時環境監測模塊、多個家居設備；所述的實時環境監測模塊、多個家居設備均與家居設備調控模塊通信連接；所述的實時環境監測模塊為設置在智能家居監測區域內的無線傳感器網絡，用于對家居環境進行監測，采集家居環境參數并發送至家居設備調控模塊；所述的家居設備調控模塊用于對家居環境參數進行處理，根據處理結果控制家居設備的開啟和關閉。

2.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的智能家居系統，其特征是，所述的家居環境參數包括溫度、濕度和光照強度；所述的家居設備調控模塊設置有顯示時間、溫度、濕度和光照強度的顯示單元。

3.根據權利要求2所述的一種基于無線傳感器網絡的智能家居系統，其特征是，所述家居設備調控模塊還設置有用于對家居環境參數進行處理的數據處理單元、用于控制多個家居設備的控制單元。

4.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的智能家居系統，其特征是，所述的實時環境監測模塊包括環境監測節點、簇頭節點和基站，所述環境監測節點獲取且處理家居環境參數并將處理后的家居環境參數發送到簇頭節點，簇頭節點負責收集和融合所在簇的環境監測節點所發來的家居環境參數以及自身采集的家居環境參數，并將融合后的家居環境參數轉發至其的下一跳簇頭節點或者基站；所述的基站接收且處理家居環境參數并將所述處理后的家居環境參數通過移動網絡通信方式上傳到家居設備調控模塊。

5.根據權利要求4所述的一種基于無線傳感器網絡的智能家居系統，其特征是，簇頭節點的下一跳為基站時，簇頭節點直接將融合后的家居環境參數發送至基站，簇頭節點與基站為多跳距離時，簇頭節點選擇基站方向的其他簇頭節點作為用于轉發該融合后的家居環境參數的轉發節點，并建立其到基站的路由路徑，具體包括：

(1)設該簇頭節點為A，基站為O，獲取A至基站的所有路由路徑，路由路徑上除A外的其余簇頭節點皆為轉發節點，計算每條路由路徑的選擇概率：

式中，L_A→o表示A至基站的第L條路由路徑，P(L_A→o)表示L_A→o的選擇概率，表示L_A→o包含的轉發節點數目，μ_i表示L_A→o上第i個轉發節點所在簇的環境監測節點數目，E_i表示L_A→o上第i個轉發節點的當前剩余能量，λ₁、λ₂為設定的權重系數，滿足0<λ₂<λ₁<1；

(2)以選擇概率最大的路由路徑作為最終的路由路徑，簇頭節點通過該最終的路由路徑將融合后的家居環境參數發送至基站。

6.根據權利要求5所述的一種基于無線傳感器網絡的智能家居系統，其特征是，簇頭節點定期對其到基站的路由路徑進行信任檢測，若簇頭節點到基站的路由路徑滿足下列條件，判定該路由路徑為可信路徑，若不滿足下列條件，判定該路由路徑為可疑路徑：

式中，m_A→o(ΔT)表示簇頭節點A至基站o的路由路徑上簇頭節點A在設定的ΔT時間段內發送出去的家居環境參數包次數，M_A→o(ΔT)表示簇頭節點A至基站o的路由路徑上基站o在設定的ΔT時間段內接收到的家居環境參數包次數，θ為設定的可信度閾值；

當路由路徑被判定為可疑路徑時，簇頭節點開始監測其下一跳的轉發節點的家居環境參數包轉發信任值，若監測到家居環境參數包轉發信任值低于設定的家居環境參數包轉發信任閾值時，簇頭節點重新建立到基站的路由路徑，家居環境參數包轉發信任值的計算公式為：

式中，W(b)表示簇頭節點的下一跳的轉發節點b的家居環境參數包轉發信任值，α為監測到的下一跳的轉發節點b轉發家居環境參數包的次數，β為監測到的下一跳的轉發節點b丟棄家居環境參數包的次數。