一种基于室内外多个传感器的联动智能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基于室内外多个传感器的联动智能控制方法及系统。

背景技术

随着国民经济生活水平的提高，人们越来越注重生活环境中空气质量，对家居设备的环保要求也有更高的要求。例如在家庭生活中，厨房用火和热水常使用燃气灶，住户需要时刻保持通风以降低室内一氧化碳（CO）浓度，但是在冬天等寒冷季节，居住在长江以南的人们大都会关闭窗户保暖，这样又与燃气灶使用产生矛盾。由于操作不当等原因，室内密闭场所容易发生燃气灶一氧化碳（CO）中毒等事故，且主要发生在家庭场所，造成家庭悲剧。

近年来，智能家居逐渐走进人们的视野，随着物质生活水平的提高，居民们对于智能厨房、智能门窗的需求也逐渐增加，而国内外许多生产企业也在不断创新和发展智能窗户的功能，力求给现代社会的居民们带来更方便、安全、环保的生活。国内外也发明了拥有不同功能的智能窗户：如灯光控制，自动遮光，甚至当平板用。随着大数据和互联网技术的快速发展，智能家居的技术也日益成熟，朝着智能化、集成化的方向发展。面向室内外检测的智能家居联动控制服务业务需求正在不断增大，迫切需要根据室内外环境进行联动控制的技术，来避免由于室内外环境的变化带来的潜在危险，从而提升家居安全性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于室内外多个传感器的联动智能控制方法及系统，实现根据室内外环境数据进行室内的相关设备进行联动控制，避免相关的危险发送，从而提升家居安全性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种基于室内外多个传感器的联动智能控制方法，所述方法包括：

基于室内外多个传感器实时采集当前的传感器数据信息，并将当前的传感器数据信息数模转换为对应电信号；

所述室内外多个传感器将对应电信号传输至主控制器，所述主控制器将接收到所述对应电信号模数转化为传感器数据信息；

所述主控制器对所述传感器数据信息进行分析，并基于分析结果生成联动智能控制指令；

所述主控制器基于所述联动智能控制指令向对应的被控制对象输出高低电平进行控制。

可选的，所述室内外多个传感器包括CO浓度检测传感器、温度湿度检测传感器和雨滴检测传感器。

可选的，所述基于室内外多个传感器实时采集当前的传感器数据信息，包括：

基于室内的所述CO浓度检测传感器实时采集当前室内的CO浓度数据信息；

基于室内的所述温度湿度检测传感器实时采集当前室内的温度和湿度数据信息；

基于所述室外的雨滴检测传感器实时采集当前室外的雨滴数据信息。

可选的，所述将当前的传感器数据信息数模转换为对应电信号，包括：

将当前的传感器数据信息经过数模转换器，将所述传感器数据信息数模转换为对应电信号。

可选的，所述主控制器将接收到所述对应电信号模数转化为传感器数据信息，包括：

所述主控制器在接收到所述对应电信号之后，将所述对应电信号模数转换的方式转换为传感器数据信息。

可选的，所述主控制器对所述传感器数据信息进行分析，并基于分析结果生成联动智能控制指令，包括：

所述主控制器将所述传感器数据信息与预设阈值数据进行对比分析，并基于对比分析结果生成联动智能控制指令；

其中，所述联动智能控制指令包括控制对象ID和控制指令。

可选的，所述方法还包括：

基于所述分析结果生成报警指令和显示指令；

所述主控制器基于所述报警指令控制报警装置进行报警提醒；同时，

所述主控制器基于所述显示指令控制LCD显示装置进行可视化显示；

所述报警装置为蜂鸣器，所述LCD显示装置为LCD字符型液晶显示装置；所述LCD字符型液晶显示装置的读写、屏幕和光标的操作基于指令编程实现。

可选的，所述方法还包括：

所述主控制器基于通信模块与用户终端进行通信连接；所述通信模块为WIFI+4G双模通信模块。

可选的，所述主控制器基于通信模块与用户终端进行通信连接，包括：

所述主控制器基于WIFI模块通过MQTT协议与云服务器相连接，所述云服务器基于TCP通信与所述用户终端通信连接；或，

所述主控制器基于AT命令控制4G模块向单向与所述用户终端通信连接。

另外，本发明实施例还提供了一种基于室内外多个传感器的联动智能控制系统，所述系统包括：

采集模块：用于基于室内外多个传感器实时采集当前的传感器数据信息，并将当前的传感器数据信息数模转换为对应电信号；

传输模块：用于所述室内外多个传感器将对应电信号传输至主控制器，所述主控制器将接收到所述对应电信号模数转化为传感器数据信息；

分析模块：用于所述主控制器对所述传感器数据信息进行分析，并基于分析结果生成联动智能控制指令；

控制模块：用于所述主控制器基于所述联动智能控制指令向对应的被控制对象输出高低电平进行控制。

在本发明实施例中，通过室内外多个传感器（CO浓度检测传感器、温度湿度检测传感器和雨滴检测传感器）的实时数据采集，然后通过主控制器进行数据分析，根据分析结果进行联动智能控制；实现根据室内外环境数据进行室内的相关设备进行联动控制，避免相关的危险发送，从而提升家居安全性；比如在CO浓度超过阈值时，通过主控制器联动控制窗户连动杆自动打开窗户、排气扇及关闭燃气灶阀门等，快速降低室内的CO浓度，降低以外发生的概率等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的基于室内外多个传感器的联动智能控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中的基于室内外多个传感器的联动智能控制系统的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例中的基于室内外多个传感器的联动智能控制方法的流程示意图。

如图1所示，一种基于室内外多个传感器的联动智能控制方法，所述方法包括：

S11：基于室内外多个传感器实时采集当前的传感器数据信息，并将当前的传感器数据信息数模转换为对应电信号；

在本发明实施例中，所述室内外多个传感器包括CO浓度检测传感器、温度湿度检测传感器和雨滴检测传感器。

进一步的，所述基于室内外多个传感器实时采集当前的传感器数据信息，包括：基于室内的所述CO浓度检测传感器实时采集当前室内的CO浓度数据信息；基于室内的所述温度湿度检测传感器实时采集当前室内的温度和湿度数据信息；基于所述室外的雨滴检测传感器实时采集当前室外的雨滴数据信息。

进一步的，所述将当前的传感器数据信息数模转换为对应电信号，包括：将当前的传感器数据信息经过数模转换器，将所述传感器数据信息数模转换为对应电信号。

具体的，室内外多个传感器至少包括CO浓度检测传感器、温度湿度检测传感器和雨滴检测传感器；其中，CO浓度检测传感器用于检测室内的CO浓度，温度湿度检测传感器用于检测室内的温度和湿度数据，雨滴检测传感器用于检测室外的雨滴情况，主要是用于判断室外是否下雨等情况。

即，通过室内的CO浓度检测传感器实时采集当前室内的CO浓度数据信息；通过室内的温度湿度检测传感器实时采集当前室内的温度和湿度数据信息；通过室外的雨滴检测传感器实时采集当前室外的雨滴数据信息；即可获得室内的CO的浓度数据、室内的温度和湿度数据，室外的雨滴情况数据。

在采集得到室内的CO的浓度数据、室内的温度和湿度数据，室外的雨滴情况数据之后，通过数模转换器进行转换，将室内的CO的浓度数据、室内的温度和湿度数据，室外的雨滴情况数据转换为对应电信号。

S12：所述室内外多个传感器将对应电信号传输至主控制器，所述主控制器将接收到所述对应电信号模数转化为传感器数据信息；

在本发明具体实施过程中，所述主控制器将接收到所述对应电信号模数转化为传感器数据信息，包括：所述主控制器在接收到所述对应电信号之后，将所述对应电信号模数转换的方式转换为传感器数据信息。

具体的，室内外多个传感器将对应电信号传输至主控制器中，在该主控制器接收到对应电信号之后，将该对应电信号进行模数转换处理，将对于电信号转换为传感器数据信息。

S13：所述主控制器对所述传感器数据信息进行分析，并基于分析结果生成联动智能控制指令；

在本发明具体实施过程中，所述主控制器对所述传感器数据信息进行分析，并基于分析结果生成联动智能控制指令，包括：所述主控制器将所述传感器数据信息与预设阈值数据进行对比分析，并基于对比分析结果生成联动智能控制指令；其中，所述联动智能控制指令包括控制对象ID和控制指令。

具体的，在主控制器中对每一环境数据均预设了一个预设阈值数据，该主控制器将传感器数据信息与对应的预设阈值数据进行对比分析，从而得到对比分析结果，其中对比分析结果为超过预设阈值数据或者不超过预设阈值数据，其中在不超过预设阈值数据时，不用做相关的联动控制，在超过预设阈值数据时，则需要根据该对比分析结果生成联动智能控制指令，该联动智能控制指令包括控制对象ID和控制指令。

比如，在对比分析结果中，CO的浓度超过了预设阈值数据，则主控制器需要根据预设的联动智能控制规则，生成联动智能控制指令，该联动智能控制指令用于控制窗户的打开、排气扇的打开和燃气阀门的关闭控制；即联动智能控制指令的控制对象ID至少包括窗户、排气扇和燃气阀门；控制指令包括控制窗户的打开、排气扇的打开和燃气阀门的关闭等。

S14：所述主控制器基于所述联动智能控制指令向对应的被控制对象输出高低电平进行控制。

在本发明具体实施过程中，该主控制器获得该联动智能控制指令中的控制对象ID和控制指令内容，然后根据控制指令内容向控制对象ID对应的被控制对象输出高低电平进行控制；比如通过输出高低电平控制窗户的打开或者关闭；或者通过高低电平控制排气扇的打开或者关闭操作。

例如，为了实现窗户自动开关，窗户传动装置拟采用双电动推杆设计。电动推杆选择断电不自锁款。电动推杆有2条线接正负极，正负极互换控制推出和收回。主控制器与电动推杆之间接入正反开关控制来控制伸缩，能实现非控制时自由运动窗户。排气扇的开关主要通过对继电器的控制来实现对家用厨房排气扇的控制。继电器实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。家用排气扇多用手动开关控制，设计双控电路，可实现主控制器控制排气扇和人为控制排气扇两种的控制方式。煤气电动阀门开关通过电动阀门高电平有效来实现，当检测出发生煤气泄漏的时候主控制器给电动阀门发送高电平，来关闭阀门。

在本发明具体实施过程中，所述方法还包括：基于所述分析结果生成报警指令和显示指令；所述主控制器基于所述报警指令控制报警装置进行报警提醒；同时，所述主控制器基于所述显示指令控制LCD显示装置进行可视化显示；所述报警装置为蜂鸣器，所述LCD显示装置为LCD字符型液晶显示装置；所述LCD字符型液晶显示装置的读写、屏幕和光标的操作基于指令编程实现。

具体的，在对比分析结果中的某一个数据值超过预设阈值时，需要生成报警指令和显示指令；通过该报警指令来控制报警转置进行报警提醒，通过显示指令控制LCD显示器进行显示控制。其中，报警装置一般为蜂鸣器，源蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电。主控制器根据传感器的数据，判断高低电平，例如在CO浓度超标时蜂鸣器导通鸣叫，实现报警，起到报警功能。LCD显示装置LCD字符型液晶显示装置；LCD显示的读写、屏幕和光标的操作通过指令编程来实现。

在本发明具体实施过程中，所述方法还包括：所述主控制器基于通信模块与用户终端进行通信连接；所述通信模块为WIFI+4G双模通信模块。

进一步的，所述主控制器基于通信模块与用户终端进行通信连接，包括：所述主控制器基于WIFI模块通过MQTT协议与云服务器相连接，所述云服务器基于TCP通信与所述用户终端通信连接；或，所述主控制器基于AT命令控制4G模块向单向与所述用户终端通信连接。

具体的，4G通信和无线WIFI通信是主控制器与用户终端通信的核心；WIFI通信采用ESP8266WIFI模块，可实现在WiFi局域网内用手机、电脑等无线控制窗户开闭，同时ESP8266也能获取其他传感器中的数据；传回局域网服务器上，也可以显示在LCD显示屏中。4G通信采用4G模块，运用相关AT指令实现建立主控制器与4G模块的通信，具备短信发送和拨打电话的功能。在本申请中，云服务器采用阿里云云端服务器，主控制器通过WIFI模块通过MQTT协议与云服务器相连接，该云端服务器通过TCP通信与所述用户终端通信连接；主控制器通过AT命令控制4G模块向单向与用户终端通信连接。

传感器数据经采集转换为电信号后，需要与无线模块解决实时传输问题，降低信号迟滞性，提高数据传输的可靠性。主控制器与4G模块通信是通过AT指令。由AT指令可以进行呼叫、短信、电话本、数据业务、补充业务、传真等方面的控制。AT指令集中还要多套指令，包括控制命令、网络业务命令、短消息命令、串口命令控制等等。本窗户的通信只涉及到呼叫指令和串口命令控制。

在本发明实施例中，通过室内外多个传感器（CO浓度检测传感器、温度湿度检测传感器和雨滴检测传感器）的实时数据采集，然后通过主控制器进行数据分析，根据分析结果进行联动智能控制；实现根据室内外环境数据进行室内的相关设备进行联动控制，避免相关的危险发送，从而提升家居安全性；比如在CO浓度超过阈值时，通过主控制器联动控制窗户连动杆自动打开窗户、排气扇及关闭燃气灶阀门等，快速降低室内的CO浓度，降低以外发生的概率等。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例中的基于室内外多个传感器的联动智能控制系统的结构组成示意图。

如图2所示，一种基于室内外多个传感器的联动智能控制系统，所述系统包括：

采集模块21：用于基于室内外多个传感器实时采集当前的传感器数据信息，并将当前的传感器数据信息数模转换为对应电信号；

在本发明实施例中，所述室内外多个传感器包括CO浓度检测传感器、温度湿度检测传感器和雨滴检测传感器。

进一步的，所述基于室内外多个传感器实时采集当前的传感器数据信息，包括：基于室内的所述CO浓度检测传感器实时采集当前室内的CO浓度数据信息；基于室内的所述温度湿度检测传感器实时采集当前室内的温度和湿度数据信息；基于所述室外的雨滴检测传感器实时采集当前室外的雨滴数据信息。

进一步的，所述将当前的传感器数据信息数模转换为对应电信号，包括：将当前的传感器数据信息经过数模转换器，将所述传感器数据信息数模转换为对应电信号。

具体的，室内外多个传感器至少包括CO浓度检测传感器、温度湿度检测传感器和雨滴检测传感器；其中，CO浓度检测传感器用于检测室内的CO浓度，温度湿度检测传感器用于检测室内的温度和湿度数据，雨滴检测传感器用于检测室外的雨滴情况，主要是用于判断室外是否下雨等情况。

即，通过室内的CO浓度检测传感器实时采集当前室内的CO浓度数据信息；通过室内的温度湿度检测传感器实时采集当前室内的温度和湿度数据信息；通过室外的雨滴检测传感器实时采集当前室外的雨滴数据信息；即可获得室内的CO的浓度数据、室内的温度和湿度数据，室外的雨滴情况数据。

在采集得到室内的CO的浓度数据、室内的温度和湿度数据，室外的雨滴情况数据之后，通过数模转换器进行转换，将室内的CO的浓度数据、室内的温度和湿度数据，室外的雨滴情况数据转换为对应电信号。

传输模块22：用于所述室内外多个传感器将对应电信号传输至主控制器，所述主控制器将接收到所述对应电信号模数转化为传感器数据信息；

在本发明具体实施过程中，所述主控制器将接收到所述对应电信号模数转化为传感器数据信息，包括：所述主控制器在接收到所述对应电信号之后，将所述对应电信号模数转换的方式转换为传感器数据信息。

具体的，室内外多个传感器将对应电信号传输至主控制器中，在该主控制器接收到对应电信号之后，将该对应电信号进行模数转换处理，将对于电信号转换为传感器数据信息。

分析模块23：用于所述主控制器对所述传感器数据信息进行分析，并基于分析结果生成联动智能控制指令；

在本发明具体实施过程中，所述主控制器对所述传感器数据信息进行分析，并基于分析结果生成联动智能控制指令，包括：所述主控制器将所述传感器数据信息与预设阈值数据进行对比分析，并基于对比分析结果生成联动智能控制指令；其中，所述联动智能控制指令包括控制对象ID和控制指令。

具体的，在主控制器中对每一环境数据均预设了一个预设阈值数据，该主控制器将传感器数据信息与对应的预设阈值数据进行对比分析，从而得到对比分析结果，其中对比分析结果为超过预设阈值数据或者不超过预设阈值数据，其中在不超过预设阈值数据时，不用做相关的联动控制，在超过预设阈值数据时，则需要根据该对比分析结果生成联动智能控制指令，该联动智能控制指令包括控制对象ID和控制指令。

比如，在对比分析结果中，CO的浓度超过了预设阈值数据，则主控制器需要根据预设的联动智能控制规则，生成联动智能控制指令，该联动智能控制指令用于控制窗户的打开、排气扇的打开和燃气阀门的关闭控制；即联动智能控制指令的控制对象ID至少包括窗户、排气扇和燃气阀门；控制指令包括控制窗户的打开、排气扇的打开和燃气阀门的关闭等。

控制模块24：用于所述主控制器基于所述联动智能控制指令向对应的被控制对象输出高低电平进行控制。

在本发明具体实施过程中，该主控制器获得该联动智能控制指令中的控制对象ID和控制指令内容，然后根据控制指令内容向控制对象ID对应的被控制对象输出高低电平进行控制；比如通过输出高低电平控制窗户的打开或者关闭；或者通过高低电平控制排气扇的打开或者关闭操作。

例如，为了实现窗户自动开关，窗户传动装置拟采用双电动推杆设计。电动推杆选择断电不自锁款。电动推杆有2条线接正负极，正负极互换控制推出和收回。主控制器与电动推杆之间接入正反开关控制来控制伸缩，能实现非控制时自由运动窗户。排气扇的开关主要通过对继电器的控制来实现对家用厨房排气扇的控制。继电器实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。家用排气扇多用手动开关控制，设计双控电路，可实现主控制器控制排气扇和人为控制排气扇两种的控制方式。煤气电动阀门开关通过电动阀门高电平有效来实现，当检测出发生煤气泄漏的时候主控制器给电动阀门发送高电平，来关闭阀门。

在本发明具体实施过程中，所述方法还包括：基于所述分析结果生成报警指令和显示指令；所述主控制器基于所述报警指令控制报警装置进行报警提醒；同时，所述主控制器基于所述显示指令控制LCD显示装置进行可视化显示；所述报警装置为蜂鸣器，所述LCD显示装置为LCD字符型液晶显示装置；所述LCD字符型液晶显示装置的读写、屏幕和光标的操作基于指令编程实现。

具体的，在对比分析结果中的某一个数据值超过预设阈值时，需要生成报警指令和显示指令；通过该报警指令来控制报警转置进行报警提醒，通过显示指令控制LCD显示器进行显示控制。其中，报警装置一般为蜂鸣器，源蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电。主控制器根据传感器的数据，判断高低电平，例如在CO浓度超标时蜂鸣器导通鸣叫，实现报警，起到报警功能。LCD显示装置LCD字符型液晶显示装置；LCD显示的读写、屏幕和光标的操作通过指令编程来实现。

在本发明具体实施过程中，所述方法还包括：所述主控制器基于通信模块与用户终端进行通信连接；所述通信模块为WIFI+4G双模通信模块。

进一步的，所述主控制器基于通信模块与用户终端进行通信连接，包括：所述主控制器基于WIFI模块通过MQTT协议与云服务器相连接，所述云服务器基于TCP通信与所述用户终端通信连接；或，所述主控制器基于AT命令控制4G模块向单向与所述用户终端通信连接。

具体的，4G通信和无线WIFI通信是主控制器与用户终端通信的核心；WIFI通信采用ESP8266WIFI模块，可实现在WiFi局域网内用手机、电脑等无线控制窗户开闭，同时ESP8266也能获取其他传感器中的数据；传回局域网服务器上，也可以显示在LCD显示屏中。4G通信采用4G模块，运用相关AT指令实现建立主控制器与4G模块的通信，具备短信发送和拨打电话的功能。在本申请中，云服务器采用阿里云云端服务器，主控制器通过WIFI模块通过MQTT协议与云服务器相连接，该云端服务器通过TCP通信与所述用户终端通信连接；主控制器通过AT命令控制4G模块向单向与用户终端通信连接。

传感器数据经采集转换为电信号后，需要与无线模块解决实时传输问题，降低信号迟滞性，提高数据传输的可靠性。主控制器与4G模块通信是通过AT指令。由AT指令可以进行呼叫、短信、电话本、数据业务、补充业务、传真等方面的控制。AT指令集中还要多套指令，包括控制命令、网络业务命令、短消息命令、串口命令控制等等。本窗户的通信只涉及到呼叫指令和串口命令控制。

在本发明实施例中，通过室内外多个传感器（CO浓度检测传感器、温度湿度检测传感器和雨滴检测传感器）的实时数据采集，然后通过主控制器进行数据分析，根据分析结果进行联动智能控制；实现根据室内外环境数据进行室内的相关设备进行联动控制，避免相关的危险发送，从而提升家居安全性；比如在CO浓度超过阈值时，通过主控制器联动控制窗户连动杆自动打开窗户、排气扇及关闭燃气灶阀门等，快速降低室内的CO浓度，降低以外发生的概率等。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，ReadOnly Memory）、随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory）、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种基于室内外多个传感器的联动智能控制方法及系统进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。