一种具有云存储功能的节能智慧家居系统

技术领域

本发明涉及智慧家居系统技术领域，尤其涉及一种具有云存储功能的节能智慧家居系统。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，现有的智能家居系统控制通常采用遥控器或者语音控制的方式控制电器设备的开启关闭；

现有的智慧家居系统，其智能自动化程度仍较低，不能够根据室内的情况自动提醒人员是否开启某种电器设备，进而造成其使用舒适度降低；另外在室内没人时，不能够自动控制照明灯或者其他电器设备的关闭，人员在使用过电器设备后离开时，经常存在忘关电器设备的情况，进而会造成电能源的浪费，节能效果不理想，不能满足使用需求，综合上述情况，因此我们提出了一种具有云存储功能的节能智慧家居系统。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种具有云存储功能的节能智慧家居系统。

本发明提出的一种具有云存储功能的节能智慧家居系统，包括系统供电模块、智能家居终端和云储存平台，所述智能家居终端包括电器控制模块、语音识别模块、数据分析模块、信息录入模块、语音播报模块、温湿度检测传感器、光敏传感器和人体感应模块；

所述系统供电模块与智能家居终端相连接；

所述云储存平台与数据分析模块相连接；

所述电器控制模块与数据分析模块相连接，数据分析模块与语音识别模块、信息录入模块、语音播报模块、温湿度检测传感器、光敏传感器和人体感应模块相连接。

优选地，所述电器控制模块用于控制的智能家居电器包括灯具、空调、窗帘、加湿器、加热器和空气净化器等多种设备。

优选地，所述语音识别模块的运行过程包括以下内容：

通过麦克风进行音频捕捉，原始的音频信号会经过预处理，包括降噪、增益调节和音频格式转换等操作，以提高语音信号的质量；

采用短时傅里叶变换的方法从处理后的音频信号中提取音频频谱、音频能量等特征；

利用机器学习和人工智能算法，将提取的音频特征与训练好的语音模型进行匹配和识别，其采用的语音识别技术为隐马尔可夫模型和深度学习模型中的一种；

识别出的语音转换为文本形式并传输给数据分析处理模块进行分析处理。

优选地，所述信息录入模块需要录入的信息包括电器设备的标准参数范围、舒适环境的标准参数、超标预警的参数以及家庭成员的音色。

优选地，所述温湿度检测传感器用于对室内的温度、湿度以及干燥程度进行监测。

优选地，所述短时傅里叶变换采用的数学表达式为：

优选地，所述人体感应模块用于对室内是否有人进行检测，人体感应模块由PIR红外传感器和微波传感器组成，能够感知周围环境中红外线的辐射，以及检测人体移动时的微波辐射，当有人体经过时，人体会发出辐射，传感器会接收到这部分辐射，并转换成电信号，这个电信号会被人体感应模块处理，通过判断信号的强度和变化，来确定室内是否有人；其中PIR传感器在工作过程中使用到的函数为方波函数，其数学表达式为：s(t)＝A*sin(2πft)*u(t-td)*u(T-t)，其中s(t)表示传感器的输出信号；A是方波的振幅；f是方波的频率；t是时间变量；u(t)是单位阶跃函数，表示在t大于等于0时的取值为1，否则为0，td是触发延迟时间，表示信号的延迟时间；T是方波的周期；微波传感器使用到的函数公式为：R(t)＝R0*e^(-αt)，其中R(t)是接收到的微波信号强度随时间的变化；R0是初始微波信号的强度；α是衰减系数，用于描述微波信号在传播过程中的衰减；t是时间变量。

优选地，所述云储存平台用于对数据分析模块分析后的数据以及检测的原始数据进行储存。

优选地，所述语音播报模块用于提醒人员是否需要开启某种电器设备。

优选地，所述光敏传感器用于对室内的光亮强度进行检测，其检测的原理是使用光敏电阻进行检测，其中光敏电阻是一种特殊材料制成的电阻器，其电阻值会随着光照强度的变化而改变，光敏电阻在光照较强时电阻值较小，而在光照较弱时电阻值较大，通过测量光敏电阻的电阻值，可以间接地了解室内的光照强度。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过语音播报模块、温湿度检测传感器、数据分析模块和信息录入模块相配合，能够在室内有人的情况下，自动对室内的环境进行检测，并在室内的环境不在标准参数内时，自动提醒人员，从而提高使用智能化程度和使用舒适度；

2、通过光敏传感器的设置，能够根据室内的光强度自动控制开启灯光的类型，可在室内光强度较大时，开启微弱灯光，降低电能的效果，达到节能的效果；

3、通过人体感应模块的设置，能够在室内没人时，自动控制电器设备的关闭，可有效的降低在没人的情况下，电器设备持续开启造成电能浪费的情况，进一步达到节能的效果；

本发明通过温湿度检测传感器和语音播报模块的设置，能够自动检测室内的环境，并能够根据指标参数自动提醒人员，从而提高使用智能化程度和使用舒适度，且光敏传感器和人体感应模块设置，能够根据室内的强度控制开启灯光的类型，并能够在室内没人时，自动控制电器设备的关闭，可有效的降低电能的消耗，达到节能的效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有云存储功能的节能智慧家居系统的系统框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参照图1，本实施例提出了一种具有云存储功能的节能智慧家居系统，包括系统供电模块、智能家居终端和云储存平台，智能家居终端包括电器控制模块、语音识别模块、数据分析模块、信息录入模块、语音播报模块、温湿度检测传感器、光敏传感器和人体感应模块，其中述信息录入模块需要录入的信息包括电器设备的标准参数范围、舒适环境的标准参数、超标预警的参数以及家庭成员的音色；温湿度检测传感器用于对室内的温度、湿度以及干燥程度进行监测；

系统供电模块与智能家居终端相连接；

云储存平台与数据分析模块相连接，其中云储存平台用于对数据分析模块分析后的数据以及检测的原始数据进行储存；

电器控制模块与数据分析模块相连接，其中电器控制模块用于控制的智能家居电器包括灯具、空调、窗帘、加湿器、加热器和空气净化器等多种设备；

数据分析模块与语音识别模块、信息录入模块、语音播报模块、温湿度检测传感器、光敏传感器和人体感应模块相连接，其中语音播报模块用于提醒人员是否需要开启某种电器设备；其中光敏传感器用于对室内的光亮强度进行检测，其检测的原理是使用光敏电阻进行检测，其中光敏电阻是一种特殊材料制成的电阻器，其电阻值会随着光照强度的变化而改变，光敏电阻在光照较强时电阻值较小，而在光照较弱时电阻值较大，通过测量光敏电阻的电阻值，可以间接地了解室内的光照强度；

其中语音识别模块的运行过程包括以下内容：

通过麦克风进行音频捕捉，原始的音频信号会经过预处理，包括降噪、增益调节和音频格式转换等操作，以提高语音信号的质量；

采用短时傅里叶变换的方法从处理后的音频信号中提取音频频谱、音频能量等特征，其中短时傅里叶变换采用的数学表达式为：

利用机器学习和人工智能算法，将提取的音频特征与训练好的语音模型进行匹配和识别，其采用的语音识别技术为隐马尔可夫模型和深度学习模型中的一种；

识别出的语音转换为文本形式并传输给数据分析处理模块进行分析处理；

其中人体感应模块用于对室内是否有人进行检测，人体感应模块由PIR红外传感器和微波传感器组成，能够感知周围环境中红外线的辐射，以及检测人体移动时的微波辐射，当有人体经过时，人体会发出辐射，传感器会接收到这部分辐射，并转换成电信号，这个电信号会被人体感应模块处理，通过判断信号的强度和变化，来确定室内是否有人；其中PIR传感器在工作过程中使用到的函数为方波函数，其数学表达式为：s(t)＝A*sin(2πft)*u(t-td)*u(T-t)，其中s(t)表示传感器的输出信号；A是方波的振幅；f是方波的频率；t是时间变量；u(t)是单位阶跃函数，表示在t大于等于0时的取值为1，否则为0，td是触发延迟时间，表示信号的延迟时间；T是方波的周期；微波传感器使用到的函数公式为：R(t)＝R0*e^(-αt)，其中R(t)是接收到的微波信号强度随时间的变化；R0是初始微波信号的强度；α是衰减系数，用于描述微波信号在传播过程中的衰减；t是时间变量；本发明通过温湿度检测传感器和语音播报模块的设置，能够自动检测室内的环境，并能够根据指标参数自动提醒人员，从而提高使用智能化程度和使用舒适度，且光敏传感器和人体感应模块设置，能够根据室内的强度控制开启灯光的类型，并能够在室内没人时，自动控制电器设备的关闭，可有效的降低电能的消耗，达到节能的效果。

本实施例中，通过系统供电模块对智能家居终端进行供电，预先通过信息录入模块录入电器设备的标准参数范围、舒适环境的标准参数、超标预警的参数以及家庭成员的音色，并发送到数据分析模块，数据分析模块将信息传递给云储存平台进行储存，云储存平台可对数据分析模块中的所有数据进行储存，方便人员后续的了解查看，在室内有人的情况时，人员需要开启某个电器设备时，可直接语音说出，语音识别模块对室内的声音进行采样并进行处理分析识别，并将识别出的指令传递给数据分析模块，数据分析模块对人员的指令进行分析，并将分析的结果传递给电器控制模块，电器控制模块直接控制对应的电器设备开启，同时温湿度检测传感器对室内的温度、湿度以及干燥情况进行检测，并将检测的数据值传递给数据分析模块，数据分析模块进行分析，当检测到室内温度、湿度或者干燥情况不在设定的标准参数范围时，则数据分析模块分析该电器设备是否开启或者是否关闭，同时将分析的结果通过语音播报模块提醒人员，人员自主判断是否开启或者关闭某个电器设备，通过自动对室内的环境进行检测并根据室内的环境参数自动提醒人员的方式，提高使用智能化程度，从而提高使用舒适度；

当人员需要控制室内的灯光开启时，光敏传感器会对室内的光强度进行检测，并将检测的信息传递给数据分析模块，数据分析模块对光强度进行分析并通过电器控制模块控制照明灯开启的亮度，当室内光强度较大的情况下，可控制打开微弱的灯光，当室内光强度较小的情况，可控制打开较强的灯光，通过对打开的灯光类型进行控制的方式，可在室内光强度较大时，开启微弱灯光，降低电能的效果，达到节能的效果；

在人体感应模块感应到室内没人时，人体感应模块将信息传递给数据分析模块，数据分析模块根据电器开启的情况判断是否有未关闭的电器，若有则通过电器控制模块控制电器设备关闭，从而可有效的降低因室内没人，电器设备持续开启造成电能浪费的情况，进一步达到节能的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。