專利名稱：智能家居物品定位管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
智能家居物品定位管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能家居物品定位管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)于家居環(huán)境的智能化需求越來(lái)越多樣化，所謂的家庭智能化就是通過(guò)家居智能管理系統(tǒng)的設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭安全、舒適、信息交互與通信的能力。智能家居系統(tǒng)作為一個(gè)概念已經(jīng)被研究多年，但是目前智能家居系統(tǒng)的主要功能停留在控制燈光、家電及安防監(jiān)控應(yīng)用上，而對(duì)于家居物品智能管理方面的解決方案正處于起步階段。[0003]人類的家庭生活有一部分時(shí)間用于管理家庭物品，這個(gè)管理過(guò)程包括家庭用品的查詢、定位、移動(dòng)。很多人特別是大部分的中老年人經(jīng)常為找不到個(gè)人物品而煩惱，他們?cè)诩抑忻刻煸趯ふ诣€匙、手機(jī)、錢(qián)包等個(gè)人物品上浪費(fèi)了大量的時(shí)間。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能家居物品定位管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)適合用于家居物品的查詢、定位，以及對(duì)家居物品進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理。[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是[0006]一種智能家居物品定位管理系統(tǒng)，由RFID標(biāo)簽、可以遠(yuǎn)距離讀取RFID信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募蓴?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)、物品管理服務(wù)器、物品管理數(shù)據(jù)采集器組成，其中集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)相互通信形成傳感器網(wǎng)絡(luò)，集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)通過(guò)通訊接口與物品管理服務(wù)器通信傳輸數(shù)據(jù)；物品管理服務(wù)器與物品管理數(shù)據(jù)采集器連接，用來(lái)采集數(shù)據(jù)。[0007]上述的集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)是由控制模塊，射頻模塊，天線I，通訊模塊，以及溫度、 濕度、煙霧傳感器組成。[0008]上述的集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)為無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，且通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)與通訊接口相連。[0009]上述的集成無(wú)線數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)是由控制模塊，射頻模塊，天線I，通訊模塊，天線II，以及溫度、濕度、煙霧傳感器組成。[0010]上述物品管理數(shù)據(jù)采集器是由攝像頭、條碼讀取器和RFID卡讀寫(xiě)器組成，可以對(duì)物品拍照并對(duì)物品RFID標(biāo)簽進(jìn)行命名和編號(hào)。[0011]上述RFID標(biāo)簽包括無(wú)源RFID標(biāo)簽和半有源RFID標(biāo)簽，其中無(wú)源RFID標(biāo)簽主要用于一般性物品的管理，半有源RFID標(biāo)簽主要用于個(gè)別重要物品或不方便粘貼無(wú)源RFID 標(biāo)簽的物品管理。[0012]本實(shí)用新型主要通過(guò)RFID定位技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)家居物品定位與管理。該系統(tǒng)適合用于家居物品的查詢、定位，以及對(duì)家居物品進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理，具有方便使用、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高的特點(diǎn)，可使人們的家庭物品管理更有效率，使人們有更多的時(shí)間從事更有意義的活動(dòng)，從而改變?nèi)藗兊纳罘绞健?br>

[0013]圖I是本實(shí)用新型(有線方式)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2是圖I中集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的電路方框圖；[0015]圖3是本實(shí)用新型(無(wú)線方式)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖4是圖3中集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的電路方框圖；[0017]圖5是本實(shí)用新型中物品管理數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)圖；[0018]圖6是本實(shí)用新型的樹(shù)簇通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖中U1-集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，U2-無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)，Ull-控制模塊，U12-通訊模塊，U13-射頻模塊，U14-溫度、濕度、煙霧傳感器，U15-天線I，U3-物品管理服務(wù)器，U31 -通訊接口，物品管理數(shù)據(jù)采集器U4，攝像頭U41，條碼讀取器U42，RFID卡讀寫(xiě)器U43。
具體實(shí)施方式
[0020]實(shí)施例I[0021]如圖I 圖2所示，本實(shí)用新型是由RFID標(biāo)簽L、可以遠(yuǎn)距離讀取RFID信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募蓴?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)U1、物品管理服務(wù)器U3、物品管理數(shù)據(jù)采集器U4組成；所述的集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul是由控制模塊U11，與控制模塊Ull連接的通訊模塊U12、射頻模塊U13和溫度、濕度、煙霧傳感器U14，以及與射頻模塊U13連接的天線IU15組成；所述的物品管理服務(wù)器U3采用帶有通訊接口 U31的計(jì)算機(jī)。[0022]集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul集成遠(yuǎn)距離RFID讀取、溫度濕度測(cè)量、火災(zāi)檢測(cè)和通信功能，可以讀取RDIF標(biāo)簽數(shù)據(jù)、溫度濕度測(cè)量火災(zāi)檢測(cè)并以相互通信形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；具有遠(yuǎn)距離無(wú)線RFID讀取功能的射頻模塊U13以及溫度、濕度、煙霧傳感器 U14為模塊化結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)功能需要取舍組合；集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul通過(guò)通訊接口 U31 與物品管理服務(wù)器U3通信傳輸數(shù)據(jù)；物品管理服務(wù)器U3通過(guò)有線連接方式與物品管理數(shù)據(jù)采集器U4連接，用來(lái)采集數(shù)據(jù)。[0023]如圖5所示，所述的物品管理數(shù)據(jù)采集器U4包括攝像頭U41、條碼讀取器U42和 RFID卡讀寫(xiě)器U43，可以對(duì)物品拍照并對(duì)物品RFID標(biāo)簽L進(jìn)行命名和編號(hào)并與物品管理服務(wù)器U3相連接。[0024]所述RFID標(biāo)簽L包括無(wú)源RFID標(biāo)簽和半有源RFID標(biāo)簽，其中無(wú)源RFID標(biāo)簽主要用于一般性物品的管理，半有源RFID標(biāo)簽主要用于個(gè)別重要物品或不方便粘貼無(wú)源RFID 標(biāo)簽的物品管理。[0025]所述的物品管理服務(wù)器U3采用內(nèi)裝家居物品定位管理軟件的PC，可以對(duì)家居物品進(jìn)行定位、追蹤、存儲(chǔ)照片、編號(hào)、命名、添加備注、查詢，并可以應(yīng)用WIFI或其它無(wú)線局域網(wǎng)接入方式使用手機(jī)、平板電腦等個(gè)人數(shù)據(jù)處理終端訪問(wèn)。[0026]實(shí)施例2[0027]如圖3 圖4所示，本實(shí)用新型是由RFID標(biāo)簽L、可以遠(yuǎn)距離讀取RFID信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募蓴?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)U1、無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2、物品管理服務(wù)器U3、物品管理數(shù)據(jù)采集器U4組成，所述的集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul為無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)；所述的集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul是由控制模塊Ull，與控制模塊Ull連接的通信模塊U12、射頻模塊U13和溫度、濕度、 煙霧傳感器U14，以及與通訊模塊U12連接的天線II U16、與射頻模塊U13連接的天線IU15組成；所述的物品管理服務(wù)器U3采用帶有通訊接口 U31的計(jì)算機(jī)。[0028]集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul相互通信形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；射頻模塊U13 以及溫度、濕度、煙霧傳感器U14為模塊化結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)功能需要取舍組合；集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2與物品管理服務(wù)器U3通信傳輸數(shù)據(jù)；物品管理服務(wù)器U3 通過(guò)有線連接方式與物品管理數(shù)據(jù)采集器U4連接，用來(lái)采集數(shù)據(jù)。[0029]如圖5所示，所述的物品管理數(shù)據(jù)采集器U4包括攝像頭U41、條碼讀取器U42和 RFID卡讀寫(xiě)器U43。[0030]所述的RFID標(biāo)簽L、物品管理服務(wù)器U3、物品管理數(shù)據(jù)采集器U4的結(jié)構(gòu)同實(shí)施例 I。[0031]無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2兼具RFID標(biāo)簽讀取、室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)采集和通信功能。一種通信是通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，以電磁波形式與無(wú)源/半無(wú)源RFID標(biāo)簽進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信， 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。另外一種通信是與物品管理服務(wù)器U3的通信。集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路 由將傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2，然后由無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2通過(guò)有線(或無(wú)線)通信的方式將集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿锲饭芾矸?wù)器U3。[0032]如圖6所示，集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎脴?shù)簇形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2和多個(gè)集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)(即無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn))U1組成。無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān) U2位于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的中心，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)分布在無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2周?chē)捎脴?shù)簇路由傳輸數(shù)據(jù)和控制信息。若干個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)與一個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)連接形成一個(gè)樹(shù)簇，若干個(gè)樹(shù)簇連接形成樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。[0033]該智能家居物品定位管理系統(tǒng)的工作過(guò)程如下[0034]集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)(無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn))Ul平時(shí)處于無(wú)線信號(hào)靜默狀態(tài)，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。當(dāng)用戶需要尋找物品發(fā)出查詢請(qǐng)求之后，無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2發(fā)出網(wǎng)絡(luò)激活命令，通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)鏈路依次激活全部無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)激活后，即發(fā)出RFID卡查詢請(qǐng)求。如果收到RFID卡回復(fù)信號(hào)，則與相鄰無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)對(duì)物品進(jìn)行定位。物品定位數(shù)據(jù)確定后，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)U2將物品位置數(shù)據(jù)傳送給物品管理服務(wù)器U3，由物品管理服務(wù)器U3將物品位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并通過(guò)人機(jī)界面提供給使用者，其中位置數(shù)據(jù)一般采用圖形化顯示以方便使用。[0035]該智能家居物品定位管理系統(tǒng)的操作過(guò)程包括系統(tǒng)初始化，即系統(tǒng)的部署和安裝，和日常使用兩部分。[0036]I.智能家居物品管理系統(tǒng)的部署和安裝初次安裝家居物品管理系統(tǒng)時(shí)，需要執(zhí)行三個(gè)安裝步驟。首先安裝集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)Ul (每個(gè)房間至少安裝3個(gè)同類節(jié)點(diǎn))；然后，在物品管理服務(wù)器U3中導(dǎo)入住所建筑平面圖，并應(yīng)用物品定位管理程序在平面圖中標(biāo)注已經(jīng)安裝的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)位置；最后，安裝物品管理數(shù)據(jù)采集器U4。[0037]2.智能家居物品定位管理系統(tǒng)的使用系統(tǒng)初始化完成后，日常的系統(tǒng)使用需要執(zhí)行五個(gè)步驟[0038](I)家居物品的數(shù)據(jù)采集。把需要進(jìn)行定位管理的物品使用物品管理數(shù)據(jù)采集器 U4進(jìn)行拍照、編號(hào)和分類，將物品錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。[0039](2)物品標(biāo)簽的布置。在數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，用物品管理數(shù)據(jù)采集器U4寫(xiě)入RFID標(biāo)簽，并將寫(xiě)入完成的RFID標(biāo)簽L粘貼在需要管理的物品上，本實(shí)施例中的物品以鑰匙、數(shù)碼相機(jī)為例。[0040](3)物品的定位。需要查找物品時(shí)，采用圖像檢索的方式，在計(jì)算機(jī)窗口中平面展開(kāi)所有物品圖像通過(guò)點(diǎn)擊圖像確定尋找對(duì)象。待查對(duì)象的位置將會(huì)在建筑平面圖中用圖形標(biāo)注出來(lái)。查找物品也可以通過(guò)關(guān)鍵字檢索、名稱排序、錄入日期排序等方法進(jìn)行物品的檢索。[0041 ] ( 4 )物品的追蹤。對(duì)某物品需要統(tǒng)計(jì)和紀(jì)錄其移動(dòng)時(shí),可以記錄物品在不同時(shí)刻的位置并顯示運(yùn)動(dòng)軌跡。[0042] (5)物品的管理。可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序?qū)ξ锲愤M(jìn)行分類和統(tǒng)計(jì)。將物品按品種，錄入時(shí)間，價(jià)格等分類規(guī)則進(jìn)行分類。對(duì)物品管理數(shù)據(jù)庫(kù)可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作， 比如，根據(jù)物品的使用時(shí)間和使用狀態(tài)動(dòng)態(tài)估算物品的使用價(jià)值，或者根據(jù)數(shù)據(jù)紀(jì)錄對(duì)家庭物品資產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理，從而達(dá)到優(yōu)化資源，避免浪費(fèi)的目的。
權(quán)利要求1.一種智能家居物品定位管理系統(tǒng)，其特征是由RFID標(biāo)簽、可以遠(yuǎn)距離讀取RFID信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募蓴?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)、物品管理服務(wù)器、物品管理數(shù)據(jù)采集器組成，其中集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)相互通信形成傳感器網(wǎng)絡(luò)，集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)通過(guò)通訊接口與物品管理服務(wù)器通信傳輸數(shù)據(jù)；物品管理服務(wù)器與物品管理數(shù)據(jù)采集器連接，用來(lái)采集數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能家居物品定位管理系統(tǒng)，其特征是集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)是由控制模塊，射頻模塊，天線I，通訊模塊，以及溫度、濕度、煙霧傳感器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能家居物品定位管理系統(tǒng)，其特征是所述的集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)為無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，且通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)關(guān)與通訊接口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能家居物品定位管理系統(tǒng)，其特征是所述的集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)是由控制模塊，射頻模塊，天線I，通訊模塊，天線II，以及溫度、濕度、煙霧傳感器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能家居物品定位管理系統(tǒng)，其特征是所述的物品管理數(shù)據(jù)采集器是由攝像頭、條碼讀取器和RFID卡讀寫(xiě)器組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能家居物品定位管理系統(tǒng)，其特征是所述的RFID標(biāo)簽包括無(wú)源RFID標(biāo)簽和半有源RFID標(biāo)簽。
專利摘要一種智能家居物品定位管理系統(tǒng)，由RFID標(biāo)簽、可以遠(yuǎn)距離讀取RFID信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募蓴?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)、物品管理服務(wù)器、物品管理數(shù)據(jù)采集器組成，其中集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)相互通信形成傳感器網(wǎng)絡(luò)，集成數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)通過(guò)通訊接口與物品管理服務(wù)器通信傳輸數(shù)據(jù)；物品管理服務(wù)器與物品管理數(shù)據(jù)采集器連接，用來(lái)采集數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)適合用于家居物品的查詢、定位，具有方便使用、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高的特點(diǎn)，可使人們的家庭物品管理更有效率，從而改變?nèi)藗兊纳罘绞健?br> 文檔編號(hào)G06Q10/06GK202735785SQ20122003399
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者于鵬, 田瑩 申請(qǐng)人:渤海大學(xué)