本發(fā)明涉及智能家居的智能控制技術領域，具體涉及一種智能家居控制系統及遠程控制方法。

背景技術：

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日常事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境，如今，隨著人們生活水平的提高，對居住環(huán)境的舒適性，便利性要求更高，智能家居行業(yè)已經進入高速發(fā)展時期。

基于計算機及單片機的工作原理與應用控制軟件(APP)深度結合，并通過網絡通訊技術融合個性需求，將與家居生活有關的各個子系統如安防、燈光控制、窗簾控制、影音設備、信息家電、場景聯動、空調、地暖遠程控制及邏輯狀態(tài)等有機地結合在一起，通過網絡化綜合智能控制和管理，實現“以人為本”的全新家居生活體驗。

另外隨著科技時代的到來，地面供暖技術已從原始的煙道散熱火炕式采暖發(fā)展成為以現代材料為熱媒的地面輻射供暖；地暖系統的供暖原理為輻射傳熱，將溫度不高于60攝氏度的熱水或發(fā)熱電纜，暗埋在地熱地板下的盤管系統內加熱整個地面，通過地面均勻地向室內輻射散熱的一種采暖方式，與空調、暖氣等通過強制對流循環(huán)熱風供暖相比，空氣中灰塵流動要小的多，減少了空氣中有害病菌的蔓延，室內環(huán)境更加衛(wèi)生清潔，地暖系統也創(chuàng)造性的運用了人體溫感特點，來自腳下的關懷讓您倍感舒適，讓您的家庭充滿溫暖；地暖系統采暖與傳統的對流供暖方式相比較節(jié)能幅度約為30％，地暖在傳送過程中熱量損失較小并且熱量集中在人體受益的高度內，即使室內設定溫度比對流式采暖方式低2～5℃，也能使人們有同樣的溫暖感覺。地暖可充分節(jié)約能源，并且不會發(fā)出任何噪音，不會揚塵，是一個非常環(huán)保節(jié)能的產品。

對于普通人群來說，在寒冷的冬天，室內有地暖足夠了，上床睡覺不會覺得被窩比較涼；但是對于身體較弱，產熱較少的老人，在晚上睡覺時，需要很長時間才能將被窩暖熱，所以他們常常會采用電熱毯之類的暖床工具，這類工具安全性較低，老人在使用時，經常會遺忘關閉開關，或是溫度過高對老人身體產生不適。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種操作簡單，可移植性好的智能家居控制系統及遠程控制方法。

一種智能家居控制系統，其關鍵在于，包括主控模塊，所述主控模塊的第一通信端通過網絡模塊與遠程操作終端相連，所述主控模塊的第二通信端與近程操作終端相連，所述主控模塊的存儲端與非易失性數據模塊相連，所述主控模塊的信號端分別與燈光控制系統、監(jiān)控系統、空調系統、新風系統、自動窗簾系統及地暖系統的信號端相連；

其中，所述燈光控制系統包括光感探測器和人體移動感應器；所述監(jiān)控系統包括攝像頭、紅外傳感器、門磁傳感器、煙霧傳感器、煙霧傳感器、煤氣傳感器和報警主控模塊；所述新風系統包括全熱交換器、新風凈化箱、空氣質量檢測儀及設置在室內的排風口和進風口；所述空調系統包括溫度傳感器和濕度傳感器。

所述遠程操作終端包括個人電腦、移動智能終端和后臺服務器；所述近程操作終端包括觸控屏和開關按鈕。

所述主控模塊的電源端與電源模塊的第一輸出端相連，所述網絡模塊與所述電源模塊的第二輸出端相連，所述主控模塊的控制端與可控硅開關模塊相連，所述可控硅開關模塊用于控制家電的開啟和關閉；所述主控模塊的存儲端與非易失性數據模塊相連。

所述網絡模塊包括WIFI模塊和無線路由器。

所述地暖系統包括暖床子系統，所述暖床子系統包括啟動開關按鈕、溫度傳感器、壓力傳感器、電控閥和散熱網管；

其中，所述溫度傳感器和壓力傳感器均設置在床體的床面上，所述電控閥設置在地暖出流口處，所述地暖出流口與所述散熱網管的進口相通，所述散熱網管鋪設在所述床體內部；所述地暖出流口和所述散熱網管進口之間的管路穿設在所述床體的后床腿中；所述散熱網管的出口與地暖回流口相通，所述地暖回流口和散熱網管出口之間的管路穿設在所述床體的前床腿中。

基于權利要求4所述系統的遠程控制方法，其特征在于，包括以下步驟，

步驟1：初始化系統；

步驟2：讀取非易失性數據模塊內的數據信息；

步驟3：判斷所述數據信息內是否含有家電開關指令；是，則執(zhí)行所述家電開關指令，并執(zhí)行步驟4；否，則直接執(zhí)行步驟4；

步驟4：配置WIFI模塊；

步驟5：通過無線路由器與遠程操作終端連接；

步驟6：判斷是否獲取到遠程操作終端的數據包，是，則執(zhí)行步驟7；否，則執(zhí)行步驟10；

步驟7：發(fā)送家電狀態(tài)至遠程操作終端；

步驟8：執(zhí)行所述數據包中的家電開關指令；

步驟9：執(zhí)行所述數據包中的開關定時指令；

步驟10：判斷執(zhí)行家電開關指令的定時時間是否到達，是，則執(zhí)行家電開關指令；否，返回步驟6循環(huán)執(zhí)行；

所述步驟1具體為，

步驟11：CPU初始化；

步驟12：板極初始化。

當所述步驟8中打開地暖系統中的暖床功能后，則進行以下步驟，

步驟811：獲取遠程操作終端的數據包；

步驟812：更新溫度閾值A和溫度閾值B；

步驟813：執(zhí)行啟動開關的開關動作指令；

步驟814：當啟動開關接通后，判斷床上是否有人，是，則執(zhí)行步驟818；否，則執(zhí)行步驟815；

步驟815：獲取床面溫度，當床面溫度小于所述溫度閾值A時，執(zhí)行步驟816；當床面溫度大于所述溫度閾值A時，返回步驟814循環(huán)執(zhí)行；

步驟816：開啟供暖開關，并判斷床面溫度是否大于所述溫度閾值B，是，則執(zhí)行步819；否，則執(zhí)行步驟817；

步驟817：判斷床上是否有人，是，則執(zhí)行步驟818；否，則返回步驟816循環(huán)執(zhí)行；

步驟818：判斷床面溫度是否大于默認值C，是則執(zhí)行步驟8110；否，則返回步驟816循環(huán)執(zhí)行；

步驟819：關閉供暖開關，并判斷床上是否有人，是，則執(zhí)行步驟8110；否，則執(zhí)行步驟8111；

步驟8110：向遠程操作終端發(fā)送狀態(tài)信息，返回步驟811循環(huán)執(zhí)行；

步驟8111：向遠程操作終端發(fā)送狀態(tài)信息，返回步驟815循環(huán)執(zhí)行。

本暖床功能原理：第一種模式，睡覺前提前開啟啟動開關，使床面溫度保持在溫度閾值A和溫度閾值B之間，并在床面溫度達到溫度閾值B時，向遠程操作終端發(fā)送一次狀態(tài)信息；在床面溫度上下波動的過程中，如果發(fā)現床上有人，則判斷床面溫度是否達到適合人體體溫的默認溫度值C，達到則停止供暖，同時發(fā)送狀態(tài)信息到遠程操作終端，并在關閉啟動開關之前使床面溫度保持在默認溫度值C以上；第二種模式，直接開啟啟動開關，使床面溫度保持在溫度閾值A和溫度閾值B之間，并在床面溫度達到溫度閾值B時，向移動終端發(fā)送一次狀態(tài)信息；在床面溫度上下波動的過程中，如果發(fā)現床上有人，則判斷床面溫度是否達到適合人體體溫的默認溫度值C，達到則停止供暖，同時發(fā)送狀態(tài)信息到遠程操作終端，并在關閉啟動開關之前使床面溫度保持在默認溫度值C以上；另外，在第一模式和第二模式運行時，無論是遠程操作終端關閉啟動開關，還是手動關閉啟動開關，給床體加熱的過程停止，并向遠程操作終端發(fā)送狀態(tài)信息。

所述數據包中包括溫度閾值A和溫度閾值B的設置值及控制啟動開關的開關動作指令；所述溫度閾值A的取值范圍為25～30攝氏度，溫度閾值B的取值范圍為40～45攝氏度，默認值C的取值范圍為30～40攝氏度。

所述狀態(tài)信息包括啟動開關的開關狀態(tài)信息，床上是否有人的狀態(tài)信息，床面溫度的溫度信息，供暖開關的開關狀態(tài)信息；在所述步驟10和步驟11中，當狀態(tài)信息發(fā)生變化后，向遠程操作終端發(fā)送狀態(tài)信息。

本發(fā)明的有益效果：遠程監(jiān)控家中空調、地暖控制及各種電器設備，無論你身處何處，均可以通過移動終端實時查看家中狀態(tài)況及電器狀態(tài)，并可在回家之前提前開啟空調或地暖；在家中無人時，通過移動智能端遠程關閉燈光及空調等用電設備，避免造成不必要的能源耗費；通過移動智能終端控制給床面加熱，使用戶無論是在戶外還是在客廳均能對床面進行加熱處理，方便用戶直接入睡，特別實用于老人；采用溫度傳感器和壓力傳感器智能控溫，避免床面溫度過高，對人體造成不適。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明智能家居控制系統框圖；

圖2示出了本發(fā)明系統中暖床子系統的框圖；

圖3示出了本發(fā)明暖床子系統中地暖床的結構示意圖；

圖4示出了本發(fā)明燈光控制系統的簡單硬件實現示意圖；

圖5示出了本發(fā)明空調系統和新風系統的簡單硬件實現示意圖；

圖6示出了本發(fā)明遠程控制方法的流程圖；

圖7示出了本發(fā)明暖床功能的流程圖。

其中，1-床體；2-散熱網；3-溫度傳感器；4-管壓力傳感器；5-地暖出流口；6-地暖回流口。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明技術方案的實施例執(zhí)行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1、圖2及圖3所示：一種智能家居控制系統，包括主控模塊，所述主控模塊的第一通信端通過網絡模塊與遠程操作終端相連，所述主控模塊的第二通信端與近程操作終端相連，所述主控模塊的存儲端與非易失性數據模塊相連，所述主控模塊的信號端分別與燈光控制系統、監(jiān)控系統、空調系統、新風系統、自動窗簾系統及地暖系統的信號端相連；

其中，所述燈光控制系統包括光感探測器和人體移動感應器；所述監(jiān)控系統包括攝像頭、紅外傳感器、門磁傳感器、煙霧傳感器、煙霧傳感器、煤氣傳感器和報警主控模塊；所述新風系統包括全熱交換器、新風凈化箱、空氣質量檢測儀及設置在室內的排風口和進風口；所述空調系統包括溫度傳感器和濕度傳感器；

所述遠程操作終端包括個人電腦、移動智能終端和后臺服務器；所述近程操作終端包括觸控屏和開關按鈕。

其中，所述主控模塊的電源端與電源模塊的第一輸出端相連，所述網絡模塊與所述電源模塊的第二輸出端相連，所述主控模塊的控制端與可控硅開關模塊相連，所述可控硅開關模塊用于控制家電的開啟和關閉；所述主控模塊的存儲端與非易失性數據模塊相連；這里的網絡模塊包括WIFI模塊和無線路由器。

另外，所述地暖系統包括暖床子系統，所述暖床子系統包括啟動開關按鈕、溫度傳感器3、壓力傳感器4、電控閥和散熱網管2；

其中，所述溫度傳感器3和壓力傳感器4均設置在床體1的床面上，壓力傳感器4通過壓力的變化判斷床上是否有人，溫度傳感器3用于檢測床面溫度，所述電控閥設置在地暖出流口6處，所述地暖出流口6與散熱網管2的進口相通，所述散熱網管2鋪設在所述床體1的內部，且靠近床體1的床面；溫度傳感器3和壓力傳感器4均設置在床面的中心位置，電控閥即為本發(fā)明方法提到供暖開關，散熱網管2的進口設置在床頭處，為方便傳熱流質在散熱網管2內流動，將散熱網管2的出口設置在床腳處；另外，所述地暖出流口6與所述散熱網管2進口之間的管路穿設在所述床體1的后床腿中；所述散熱網管2的出口與地暖回流口5相通，所述地暖回流口5和散熱網管2出口之間的管路穿設在所述床體1的前床腿中，這種實現方式，在溫度沒有加熱好上床時，使人體下身比上身更暖和，使人更舒服。

另外，所述無線模塊為WIFI模塊，該WIFI模塊采用芯片實現數據的遠程傳輸，內置無線網絡協議IEE802.11協議以及TCP/IP協議；能夠實現用戶串口或TTL電平數據到無線網絡之間的轉換，降低了設計的難度，同時大大提高了主主控模塊處理其他數據的能力。

所述CPU主控模塊內的核心芯片為STM32F103芯片，屬于中低端的32位ARM微主控模塊，該系列芯片是意法半導體公司出品，其內核是Cortex-M3，工作頻率為72MHz，內置高速存儲器，有豐富的增強I/O端口和連接到兩條APB總線的外設，并通過SPI串行外部接口與WIFI模塊連接，讀取WIFI模塊轉換后的信息。

在傳感器使用方面，其中，智能光感:首先將光照探測器加入人體移動感應器，當室內光照低于30％光照度時，光感探測器啟動但不完全開啟，當人體接近人體移動感應器時，人體移動感應器開啟通路從而接通所控燈光；電動窗簾根據上述條件，光照低于設定百分比，當判斷用戶靠近窗簾時，電動窗簾自動打開，我們也可將一周的時間設定好，用于控制電動窗簾白天和晚上開啟或關閉狀態(tài)。

環(huán)境傳感:由我們安裝在室內的溫度傳感器由數據線連接至主控模塊，根據室內溫度在主機內預先設定的值來執(zhí)行空調系統及新風系統的開啟或關閉。

可以根據客戶的不同要求來規(guī)劃出所要系統方案，如客戶單一針對控制燈光有需求，可單獨用手機APP操控樓上以及離家忘記關閉的燈光，也可以針對地暖控制需求的客戶配置單獨遠程開啟地暖要求。

本發(fā)明系統在由軟件發(fā)送指令控制硬件開啟來實現各項功能，客戶會擔心系統死機癱瘓而帶來不必要麻煩，因而在硬件主機設計了獨立本地控制方式及按鍵開關的觸控屏，在與外界通訊斷開或其他人為因數導致遠程操作終端不能使用時，我們可以通過本地觸控屏或墻面開關按鍵，以原始控制方式控制家電。

如圖4所示：本發(fā)明智能家居控制系統中燈光控制系統的硬件實現示意，主要由移動終端設備、傳輸設備、智能開關和控制單元四部分組成，其中移動終端設備是普遍在使用的智能手機或平板電腦；傳輸設備為無線路由器；智能開關控制部分主要由WIFI模塊、CPU主控模塊、AC-DC電源模塊和單片機及開關模塊組成；控制對象即為家用照明設備。

移動終端設備主要使用的是IOS操作系統，WIFI模塊主要以用于接收無線路由器傳送的信息，CPU主控模塊主要包含32位的32RM處理器，通過SPI串行外部接口與WIFI模塊連接，讀取WIFI模塊轉換后的信息；AC-DC電源模塊用于給WIFI模塊、CPU主控模塊、可控硅開關模塊提供電源；可控硅開關模塊用于控制燈的狀態(tài)。

AC-DC電源模塊上電后，給WIFI模塊、CPU主控模塊、可控硅開關模塊供電；

準備就緒后，用戶即可根據自己的需要在智能手機(或平板電腦)上進行操作，發(fā)送命令并通過無線路由器傳輸；

WIFI模塊接收來自無線路由器傳送的信息，并進行相應的轉換后，通過SPI串行外部接口傳送給CPU主控模塊；

CPU主控模塊做相應的處理將命令給可控硅開關模塊，可控硅開關模塊識別命令后執(zhí)行相應的動作來控制燈或電視機等用電設備的狀態(tài)；

另一方面，用戶也可以通過按鍵操作方式來直接實現用電設備的開與閉。

如圖5所示：空調系統和新風系統的簡單硬件實現示意，以小管家SH1000型為核心，將空氣檢測儀與新風機或者空調做對接，實時得進行空氣質量的檢測，檢測結果上傳到后臺的服務器進行記錄。同時，實時用戶觀測，可分為三部分：1.顯示面板：2.A貓商城app對接：3.電腦檢測。由檢測儀檢測到的信號發(fā)送到服務器和三個實時觀測平臺上，當空氣指數超標時，可設置報警方式提醒主人，并通過三個檢測平臺對警報進行處理。除此之外，平時的遠距離，近距離的操作都可以，由三個實時監(jiān)測平臺完成。后臺儲存數據可以對接到平臺，方便用戶的操作和了解。

如圖6所示：基于本發(fā)明系統的遠程控制方法，包括以下步驟，

步驟1：初始化系統；

步驟2：讀取非易失性數據模塊內的數據信息；

步驟3：判斷所述數據信息內是否含有家電開關指令；是，則執(zhí)行所述家電開關指令，并執(zhí)行步驟4；否，則直接執(zhí)行步驟4；

步驟4：配置WIFI模塊；

步驟5：通過無線路由器與遠程操作終端連接；

步驟6：判斷是否獲取到遠程操作終端的數據包，是，則執(zhí)行步驟7；否，則執(zhí)行步驟10；

步驟7：發(fā)送家電狀態(tài)至遠程操作終端；

步驟8：執(zhí)行所述數據包中的家電開關指令；

步驟9：執(zhí)行所述數據包中的開關定時指令；

步驟10：判斷執(zhí)行家電開關指令的定時時間是否到達，是，則執(zhí)行家電開關指令；否，返回步驟6循環(huán)執(zhí)行；

其中，所述步驟1具體為，

步驟11：CPU初始化；

步驟12：板極初始化。

另一方面，結合圖4可以看出，由開關按鍵也可實現控制燈的開與閉，當按一下按鍵時，相當于執(zhí)行一個中斷，由于該中斷優(yōu)先級別較高，因此可直接驅使CPU主控模塊發(fā)送命令給可控硅開關，來執(zhí)行開關燈動作。需要配置WIFI模塊則執(zhí)行WIFI配置動作，需要設備重啟則執(zhí)行設備重啟動作，可在近程操作終端上實現這操作。

用戶可通過Android手機發(fā)送命令控制家居中的相應設備，同時Android手機可實時顯示家居中用電設備的狀態(tài)，即使不在家中，也可以實現相應的控制。

如圖7所示：當所述步驟8中打開地暖系統中的暖床功能后，則進行以下步驟，

步驟811：獲取遠程操作終端的數據包；

步驟812：更新溫度閾值A和溫度閾值B；

步驟813：執(zhí)行啟動開關的開關動作指令；

步驟814：當啟動開關接通后，判斷床上是否有人，是，則執(zhí)行步驟818；否，則執(zhí)行步驟815；

步驟815：獲取床面溫度，當床面溫度小于所述溫度閾值A，這里取30攝氏度，執(zhí)行步驟816；當床面溫度大于所述溫度閾值A，這里取30攝氏度，返回步驟814循環(huán)執(zhí)行；

步驟816：開啟供暖開關，并判斷床面溫度是否大于所述溫度閾值B，這里取40攝氏度，是，則執(zhí)行步819；否，則執(zhí)行步驟817；

步驟817：判斷床上是否有人，是，則執(zhí)行步驟818；否，則返回步驟816循環(huán)執(zhí)行；

步驟818：判斷床面溫度是否大于默認值C，這里取36攝氏度，是則執(zhí)行步驟8110；否，則返回步驟816循環(huán)執(zhí)行；

步驟819：關閉供暖開關，并判斷床上是否有人，是，則執(zhí)行步驟8110；否，則執(zhí)行步驟8111；

步驟8110：向遠程操作終端發(fā)送狀態(tài)信息，返回步驟811循環(huán)執(zhí)行；

步驟8111：向遠程操作終端發(fā)送狀態(tài)信息，返回步驟815循環(huán)執(zhí)行。

所述數據包中包括溫度閾值A和溫度閾值B的設置值及控制啟動開關的開關動作指令；所述溫度閾值A的取值范圍為25～30攝氏度，溫度閾值B的取值范圍為40～45攝氏度，默認值C的取值范圍為30～40攝氏度。

所述狀態(tài)信息包括啟動開關的開關狀態(tài)信息，床上是否有人的狀態(tài)信息，床面溫度的溫度信息，供暖開關的開關狀態(tài)信息；在所述步驟10和步驟11中，當狀態(tài)信息發(fā)生變化后，向遠程操作終端發(fā)送狀態(tài)信息；具體過程為，當需要向移動終端發(fā)送狀態(tài)信息時，CPU主控模塊將當前狀態(tài)信息與上一次發(fā)送的狀態(tài)信息進行一一比對，當狀態(tài)信息內任一條信息發(fā)生變化時，則將當前狀態(tài)信息發(fā)送至移動終端，否則，不向移動終端發(fā)送狀態(tài)信息，但要繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行其他步驟。

在使用智能家居系統時，能夠保存許多不同的場景需求，在使用過程中只用在手機上簡單操控，就能做到不同位置不同場景的完整切換。例如在玄關處打開離家場景，那么室內的燈光會自動熄滅，空調停止運轉等。

遠程操控實時監(jiān)控：傳統的家庭裝修，人一旦走出家門對于家中環(huán)境就進入了一種完全未知的狀態(tài)，而智慧家居系統則能對室內的一些關鍵指標進行實施的監(jiān)控，并及時的反映到用戶的手機上，從而有效避免一些隱患的產生。

統一管理操控全家：室內安裝智能家居之后，用戶只需要通過安裝在手機或者平板電腦上的用戶控制軟件界面，就能一鍵調用各種不同的場景模式，同時實時接收室內監(jiān)控數據、操縱家中電器開關等，將家中的整體操控集中在了手機當中。

日程設計貼合生活：通過對智能家居系統的日程控制，室內能夠在恰當的時間里自動切換不同的場景模式，讓人始終處在最佳的家居環(huán)境中。例如在工作日清晨，臥室中進入起床場景，窗簾自動打開，空調調整運行溫度，同時夜燈關閉，讓人能在最舒適的環(huán)境中被喚醒。

感應變換自動節(jié)能：智能家居系統能夠感應室內光線強弱、有無人體移動等環(huán)境狀態(tài)，并自動根據環(huán)境變化調節(jié)室內燈光敏感、色溫，改變空調制冷模式、在沒有人移動時自動關閉燈光等，保持室內環(huán)境穩(wěn)定舒適的同時，最大程度的減少的居家耗電。

實時檢測保障安全：系統能對室內關鍵的節(jié)點進行實時的監(jiān)測，并在出現問題時及時通報，避免造成安全隱患。例如當家中水槽內的水平面高于溢水口時，閥門將自動關閉，室內天然氣傳感器監(jiān)測到濃度超標時，進氣閥門自動關閉，確保使用安全等。

控制范圍完善：系統不止單一的控制某一件或者某幾件家電，而是能對室內大部分的家電、元件等進行整體操控。

便于操作上手：智能終端界面設計簡單明了，分類有致，方便迅速的上手操作。

沒有設計死角：智能家居系統能夠合理順暢的運行，不會出現元件運行的矛盾和操控的死角位置。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明執(zhí)行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案執(zhí)行修改，或者對其中部分或者全部技術特征執(zhí)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求和說明書的范圍當中。