[发明专利]基于CPS的家庭智能双平台协同控制系统及其控制方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，更具体的说，特别涉及一种基于CPS的家庭智能双平台协同控制系统及其控制方法。 

背景技术

21世纪信息网络得到越来越广泛的普及，并且逐渐走进家庭，实现了家庭的网络化、信息化与智能化。CPS指的是信息物理融合系统，通过CPS建立以住宅为平台，集系统、结构、服务、管理、控制于一体的智能家庭系统，将居家生活的各种设备有机地结合起来，可以提高人类的生活质量，打造一个高效、舒适、安全、健康、环保的居住生活环境空间。公开号为CN102289220A的中国专利申请，申请公布日为2011.12.21，发明创造的名称为：智能家庭感知和控制系统，所述的家庭感知控制系统对于家庭环境的感知及自动控制性很强，其不足之处是，系统对室内人员提出即时的控制要求无法进行很好的处理，不在家中的成人难以对家中的老人小孩进行监护，无法达到室内人员及室外人员的协同控制，同时单一的处理平台同时进行数据处理及控制行为的运算会影响系统的运行速度。根据上述要求，需要设计一种新的家庭智能双平台协同控制系统，将复杂的数据运算与控制运算分开，提高系统运行速度，实现手动控制、自动控制、手动自动接合控制、室内与远程共同控制、多任务实时处理的多模式协同控制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于CPS的家庭智能双平台协同控制系统及其控制方法，使其具有将复杂的数据运算与控制运算分开，提高系统运行速度，实现手动控制、自动控制、手动自动接合控制、室内与远程共同控制、多任务实时处理的多模式协同控制的优点。

为了实现上述的目的，一方面本发明提供如下技术方案：

基于CPS的家庭智能双平台协同控制系统，其包括信号输入模块、信息处理平台、中央控制平台、执行模块和客户端，所述信号输入模块与信息处理平台连接，所述信息处理平台经无线网络分别于客户端和中央控制平台连接，所述中央控制平台与执行模块连接。

作为优选，所述信号输入模块包括语音设备、遥控器、室外摄像头、人体健康与医疗模块以及环境监测模块。

作为优选，所述信息处理平台包括DSP处理器、触屏以及第一存储模块。

作为优选，所述人体健康与医疗模块包括心率测量器、体温测量器、血压测量器以及室内摄像头。

作为优选，所述环境监测模块包括室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器、有害气体传感器以及烟尘传感器。

作为优选，所述中央控制平台包括嵌入式微处理器、报警模块、第二存储模块以及驱动所述执行模块动作的驱动模块。

作为优选，所述执行模块为家电设备，包括空调、窗帘、电热水壶、加湿器、热水器、电子锁、影音设备、电饭煲以及空气净化器。

作为优选，还包括与所述信息处理平台连接的网络云数据库，所述客户端为手机和/或PC机，所述嵌入式微处理器为ARM9E处理器，DSP处理器为ADSP Blackfin处理器。

为了实现上述的目的，另一方面本发明提供如下技术方案：

基于上述的CPS的家庭智能双平台协同控制系统的控制方法，其包括S1、启动系统，通过信号输入模块获取所需信号并进行自动控制模式；S2、信息处理平台检测是否有手动控制信号，若有，则处理信号并判断优先级，选择具有高级别优先权的进行操作，若无，则重复上述步骤；S3、判断是否为误操作或恶意操作，若是，则警告该操作者，并通知更高级别的优先权者，请求重新设定控制行为，若无，则进入按手动控制模式进行运行，直至达到设定的控制行为；S4、结束并返回自动控制状态。

作为优选，所述手动控制模式以及自动控制模块为中央控制平台设定的根据信号输入模块的输入的信号而控制相应的执行模块执行的动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用双平台设计，将复杂的数据运算与控制运算分开，进而提高系统的运行速度，系统通过双平台、物理设备及网络的信息物理融合，实现手动控制、自动控制、手动自动接合控制、室内与远程共同控制、多任务实时处理的多模式协同控制。

附图说明

图1为本发明的基于CPS的家庭智能双平台协同控制系统框架图。

图2为本发明的基于CPS的家庭智能双平台协同控制系统的运行示意图。

图3为本发明的基于CPS的家庭智能双平台协同控制系统的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明做进一步详细的说明。