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基于3G移动通信网络的家居智能安防系统

阅读：626发布：2021-02-23

IPRDB可以提供基于3G移动通信网络的家居智能安防系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，包括安装于待测点的检测模块和检测模块处安装的应变处理模块，所述检测模块和应变处理模块均连接于控制模块、且所述控制模块连接有带摄像头的3G终端，该3G终端通过接入3G移动通信网络与3G移动终端连接。本实用新型利用3G移动通信网络，提出一种具有环保、经济、精确、人性化特点，适合普通家庭消费需求的智能家居安防系统。该系统采用实时监控、自动拨号，同时融入人的判断思维，可以准确的进行选择，并可进行一定程度的远程控制；既克服了完全智能化视频监控设备准确率和成本的问题，又避免了传统检测手段安全性不高的缺陷。，下面是基于3G移动通信网络的家居智能安防系统专利的具体信息内容。

权利要求

1、基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，包括安装于待测点的检测模块和检测模块处安装的应变处理模块，其特征是所述检测模块和应变处理模块均连接于控制模块、且所述控制模块连接有带摄像头的3G终端，该3G终端通过接入3G移动通信网络与3G移动终端连接。

2、根据权利要求1所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，其特征是所述控制模块包括控制芯片和与之连接的存储器、D/A模块和A/D模块，其中还有电源和晶振接入控制芯片。

3、根据权利要求2所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，其特征是所述控制芯片为TI公司的TM320VC5470芯片。

4、根据权利要求2所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，其特征是所述存储器选用了 AM29LV400-55型R0M、 CY7C1009V33-12型SRAM和SAMSUNG 公司的KM29N3200型Flash存储器。

5、根据权利要求2所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，其特征是所述D/A模块和A/D模块采用TI公司的TLV320AIC23B。

6、根据权利要求l一5之一所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，其特征是所述检测模块包括永康YK-628Yg/04烟温一体化报警器和FS0801SRL型可燃气体检测器。

7、根据权利要求l一5之一所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，其特征是所述应变处理模块为IG-541型混合气体自动灭火系统。

说明书全文

基于3G移动通信网络的家居智能安防系统

技术领域

本实用新型涉及智能安防领域，具体是一种数字化社区中的基于3G移动通信网络的家居智能安防系统。

背景技术

智能家居，或称家居智能化，在英文中常用Smart Home。与智能家居的含义近似的还有家自动化（Home Automation)、电子家庭（Electronic Home、 E-home)、数字家园(Digital family)、家庭网(Home net/Networks for Home)、网络家居(Network Home)，智能家庭/建筑（Intelligent home/building)、在香港、台湾等地区还有数码家庭、数码家居等称法。
智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化功能，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统。即利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。国内智能家居是与智能小区同步发展的，甚至在许多场合两者划上了等号.其实两者无论从系统构成、产品分类、市场细分还是集成安装方法方面来讲都是有区别的. 一方面是智能小区技术被普遍关注且相应产品大量面市，另一方面是智能家居产品远未成气候，导致了我们很多时候都从智能小区的角度来看智能家居，难以将它作为一个专门的细分市场和产品去对待。
数字城市，智能小区，智能家居是智能化系统的三个层面，三者并不是简单
的包容关系。数字城市为智能小区和智能家居提供了一个与外界进行信息沟通交
流的基本平台，智能小区有效地连接着一个以小区为单位的地域范围内的智能家
居并提供相关服务，如小区安防，物业管理及信息服务等。而智能家居是以家为
平台，兼备建筑、网络通讯、信息家电、网络家电、自动化和智能化，集系统、
结构、服务、管理、控制于一体的高效、舒适、安全、便禾IJ、节能、健康、环保
的家居环境。智能家居可以成为智能小区的一部分，也可以独立安装.智能家居的实施其实就是智能装修或家居智能化。
随着经济的发展，以及人们安全防范意识的提高，家居的安全防护成为一个重点关注对象，同样也成为家居智能化的研究方向之一。经过几年的发展，出现了多种智能化家居安防系统设计，从传统的传感检测装置，到先进算法实现的视频自动监控，并且由单个网络系统开始向联网安防系统发展，而在室内方面，也出现了无线信息交换方式代替传统的布线结构。然而依旧存在以下几个方面的缺陷：一、现有比较先进的视频监控，往往采用比较复杂的算法，在硬件的支撑下可以取得相当精确的检测效果，但是，特定的算法往往需要针对不同需要、不同场合而设计，难以做到通用性，也就是说，算法的鲁棒性往往没有那么理想。
二、联网安防系统是未来重要发展方向，但是规模比较庞大，不能满足个人家庭的实际需要。
三、家居的设备信息传输运用无线信息交换方式带来很多优点，但是在室外部分，仍然采用有线连接方式，并未完全克服传统布线带来的缺点。
四、成本问题。先进视频监控所依赖的硬件设备、联网的设备线路代价，这些都使得所谓的家居智能化安防系统超出了普通用户的经济承受能力。因而产品在很大程度上不能得以推广。
3G，全称为3rd Generation,中文含义就是指第三代数字通信。与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps (兆比特/每秒）、384kbps (千比特/每秒）以及144kbps的传输速度。国际电信联盟（ITU)目前一共确定了全球四大3G标准，它们分别是 WCDMA、 CDMA2000和TD-SCDMA和WiMAX。
WCDMA，全称为Wideband CDMA，也称为CDMA Direct Spread,意为宽频分码多重存取，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的 NTT、富士通、夏普等厂商。该标准提出了 GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G) 的演进策略。这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。
CDMA2000是由窄带CDMA (CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术，也称为CDMA Multi-Carrier,由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、 Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。该标准提出了从CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5 代移动通信技术。CDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。目前中国电信正在采用这一方案向3G 过渡，并已建成了CDMA IS95网络。
全称为Time Division - Synchronous CDMA(时分同步CDMA)，该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外，由于中国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商
都宣布可以支持TD—SCDMA标准。该标准提出不经过2. 5代的中间环节，直接向3G过渡，非常适用于GSM系统向3G升级。
实用新型内容
本实用新型主要是针对现有安防系统存在的缺陷，利用3G移动通信网络，设计出一款具有环保、经济、精确、人性化特点，适合普通家庭消费需求的智能家居安防系统。该系统采用实时监控、自动拨号，同时融入人的判断思维，可以准确的进行选择，并可进行一定程度的远程控制；既克服了完全智能化视频监控设备准确率和成本的问题，又避免了传统检测手段安全性不高的缺陷。
本实用新型采取的技术方案是，所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，包括安装于待测点的检测模块和检测模块处安装的应变处理模块，所述检测模块和应变处理模块均连接于控制模块、且所述控制模块连接有带摄像头的3G 终端，该3G终端通过接入3G移动通信网络与3G移动终端连接。
所述检测模块为安装于各个家居的检测器；所述应变处理模块为灭火器或报警器。
本实用新型所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统主要利用了： (1)3G终端。随着3G的大规模建设，3G手机也随之进入市场，并且成本也会不断的下降。本实用新型利用3G手机实现室内环境视频与个人用户的随时随地接入，可以方便运用3G网络的寻址、信息传送量大等优点，不必为视频信息的无线传输做特定的设计，通用性强，可靠性高，覆盖范围广。
(2)控制模块。主要实现以下功能：接收检测装置的检测信息；处理检测装置所发信息，播放拨号语音信息，传送给室内3G终端；接收室内3G终端所发送的用户远程控制语音信息，控制灭火等应变处理模块的运行；具有开启/关闭检测系统运行的功能。
根据该系统特点，用户的控制语音信号通过3G移动通信网传输到室内的3G
终端，因此可以在控制模块中添加语音识别功能，以实现用户语音控制室内的摄像头转动、应变处理模块的运作。同时，检测模块一旦检测到灾害发生，立马给控制模块发送信号，控制模块接收之后，通过扬声器自动播放存储好的信息（用
户名或者号码），而室内3G终端具备语音拨号功能，可以拨通用户号码，进行场
景视频传输。
该系统利用3G技术的优势，可以实时传输室内画面给特定的终端用户，以便用户及时查看室内的情况，确定室内安全状况。一旦发现危险因素，用户可以通过该系统控制室内相关设备，采取紧急措施，也可以进行报警等操作。
综上所述，本实用新型依靠3G移动通信网络，结合传统检测模块、视频监控、远程语音控制以及人性化的因素提供一种基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，经济实用，适合一般家庭推广。其具体能达到如下技术效果：
一、实现了个人用户与家居内部视频画面的随时随地传递，构建一个联网型的安防系统，并且保证网络的实时性、可靠性，同时传输信号在3G移动通信网中被加密，只对特定用户开放，保证了信息传送的安全性和隐私性。二、发生灾情时，传统检测装置能够准确的检测，但是无法进行智能化的分析，此时需要传输给指定用户观察判断。避免了当前自动检测算法的缺陷以及对硬件设备的要求，更具有实用性，经济可靠。
三、除了安防功能外，该设计中的3G手机可以实现家用可视电话的通用功能，避免了重复购置设备，提高了资源的利用率。
四、远程控制所采用的语音识别、动作处理方式，可以进一步扩展，以控制室内其他电器的运行。具有很大扩展性。

附图说明

图1是本实用新型所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统的结构示意图；
图2是实施例所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统的结构示意图；
图3是图1中控制模块功能结构示意图；图4是控制方法流程图；
图5是所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统的具体实施方案图。

具体实施方式

参照图l一4所示，所述基于3G移动通信网络的家居智能安防系统，包括安装于待测点的检测模块和检测模块处安装的应变处理模块，所述检测模块和应变处理模块均连接于控制模块、所述控制模块通过语音识别逻辑连接于室内的3G 设备，进而接入3G移动通信网络与3G移动终端连接，其中所述3G设备带有摄像机，并且具有语音拨号功能。实施例中器件选用如下-
所述控制模块包括控制芯片和与之连接的存储器、D/A模块和A/D模块，其中还有电源和晶振接入控制芯片。控制芯片：选用TI公司的TM320VC5470 (下称5470)作为控制芯片，集成了 1个TMS320C54x体系结构的定点型DSP和1个ARM7TDMI RISC MCU的双CPU 处理器，DSP核速度可达lOOMHz， MCU的速度达47. 5MHz。可以满足系统中控制操作和语音处理要求，同时属于通用产品，易于采购。语音识别、语音合成功能也可以由5470完成。所述控制模块通过控制芯片与应急处理设备和检测模块连接。
存储器选择：选用了ROM、 SRAM和Flash存储器，具体型号选择应该和5470 的速度相匹配。ROM选用AM29LV400-55，大小256KX8，用来存储固化5470的程序；SRAM选用CY7C1009V33-12， 128KX8，用来存储5470运行过程中的数据； Flash选用SAMSUNG公司KM29N3200， 4MX8，可以进行100万次擦写，保存用户数据最长10年，用来存储语音信号采样数据。
A/D、 D/A选择：语音信号一般用8K采样速率、8位量化处理即可。选用TI 公司的TLV320AIC23B，集成了 ADC、 DAC功能，8-96K采样率，16/20/24/32量化，单声道模拟信号输入，双声道输出。该芯片高于语音一般8位量化标准，可以减少信号量化中的误差，使得信号识别更加准确。
检测装置选择：室内的安全检测主要在于火灾以及气体泄漏，分别选用了永康YK-628Yg/04烟温一体化报警器、FS0801SRL可燃气体检测器。前者烟雾灵敏度符合UL217号标准，测试值每英尺3. 2%微弱灰烟检测器有反应，报警温度在 5(TC〜7(TC之间可选。后者可以检测天然气、液化石油气和人工煤气，工作温度 -10°C〜55°C，寿命5年。
应急设备选择：出现火灾时，应有应急灭火设备。但为了防止电路短路，一般不能用水；也不能用泡沫，以免产生物质腐蚀家用设备；干粉也会造成一定程度的灰尘。所以采用了 IG-541型混合气体自动灭火系统，产生氮气、氩气、二氧化碳等阻止燃烧的气体。若有燃气体泄漏，打开排气扇产生可能产生火花点燃气体，所以该系统没有对此进行应急处理，需要用户观察室内视频之后采取措施。其他设备选择:3G手机可以选用任意型号，但需具备摄像头和语音拨号功能；
话筒、扬声器选择一般型号即可，但应该发生纯正，以利于语音识别。
具体实施方案见图5。
其中，YK-628Yg/04烟温一体化报警器、FS0801SRL可燃气体检测器一旦检测到灾情，向TM320VC5470芯片发送信号，TM320VC5470启动存储器中预设的语音拨号信息，发送至TLV320AIC23B，进行数模转换，扬声器播放该信息，室内 3G手机接收后呼叫预设用户号码。当用户呼叫时，室内3G判断为预设号码，打开摄像头，以便用户査看室内场景视频。如需进行用户远程操作，该动作通过3G 通信网传至室内3G手机，话筒可以接收并传至TLV320AIC23B转换为数字信号， TM320VC5470进行语音识别之后，发送控制信息完成相关操作。
本实用新型理论和技术上主要依赖于3G移动通信系统，而3G技术己经成熟并且商业化运行；3G设备方面，本实施例拟采用3G手机，一方面利于应用 3G网络，另一方面也利于系统的硬件实现；本方案选用低端3G手机，性能稳定，同时起到普通电话作用，使得整个系统相对于视频监控来说，具有较高的性价比; 环保方面，家庭内的3G终端寿命长，利于回收，不会对环境产生污染；节能方面，依赖于手机的低功耗特性，整个方案运行过程中所耗费的能源极低，运行成本很小。因而，该方案具有很强的现实可行性。

标题	发布/更新时间	阅读量
移动通信网络-专利编号CN109565408A	2020-05-12	651
移动通信网络-专利编号CN1175687C	2020-05-11	185
移动通信网络-专利编号CN1099545A	2020-05-12	1052
移动通信网络-专利编号CN108781347A	2020-05-12	813
移动通信网络的鉴权-专利编号CN1973566A	2020-05-13	923
移动通信网络时隙周期-专利编号CN1947445A	2020-05-14	853
移动通信网络-专利编号CN1225224A	2020-05-11	461
通信网络中的移动连接-专利编号CN104247476B	2020-05-13	811
移动通信网络-专利编号CN108886761A	2020-05-11	963
移动通信网络-专利编号CN108702734A	2020-05-13	371

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