本發(fā)明涉及一種智慧小鎮(zhèn)多維數據融合系統(tǒng)，屬于智慧小鎮(zhèn)技術領域。

背景技術：

當今社會，智慧小鎮(zhèn)問題越來越受到社會大眾的關注。智慧小鎮(zhèn)融合了多種不同的數據，有必要采用不同的方式進行控制，以便實現多種數據的整合處理，改善其使用效果，方便根據需要使用。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種智慧小鎮(zhèn)多維數據融合系統(tǒng)，為實現對智慧小鎮(zhèn)的實時監(jiān)控，系統(tǒng)基于zigbee技術和gprs網絡進行設計，能夠通過短信發(fā)出報警信息，接收遠程指令；同時引入了多種傳感器，運用單片機技術、傳感器技術等開發(fā)一套低成本、低功耗、易操作、高性能的包括預防非法人員入侵及智慧小鎮(zhèn)安全監(jiān)測功能的物聯網系統(tǒng)，既可以滿足智慧小鎮(zhèn)的需要，又便于管理人員操作。

為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下。

一種智慧小鎮(zhèn)多維數據融合系統(tǒng)，包括智慧小鎮(zhèn)路由器和遠程控制器，智慧小鎮(zhèn)路由器上連接有照明控制系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)，照明控制系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)上均連接有遠程控制器；智慧小鎮(zhèn)路由器和遠程控制器上連接有集中控制系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)包括觸摸屏、主控板、gprs模塊、移動設備、可視電話和控制電腦。

進一步地，照明控制系統(tǒng)與智慧小鎮(zhèn)各照明燈上的zigbee單燈控制開關相連接；電機控制系統(tǒng)與智慧小鎮(zhèn)自動展示門窗上的電機zigbee控制器相連接；電器控制系統(tǒng)與智能電器上的zigbee無線模塊相連接；環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)與傳感器和探測器上的zigbee無線模塊相連接；智能安防監(jiān)測系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)及報警器上的zigbee無線模塊相連接。

進一步地，上述照明控制系統(tǒng)中，設置有一個統(tǒng)一的開關控制器，可以在任意位置打開任意一盞智慧小鎮(zhèn)需要用的燈。當然，也可以對任意一盞燈進行調光控制，根據不同的環(huán)境，調整不同的光線。

進一步地，上述電機控制系統(tǒng)中，將自動窗簾、遮陽板、自動展示門窗、自動水閘、自動氣體開關等連接在一起，使用一臺集成的控制系統(tǒng)，來把每一個擁有電機的產品組合起來使用；把裝有zigbee節(jié)點的電機產品統(tǒng)一組網，集成到一個電機控制系統(tǒng)中，智能控制，主動上報狀態(tài)，智能化管理。

進一步地，上述電器控制系統(tǒng)中，運用zigbee節(jié)點的電器，實時上報工作狀態(tài)信息，給管理人員以正確的電器工作狀態(tài)。

進一步地，上述環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，各種嵌入zigbee節(jié)點的傳感器，通過組網等方式，為管理人員提供一個完整且實時的環(huán)境檢測報告。

進一步地，上述安防控制系統(tǒng)，可以針對環(huán)境進行監(jiān)控，做到防盜安防，有助于實時監(jiān)控，提高監(jiān)控的效果和安全性。

進一步地，上述智慧小鎮(zhèn)多維數據融合系統(tǒng)，采用模塊化設計方案，以嵌入式系統(tǒng)主板為核心構建網關設備，利用zigbee無線模塊實現網關和煙霧、溫濕度、可燃氣體等傳感器以及報警器的無線聯網；利用gprs模塊實現網關與遠程移動設備，如智能手機通信，及時傳輸報警信息，遠程控制節(jié)點的開關并隨時了解其工作狀態(tài)。

進一步地，系統(tǒng)具有基于家庭局域網與手機移動網絡連接的網絡節(jié)點的模塊設計，具體包括：①短信模塊設計：短信模塊是集sms、mms于一體的gprs模塊；②系統(tǒng)控制器系統(tǒng)擬采用8位微處理器，該處理器具有硬件資源豐富和速度快的特點，在各方面的性能均滿足系統(tǒng)的需要，其高性能，低功耗的特點使它在同類產品中具有較高的性價比；③zigbee收發(fā)器件：系統(tǒng)擬采用cc2530的zigbee無線模塊；cc2530集成單片機、adc、無線通信模塊于一體，組網性能更可靠，支持最新的zigbee協(xié)議，相對于cc2430等來說性能更優(yōu)，價格更低。

進一步地，系統(tǒng)硬件接口設計：zigbee無線模塊通過rs232接口與系統(tǒng)主板通過串口進行通信；zigbee無線模塊之間以無線的形式進行數據傳輸，其中與傳感器相連的zigbee無線模塊利用其普通i/o端口作為傳感器信號的接收端口；與報警器相連的zigbee無線模塊利用其普通i/o端口作為控制信號的輸出端口。

進一步度，系統(tǒng)軟件設計包括傳感器節(jié)點、網關節(jié)點、單片機軟件設計，上位pc機軟件設計。整個系統(tǒng)軟件開發(fā)采用模塊化設計方案，具體可分為兩部分：zigbee無線收發(fā)，短信收發(fā)。zigbee網絡采用星型拓撲結構。無線通信的軟件設計主要包括：系統(tǒng)異常報警信號的傳輸和接收；arm處理器和zigbee無線模塊之間的數據傳輸控制等。zigbee無線通信模塊分三個運行模式：①與系統(tǒng)主板相連：用來接收其他zigbee無線模塊發(fā)送的報警信息和將主板給出的控制信息發(fā)送給其他zigbee無線模塊，是主板與外部設備進行無線通信的核心樞紐；②與報警器相連，置于接收狀態(tài)。當接收到網關zigbee無線模塊發(fā)送過來的控制指令時，控制報警器報警；③與傳感器相連，置于發(fā)送狀態(tài)。當zigbee無線模塊接收到傳感器的報警信號時，將報警信號發(fā)送給網關zigbee無線模塊。

該發(fā)明的有益效果在于：該發(fā)明能針對智慧小鎮(zhèn)，通過傳感器技術、物聯網技術的優(yōu)勢，從而及時將智慧小鎮(zhèn)信息通知管理人員；將物聯網技術、檢測系統(tǒng)、防盜入侵系統(tǒng)相結合，最大程度的方便了智慧小鎮(zhèn)的數據融合和控制，能夠更加有效地控制智慧小鎮(zhèn)的安全隱患。本系統(tǒng)具有低功耗、低成本、易維護、易擴展、安裝方便、使用簡單、高可靠等特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)整體設計框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行描述，以便更好的理解本發(fā)明。

如圖1所示的智慧小鎮(zhèn)多維數據融合系統(tǒng)，包括智慧小鎮(zhèn)路由器和遠程控制器，智慧小鎮(zhèn)路由器上連接有照明控制系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)，照明控制系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)上均連接有遠程控制器；智慧小鎮(zhèn)路由器和遠程控制器上連接有集中控制系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)包括觸摸屏、主控板、gprs模塊、移動設備、可視電話和控制電腦。

照明控制系統(tǒng)與智慧小鎮(zhèn)各照明燈上的zigbee單燈控制開關相連接；電機控制系統(tǒng)與智慧小鎮(zhèn)自動展示門窗上的電機zigbee控制器相連接；電器控制系統(tǒng)與智能電器上的zigbee無線模塊相連接；環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)與傳感器和探測器上的zigbee無線模塊相連接；智能安防監(jiān)測系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)及報警器上的zigbee無線模塊相連接。

上述照明控制系統(tǒng)中，設置有一個統(tǒng)一的開關控制器，可以在任意位置打開任意一盞智慧小鎮(zhèn)需要用的燈。當然，也可以對任意一盞燈進行調光控制，根據不同的環(huán)境，調整不同的光線。

上述電機控制系統(tǒng)中，將自動窗簾、遮陽板、自動展示門窗、自動水閘、自動氣體開關等連接在一起，使用一臺集成的控制系統(tǒng)，來把每一個擁有電機的產品組合起來使用。把裝有zigbee節(jié)點的電機產品統(tǒng)一組網，集成到一個電機控制系統(tǒng)中，智能控制，主動上報狀態(tài)，智能化管理。

上述電器控制系統(tǒng)中，運用zigbee節(jié)點的電器，實時上報工作狀態(tài)信息，給管理人員以正確的電器工作狀態(tài)。

上述環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，各種嵌入zigbee節(jié)點的傳感器，通過組網等方式，為管理人員提供一個完整且實時的環(huán)境檢測報告，可以針對pm顆粒物、有毒氣體等監(jiān)控。

上述安防控制系統(tǒng)，可以針對環(huán)境進行監(jiān)控，做到防盜安防，有助于實時監(jiān)控，提高監(jiān)控的效果和安全性。

上述智慧小鎮(zhèn)多維數據融合系統(tǒng)，采用模塊化設計方案，以嵌入式系統(tǒng)主板為核心構建網關設備，利用zigbee無線模塊實現網關和煙霧、溫濕度、可燃氣體等傳感器以及報警器的無線聯網；利用gprs模塊實現網關與遠程移動設備，如智能手機通信，及時傳輸報警信息，遠程控制節(jié)點的開關并隨時了解其工作狀態(tài)。

系統(tǒng)具有基于家庭局域網與手機移動網絡連接的網絡節(jié)點的模塊設計，內部電路包括：①短信模塊設計：短信模塊是集sms、mms于一體的gprs模塊；②系統(tǒng)控制器系統(tǒng)擬采用8位微處理器，該處理器具有硬件資源豐富和速度快的特點，在各方面的性能均滿足系統(tǒng)的需要，其高性能，低功耗的特點使它在同類產品中具有較高的性價比；③zigbee收發(fā)器件：系統(tǒng)擬采用cc2530的zigbee無線模塊。cc2530集成單片機、adc、無線通信模塊于一體，組網性能更可靠，支持最新的zigbee協(xié)議，相對于cc2430等來說性能更優(yōu)，價格更低。

系統(tǒng)硬件接口設計：zigbee無線模塊通過rs232接口與系統(tǒng)主板通過串口進行通信；zigbee無線模塊之間以無線的形式進行數據傳輸，其中與傳感器相連的zigbee無線模塊利用其普通i/o端口作為傳感器信號的接收端口；與報警器相連的zigbee無線模塊利用其普通i/o端口作為控制信號的輸出端口。

系統(tǒng)軟件設計包括傳感器節(jié)點、網關節(jié)點、單片機軟件設計，上位pc機軟件設計。整個系統(tǒng)軟件開發(fā)采用模塊化設計方案，具體可分為兩部分：zigbee無線收發(fā)，短信收發(fā)。zigbee網絡采用星型拓撲結構。無線通信的軟件設計主要包括：系統(tǒng)異常報警信號的傳輸和接收；arm處理器和zigbee無線模塊之間的數據傳輸控制等。zigbee無線通信模塊分三個運行模式：①與系統(tǒng)主板相連：用來接收其他zigbee無線模塊發(fā)送的報警信息和將主板給出的控制信息發(fā)送給其他zigbee無線模塊，是主板與外部設備進行無線通信的核心樞紐；②與報警器相連，置于接收狀態(tài)。當接收到網關zigbee無線模塊發(fā)送過來的控制指令時，控制報警器報警；③與傳感器相連，置于發(fā)送狀態(tài)。當zigbee無線模塊接收到傳感器的報警信號時，將報警信號發(fā)送給網關zigbee無線模塊。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。