مع تقدم العلم والتكنولوجيا والتطور المتزايد للمجتمع، والطلب المتزايد على الناس حياة أفضل، ونوعية الحياة هناك تزايد المطالب. يتم الضغط على زر الناس مراقبة الأجهزة من التطوير الأولي للالأشعة تحت الحمراء للتحكم عن بعد التبديل مغلق، حتى لتطبيقات الهاتف الصغير. في الوقت الحاضر حتى أبعد من تطبيقات الهاتف المتحرك، واستخدام التكنولوجيا الحسية الجسدية لتحقيق السيطرة على الأجهزة المنزلية .

في هذه الورقة، والأساس النظري لتقنية المنزل الذكي القائمة على ، تم تصميم بناء على معلومات استخباراتية ونظم الرصد، يمكن للمستخدمين التحكم بأجهزة المنزل من خلال لفتة بسيطة. لكبار السن أو العائلات مع الأطفال، عندما يسقط شخص ما فجأة وحالات أخرى خطيرة، سيقوم النظام تلقائيا بإرسال إنذار والحالة الفعلية لولي الأمر.

1 التصميم العام للنظام

نظام استشعار المحطة تتكون من وحدات، وحدة المعالجة الأساسية وحدة معالجة الإشارات، وعموما رسم بياني النظام هو مبين في الشكل (1).

ويبدو من الشكل 1، الحواس نظام المحطة بعد الحصول على معلومات الصورة فيديو ينتقل إلى وحدة المعالجة الأساسية، واستكمال تقرير لفتة كشف سقوط وحدة معالجة في جوهر، بعد سقوط من ناحية المعلومات الكشف للمستخدم باستخدام الشبكة عنوان محجوزة، ومن ناحية إشارة تعرف فتة إرسالها إلى الكمبيوتر المضيف من خلال المنفذ التسلسلي وحدة التحكم الصغيرة (MCU)، وMCU خفض آلة زيجبي LAN تلقي معلومات التحكم التي بعث بها الكمبيوتر المضيف لتحقيق السيطرة على المعدات الكهربائية.

2 تصميم النظام وتنفيذ

تصميم من الرسم البياني نظام هو مبين في الشكل.

في عملية تصميم نظام FIG 2، وأجهزة الاستشعار محطة باستخدام جمع المعلومات الاستشعار Kinect؛ تنفيذ عملية تصميم وتجهيز نهاية الأساسية بناء على المعلومات المكانية المفاصل والهيكل العظمي، والاستجابة للعمل، وعندما يحتاج المستخدم إلى كاملة خدمة مراقبة المنزل، ونقل المعلومات إلى MCU، لتحقيق السيطرة على الأجهزة المنزلية، عند العثور على الوضع الخطير، فإن شبكة ترسل المعلومات إلى ولي الأمر.

2.1 جمع المعلومات

نظام جمع المعلومات باستخدام الاستشعار Kinect 20 يكتسب المعلومات عقدة هيكل عظمي بشري، يخلق المقابلة العظام هيكل عظمي معلومات الموقع الأبعاد الإنسان على أساس عقدة، والإنسان المقابلة الهيكل العظمي تنسيق المواقع.

2.2 معالجة المعلومات

المعلومات بما في ذلك تجهيز الوقت الحقيقي من البيانات التي وردت هي بادرة مصممة تقع الكشف و.

2.2.1 حكم فتة

الاستشعار Kinect تردد الحصول على المعلومات هو 30 لقطة / ثانية، عندما تتغير إحداثيات نقطة الهيكل العظمي اليمنى في 30 على التوالي يتجاوز عتبة، وتحدث مقتطفات فتة أن دفق البيانات، وتصنيف هو نموذج المقارنة.

في نقطة الهيكل العظمي على يمين العمود الفقري والكتف الأيمن والأيسر هيكل عظمي يتم تحديد والمسافة الإقليدية من البيانات ميزة الهيكل العظمي لفتة نقطة نقطة، يتم حساب المسافة الإقليدية على النحو التالي:

حيث، d هو القيم المسافة حجم الأوروبي، (X1، Y1، Z1)، (X2، Y2، Z2) أي نقطتين في ثلاثي الأبعاد تنسيق الفضاء، على التوالي.

لتركيب تسلسل البيانات التي حصل عليها لتكون مطابقة. تسلسل القالب لتكون مطابقة تسلسل المحاذاة، عندما يكون الفرق ضمن يتم مطابقة مجموعة عتبة إلى القالب الحالي، لاستكمال تصنيف البادرة.

يتم تعريف نظام اثنين من قوالب محددة مسبقا، كل قالب تخزين نقطة الهيكلية الصحيحة والمسافة حول المفاصل كتف العمود الفقري E1، E2، E3، E4، E5، E6 أن تستخدم لعقد العظام لتسلسل مطابقة تسلسل القالب ويتم احتساب خطأ نقطة في المسافة النسبية، على النحو التالي:

حيث، E هو خطأ حول هذه النقطة الهيكل العظمي عقدة الكتف الأيمن أو العقد في العمود الفقري، وهذه نقطة الهيكل العظمي منظمة العفو الدولية هي المسافة النسبية المخزنة في حجم القالب، BI المقابلة نقطة الهيكل العظمي المكتسبة في الوقت الحقيقي الحجم النسبي للمسافة.

E1، E2، E3 كل يمثل القالب إلى الحق في العمود الفقري والكتف الأيسر، والحق بعد خطأ الكتف، E4، E5، تمثل E6 اثنين القوالب الحق في العمود الفقري والكتف الأيسر والكتف الأيمن من الخطأ بعد، مجموعة عتبة الخطأ من قبل النظام (وحدة كان م) 4،3،3،3،3،5:. عندما تسلسل لتكون مطابقة لتلبية مجموعة حالة عتبة بواسطة قالب، تحدث هذه اللفتة الاكتشافات قالب ممثلة.

كشف 2.2.2 سقوط

من الوثيقة وثيقة استشعار التسارع مستوحاة بالكشف عن سقوط، ونحن نستخدم موقف المكاني للمعلومات نقطة الهيكل العظمي يكتسب بيانات الأنشطة تسارعها تم الحصول عليها في حالة ما إذا كان الولي لا يرتدي أي معدات.

نقطة هيكل عظمي مركز العمود الفقري، على سبيل المثال، وفقا لالكينماتيكا المعرفة الأساسية للفيزياء، يتم حساب التسارع على النحو التالي:

حيث، AT يمثل حجم التسارع من الإطار نقطة ر هيكل عظمي، XT + 1، XT-1، على التوالي، تمثل مقدار التغير في الإطار الأمامي والخلفي نقطة الهيكل العظمي، [دلتا] t هي فترة أخذ العينات، والفاصل الزمني أخذ العينات في هذه الوثيقة هي 1/30 ق.

لأن بعض التمارين الرياضية أكثر كثافة قد تنتج تسارع أكبر الناجمة عن ايجابيات كاذبة، لذلك تغيير هذه مسافة أخرى كشف مشتركة لتحسين دقة الكشف. عملية الكشف عن سقوط العامة تنفذ كما هو مبين في الشكل.

ويبين الشكل 3 أن سقوط عازمة على وقت واحد تلبية تسارع يتجاوز عتبة، وأقل من مسافة عتبة اثنين من العظام حالة تقرير. حيث الوضع النسبي للعظم من الورك يشير الركبتين وفي الاتجاه الرأسي. بعد سقوط العديد من الاختبارات، هنا تم تعيين تعيين عتبة تسارع إلى 0.05 م / S2، يتم تعيين عتبة مسافة نقطة والهيكل العظمي عند 0.5 متر.

2.3 معلومات الإرسال

نقل المعلومات بما في ذلك الاتصالات التسلسلية مع محطة الاتصالات عن بعد وMCU المحمول.

2.3.1 الاتصالات السلكية و اللاسلكية

عندما يكون هناك تم الكشف عن حدوث هبوط، وإلى شبكة يرسل معلومات التنبيه والمعلومات من الصورة الحالية إلى خادم سحابة طرف ثالث، والخادم يرسل المعلومات إلى الهاتف المحمول للمستخدم النهائي، حتى يتسنى للأسر يتوجب إبلاغه سريعا في حالة خطرة الخارجي هو مبين في الشكل (4) .

2.3.2 الاتصال التسلسلي

عندما خدمة مراقبة المنزل كاملة، وتجهيز الأساسية وحدة ينقل المعلومات إلى MCU من خلال منفذ USB، يتم تحديد تشغيل MCU للأجهزة المنزلية على أساس المعلومات الواردة.

نظام وحدة CC2530 متحكم MCU. CC2530 هو TI أدخلت شريحة، والذي يحتوي على 51 جوهر واحد والتكنولوجيا زيجبي. حيث زيجبي يبعد مسافة قصيرة المدى لاسلكي التشغيل تكنولوجيا الاتصالات المحلية في الفرقة 2.4 غيغاهرتز، وهو معدل انتقال 10 كيلوبايت / ثانية ~ 250 كيلو بايت / ثانية، و 10 ~ 100 م بعد انتقال ، مع انخفاض استهلاك الطاقة ومنخفضة التكلفة .

احتياجات معالجة المعلومات CC2530 إلى أن تكتمل والكمبيوتر المضيف إلى قسمين الجزء السفلي الجهاز. تتلقى وحدة المعالجة الأساسية الكمبيوتر المضيف الرئيسي البيانات، وعملية تحليل ونقل المعلومات إلى الشبكة المحلية عن طريق طاقم المقبل. المعدات الكهربائية السيطرة على الموقف. وينفذ الرقم 5 مع ذكي تصميم تدفق التبديل CC2530 المنزل.

CC2530 تدفق التصميم هو مبين في الشكل (5)، وأجهزة الكمبيوتر منسق في الوقت الحقيقي من المنفذ التسلسلي يتلقى الطابع المنقولة، ويرسل الأحرف إلى محطة أقل من خلال بروتوكول لاسلكي زيجبي، تستقبل محطة مراقبة التبديل الأجهزة وفقا للطابع.

3 النتائج التجريبية والتحليل

على الأجهزة المتصلة بالنظام، حيث جهاز كينيكت مدعوم على وصله بجهاز الكمبيوتر، متصلا منسق زيجبي عن طريق كابل USB إلى منفذ تسلسلي PC، محطة إمدادات الطاقة التي تسيطر عليها. التي نفذت في ظروف الإضاءة الطبيعية في الأماكن المغلقة اختبارها، وفتح برنامج مكافحة PC، برنامج التعرف على الإيماءات. يعرض منطقة العمل زيجبي نجاح الشبكات، يعمل كينيكت الكاميرا بشكل صحيح. مجموعتين اختبار مراقبة لفتة، كل 30 مرات، يتم الإبلاغ عن النتائج في الجدول 1.

، كانت البيانات الواردة في الجدول 1 اختبارين معدل نجاح تجارب السيطرة على 86.7 و 80 على التوالي، لتلبية متطلبات التصميم من السيطرة اليومية المنزلية.

سقوط تجربة الكشف، وعندما يسقط شخص ما يحدث شذوذ، المطالبات نظام "الكشف عن سقوط"، ومعلومات الإنذار والصورة الحالية (كما هو موضح في الشكل 6) لولي الأمر محطة المحمول.

4 خاتمة

توضح هذه المقالة تفاعل ذكي نظام المنزل الحسية القائمة، ومجموعات نظام مراقبة ذكي المنزل، في الوقت الحقيقي للكشف عن الوضع الخطير في واحدة من المستخدم من وحدة تحكم عن بعد، والهاتف المحمول APP المحطات الأخرى، ببساطة عن طريق الإيماءات ويمكن التحكم في جهاز المنزل؛ له وحده عندما رجل يبلغ من العمر أو طفل تقع بطريق الخطأ، ونظام كشف ظروف خطرة والتنبيه في الوقت المناسب لولي الأمر تلقائيا. استخدامات نظام كينيكت كجهاز جمع المعلومات، ومجموعة الكشف ليست عرضة للقوة كبيرة من الإضاءة في الأماكن المغلقة، ويمكن استخدامها حتى في حالة عدم كفاية الضوء في الليل.

مراجع

فودة مى، ني يينغ. البحوث وتصميم نظام ذكي مراقبة المنزل كينيكت الحسية المستندة إلى قيمة الهندسة، 2016،35 (32): 166-168.

تشانغ جيا تشينغ. الوضع الحالي للبناء ذكي الصينية والمنزل الذكي في المستقبل . الصناعات الصينية الاستراتيجية الناشئة، 2018 (4): 47.

Wujie ون تشن يو اليسار، Niyin تانغ، وما إلى ذلك حالة المراجعة وفلسفتها في المنزل الذكي . الصناعات الصينية الاستراتيجية الناشئة، 2017 (16): 6.

سوزان أنبوب. فتة الاعتراف القائم كينيكت التقدم وقائع من الصين مستخدمي الكمبيوتر جمعية شبكة تطبيق شبكة فروع في 2018 الاجتماع السنوي الثاني والعشرين من التكنولوجيا الجديدة وتطبيقها، 2018.

لفتة الاعتراف استنادا إلى بيانات عمق التقدم تشن هونغ مي لاي يوان تشانغ يانغ، وآخرون. جامعة جيانغهان (العلوم الطبيعية)، 2018،46 (2): 101-108.

يونيو شو، Benzenesulfinate Mengyue شيا، وآخرون تحكم التعرف على الإيماءات يمكن ارتداؤها التكنولوجيا الالكترونية، 2016،42 (7): 68-71،75.

بنغ يا بينغ، HE الخلايا الجافة، Kexi ياو، وآخرون. وكشف سقوط استشعار التسارع على أساس حزام الالكترونية قياس التكنولوجيا، 2018،41 (11): 117-120.

شو Huihui، Yangmiao المال السوبر يو. أقع نظام الكشف على أساس جهاز استشعار التسارع ثلاثة محاور 76: تكنولوجيا المعلومات، 2017 (6) هيلونغجيانغ العلوم و.

لياو هوي يانغ تسلسل حبات. تصميم وتنفيذ نظام ذكي الإضاءة LED القائم CC2530 التكنولوجيا الالكترونية، 2018،52 (11): 33-35.

Jianyong، لى يانغ، ليو أكسويمي. الحبوب مستودع الرصد البيئي نظام يقوم على زيجبي التكنولوجيا الالكترونية، 2016،42 (1): 65-67،71.

الكاتب المعلومات:

1 لين تشاو فانغ يان هونغ 1،2، 1،2 تشانغ Hongying لل، وانغ شيويه يوان 1

(1. كلية هندسة المعلومات، جامعة جنوب غرب العلوم والتكنولوجيا، ميانيانغ 621010، الصين؛ 2. أهم مختبر الروبوتات البيئية مقاطعة سيتشوان الخاصة، ميانيانغ 621010، الصين)