技术领域
[0001] 本发明创造涉及楼宇管控领域，具体涉及楼宇环境智慧管理系统。
相关背景技术
[0002] 相关技术中的的楼宇管理模式中，各个系统分散设立，各自为政，系统间缺乏通信和联动，管理结构混乱，自动化程度低，响应不及时，人力成本高，能源浪费严重。
具体实施方式
[0021] 结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0022] 图1示出了本发明一个示例性实施例的楼宇环境智慧管理系统的结构示意图。
[0023] 参见图1，本实施例的楼宇环境智慧管理系统，包括环境智慧管理中心1和各楼宇管理子系统2，所述环境智慧管理中心1通过无线网关3与各楼宇管理子系统2进行一对多的双向无线通信；所述环境智慧管理中心1包括相连接的云服务器11和监控终端12，所述云服务器11与无线网关3连接。
[0024] 在一种能够实现的方式中，所述的楼宇管理子系统2包括监控图像采集子系统、环境感知参数采集子系统。
[0025] 在一种能够实现的方式中，所述环境感知参数采集子系统包括部署于待监测区域的多个无线传感器网络节点，还包括汇聚节点，无线传感器网络节点采集所监测位置的环境感知参数，由汇聚节点汇聚各无线传感器网络节点的环境感知参数并发送至环境智慧管理中心1。
[0026] 本发明上述实施例中，各楼宇管理子系统2分别采集楼宇中的相关实时数据，并传送给环境智慧管理中心1中的无线网关3，无线网关3再通过云服务器11传送给监控终端12进行监控，能实现对人员进出的远程监管与记录，实现对对楼宇环境的监测，更加人性化和智能化。
[0027] 图2示出了本发明一个示例性实施例的监控图像采集子系统的结构示意图。
[0028] 在一种能够实现的方式中，如图2所示，所述监控图像采集子系统包括图像数据采集模块21、图像预处理及加密模块22、图像传送模块23，云服务器11包括图像解密模块；所述图像预处理及加密模块22与图像传送模块23的接收端连接，所述图像解密模块与图像传送模块23的传送端无线连接。
[0029] 所述图像数据采集模块21用于通过已校准的摄像机对楼宇监控图像数据进行摄像采集，所述已校准的摄像机为已经进行标定处理的摄像机，摄像机的标定包括：
[0030] (1)采用国际象棋棋盘作为摄像机标定的参考图；
[0031] (2)采用摄像机对国际象棋棋盘进行图像采集，以得到棋盘图像，采集的时候尽量让棋盘占据尽可能多的画面，采集的棋盘图像的数量大于等于10；
[0032] (3)输入棋盘方格尺寸大小，设定棋盘角点搜索窗口方格大小，窗口方格小于棋盘方格大小，提取棋盘图像中棋盘上所有方格的角点；
[0033] (4)采用matlab标定工具箱对摄像机进行标定，根据取得的角点，运行程序得到摄像机的参数，完成标定。
[0034] 本优选实施例通过已校准的摄像机对楼宇监控图像数据进行摄像采集，能够更准确地获取楼宇监控图像数据，从而进一步提高楼宇监控的精度。
[0035] 在一种能够实现的方式中，所述待监测区域为三维应用场景下的大小为S的区域，部署时设置任意相邻两个无线传感器网络节点i，j之间的距离小于对应设定的距离上限HT(i，j)，无线传感器网络节点模型采用布尔感知模型，无线传感器网络节点感知半径异构，任意无线传感器网络节点的感知半径在[Zmin，Zmax]范围内，其中Zmax和Zmin分为无线传感器网络节点感知半径的上下限，HT(i，j)按照下列公式进行设定：
[0036]
[0037] 式中，Zr为网络中第r个无线传感器网络节点的感知半径，v为网络中部署的无线传感器网络节点数量。
[0038] 本实施例通过设定任意相邻两个无线传感器网络节点之间的距离上限Hmax，以控制两个相邻无线传感器网络节点之间感知范围的重叠度，能够使得相邻两个无线传感器网络节点之间的感知范围的重叠处于较为合理的水平，有利于避免无线传感器网络节点之间由于距离过远而不能实现较高的覆盖率。
[0039] 在一个实施例中，与汇聚节点距离小于设定的距离下限Hmin的无线传感器网络节点具有移动功能，为可移动无线传感器网络节点；汇聚节点定期向网络内各无线传感器网络节点发送能量收集消息，各无线传感器网络节点在接收到所述能量收集消息后将自身的当前剩余能量信息发送至汇聚节点，汇聚节点对各可移动无线传感器网络节点进行能量检测，当任意可移动无线传感器网络节点的当前剩余能量满足能量条件时，汇聚节点向该可移动无线传感器网络节点发送移动消息，所述移动消息包括移动距离阈值，接收到该移动消息的可移动无线传感器网络节点将向远离汇聚节点的方向移动，移动的距离等于该移动距离阈值。
[0040] 在一种实施方式中，设定可移动无线传感器网络节点移动的总距离不能超过预设的最长移动距离HM。
[0041] 在一个实施例中，设定移动距离阈值为：
[0042]
[0043] 式中，HM(e)为可移动无线传感器网络节点e向远离汇聚节点的方向移动时对应的移动距离阈值，Ze为所述可移动无线传感器网络节点e的感知半径，H(e，o)为所述可移动无线传感器网络节点e与汇聚节点的欧式距离。
[0044] 本实施例提出了移动距离阈值的具体计算公式，该计算公式根据可移动无线传感器网络节点的感知半径以及与汇聚节点的距离进行移动距离阈值的计算。通过该计算公式设定移动距离阈值，相比于直接设定固定阈值的方式，更加客观，贴近实际情况。
[0045] 在一种实施方式中，所述能量条件设定为：
[0046]
[0047] 式中，Ke为可移动无线传感器网络节点e的当前剩余能量，K0为设定的移动单位距离能耗，PT为预设的移动次数阈值，Kr为网络中第r个无线传感器网络节点的当前剩余能量，v为网络中部署的无线传感器网络节点数量。
[0048] 汇聚节点附近的无线传感器网络节点不仅传输自己采集的环境感知参数，还要中继转发其他无线传感器网络节点的环境感知参数，因此在汇聚节点附近的无线传感器网络节点相比远离汇聚节点的无线传感器网络节点要发送更多的环境感知参数，所以无线传感器网络在汇聚节点附近容易产生能量空洞。
[0049] 基于此问题，上述实施例定义了可移动无线传感器网络节点以及能量条件，并使得可移动无线传感器网络节点在能量不满足设定的能量条件时，向远离汇聚节点的方向移动由汇聚节点设定的移动距离阈值。通过上述方式移动汇聚节点附近的无线传感器网络节点，能够避免该附近的无线传感器网络节点的能量快速消耗，从而有效避免上述能量空洞现象，延长无线传感器网络的生存时间。本实施例设定可移动无线传感器网络节点移动的总距离不能超过预设的最长移动距离，有利于减少可移动无线传感器网络节点在移动方面的能耗，从而节省环境感知参数采集成本。
[0050] 本发明上述实施例中，各楼宇管理子系统2分别采集楼宇中的相关实时数据，并传送给环境智慧管理中心1中的无线网关3，无线网关3再通过云服务器11传送给监控终端12进行监控，能实现对人员进出的远程监管与记录，实现对对楼宇环境的监测，更加人性化和智能化。通过无线传感器网络采集环境数据，避免了布线，能够节省人力，效率高且精度高。
[0051] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
