基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统

1.一种基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，包括感知层、接入层、网络层、支撑层以及应用层，所述感知层通过无线方式与接入层连接，所述接入层与网络层连接，所述网络层为原有已建成的广电高清双向网络，所述应用层主要完成服务发现和服务呈现的工作，为物联网服务提供层；
其特征在于：所述接入层通过其内部的嵌入物联网主控单元的数字电视终端与网络层连接；所述支撑层包括数据中心，该数据中心负责分析感知层感知数据、并分析处理，再对应用层发出各种对应的物联网服务指令，完成物联网服务。
2.根据权利要求1所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述数据中心的数据成流状形式，为由MySQL开源数据库管理软件控制的多台PC Server组成多点的存储节点阵列组成的数据库集群，该数据库集群包括数据库主库、数据库从库、web服务器、以及缓存服务器；
在数据库集群环境中，开启MySQL数据库服务器的master-slave模式，利用数据库服务器在主/从数据库服务器间进行同步，应用只把数据写到主数据库服务器，而读数据时则选择一台从数据库服务器或者主数据库服务器来读取，将数据按不同策略划分到不同的数据库服务器（组）上，分散数据库压力。
3.根据权利要求2所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述数据库集群还包括网络负载均衡，在数据库集群中每个服务结点运行一个所需服务器程序的独立拷贝，而网络负载均衡则将工作负载在这些主机间进行分配；
所述网络负载均衡包括：
1）Citrix NetScaler，采用硬件负载均衡交换机做数据库集群的负载均衡；
2）MySQL Proxy，实现MySQL数据库集群的负载均衡和读写分离；其实现读写分离的基本原理是让主数据库处理事务性查询，而从数据库处理SELECT查询；数据库复制被用来把事务性查询导致的变更同步到数据库集群中的从数据库；
3）CDN，采取分布式网络缓存结构，通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的缓存服务器内，通过DNS负载均衡，判断用户来源就近访问缓存服务器取得所需的内容。
4.根据权利要求2所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述缓存服务器包括：
1）Squid cache，把它作为web服务器端前置缓存服务器缓存相关请求来提高web服务器速度；Squid将大部分静态资源缓存起来，直接返回给访问者，减少应用服务器的负载；
2）Memcached，是一款分布式缓存产品，可应对任意多个连接，使用非阻塞的网络IO； Memcached通过缓存数据库查询结果，减少数据库读的访问次数，提高动态网站的响应速度。
5.根据权利要求1～4任一所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述物联网服务中的智能家居设备设置有无线传感器节点，该无线传感器节点配备有ZigBee通信模块，并通过ZigBee协议相互传输数据；这些节点具有自组网的功能，构成无线传感网；
当周期性地获取到环境采样数据之后，这些节点经过单跳或多跳，将获取到的数据传输到所部署的Sink节点上；Sink节点通过USB接口连接到数字电视终端上，使用广电网络的上行线路将数据传输到广电系统的数据中心，进行记录备份；
针对传输协议的多样性，传输协议之间的转换包括：
1）ZigBee与红外线转换；
该转换由ZigBee红外转换器实现，ZigBee红外转换器接收ZigBee数据，根据数据的编码信息，将信息转换为相应的红外信号，用于控制电视及空调此类智能家用电器；
2）第ZigBee－WiFi－广电网络转换；
该转换由Sink节点实现，Sink节点接收移动设备通过Wi-Fi传送的控制信号和来自广电网络的控制信号，将这些信号转换为ZigBee信号发送至受控设备；同时，Sink节点也接收来自感知设备的ZigBee信号，将其中的感知数据上传至广电网络中。
6.根据权利要求5所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述感知层完成信息的收集与简单处理，包括WSN、RFID以及执行器；所述感知层包括环境感知、位置感知、控制感知、体感感知以及RFID感知。
7.根据权利要求6所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述应用层终端分为室内固定终端、室内体感终端和智能移动终端。
8.根据权利要求7所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述数字电视终端包括机顶盒及家庭网关。
9.根据权利要求7所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述物联网服务中的智能家居设备和终端之间的通信协议根据设备不同而不同，包括但不限于ZigBee协议、Wi-Fi协议以及红外线协议；并通过机顶盒或家庭网关进行协议转换，接收到所有智能家居设备的数据。
10.根据权利要求7所述基于数字电视终端的物联网智能家居管控系统，其特征在于：
所述物联网服务提供层包括家庭网络子系统、家电智能控制子系统、家庭安防子系统、能源智能计量子系统以及远程教育子系统，并预留相应接口方便增加其他物联网智能子系统。

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