CN115273369A - 智能家居安防监管装置及其监管方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能家居安防监管装置及其监管方法，智能家居安防监管装置包括：本地端设备安装在入户门处，本地端设备以楼栋‑单元‑门牌号命名，本地端设备能够检测和识别潜在危险，并形成警示信号；客户端设备与本地端设备之间无线通信连接，客户端设备能够接收本地端设备的警示信号并进行预警操作；服务端设备与本地端设备、客户端设备无线通信连接，服务端设备能够接收客户端设备的预警信号以及本地端设备的警示信号并采取措施。本发明通过本地端设备可以进行人脸识别、连续动作检测，当检测到可疑人或危险行为时，本地端设备可以形成警示信号发送给客户端设备和服务端设备，及时预防财产损失或人身伤害，对潜在危险进行事先预警。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能家居安防监管装置及其监管方法。
背景技术
在现代生活中，人们对自身的生命和财产安全越来越重视。目前，住户一般会在房屋内外安装监控摄像头，监控房屋内外的实时场景，如果发现意外，可根据存储的视频查找线索和证据。但是，仅靠摄像头监控，需要房屋主人时刻关注摄像视频才能及时发现危险事件并手动进行报警，警务人员再根据报警人的描述展开救援，中间会花费很长时间，如果是紧急事件的话，甚至会耽误最佳救援时间，造成不可挽回的后果。
这种家居安防系统属于被动、事后查证型(具有滞后性)，主要是在出现问题后，查看视频记录查找线索、证据，无法做到提前预防财产损失和避免人身伤害。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术的家居安防系统具有滞后性的技术问题。本发明提供一种智能家居安防监管装置及其监管方法，能够及时发现危险情况并立即采取措施进行处理，无需人工实时盯着监控视频，可以提前预警，减少住户的财产损失和人身伤害。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能家居安防监管装置，包括：本地端设备，所述本地端设备安装在入户门处，所述本地端设备以楼栋- 单元-门牌号命名，所述本地端设备能够检测和识别潜在危险，并形成警示信号；
客户端设备，所述客户端设备与所述本地端设备之间无线通信连接，所述客户端设备能够接收所述本地端设备的警示信号并进行预警操作；
服务端设备，所述服务端设备与所述本地端设备无线通信连接，所述服务端设备与所述客户端设备无线通信连接，所述服务端设备能够接收所述客户端设备的预警信号以及本地端设备的警示信号并采取措施。
由此，通过本地端设备可以进行人脸识别、连续动作检测，以识别出陌生人、特意伪装的人以及可疑危险行为，当检测到可疑人或危险行为时，本地端设备可以形成警示信号发送给客户端设备和服务端设备，及时预防财产损失或人身伤害，对潜在危险进行事先预警。
进一步的，所述本地端设备包括：单片机处理器、第一通信模块、红外摄像头、麦克风以及接近传感器，所述第一通信模块与所述单片机处理器连接，所述红外摄像头与所述单片机处理器连接，用于捕捉人物图像；所述麦克风与所述单片机处理器连接，用于接收和播放语音信号；所述接近传感器与所述单片机处理器连接，用于检测是否有人物靠近。
进一步的，所述本地端设备还包括：数据库，所述数据库中包含人脸库和语音库。
进一步的，所述单片机处理器包括：人脸识别模块、连续动作检测模块以及语音识别模块，所述人脸识别模块与所述红外摄像头连接，所述连续动作检测模块与所述红外摄像头连接，所述语音识别模块与所述麦克风连接。
本发明还提供了一种智能家居安防监管方法，采用上述的智能家居安防监管装置，所述方法包括以下步骤：
S1、通过本地端设备实时监控入户门处的环境状况，当检测和识别到潜在危险时，所述本地端设备产生警示信号发送给客户端设备和服务端设备；
S2、所述客户端设备接收到所述警示信号后，执行相应的预警操作；
S3、所述服务端设备接收到所述警示信号后，能够采取措施对现场进行管控。
进一步的，步骤S1中，本地端设备实时监控入户门处的环境状况，具体包括：
单片机处理器、红外摄像头以及麦克风默认处于休眠状态，当接近传感器感应到有人物接近入户门时，唤醒单片机处理器、红外摄像头以及麦克风，进入工作状态；
所述红外摄像头捕捉人物的视频图像并传输给所述单片机处理器进行人脸识别和连续动作检测；
所述麦克风捕获现场的语音信号并传输给单片机处理器进行语音识别。
进一步的，所述人脸识别的过程包括以下步骤：
所述单片机处理器提取视频图像中的人脸特征，将提取的人脸特征与数据库中的人脸库进行比对；
若比对成功，则不做任何处理；
若比对失败，则表明该人脸特征为陌生人，此时，若该陌生人在入户门处停留超过30秒，则单片机处理器发送警示信号给所述客户端设备和服务端设备。
进一步的，所述连续动作检测过程具体包括：
所述单片机处理器检测视频图像中是否有危险行为，
若无危险行为，则不做任何处理；
若有危险行为，则判断危险行为的等级高低；若危险行为的等级高，则单片机处理器同时向客户端设备和服务端设备发出警示信号；若危险行为的等级低，则单片机处理器通过麦克风发出语音警示并向客户端设备发出警示信号。
进一步的，所述危险行为的等级高低的定义为：
左右张望的行为定义为低等级危险行为，
多次尝试打开入户门锁的行为定义为高等级危险行为，
暴力破坏入户门的行为定义为高等级危险行为，
有肢体冲突的行为定义为高等级危险行为，
暴力闯入住所内的行为定义为高等级危险行为。
进一步的，所述语音识别的过程包括：麦克风采集语音数据并传输给单片机处理器，单片机处理器识别所述语音数据中是否包含求救和威胁语言，若识别到有求救或威胁语言，则单片机处理器发送警示信号给服务端设备。
本发明的有益效果是，本发明通过本地端设备实时监控房屋内外的情况，发现危险或可疑情况时，本地端设备可以及时发送警示信号给客户端设备和/或服务端设备，客户端设备可以及时采取预警措施，服务端设备可以及时调度警务人员进行现场支援。本发明集预警、实况确认及实时资源调度为一体，具有高度实时性和预防性，可在危害财产或人身安全事件发生前或初期及时发现安全威胁，将威胁事态控制在萌芽阶段，避免事态扩大、变严重。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明智能家居安防监管装置的结构框图。
图2是本发明的本地端设备的结构框图。
图3是本发明的单片机处理器的结构框图。
图4是本发明的服务器的显示设备的显示内容的示意图。
图5是本发明的智能家居安防监管方法的流程图。
图6是本发明的人脸识别的流程示意图。
图7是本发明的连续动作检测的流程示意图。
图8是本发明的语音识别的流程示意图。
图中：1、本地端设备；2、客户端设备；3、服务端设备；11、单片机处理器；12、第一通信模块；13、红外摄像头；14、麦克风；15、接近传感器；111、人脸识别模块；112、连续动作检测模块；113、语音识别模块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明的智能家居安防监管装置，包括：本地端设备1、客户端设备2及服务端设备3，本地端设备1安装在入户门处，本地端设备1以楼栋- 单元-门牌号命名，本地端设备1能够检测和识别潜在危险，并形成警示信号；客户端设备2与本地端设备1之间无线通信连接，客户端设备2能够接收本地端设备1的警示信号并进行预警操作；服务端设备3与本地端设备1无线通信连接，服务端设备3与客户端设备2无线通信连接，服务端设备3能够接收客户端设备 2的预警信号以及本地端设备1的警示信号并采取措施。
本发明通过本地端设备1可以进行人脸识别、连续动作检测，以识别出陌生人、特意伪装的人以及可疑危险行为，当检测到可疑人或危险行为时，本地端设备1可以形成警示信号发送给客户端设备2和服务端设备3，及时预防财产损失或人身伤害，对潜在危险进行事先预警。
如图2至图3所示，本地端设备1包括：单片机处理器11、第一通信模块 12、红外摄像头13、麦克风14以及接近传感器15，第一通信模块12与单片机处理器11连接，红外摄像头13与单片机处理器11连接，用于捕捉人物图像；麦克风14与单片机处理器11连接，用于接收和播放语音信号；接近传感器15 与单片机处理器11连接，用于检测是否有人物靠近。本地端设备1以楼栋-单元 -门牌号进行命名，当发现潜在危险时，客户端设备2和服务端设备3可以根据警示信号对应的设备编号，进行精准的预警。例如，某小区一栋一单元202户的设备编号可以设置为01010202，二栋二单元501户的设备编号可以设置为 02020501，这样，在同一个小区内，根据本地端设备1的编号即可定位到具体的住户。本地端设备1可以安装门外和/或门内，分别监控房屋内外的情况。本地端设备1还包括数据库16，数据库16中包含人脸库和语音库。单片机处理器11 包括人脸识别模块111、连续动作检测模块112以及语音识别模块113，人脸识别模块111与红外摄像头13连接，连续动作检测模块112与红外摄像头13连接，语音识别模块113与麦克风14连接。
客户端设备2可以包括住户端和访客端，住户端和访客端的注册信息、认证资料以及权限不同。访客端主要是针对非业主人员，例如客人、租户、外卖人员、快递员、保洁人员、保安人员等，访客的注册需要上传照片和联系方式，并使用身份证进行实名认证，访客仅具有信息登记的权限。住户端主要针对业主本人及其家人，住户的注册需要上传户口本、房产证及本人照片，并使用身份证进行使命认证，填写联系电话，住户具有远程监控、用户管理、报修、报警、接收预警以及喜好设置的权限。例如，进行用户管理时，住户可以对家属、访客进行增加、删减、修改、查询等操作；当本地端设备2或客户端设备2发生故障时，住户可以在客户端设备2上进行报修，并跟踪维修进度；当本地端设备1向客户端设备 2发送警示信号时，住户可以在客户端设备2上查看实时的视频图像，及时了解是否存在造成财产损失或人身伤害的可能，如果有这种可能性，住户可以选择向服务端设备3报警或者进行预警操作；住户的喜好设置包括对警示语的选择，不同场景可以设置不同的警示语。客户端设备2例如是手机、平板等设备，住户随身携带在身边，可以及时接收警示信息。
服务端设备3可以设置在小区警务室内，服务端设备3可以与社区警务室、街道警务室、区警务室、市警务室的服务器通信连接，服务器与显示设备、蜂鸣器连接，显示设备可以实时动态显示本地端设备1的统计数量以及警务人员数量。社区警务室的服务器以小区为单位进行统计数据显示，街道警务室的服务器以社区为单位进行统计数据显示，以此类推。上一级的警务室有权查看下一级警务室的所有数据信息，道按社区为单位进行数据统计显示，依次类推。上一级警务室，可查看下一级警务室，所有数据信息。各级警务室功能各不相同，社区警务室是安保主要责任人，原则上出现预警时，由社区警务室进行处理，只有当事态严重、警力不够的情况下，实时联网向上级请求协助。社区警务室服务器接收到预警时，蜂鸣器进行预警，显示设备上预警摄像头进行闪烁显示，预警信息超过1分钟无人员响应，再向上一级警务室预警，以次类推，直到预警信息被响应。警务室服务器接收到远程报警后，可根据报警信息，联动查看报警本地端设备1的实时视频图像，并可进行远程的语音通话进行警示、震慑操作；警务室服务器可查询到警务执行人员的分布，进行线上调度，提高出勤效率。警务室服务器可统计本地端设备1故障数量，并进行在线派工和进度查询，可以在线查看每个员工维修任务和当前完成情况，方便根据每个员工的工作负荷，进行合理分工。例如，图4 展示了社区警务室的显示设备的显示内容，本地端设备1的正常数量和报警数量、执勤人数以及故障维修等信息一目了然。
换言之，本发明的智能家居安防监管装置，通过将本地端设备1、客户端设备2及服务端设备3之间进行联网，本地端设备1可以实时监控房屋内外的情况，一旦发现潜在危险立即上报给客户端设备2和服务端设备3，及时采取措施，制止危险行为，保障住户的人身安全和财产安全。
如图5所示，本发明还提供一种智能家居安防监管方法，采用智能家居安防监管装置，方法包括以下步骤：
S1、通过本地端设备1实时监控入户门处的环境状况，当检测和识别到潜在危险时，本地端设备1产生警示信号发送给客户端设备2和服务端设备3。S2、客户端设备2接收到警示信号后，执行相应的预警操作。S3、服务端设备3接收到警示信号后，能够采取措施对现场进行管控。换言之，本发明通过本地端设备 1实时监控房屋内外的情况，如果发现有可疑情况或危险行为，立即形成警示信号发送给客户端设备2和服务端设备3，如果危险等级较低，警示信号可以仅发送给客户端设备2，客户端设备2通过语音震慑可疑人员，如果危险等级较高，警示信号可以同时发送给客户端设备2和服务端设备3，客户端设备2可以先发出语音进行大声喝止，服务端设备2可以分派警务人员去立即去现场查看，及时采取管控措施，减少住户的人身伤害和财产损失。
步骤S1中，本地端设备1实时监控入户门处的环境状况，具体包括：单片机处理器11、红外摄像头13以及麦克风14默认处于休眠状态，当接近传感器 15感应到有人物接近入户门时，唤醒单片机处理器11、红外摄像头13以及麦克风14，进入工作状态。红外摄像头13捕捉人物的视频图像并传输给单片机处理器11进行人脸识别和连续动作检测。麦克风14捕获现场的语音信号并传输给单片机处理器11进行语音识别。
如图6所示，人脸识别的过程包括以下步骤：单片机处理器11提取视频图像中的人脸特征，将提取的人脸特征与数据库中的人脸库进行比对；若比对成功，则不做任何处理；若比对失败，则表明该人脸特征为陌生人，此时，若该陌生人在入户门处停留超过30秒，则单片机处理器11发送警示信号给客户端设备2和服务端设备3。例如，当有人进入红外摄像头13的检测范围内，红外摄像头13 可以捕捉该人的人脸特征，如果因为戴帽子、口罩、眼镜等饰品，导致单片机处理器11的人脸识别模块111对人脸特征提取失败，并且该人在门外停留时间超过30秒，则单片机处理器11控制麦克风14发出语音警示并向客户端设备2预警门口有陌生人逗留，语音警示例如是“你好，我看不到你的脸，你在捉迷藏吗？我要通知主人一起加入”。如果人脸识别模块111对人脸特征提取成功，则将提取的人脸特征与数据库中的人脸库进行比对，如果比对成功，表明该人为住户或者访客；如果比对失败，表明该人为陌生人，此时，如果该陌生人在门外停留时间超过30秒，则单片机处理器11控制麦克风14发出语音警示并向客户端设备2 预警门口有陌生人逗留，语音警示例如是“你好，我没有见过你，请问有什么事情吗？我已经通知主人，他能看到你哦”，这种语音警示语气较为友好，但是包含警示意味。客户端设备2收到警示信号，可以查看实时的视频图像，再根据实际、实时的情况进行处理。用户可以在客户端设备2中按照自己的喜好设置语音警示的内容。
如图7所示，连续动作检测过程具体包括：单片机处理器11检测视频图像中是否有危险行为，若无危险行为，则不做任何处理；若有危险行为，则判断危险行为的等级高低；若危险行为的等级高，则单片机处理器11同时向客户端设备2和服务端设备3发出警示信号；若危险行为的等级低，则单片机处理器11 通过麦克风14发出语音警示并向客户端设备2发出警示信号。例如，危险行为的等级高低的可以定义为：“左右张望”的行为定义为低等级危险行为，“多次尝试打开入户门锁”的行为定义为高等级危险行为，“暴力破坏入户门”的行为定义为高等级危险行为，“有肢体冲突”的行为定义为高等级危险行为，“暴力闯入住所内”的行为定义为高等级危险行为。例如，当有人进入红外摄像头13的检测范围内时，单片机处理器11的连续动作检测模块112以30秒为一个周期进行视频图像检测，检测人物的连续动作，如果连续动作检测模块112检测到五种危险行为中的至少一种，则根据危险行为的等级高低，进行不同级别的处理。例如，当检测到低等级的危险行为时，单片机处理器11发出语音警示，并向客户端设备2发送警示信息，客户端设备2收到警示信息后，可以立即查看实时的视频图像，根据现场情况进行处理。当检测到高等级的危险行为时，单片机处理器11同时向客户端设备2和服务端设备3发送警示信号，客户端设备2和服务端设备 3收到警示信号后，可以查看实时的视频图像，根据现场情况进行处理，服务端设备3还可以远程控制麦克风14进行语音警告、震慑，及时制止危险行为。
如图8所示，语音识别的过程包括：麦克风14采集语音数据并传输给单片机处理器11，单片机处理器11的语音识别模块113识别语音数据中是否包含求救和威胁语言，若识别到有求救或威胁语言，则单片机处理器11发送警示信号给服务端设备3。例如，求救、威胁语音可以包括：“救命啊”、“救救我”等等，服务端设备3接收到警示信号后，立即查看实时的视频图像，并定位报警的本地端设备1所在位置，及时调度警务工作人员到现场救援。
综上所述，本发明的智能家居安防监管装置及其监管方法，通过本地端设备 1实时监控房屋内外的情况，发现危险或可疑情况时，本地端设备1可以及时发送警示信号给客户端设备2和/或服务端设备3，客户端设备2可以及时采取预警措施，服务端设备3可以及时调度警务人员进行现场支援。本发明的智能家居安防监管装置是一种集预警、实况确认、实时资源调度为一体的具有高度实时性、预防性的安防监管装置，可在危害财产或人身安全事件发生前或初期及时发现安全威胁，将威胁事态控制在萌芽阶段，避免事态扩大、变严重。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种智能家居安防监管装置，其特征在于，包括：
本地端设备(1)，所述本地端设备(1)安装在入户门处，所述本地端设备(1)以楼栋-单元-门牌号命名，所述本地端设备(1)能够检测和识别潜在危险，并形成警示信号；
客户端设备(2)，所述客户端设备(2)与所述本地端设备(1)之间无线通信连接，所述客户端设备(2)能够接收所述本地端设备(1)的警示信号并进行预警操作；
服务端设备(3)，所述服务端设备(3)与所述本地端设备(1)无线通信连接，所述服务端设备(3)与所述客户端设备(2)无线通信连接，所述服务端设备(3)能够接收所述客户端设备(2)的预警信号以及本地端设备(1)的警示信号并采取措施。
2.如权利要求1所述的智能家居安防监管装置，其特征在于，所述本地端设备(1)包括：单片机处理器(11)、第一通信模块(12)、红外摄像头(13)、麦克风(14)以及接近传感器(15)，所述第一通信模块(12)与所述单片机处理器(11)连接，所述红外摄像头(13)与所述单片机处理器(11)连接，用于捕捉人物图像；所述麦克风(14)与所述单片机处理器(11)连接，用于接收和播放语音信号；所述接近传感器(15)与所述单片机处理器(11)连接，用于检测是否有人物靠近。
3.如权利要求2所述的智能家居安防监管装置，其特征在于，所述本地端设备(1)还包括：数据库(16)，所述数据库(16)中包含人脸库和语音库。
4.如权利要求2所述的智能家居安防监管装置，其特征在于，所述单片机处理器(11)包括：人脸识别模块(111)、连续动作检测模块(112)以及语音识别模块(113)，所述人脸识别模块(111)与所述红外摄像头(13)连接，所述连续动作检测模块(112)与所述红外摄像头(13)连接，所述语音识别模块(113)与所述麦克风(14)连接。
5.一种智能家居安防监管方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的智能家居安防监管装置，所述方法包括以下步骤：
S1、通过本地端设备(1)实时监控入户门处的环境状况，当检测和识别到潜在危险时，所述本地端设备(1)产生警示信号发送给客户端设备(2)和服务端设备(3)；
S2、所述客户端设备(2)接收到所述警示信号后，执行相应的预警操作；
S3、所述服务端设备(3)接收到所述警示信号后，能够采取措施对现场进行管控。
6.如权利要求5所述的智能家居安防监管方法，其特征在于，步骤S1中，本地端设备(1)实时监控入户门处的环境状况，具体包括：
单片机处理器(11)、红外摄像头(13)以及麦克风(14)默认处于休眠状态，当接近传感器(15)感应到有人物接近入户门时，唤醒单片机处理器(11)、红外摄像头(13)以及麦克风(14)，进入工作状态；
所述红外摄像头(13)捕捉人物的视频图像并传输给所述单片机处理器(11)进行人脸识别和连续动作检测；
所述麦克风(14)捕获现场的语音信号并传输给单片机处理器(11)进行语音识别。
7.如权利要求6所述的智能家居安防监管方法，其特征在于，所述人脸识别的过程包括以下步骤：
所述单片机处理器(11)提取视频图像中的人脸特征，将提取的人脸特征与数据库中的人脸库进行比对；
若比对成功，则不做任何处理；
若比对失败，则表明该人脸特征为陌生人，此时，若该陌生人在入户门处停留超过30秒，则单片机处理器(11)发送警示信号给所述客户端设备(2)和服务端设备(3)。
8.如权利要求6所述的智能家居安防监管方法，其特征在于，所述连续动作检测过程具体包括以下步骤：
所述单片机处理器(11)检测视频图像中是否有危险行为，
若无危险行为，则不做任何处理；
若有危险行为，则判断危险行为的等级高低；若危险行为的等级高，则单片机处理器(11)同时向客户端设备(2)和服务端设备(3)发出警示信号；若危险行为的等级低，则单片机处理器(11)通过麦克风(14)发出语音警示并向客户端设备(2)发出警示信号。
9.如权利要求8所述的智能家居安防监管方法，其特征在于，所述危险行为的等级高低的定义为：
左右张望的行为定义为低等级危险行为，
多次尝试打开入户门锁的行为定义为高等级危险行为，
暴力破坏入户门的行为定义为高等级危险行为，
有肢体冲突的行为定义为高等级危险行为，
暴力闯入住所内的行为定义为高等级危险行为。
10.如权利要求6所述的智能家居安防监管方法，其特征在于，所述语音识别的过程包括：麦克风(14)采集语音数据并传输给单片机处理器(11)，单片机处理器(11)识别所述语音数据中是否包含求救和威胁语言，若识别到有求救或威胁语言，则单片机处理器(11)发送警示信号给服务端设备(3)。
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