CN104113529A - 一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网与社交网络交互融合的方法和系统，本发明包括：1)通过配置工具在物联网网关上安装或更新社交网络软件，配置与该网关交互的社交网络帐号及安全策略；2)物联网网关中运行社交网络软件，并与配置好的人类社交网络帐号建立好友关系；3)人类通过社交网络软件以非常友好的自然语言方式获取物联网终端数据或对物联网终端进行控制；4)物联网终端通过社交网络软件以人类非常容易理解的自然语言方式主动给人类社交网络帐号上报预警数据等信息。本发明能够实现人和物联网终端的智能交互，可将物联网和社交网络有机融合。本发明可以解决传统系统需要安装特定软件、人机交互界面不友好等缺点，兼容性好，具有很高安全性。

Description

一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的方法和系统

技术领域

本发明涉及社交网络和物联网领域，特别涉及利用社交网络对物联网进行数据获取和控制领域，具体是指一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的方法和系统。

背景技术

我们的未来是物联网的时代，每一个消费者都将成为物联网的使用者和受益者。物联网终端如智能家电、智能家居和可穿戴计算设备等具有广阔的应用前景。社交网络是近年来兴起的一个依托娱乐、交友、聊天互动等综合的行业性网络媒体。随着互联网的迅猛发展，近年来社交网络发展非常迅速，通过社交网络我们与朋友保持了更加直接的联系，建立大交际圈。社交网络拥有最为广泛的用户基础，人们已经习惯于通过社交网络软件进行远程通信与交流。然而，现有的社交网络还主要是应用于人与人之间的信息交流，不能实现使用社交网络软件的人类用户与设备之间的实时互动，即使存在的个别应用，也仅仅是对设备控制指令的简单包装，缺乏足够的智能和人性化。

目前社交网络基数巨大，使用普及，但物联网无法接入社交网络，无法实现利用社交网络管理控制物联网；现有的物联网控制系统需要安装特定软件或访问特定服务器网址，并且不够智能，用户交互界面不够人性化，始终给人一种冷冰冰的机器操作，用户体验差；因此用户对能够通过社交网络软件利用自然语言方式来控制物联网设备非常期待。

本发明的目的是为了解决现有技术存在的对现有物联网终端数据采集和实时控制技术中费用高，手续复杂，部署难度较大，管理不便，可扩展性不好，人机交互界面不友好等缺陷，而提出一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的方法和系统，该方法应用社交网络对物联网终端进行访问和控制，控制软件容易部署，实用性强，控制接口通用，兼容性好，容易使用，用户体验好，可支持海量终端，具有很高安全性。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的方法和系统，利用该方法能够使用户通过社交网络软件利用自然语言方式来控制物联网设备，可为物联网的广泛应用提供基础。

本发明提供的技术方案是一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的方法，包括以下步骤：

步骤1：在物联网网关上安装配置工具，通过配置工具安装或更新常用的社交网络软件，为该物联网网关申请社交网络帐号，并配置可以与该网关交互的人类和机器社交网络帐号以及访问安全策略；

步骤2：物联网网关中运行社交网络软件，并与配置好的人类社交网络帐号建立好友关系；

步骤3：人类通过社交网络软件以自然语言方式获取物联网终端数据或对物联网终端进行控制；

步骤4：物联网终端通过社交网络软件以人类非常容易理解的自然语言方式主动给人类社交网络帐号上报预警数据等信息。

人类可以通过社交网络软件以自然语言方式获取物联网终端数据或对物联网终端进行控制，包含如下步骤：

一、人类通过社交网络软件以非常友好的自然语言方式对网关发送查询或控制信息；

二、物联网网关运行自然语言理解模块，通过该模块将人类发来的查询或控制信息转换成对物联网终端可以理解的控制指令，并将该指令发给识别出的特定物联网终端；

三、物联网终端通过物联网接收到来自物联网网关的控制指令，执行该指令，将执行结果返回给物联网网关；

四、物联网网关将接收到的终端执行结果进行转码，通过自然语言理解模块转换成人类非常容易理解的应答消息，并将该消息通过社交网络发给人类。

物联网终端通过社交网络软件可以人类非常容易理解的自然语言方式主动给人类社交网络帐号上报预警数据等信息，包含如下步骤：

一、物联网终端向物联网网关发送报警数据等信息；

二、物联网网关将接收到的信息和物联网终端名称进行转码，通过自然语言理解模块转换成人类非常容易理解的报警消息；

三、物联网网关将该消息通过社交网络发给人类。

通过物联网网关上的配置工具可以设定具有与物联网网关及终端交互权限的社交网络帐号，根据访问权限将这些社交网络帐号设置在不同的用户组中，社交网络帐号按照预先分配好的安全策略与物联网终端通信，未被授权的社交网络帐号将被禁止与物联网网关通信；物联网网关与人类建立社交网络会话时，会话将自动继承人类社交网络账号被授予的访问权限，当人类通过该会话向物联网终端发送查询或控制信息时，网关将自动检查该会话是否具备对该物联网终端进行操作的权限，如果不具备权限，则该访问将被禁止；通过以上方式实现了端到端的访问认证。

该发明公布了一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的系统，该系统包括：

一、管理配置模块，该模块用于在物联网网关上进行社交网络软件的自动安装、更新以及与网关通信的社交网络帐号和访问安全策略；

二、端到端访问认证模块，该模块主要进行人类社交网络帐号的身份认证和访问权限控制；

三、社交网络消息接口模块，该模块负责监测物联网网关与人类的社交网络会话，提取人类发给网关的信息并发送给自然语言理解模块，同时负责将来自自然语言理解模块的应答信息通过该模块发给人类；

四、自然语言理解模块，该模块主要利用机器学习的方法对人类发来的自然语言消息进行理解分析，并将处理后的信息调用控制指令处理模块生成物联网终端能够理解的控制指令，同时负责将网关的应答或主动上报数据转换成人类容易理解的自然语言；

五、控制指令处理模块，该模块主要负责控制指令的生成和解析；

六、物联网网关接口模块，该模块主要负责系统与现有物联网网络的交互，负责将控制指令处理模块生成的控制指令发给物联网网关协议栈，通过协议栈自动转发给物联网终端；同时接收来自物联网协议栈的终端数据。

本发明的优点：本发明能够实现人和物联网终端的智能交互，可将物联网和社交网络有机融合。本发明可以解决传统物联网系统访问和控制需要安装特定软件、人机交互界面不友好等缺点，兼容性好，用户体验好，可支持多个物联网终端并发访问，具有很高安全性，可为物联网的广泛应用提供基础。通过本发明提供的方法，用户可以通过利用自己的社交网络帐号与各种物联网终端进行实时交互，并且这种交互完全是基于我们非常熟悉的自然语言方式。

附图说明

图1为本发明方法的流程图；

图2为系统模块示意图；

图3为系统应用示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图2和附图3及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

实施例：本发明提出基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的方法和系统，本实施例的社交网络使用的是QQ，物联网采用目前很成熟的智能家居，智能家居系统包括智能家居网关和智能家居终端，本发明中的物联网网关即本实施例中的智能家居网关，本发明中的物联网终端即本实施例中的智能家居终端，物联网网关上安装QQ软件，使用1个QQ帐号来控制6个终端(客厅智能空调、书房智能空调、智能冰箱、智能电视、智能洗衣机、智能窗帘)；如附图3所示，其操作步骤为：

步骤1、在物联网网关上安装配置工具，该配置工具是一个Web服务，通过该配置工具可以安装QQ软件。给网关申请QQ号码，假设为“17000000000”(记为No0)，通过配置工具设定可以与该QQ号码通信的人类QQ帐号及每个帐号的访问权限，假设允许3个人可以通过QQ与网关交互，号码分别为：“17000000001”、“17000000002”、“17000000003”(分别记为No1，No2，No3)，对每个用户QQ号码可以分配对每个物联网终端的访问权限，假设如下表所示：

步骤2：完成上述配置后，在物联网网关中运行QQ软件，并使用申请的QQ号码No0登录，并向QQ帐号No1、No2、No3发起添加好友(为访问安全，禁止其他QQ号码主动添加No0为好友，并禁止帐号No0接收任何陌生人消息)，帐号No1、No2、No3确认后好友关系确立，这几个帐号可以与No0正常通信。

步骤3：假定用户帐号No1想远程开启客厅智能空调到26度，帐号No1可以向网关上的QQ帐号No0发一个消息“请将客厅空调温度调至26度”(记为M1)，帐号No0收到该消息之后，首先检查No1帐号是否有权限与No0进行通信，如果No1没有权限与No0交互，则该消息直接被过滤掉，如果No1有权限与No0通信，则按照No1对终端的访问权限表建立会话，该会话自动继承No1对设备的访问权限。在本实例中No1有权限与No0交互，建立会话，并建立会话安全属性。物联网网关中的社交网络消息接口模块截获消息M1，并将M1传递给自然语言理解模块进行处理。自然语言理解模块具有强大的辨识与语法分析功能，该模块利用机器学习的方法识别出消息M1是对“客厅智能空调”(物联网终端名称，假设该设备ID记为00)进行“设定空调温度26度”(记为操作1)，自然语言理解模块将把识别出的操作和对象通过控制指令处理模块构造如下操作指令：OperationType＝QRY，ObjectID＝00(记为指令1)，并将该指令通过物联网网关接口模块发送给物联网网关协议栈。由物联网网关通过底层网络将指令1发送至客厅空调，接收空调的响应结果，将响应结果通过物联网网关接口模块发至控制指令处理模块；控制指令处理模块对应答结果进行指令译码，将翻译出来的执行结果发给自然语言理解模块，自然语言理解模块进行智能处理后，将空调的应答结果转换为拟人化、幽默的自然语言应答如“主人，我已经将客厅空调温度调到26度了，请问您还有什么其他需要”，并将该自然语言应答通过QQ聊天会话发给用户帐号No1，通过这种方式使用户得到更拟人化的感受。

步骤4：假定现在家里下雨了，智能窗帘(假设该设备ID记为05)通过雨雾传感器感知到下雨(假设记为01)这种情况，自动将窗帘关上，并发一个窗帘关闭通告指令给物联网网关：OperationType＝CLO_NOTICE，ObjectID＝05，OperationValue＝01(记为指令2)，物联网网关接收到该指令后，将该指令通过物联网网关接口模块传递给控制指令处理模块。控制指令处理模块将对该指令进行译码，识别出这是来自智能窗帘的消息，并且消息内容是“由于下雨窗帘自动关闭”，该模块将识别出来的这些信息传递给自然语言理解模块进行处理。自然语言理解模块首先构造出该消息的QQ发送对象列表(具有对智能窗帘有相应操作权限的用户)，其次根据不同的发送用户对象，生成各类人非常容易理解的消息如“男主人，家里下雨了，请放心为避免淋雨窗帘已经自动关闭了”，最后将生成的消息通过QQ软件发送给不同的QQ用户。自然语言理解模块会记住每位与其有交互权限的QQ好友的特征、爱好、以及提供针对个人的服务，例如可以记住用户喜欢的聊天风格，以便提供更好的用户感受。

附图3是该专利的一个系统应用示意，从图中我们可以看到该系统由用户，社交网络，运行自然语言理解系统功能的物联网网关和物联网终端四大部分构成。人类用户通过社交网络可以向物联网网关发送自然语言方式的消息，该消息被网关上的自然语言理解系统解析后，翻译成控制指令发送给相应的物联网终端，物联网终端接收网关发来的控制指令，执行该指令并将指令的处理结果发给网关，网关上的自然语言理解系统对处理结果进行转换，转换成人类容易理解的自然语言方式并通过社交网络发给人类用户。物联网终端在某些情况下可以主动上报报警等数据，这些数据首先传递到物联网网关，经自然语言理解系统处理后，将这些数据转换成人类用户容易理解的自然语言方式，然后网关通过社交网络发送给人类用户。

对具体实施方案的描述仅仅是为帮助理解本发明，而不是用来限制本发明的。任何本领域技术人员均可以利用本发明的思想进行一些改动和变化，只要其技术手段没有脱离本发明的思想和要点，仍然在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：在物联网网关上安装配置工具，通过配置工具安装或更新常用的社交网络软件，为该物联网网关申请社交网络帐号，并配置可以与该网关交互的人类社交网络帐号以及访问安全策略；

步骤2：物联网网关中运行社交网络软件，并与配置好的人类社交网络帐号建立好友关系；

步骤3：人类通过社交网络软件以自然语言方式获取物联网终端数据或对物联网终端进行控制；

步骤4：物联网终端通过社交网络软件以人类非常容易理解的自然语言方式主动给人类社交网络帐号上报预警数据等信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过物联网网关上的配置工具可以设定具有与物联网网关及终端交互权限的社交网络帐号，根据访问权限将这些社交网络帐号设置在不同的用户组中，社交网络帐号按照预先分配好的安全策略与物联网网关通信，未被授权的社交网络帐号将被禁止与物联网网关通信；物联网网关与人类建立社交网络会话时，会话将自动继承人类社交网络账号被授予的访问权限，当人类通过该会话向物联网终端发送查询或控制信息时，将自动检查该会话是否具备对该物联网终端进行操作的权限，如果不具备权限，则该访问将被禁止；通过以上方式实现了端到端的访问认证。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，人类通过社交网络软件以自然语言方式获取物联网终端数据或对物联网终端进行控制包含如下步骤：

一、人类通过社交网络软件以非常友好的自然语言方式对网关发送查询或控制信息；

二、物联网网关运行自然语言理解模块，通过该模块将人类发来的查询或控制信息转换成对物联网终端可以理解的控制指令，并将该指令发给识别出的特定物联网终端；

三、物联网终端通过物联网接收到来自物联网网关的控制指令，执行该指令，将执行结果返回给物联网网关；

四、物联网网关将接收到的终端执行结果进行转码，通过自然语言理解模块转换成人类非常容易理解的应答消息，并将该消息通过社交网络发给人类。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，物联网终端通过社交网络软件以人类非常容易理解的自然语言方式主动给人类社交网络帐号上报预警数据等信息包含如下步骤：

一、物联网终端向物联网网关发送报警数据等信息；

二、物联网网关将接收到的信息和物联网终端名称进行转码，通过自然语言理解模块转换成人类非常容易理解的报警消息；

三、物联网网关将该消息通过社交网络发给人类。

5.一种基于自然语言理解的物联网与社交网络融合的系统，其特征在于，该系统包括：

管理配置模块，该模块用于在物联网网关上进行社交网络软件的安装、更新以及配置与网关通信的社交网络帐号和访问安全策略；

端到端访问认证模块，该模块主要进行人类社交网络帐号的身份认证和访问权限控制；

社交网络消息接口模块，该模块负责监测物联网网关与人类的社交网络会话，提取人类发给网关的信息并转发给自然语言理解模块，同时负责将来自自然语言理解模块的应答信息通过该模块发给人类；

自然语言理解模块，该模块主要利用机器学习的方法对人类发来的自然语言消息进行理解分析，并将处理后的信息调用控制指令处理模块生成物联网终端能够理解的控制指令，同时负责将网关的应答或主动上报数据转换成人类容易理解的自然语言；

控制指令处理模块，该模块主要负责控制指令的生成和解析；

物联网网关接口模块，该模块主要负责系统与现有物联网网络的交互，负责将控制指令处理模块生成的控制指令发给物联网网关协议栈，通过协议栈自动转发给物联网终端；同时接收来自物联网协议栈的终端数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，常用社交网络软件包括QQ、微信、阿里旺旺。