CN104852957A - 面向物联网应用的智能家居服务系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种面向物联网应用的智能家居服务系统，其包括与中央处理模块相连的事务提醒模块、设备管理模块、设备控制模块、情景模式管理模块、人机对话服务模块，所述设备管理模块、设备控制模块通过无线网络与智能家居设备连接。本发明可以以智能手机或平板为操作平台，通过WiFi技术对联网智能家居设备进行统一的控制，其可以连接家居常识数据库，并能以人机问答的方式与用户交互；具有情景模式设置，可以一次性智能调整控制多个连接设备；根据被控制设备的具体功能以及经验数据，提供各种智能化预设和调节功能，达到智能化服务。

Description

面向物联网应用的智能家居服务系统
技术领域
本发明涉及一种面向物联网应用的智能家居服务系统，属于智能家居技术领域。
背景技术
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
目前市面上有很多智能家居商品，他们各自为政，具有各自的控制软件或方法，消费者在享受智能家居商品带来便利的同时，还被繁多的控制方式而困扰。随着物联网技术的发展，出现了一些集成控制系统，能够同时对多个设备进行控制，但对外接设备接口有严格限制，而且功能上只停留在简单基础设备功能控制，并没有上升到智能化服务的层次。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种面向物联网应用的智能家居服务系统，更支持各项智能化设置以及语音指令功能，方便老人儿童及盲人操作，尤其在智能家居和智慧社区等领域有广泛应用。
按照本发明提供的技术方案，所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，包括与中央处理模块相连的事务提醒模块、设备管理模块、设备控制模块、情景模式管理模块、人机对话服务模块，所述设备管理模块、设备控制模块通过无线网络与智能家居设备连接；
所述设备管理模块用于添加或删除智能家居设备的连接，以及查看设备当前状态；
所述设备控制模块发射控制信号对已连接的智能家居设备进行控制；
所述事务提醒模块用于手动设定提醒，当系统所连接的智能家居设备出现设定状态时，进行事务提醒；
所述情景模式管理模块用于设定不同情景模式下各智能家居设备的工作参数，将多个设备多种功能组合设定并使用；
所述人机对话服务模块包含家居知识数据库，；接收语音或文字提问时，解析自然语言，利用问题中的关键字，在数据库中进行关键字检索，并返回匹配的信息；
所述中央处理模块完成与用户手持智能终端的连接，以及完成系统各模块之间的信息传输和调用，根据各模块的不同功能，设置统一调用接口；所述中央处理模块包含数据存储单元用于存储不同被控设备信息及其控制指令信息。
具体的，所述设备管理模块查看设备当前状态包括：设备的连接状态、电源状态、功能开启情况。
所述事务提醒模块能够设置不同级别的提醒方式，包括文字提醒、铃声提醒和语音提醒。事务提醒模块提供查看智能家居设备当前状态的调用接口，通过所述调用接口调用设备管理模块查看智能家居设备当前状态。
所述情景模式管理模块能够调用设备控制模块中的操作，情景模式包括系统内置的情景模式和用户自定义的个性模式，个性模式中各项内容设定由用户通过中央处理模块完成。情景模式管理模块支持时间条件设定，设定完成后，系统将在设定时间自动执行设定内容。
所述中央处理模块中对家居环境指标和智能家居设备的工作参数具有标准预置数据，当相应设备添加后，首次使用时将设备的工作参数设定为预置数据。中央处理模块还可以统计用户常用设置，分析用户喜好和需求，计算推荐参数。
在用户数据积累较少的使用时间中，使用数据统计的平均值作为推荐参数，即预设值；当用户数据积累较多的使用时间时，则利用关联性分析技术对预设值进行估算。
本发明可以以智能手机或平板为操作平台，通过WiFi技术对联网智能家居设备进行统一的控制，其具有以下优势：
1）  可以连接家居常识数据库，并能以人机问答的方式与用户交互。
2）  具有情景模式设置，可以一次性智能调整控制多个连接设备。
3）  根据被控制设备的具体功能以及经验数据，提供各种智能化预设和调节功能，达到智能化服务。
附图说明
图1是智能家居服务系统结构图。
图2是人机对话服务模块工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的系统共包含：事务提醒模块、设备管理模块、设备控制模块、情景模式管理模块、人机对话服务模块和中央处理模块。以下具体介绍各模块的功能。
1、设备管理模块。
用于添加或删除智能家居设备的连接，以及查看设备当前状态，可以查看设备的连接状态、电源状态、功能开启情况等信息。通过无线传输使系统与外接智能家居设备相连接。为此硬件上需要添加适配各种智能家居设备的通讯接口。
2、设备控制模块。
通过发射不同形式的控制信号对已连接的设备进行控制。用户可以通过手持智能终端对添加的设备直接进行控制，根据设备本身的不同功能进行远程控制，如控制开关、大小、设定数值等。开启设备的时候，除用户先设定值再开启的情况之外，开启后默认值为中央处理模块的推荐参数，或者叫预设值。
3、事务提醒模块。
用户可以手动设定对某种情况进行提醒，当系统管理的设备出现设定状态时，进行事务提醒；还可设置不同级别的提醒方式，包括文字提醒、铃声提醒、和语音提醒。
事务提醒模块设定提醒时提供查看智能家居设备当前状态的调用接口，可调用设备管理模块查看智能家居设备当前状态。
例如，预设有人敲门时进行铃声提醒；当门口的智能摄像头检测到目标时，触发提醒条件，则按照设定，发出铃声。
各项设置信息保存在数据库中。
4、情景模式管理模块。
可自主设置不同情景模式下的智能家居设备使用情况，如起床模式、离家模式、晚餐模式等，用于将多个设备多种功能组合设定并使用。该模块可调用设备控制模块中的操作。
例如设置起床模式开启时间为工作日早上8点钟，起床模式内容包括拉开窗帘、开闹钟、关闭卫生间夜灯、打开电视播放新闻节目等。设定完成后，系统将在设定时间自动执行设定内容。亦可以设置模式切换和模式关闭时间。
情景模式包括系统内置的情景模式和用户自定义的个性模式，所述个性模式中各项内容设定由用户通过中央处理模块完成。
各项设置信息保存在数据库中。
5、人机对话服务模块。
对饮食、医疗、生活窍门等生活中的问题以人机对话的方式提供解答。模块中包含家居知识数据库，预添加生活百科、家居小窍门等信息。收到提问时，先解析语言，利用问题中的关键字，采用模糊搜索技术进行检索。搜索时优先在自带数据库中搜索，返回匹配信息。
如图2所示，人机对话服务模块的工作原理如下：
（1） 问题输入：由用户用语音或文字提出问题，输入人机对话框，为提高检索效率，在系统预设的某个主题相关的对话框中提交问题。语音指令采集时可以直接利用智能终端自带的语言设备。
（2） 自然语言理解：将输入的自然语言通过分词处理、参数标注、句法分析、语义分析四个步骤，最终以参数信息的形式进行信息检索步骤。
（3） 信息检索：由于本系统针对家居生活领域设定，在本地数据库中预存一些相关常识信息，系统可直接从本地数据库或通过网络接口从外部数据库检索信息。将参数信息作为关键字，在数据库中进行关键字检索，并返回匹配的信息。预存信息可为电子书形式，可以全部浏览，也可以针对问题内容局部浏览。
（4） 将返回信息显示到对话框中，并将关键字部分突出显示。
6、中央处理模块。
中央处理模块是控制核心部分，与其他各模块相连，还与用户的手持智能终端相连，完成各子模块之间的信息传输和调用。根据子模块的不同功能，设置统一调用接口。
该模块包含数据存储单元（即小型数据库）用于存储不同被控设备信息及其控制指令信息。
中央处理模块中，根据专业常识，对人体适宜生活环境指标和智能家居设备的工作参数进行预置，当相应设备添加后，首次使用时将设备的工作参数设定为预置数据。
中央处理模块还统计用户常用设置，分析用户喜好和需求，采用计算、统计、关联性分析技术等方法获取推荐参数，为智能家居设备启动设置提供数据参考。在用户数据积累较少的使用时间（可以用阈值来划分）中，使用数据统计的平均值作为预设值；当用户数据积累较多时，则利用关联性分析技术对预设值进行估算。如一般家居服务系统对空调温度设置为上一次使用时所记录的问题，而本系统中，定期对用户活动与空调温度设置情况进行关联性分析，将时刻（几点钟）、当前室内温度、用户活动情况、户外天气、室内区域、设置温度等信息作为一条信息的关键属性，通过Apriori算法将用户所处的状态和设定温度进行分类，获得不同属性对温度设定的影响，进而挖掘如用户在睡眠时间对室内温度的设定，或用户在使用运动设备后对室内温度的要求等。运用机器学习技术理念，不断学习用户的生活规律及喜好，使智能设定的参数不断完善，更贴近用户需求。

Claims (9)

1.面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，包括与中央处理模块相连的事务提醒模块、设备管理模块、设备控制模块、情景模式管理模块、人机对话服务模块，所述设备管理模块、设备控制模块通过无线网络与智能家居设备连接；
所述设备管理模块用于添加或删除智能家居设备的连接，以及查看设备当前状态；
所述设备控制模块发射控制信号对已连接的智能家居设备进行控制；
所述事务提醒模块用于手动设定提醒，当系统所连接的智能家居设备出现设定状态时，进行事务提醒；
所述情景模式管理模块用于设定不同情景模式下各智能家居设备的工作参数，将多个设备多种功能组合设定并使用；
所述人机对话服务模块包含家居知识数据库，；接收语音或文字提问时，解析自然语言，利用问题中的关键字，在数据库中进行关键字检索，并返回匹配的信息；
所述中央处理模块完成与用户手持智能终端的连接，以及完成系统各模块之间的信息传输和调用，根据各模块的不同功能，设置统一调用接口；所述中央处理模块包含数据存储单元用于存储不同被控设备信息及其控制指令信息。
2.如权利要求1所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，所述设备管理模块查看设备当前状态包括：设备的连接状态、电源状态、功能开启情况。
3.如权利要求1所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，所述事务提醒模块能够设置不同级别的提醒方式，包括文字提醒、铃声提醒和语音提醒。
4.如权利要求1所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，所述事务提醒模块提供查看智能家居设备当前状态的调用接口，通过所述调用接口调用设备管理模块查看智能家居设备当前状态。
5.如权利要求1所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，所述情景模式管理模块能够调用设备控制模块中的操作，情景模式包括系统内置的情景模式和用户自定义的个性模式，个性模式中各项内容设定由用户通过中央处理模块完成。
6.如权利要求1所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，所述情景模式管理模块支持时间条件设定，设定完成后，系统将在设定时间自动执行设定内容。
7.如权利要求1所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，所述中央处理模块中对家居环境指标和智能家居设备的工作参数具有标准预置数据，当相应设备添加后，首次使用时将设备的工作参数设定为预置数据。
8.如权利要求5所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，所述中央处理模块统计用户常用设置，分析用户喜好和需求，计算推荐参数。
9.如权利要求8所述的面向物联网应用的智能家居服务系统，其特征是，在用户数据积累较少的使用时间中，使用数据统计的平均值作为推荐参数，即预设值；当用户数据积累较多的使用时间时，则利用关联性分析技术对预设值进行估算。
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