CN105785776A - 基于住户行为模型的家电控制系统 - Google Patents

基于住户行为模型的家电控制系统 Download PDF

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CN105785776A
CN105785776A CN201610120439.7A CN201610120439A CN105785776A CN 105785776 A CN105785776 A CN 105785776A CN 201610120439 A CN201610120439 A CN 201610120439A CN 105785776 A CN105785776 A CN 105785776A
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sensor
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范小虎
代姗
戚仕鹏
罗新程
王辉
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Abstract

本发明提供了一种基于住户行为模型的家电控制系统。该系统包括多个数据采集器,用于将采集的住户行为数据和室内环境数据无线传输给家用服务器;家用服务器,用于根据接收到的住户行为数据和室内环境数据发送提醒信息给移动终端,接收移动终端发送的控制请求信息,根据控制请求信息和预先建立的配置控制表发送控制指令给家电;移动终端,用于根据接收到的提醒信息发送控制请求信息给家用服务器,或发送报警信息给防护终端;家电,用于接收控制指令,执行对应的操作。实现了无线传输数据,大大减少了家居管理的成本,信息采集全覆盖率,信息识别准确性很高,从而能够准确地控制家电,且用户的隐私安全性很高,从而提高了家居管理的效率和质量。

Description

基于住户行为模型的家电控制系统
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,具体而言,涉及基于用户行为模型的家电控制系统。
背景技术
目前,随着智能家电进入家庭,给人们的生活和家电的管理带来了诸多方便,为了适应人们对家电管理的需求,出现了智能家居的管理模式,以协助用户管理家电及住户的家居生活,在住户出门或家庭只有留守老人或小孩时,可以通过远程控制家电和管理家里老人或小孩的起居,从而解决了人们生活中的一些家居难题。
当前,在房屋装修时,须在房屋墙壁中进行综合布线,在装修完成后通过综合布线将家里的家电、布控在室内的摄像头以及家居管理装置连接起来;通过摄像头采集室内图像并将室内图像上传给远程服务器,住户通过移动终端登录到远程服务器查看室内图像,通过该室内图像了解室内动态,并发送相应的控制请求给远程服务器,远程服务器再发送相应的控制信号给家居管理装置,家居管理装置根据该控制信号控制家电工作。
由于在房屋装修时进行综合布线,所以当需要调整房屋中的家电布局及家居管理方式时,必须破坏装修后的墙壁,重新进行综合布线,成本很高,且通过摄像头采集室内图像存在监控死角,室内位置的图像无法采集到,另外向远程服务器传输室内图像容易造成用户隐私的泄露。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种基于住户行为模型的家电控制系统,实现无线传输数据,大大减少了家居管理的成本,信息采集全覆盖率,信息识别准确性很高,根据采集的信息能够准确地控制家电,且采集的信息存储在家用服务器中,用户的隐私安全性很高,从而提高了家居管理的效率和质量。
第一方面,本发明实施例提供了一种基于住户行为模型的家电控制系统,所述系统包括多个数据采集器、家用服务器、移动终端和家电;
数据采集器,用于采集住户行为数据和室内环境数据,将所述住户行为数据和所述室内环境数据无线传输给所述家用服务器;
所述家用服务器,用于接收所述住户行为数据和所述室内环境数据;根据所述住户行为数据和所述室内环境数据发送提醒信息给所述移动终端,接收所述移动终端发送的控制请求信息,根据所述控制请求信息和预先建立的配置控制表发送控制指令给所述家电;
所述移动终端,用于接收所述提醒信息,并根据所述提醒信息发送控制请求信息给所述家用服务器,或发送报警信息给防护终端;
所述家电,用于接收所述控制指令,执行所述控制指令对应的操作。
结合第一方面,本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式,其中,所述数据采集器包括住户行为传感器、室内环境传感器、网络传输器和电源;
所述电源分别与所述住户行为传感器、所述室内环境传感器和所述网络传输器连接,为所述住户行为传感器、所述室内环境传感器和所述网络传输器供电;
所述住户行为传感器,用于采集住户行为数据;所述室内环境传感器,用于采集室内环境数据;
所述网络传输器分别与所述住户行为传感器、所述室内环境传感器和所述家用服务器连接,通过无线方式将所述住户行为传感器采集的住户行为数据和所述室内环境传感器采集的室内环境数据传输给所述家用服务器。
结合第一方面,本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式,其中,所述系统还包括摄像头和报警器;
所述报警器与所述家用服务器无线连接,接收所述家用服务器传输的报警指令,根据所述报警指令执行报警操作;
所述摄像头与所述家用服务器连接,传输摄取的图像信息给所述家用服务器。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式,其中,所述住户行为传感器包括被动红外线探测器PIR;所述PIR,用于采集所述住户行为数据;
所述室内环境传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、烟感传感器和空气质量传感器。
结合第一方面的第二种可能的实现方式,本发明实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式,其中,所述家用服务器包括配置元件和存储元件;
所述配置元件分别与所述多个数据采集器、所述家电和所述存储元件连接,接收每个数据采集器传输的数据采集器标识和地理位置信息,接收所述家电传输的家电标识和家电位置信息,根据所述数据采集器标识、所述地理位置信息、所述家电标识和所述家电位置信息建立配置控制表,传输所述配置控制表给所述存储元件;
所述存储元件与所述多个数据采集器连接,接收并存储所述所述配置控制表,接收并存储所述多个数据采集器传输的所述住户行为数据。
结合第一方面的第四种可能的实现方式,本发明实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式,其中,所述家用服务器还包括数据处理元件;
所述数据处理元件分别与所述多个数据采集器、所述存储元件、所述移动终端、所述报警器和所述家电连接,从所述存储元件中获取预先训练的住户行为模型,接收所述多个数据采集器传输的住户行为数据和室内环境数据,根据所述住户行为数据和所述住户行为模型确定住户行为是否正常,确定所述室内环境数据是否符合预设环境条件,在所述住户行为异常或者所述室内环境数据不符合预设环境条件时,发送提醒信息给所述移动终端,或者发送报警指令给所述报警器,并接收所述移动终端发送的控制请求信息,从所述存储元件中获取所述配置控制表,根据所述控制请求信息和所述配置控制表发送控制指令给所述家电。
结合第一方面的第四种可能的实现方式,本发明实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式,其中,所述家用服务器还包括模型训练元件;
所述模型训练元件与所述存储元件连接,从所述存储元件获取预设时间段内的住户行为数据,根据所述预设时间段内的住户行为数据包括的住户行为时间和行为位置信息,建立住户行为模型,传输所述住户行为模型给所述存储元件,所述存储元件存储所述住户行为模型。
结合第一方面的第六种可能的实现方式,本发明实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实现方式,其中,所述模型训练元件包括验证元件和建模元件;
所述验证元件分别与所述存储元件和所述建模元件连接,从所述存储元件中获取所述预设时间段内的住户行为数据,从所述预设时间段内的住户行为数据中抽取住户行为规律信息,将抽取出的所述住户行为规律信息传输给所述建模元件;
所述建模元件对接收到的所述住户行为规律信息进行行为分类,根据超集转换算法SST将分类后的所述住户行为规律信息转换成分类稀疏矩阵,得到住户行为模型。
结合第一方面的第五种可能的实现方式,本发明实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实现方式,其中,所述数据处理元件包括判断元件和确定元件;
所述判断元件,用于根据所述住户行为数据和所述住户行为模型判断住户行为的行为偏离程度,根据所述室内环境数据和预设环境数据范围判断所述室内环境的环境偏离程度,传输所述行为偏离程度和所述环境偏离程度给所述确定元件;
所述确定元件,用于接收所述行为偏离程度和所述环境偏离程度,根据所述行为偏离程度确定住户行为是否正常,根据所述环境偏离程度确定室内环境是否符合预设环境条件。
结合第一方面的第八种可能的实现方式,本发明实施例提供了上述第一方面的第九种可能的实现方式,其中,
所述确定元件,还用于当根据所述行为偏离程度确定出住户行为符合生命体征出现异常时,发送住户生命危险的提醒信息给所述移动终端;当根据所述行为偏离程度确定安防出现异常时,发送报警指令给所述报警器;当根据所述行为偏离程度和所述环境偏离程度确定室内环境出现异常时,发送调整室内环境的提醒信息给所述移动终端。
在本发明实施例提供的系统中,该系统包括多个数据采集器、家用服务器、移动终端和家电;数据采集器,用于采集住户行为数据和室内环境数据,将住户行为数据和室内环境数据无线传输给家用服务器;家用服务器,用于接收住户行为数据和室内环境数据;根据住户行为数据和室内环境数据发送提醒信息给移动终端,接收移动终端发送的控制请求信息,根据控制请求信息和预先建立的配置控制表发送控制指令给家电;移动终端,用于接收提醒信息,并根据提醒信息发送控制请求信息给家用服务器,或发送报警信息给防护终端;家电,用于接收控制指令,执行控制指令对应的操作。实现了无线传输数据,大大减少了家居管理的成本,信息采集全覆盖率,信息识别准确性很高,根据采集的信息能够准确地控制家电,且采集的信息存储在家用服务器中,用户的隐私安全性很高,从而提高了家居管理的效率和质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的基于住户行为模型的家电控制系统的第一结构示意图;
图2示出了本发明实施例所提供的基于住户行为模型的家电控制系统的第二结构示意图;
图3示出了本发明实施例所提供的基于住户行为模型的家电控制系统的第三结构示意图;
图4示出了本发明实施例所提供的基于住户行为模型的家电控制系统的第四结构示意图;
图5示出了本发明实施例所提供的基于住户行为模型的家电控制系统的第五结构示意图;
图6示出了本发明实施例所提供的基于住户行为模型的家电控制系统的第六结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
考虑到相关技术中,当需要调整房屋中的家电布局及家居管理方式时,必须破坏装修后的墙壁,重新进行综合布线,成本很高,且通过摄像头采集室内图像存在监控死角,室内位置的图像无法采集到,另外向远程服务器传输室内图像容易造成用户隐私的泄露。基于此,本发明提供了一种基于住户行为模型的家电控制系统,实现无线传输数据,大大减少家居管理的成本,信息采集全覆盖率,信息识别准确性很高,根据采集的信息能够准确地控制家电,且采集的信息存储在家用服务器中,用户的隐私安全性很高,从而提高了家居管理的效率和质量。下面通过实施例进行描述。
实施例
参见图1,本发明实施例提供了一种基于住户行为模型的家电4控制系统,该系统包括多个数据采集器1、家用服务器2、移动终端3和家电4;
数据采集器1,用于采集住户行为数据和室内环境数据,将住户行为数据和室内环境数据无线传输给家用服务器2;
家用服务器2,用于接收住户行为数据和室内环境数据;根据住户行为数据和室内环境数据发送提醒信息给移动终端3,接收移动终端3发送的控制请求信息,根据控制请求信息和预先建立的配置控制表发送控制指令给家电4;
移动终端3,用于接收提醒信息,并根据提醒信息发送控制请求信息给家用服务器2,或发送报警信息给防护终端;
家电4,用于接收控制指令,执行控制指令对应的操作。
上述多个数据采集器1分别安装在住户室内的各个固定区域,可通过粘贴的方式粘贴在住户室内的客厅、卧室、餐厅和厨房的墙面上,当住户在室内某个区域活动时,此区域内的数据采集器1可以采集到住户行为数据和该区域的室内环境数据,其中,住户行为数据包括行为时间和行为位置信息,室内环境数据包括室内温度、湿度、光照强度、烟感浓度和空气质量。例如,当住户在客厅看电视时,客厅的数据采集器1可以采集到住户在客厅看电视的时间和客厅的光照强度等;当住户在卧室睡觉时,对应卧室的数据采集器1可以采集到住户在该卧室睡觉的时间和卧室的光照强度等;当住户在厨房做饭时,厨房的数据采集器1可以采集到住户做饭的时间、厨房的光照强度和厨房的烟雾浓度等。
上述家用服务器2可以笔记本电脑或台式机等终端设备,上述数据采集器1采集的住户行为数据和室内环境数据均存储在该家用服务器2中,该家用服务器2设置有相关人员的权限,各个人员通过各自对应的权限接收或者查看该服务器传输的数据,用户的隐私安全性很高。
上述家电4为自动化家电4设备,可以是家庭日常生活所需的家电4和人体健康医护设备;其中,家庭日常生活所需的家电4包括电视、冰箱、空调、灯具开关、室内电源14开关、洗衣机、抽油烟机、窗帘和家庭机器人等,人体健康医护设备包括氧气机等,上述家电4在接收到外部控制指令后,自动执行该控制指令对应的操作。例如,在客厅空调接收到“制冷,并将温度调至26℃”的控制指令时,客厅空调开启制冷功能,并将当前温度调至26℃温度;当卧室电灯开关接收“打开”的控制指令时,开关闭合,卧室灯亮;当氧气机接收到“供氧”的控制指令时,家里的病员插入氧气管后氧气机自动为病员供氧等。
上述移动终端3可以是手机或平板电脑等终端,上述移动终端3上安装有家居管理APP(Application,应用程序),用户可以通过该APP和自身的权限查看该对应权限的住户行为数据和室内环境数据,可以通过该APP发送控制请求信息给家用服务器2,或者,在家用服务器2发送提醒信息给移动终端3后,移动终端3根据该提醒信息发送控制请求信息给家用服务器2。当家用服务器2接收到控制请求信息后,家用服务器2根据该控制请求信息和配置控制表发送控制指令给对应的家电4,该家电4执行该控制指令对应的操作。
在本发明实施例中,在住户外出时,住户可以通过该系统控制家电4工作;在住户家里只有留守老人、小孩或病人等需要照顾的人员时,该老人、小孩或病人的监护人员可以通过该系统监护老人、小孩或病人的生活起居,控制住户家里的家电4工作,以此来照顾老人、小孩或病人的起居。该系统在工作时,首先会采集住户预设时间段内的行为时间和行为位置信息,根据预设时间段内规律的行为时间和行为位置信息,建立住户行为模型,并存储该住户行为模型;在住户行为模型建立后,根据住户行为模型和采集的住户行为数据和室内环境数据对家电4进行控制。
在本发明实施例中,多个数据采集器1、移动终端3、家电4均与家用服务器2通无线连接,通过无线方式传输数据,如此,在需要重新进行综合布线、调整家电4的位置或数据采集器1的位置时,只需根据数据采集器1的位置变动,或家电4的位置变动更新家用服务器2中的配置控制表,根据更新后的配置控制表实现家电4的管理和控制,如此,大大减小了家居管理的成本。
参见图2,数据采集器1包括住户行为传感器11、室内环境传感器12、网络传输器13和电源14;
电源14分别与住户行为传感器11、室内环境传感器12和网络传输器13连接,为住户行为传感器11、室内环境传感器12和网络传输器13供电。
上述电源14可以是电池14或市电14,当通过电池14供电时,电池14可以分别安装在住户行为传感器11、室内环境传感器12和网络传输器13中,或者电池14接入电源插排输入端,住户行为传感器11、室内环境传感器12和网络传感器插入电源插排输出端;当通过市电14供电时,可以通过电源插排为住户行为传感器11、室内环境传感器12和网络传感器供电。
住户行为传感器11,用于采集住户行为数据;室内环境传感器12,用于采集室内环境数据;
上述住户行为传感器11包括PIR(PassiveInfra-Reddetectors,被动红外线探测器),该PIR用于采集住户行为数据。当住户在室内某一区域活动时,该区域的PIR就可以检测到该区域有该住户的信号,并记录住户在该区域的时间信息,将住户在该区域的时间信息作为住户行为数据。
上述住户行为传感器11还可以是佩戴在用户身上的监护传感器,例如,运动手环和臂环等,通过该监护传感器可以精确地采集住户的体征信息。
上述室内环境传感器12包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、烟感传感器和空气质量传感器。
上述温度传感器,用于实时采集室内的温度;上述湿度传感器用于实时采集室内湿度;上述光照传感器,用于采集室内光照强度;上述烟感传感器,用于采集室内烟雾浓度;上述空气质量传感器,用于采集室内PM2.5值以及室内空气中其它元素的含量。
上述室内环境传感器12会将实时采集到的室内温度、湿度、光照强度、烟雾浓度或空气质量作为室内环境数据传输给服务器。
在本发明实施例中,通过数据采集器1包括的住户行为传感器11和室内环境传感器12采集住户室内信息,住户室内任何区域的住户行为数据和室内环境数据都可以被采集到,信息采集全覆盖率。
网络传输器13分别与住户行为传感器11、室内环境传感器12和家用服务器2连接,通过无线方式将住户行为传感器11采集的住户行为数据和室内环境传感器12采集的室内环境数据传输给家用服务器2。
上述网络传输器13可以是Zigbee(紫蜂协议)传输器、WiFi(WirelessFidelity,无线保真)传输器、红外传输器和蓝牙传输器中的一种或多种,通过Zigbee、WiFi、红外和蓝牙方式将住户行为传感器11采集的住户行为数据和室内环境传感器12采集的室内环境数据传输给家用服务器2;其中,当上述网络传输器13可以是Zigbee(紫蜂协议)传输器。除此,上述网络传输器13还可以是网络线缆,通过有线传输方式,将住户行为数据和室内环境数据传输给家用服务器2。上述网络传输器13还可以是传输转换器,通过Zigbee、WiFi、红外和蓝牙多种无线传输方式的组合变换将住户行为传感器11采集的住户行为数据和室内环境传感器12采集的室内环境数据传输给家用服务器2。
上述网络传输器13中包含有CC2530芯片,当上述网络传输器13中包含有Zigbee(紫蜂协议)传输器时,通过上述网络传输器13中的CC2530主芯片和CC2530从芯片将Zigbee传输方式转换成WiFi或其它的无线传输方式。
参见图3,该系统还包括摄像头5和报警器6;
报警器6与家用服务器2无线连接,接收家用服务器2传输的报警指令,根据报警指令执行报警操作;
摄像头5与家用服务器2连接,传输摄取的图像信息给家用服务器2。
上述报警器6设置在住户所在小区的物业管理室,报警器6报警具体包括以下两种情况:
第一种情况:安防报警。当有人员从住户室内大门或窗户进入时,上述PIR会检测到该进入人员的行为数据,并将该进入人员的行为数据传输给家用服务器2,家用服务器2根据该报警器6的当前安防模式来判断是否发送报警指令给该报警器6,当上述报警器6的安防模式处于关闭模式下时,服务器不发送报警指令给该报警器6;当上述报警器6的安防模式处于开启模式下时,服务器发送报警指令给该报警器6。
第二种情况:根据数据采集器1采集的数据报警。当家用服务器2根据数据采集器1传输的住户行为数据判断出住户行为异常,或者根据传输的室内环境数据判断出室内环境异常时,且住户行为异常、室内环境异常符合预设报警条件时,发送报警指令给报警器6。其中,预设报警条件可以是住户事先存入家用服务器2中的报警配置表,该报警配置表包括可以报警的项目,例如住户发生生命危险、室内发生火灾和水灾等。
上述摄像头5设置在住户室内,用于采集住户室内的图像信息,在上述报警器6报警后,或者用户根据移动终端3接收的提醒信息确认需要报警后,具有权限的人员可以从家用服务器2中调取住户室内的图像信息,根据该图像信息进一步了解住户室内发生的状况。如此,既能保护住户的隐私,又能协助住户进一步管理家居生活。
参见图4,家用服务器2包括配置元件21和存储元件22;
配置元件21分别与多个数据采集器1、家电4和存储元件22连接,接收每个数据采集器1传输的数据采集器1标识和地理位置信息,接收家电4传输的家电4标识和家电4位置信息,根据数据采集器1标识、地理位置信息、家电4标识和家电4位置信息建立配置控制表,传输配置控制表给存储元件22;
存储元件22与多个数据采集器1连接,接收并存储配置控制表,接收并存储多个数据采集器1传输的住户行为数据。
在本发明实施例中,住户在启用该系统之前,需要对住户室内所有的数据采集器1和所有家电4进行配置,具体可以通过上述配置元件建立配置控制表来进行配置。
上述配置元件21在建立配置控制表时,首先根据住户室内各个区域位置,为该区域内的数据采集器1和家电4分配标识和网络地址,其中,包括为数据采集器1中的每个传感器分配标识和网络地址;当为数据采集器1和家电4分配标识和网络地址后,上述配置元件21对数据采集器1标识和网络地址、家电4标识和网络地址进行进行验证,确定数据采集器1的标识和位置信息、家电4标识和位置信息,其中位置信息包括网络地址和区域位置,并将确定的数据采集器1的标识和位置信息、家电4标识和位置信息存入表格,即建立配置控制表。该配置控制表示意性地如下表1所示。
表1
当上述配置元件21建立配置控制表后,会自动将配置控制表发送给上述存储元件22,存储元件22存储该配置控制表。
上述存储元件22存储该配置控制表后,家用服务器2会发送采集指令给各个数据采集器1,各个数据采集器1根据该采集指令传输采集的住户行为数据和室内环境数据给家用服务器2,存储元件22存储住户行为数据。
参见图5,家用服务器2还包括数据处理元件23;
数据处理元件23分别与多个数据采集器1、存储元件22、移动终端3、报警器6和家电4连接,从存储元件22中获取预先训练的住户行为模型,接收多个数据采集器1传输的住户行为数据和室内环境数据,根据住户行为数据和住户行为模型确定住户行为是否正常,确定室内环境数据是否符合预设环境条件,在住户行为异常或者室内环境数据不符合预设环境条件时,发送提醒信息给移动终端3,或者发送报警指令给报警器6,并接收移动终端3发送的控制请求信息,从存储元件22中获取配置控制表,根据控制请求信息和配置控制表发送控制指令给家电4。
当上述存储元件22存储预设时间段内的住户行为数据后,家用服务器2首先根据预设时间段内的住户行为数据训练住户行为模型,当训练完住户行为模型后,家用服务器2根据住户行为数据和住户行为模型确定住户行为是否正常,其中,家用服务器2训练住户行为模型可通过以下模型训练元件24实现。
参见图6,家用服务器2还包括模型训练元件24;
模型训练元件24与存储元件22连接,从存储元件22获取预设时间段内的住户行为数据,根据预设时间段内的住户行为数据包括的住户行为时间和行为位置信息,建立住户行为模型,传输住户行为模型给存储元件22,存储元件22存储住户行为模型。
上述预设时间段可以是一周,其中,当预设时间段为一周时,上述预设时间段内的住户行为数据包括每天的住户行为时间和行为位置信息。其中,上述模型训练元件24可通过以下验证元件和建模元件来建立住户行为模型。
上述模型训练元件24包括验证元件和建模元件;
验证元件分别与存储元件22和建模元件连接,从存储元件22中获取预设时间段内的住户行为数据,从预设时间段内的住户行为数据中抽取住户行为规律信息,将抽取出的住户行为规律信息传输给建模元件;
建模元件对接收到的住户行为规律信息进行行为分类,根据SST(SuperSetTransmission,超集转换算法)算法将分类后的住户行为规律信息转换成分类稀疏矩阵,得到住户行为模型。
上述验证元件在抽取住户行为规律信息后,上述建模元件从住户行为规律信息中获取预设时间段内包括的所有住户行为类型,然后根据获取的住户行为类型对住户行为规律信息进行为行分类。
上述SST算法,将分类后的住户行为规律信息转换为稀疏矩阵,得到住户行为模型。
住户行为模型包括了预设时间段内每天中,住户行为与住户行为时间和行为位置信息的对应关系。例如,某天中,住户吃饭的时间点和位置、住户睡觉的时间点和位置、住户娱乐的时间点和位置等。
在上述建模元件建立好住户行为模型后,家用服务器2周期性地根据接收到的住户行为数据对住户行为模型进行更新,上述模型训练元件24根据新接收的住户行为数据和住户行为模型包括的历史住户行为数据,重新训练住户行为模型,以保证训练的住户行为模型更准确地表达住户行为。
在本发明实施例中,上述模型训练元件24基于SST算法结合Knn(K阶最邻近算法)和DBscan(Density-BasedSpatialClusteringofApplicationswithNoise)算法进行住户行为识别和异常检测,从而建立住户行为模型,其中,DBscan算法是一种基于密度的聚类应用算法。如此,训练的住户行为模型很贴近住户日常的起居习惯,根据该住户行为模型能准确地识别住户行为,信息识别准确性很高。
当上述数据处理元件23接收到住户行为数据和室内环境数据后,数据处理元件23可通过以下判断元件和确定元件来确定住户行为是否异常、室内环境是否异常。
上述数据处理元件23包括判断元件和确定元件;
判断元件,用于根据住户行为数据和住户行为模型判断住户行为的行为偏离程度,根据室内环境数据和预设环境数据范围判断室内环境的环境偏离程度,传输行为偏离程度和环境偏离程度给确定元件;
上述行为偏离程度,根据住户固定的起居习惯中的住户行为时间与采集到的住户行为时间之间的行为时间差值来表示。
上述环境偏离程度,根据预设的环境参数与采集到的室内环境数据之间的数据差值来表示。
确定元件,用于接收行为偏离程度和环境偏离程度,根据行为偏离程度确定住户行为是否正常,根据环境偏离程度确定室内环境是否符合预设环境条件。
当上述行为偏离程度高于预设时间阈值时,上述确定元件确定住户行为异常。
当上述环境偏离程度高于或低于预设环境参数阈值时,上述确定元件确定室内环境符合预设环境条件,并根据预设环境参数表确定室内环境满足的预设环境条件。
上述确定元件,还用于当根据行为偏离程度确定出住户行为符合生命体征出现异常时,发送住户生命危险的提醒信息给移动终端3;当根据行为偏离程度确定安防出现异常时,发送报警指令给报警器6;当根据行为偏离程度和环境偏离程度确定室内环境出现异常时,发送调整室内环境的提醒信息给移动终端3。
当确定元件确定出住户行为异常时,确定元件首先根据住户行为偏离程度和住户体征表,确定住户行为偏离程度是否满足住户体征表内的异常参数值,当满足时,确定住户生命体征出现异常,发送包括住户行为偏离程度的住户生命危险的提醒信息给移动终端3;当不满足时,确定住户生命体征正常,并根据行为偏离程度确定安防是否异常。
正常情况下,住户在家用服务器2中,将报警器6的安防模式设置为关闭,在住户外出或需要监控住户室内安防信息时,将报警器6的安防模式设置为开启。当确定元件确定住户行为异常,且住户生命体征正常时,此时,若报警器6的安防模式为开启模式,确定元件则确定安防出现异常,发送报警指令给报警器6;若报警器6的安防模式为关闭模式,确定元件则确定安防正常,并根据行为偏离程度和环境偏离程度确定室内环境是否异常。
当确定元件确定住户行为异常,住户生命体征正常,且安防正常时,此时,若确定元件根据环境偏离程度确定出室内环境正常时,则不发送任何信息给移动终端3;若确定出室内环境异常时,确定元件则发送包括是捏环境异常的参数的调整室内环境的提醒信息给移动终端3。
在本发明实施例中,通过基于训练的住户行为模型和以上判断方法来判断住户行为和室内环境,信息判断的准确性很高,从而能够准确地实现家电4的控制,准确地对住户进行管理,如此,提高了家居管理的效率和质量。
在本发明实施例提供的系统中,该系统包括多个数据采集器、家用服务器、移动终端和家电;数据采集器,用于采集住户行为数据和室内环境数据,将住户行为数据和室内环境数据无线传输给家用服务器;家用服务器,用于接收住户行为数据和室内环境数据;根据住户行为数据和室内环境数据发送提醒信息给移动终端,接收移动终端发送的控制请求信息,根据控制请求信息和预先建立的配置控制表发送控制指令给家电;移动终端,用于接收提醒信息,并根据提醒信息发送控制请求信息给家用服务器,或发送报警信息给防护终端;家电,用于接收控制指令,执行控制指令对应的操作。实现了无线传输数据,大大减少了家居管理的成本,信息采集全覆盖率,信息识别准确性很高,根据采集的信息能够准确地控制家电,且采集的信息存储在家用服务器中,用户的隐私安全性很高,从而提高了家居管理的效率和质量。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.基于住户行为模型的家电控制系统,其特征在于,所述系统包括多个数据采集器、家用服务器、移动终端和家电;
数据采集器,用于采集住户行为数据和室内环境数据,将所述住户行为数据和所述室内环境数据无线传输给所述家用服务器;
所述家用服务器,用于接收所述住户行为数据和所述室内环境数据;根据所述住户行为数据和所述室内环境数据发送提醒信息给所述移动终端,接收所述移动终端发送的控制请求信息,根据所述控制请求信息和预先建立的配置控制表发送控制指令给所述家电;
所述移动终端,用于接收所述提醒信息,并根据所述提醒信息发送控制请求信息给所述家用服务器,或发送报警信息给防护终端;
所述家电,用于接收所述控制指令,执行所述控制指令对应的操作。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述数据采集器包括住户行为传感器、室内环境传感器、网络传输器和电源;
所述电源分别与所述住户行为传感器、所述室内环境传感器和所述网络传输器连接,为所述住户行为传感器、所述室内环境传感器和所述网络传输器供电;
所述住户行为传感器,用于采集住户行为数据;所述室内环境传感器,用于采集室内环境数据;
所述网络传输器分别与所述住户行为传感器、所述室内环境传感器和所述家用服务器连接,通过无线方式将所述住户行为传感器采集的住户行为数据和所述室内环境传感器采集的室内环境数据传输给所述家用服务器。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括摄像头和报警器;
所述报警器与所述家用服务器无线连接,接收所述家用服务器传输的报警指令,根据所述报警指令执行报警操作;
所述摄像头与所述家用服务器连接,传输摄取的图像信息给所述家用服务器。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述住户行为传感器包括被动红外线探测器PIR;所述PIR,用于采集所述住户行为数据;
所述室内环境传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、烟感传感器和空气质量传感器。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述家用服务器包括配置元件和存储元件;
所述配置元件分别与所述多个数据采集器、所述家电和所述存储元件连接,接收每个数据采集器传输的数据采集器标识和地理位置信息,接收所述家电传输的家电标识和家电位置信息,根据所述数据采集器标识、所述地理位置信息、所述家电标识和所述家电位置信息建立配置控制表,传输所述配置控制表给所述存储元件;
所述存储元件与所述多个数据采集器连接,接收并存储所述所述配置控制表,接收并存储所述多个数据采集器传输的所述住户行为数据。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述家用服务器还包括数据处理元件;
所述数据处理元件分别与所述多个数据采集器、所述存储元件、所述移动终端、所述报警器和所述家电连接,从所述存储元件中获取预先训练的住户行为模型,接收所述多个数据采集器传输的住户行为数据和室内环境数据,根据所述住户行为数据和所述住户行为模型确定住户行为是否正常,确定所述室内环境数据是否符合预设环境条件,在所述住户行为异常或者所述室内环境数据不符合预设环境条件时,发送提醒信息给所述移动终端,或者发送报警指令给所述报警器,并接收所述移动终端发送的控制请求信息,从所述存储元件中获取所述配置控制表,根据所述控制请求信息和所述配置控制表发送控制指令给所述家电。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述家用服务器还包括模型训练元件;
所述模型训练元件与所述存储元件连接,从所述存储元件获取预设时间段内的住户行为数据,根据所述预设时间段内的住户行为数据包括的住户行为时间和行为位置信息,建立住户行为模型,传输所述住户行为模型给所述存储元件,所述存储元件存储所述住户行为模型。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述模型训练元件包括验证元件和建模元件;
所述验证元件分别与所述存储元件和所述建模元件连接,从所述存储元件中获取所述预设时间段内的住户行为数据,从所述预设时间段内的住户行为数据中抽取住户行为规律信息,将抽取出的所述住户行为规律信息传输给所述建模元件;
所述建模元件对接收到的所述住户行为规律信息进行行为分类,根据超集转换算法SST将分类后的所述住户行为规律信息转换成分类稀疏矩阵,得到住户行为模型。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述数据处理元件包括判断元件和确定元件;
所述判断元件,用于根据所述住户行为数据和所述住户行为模型判断住户行为的行为偏离程度,根据所述室内环境数据和预设环境数据范围判断所述室内环境的环境偏离程度,传输所述行为偏离程度和所述环境偏离程度给所述确定元件;
所述确定元件,用于接收所述行为偏离程度和所述环境偏离程度,根据所述行为偏离程度确定住户行为是否正常,根据所述环境偏离程度确定室内环境是否符合预设环境条件。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,
所述确定元件,还用于当根据所述行为偏离程度确定出住户行为符合生命体征出现异常时,发送住户生命危险的提醒信息给所述移动终端;当根据所述行为偏离程度确定安防出现异常时,发送报警指令给所述报警器;当根据所述行为偏离程度和所述环境偏离程度确定室内环境出现异常时,发送调整室内环境的提醒信息给所述移动终端。
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