CN105929708A - 一种家庭环境自动控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家庭环境自动控制方法、装置及系统。控制方法包括：采集步骤、上传步骤、分析步骤、比较步骤、下发步骤、执行步骤及离线调节步骤。自动控制装置和系统均可以作为用于实现控制方法的载体。自动控制系统包括家庭端和后台服务器，家庭端包括：采集模块、存储模块、遥控模块、交互模块、通信模块、控制模块及离线调节模块。后台服务器包括数据接收服务器、数据对接服务器、数据处理服务器以及数据应用服务器。本发明的家庭端采集数据，让后台服务器综合分析后得出调节控制命令，下发到家庭端，家庭端再按照命令控制家电工况，从而实现了对家庭内家电的自动化智能控制，减少了人工参与，提高了智能程度，也改善了使用效果。

Description

一种家庭环境自动控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及智能家电，尤其涉及一种家庭环境自动控制方法、装置及系统。

背景技术

家庭空调、空气净化器、加湿器、除湿器、负离子发生器，是人们日常生活不可或缺的家电。随着物联网技术的发展，智能家电行业已经呈现出与互联网、无线识别技术相融合的趋势。所谓智能家电就是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态，能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令。同时，智能家电作为智能家居的组成部分，能够与住宅内其它家电和家居、设施互联组成系统，实现智能家居功能。

然而，目前市场上的智能家用电器仍然是以用户为封闭单位，相互之间不能联动，用户体验难以提升。现在主流的智能家电都是以手机APP控制智能家电为主，这种控制方案，其实是一种半自动化的控制方案，还是需要人来通过手机对家电进行控制，没有实现全自动化控制，这也违背了智能家电的初衷。

物联网和大数据时代的到来，为数据分析和应用提供了契机。对智能家电产业及其相关其他产业而言，从智慧家庭的消费需求看，不管是哪个品牌和怎样的产品，家电设备之间必须是互联互控互通的，这样才能组成真正的智慧家庭。但眼前的状况是，每个品牌基于自身能力的智能方案实为画地为牢，只关注自己能做什么，而无法满足消费者的真实需求。如果消费者想要实现智慧家庭梦想，就只能选择某品牌的整套方案。于是，要么是购买成本太高、要么是厂家也无实力提供全套智慧家庭产品。于是，消费者在日常生活中，需要使用不同品牌的家电产品，但它们却无法互联互通互控。最终，每个家庭都被不同品牌割裂成多个“孤岛”，这样也就失去了智能的效应。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种家庭环境自动控制方法、装置及系统，以实现家用电器的全自动化控制，并且可以统一控制不同品牌的家电。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种家庭环境自动控制方法，包括以下步骤：

采集步骤，家庭端通过采集家庭室内的环境参数及室内人数，存储并显示采集到的数据；

上传步骤，家庭端采集到的数据上传到后台服务器存储；

分析步骤，后台服务器将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合因子优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备；

比较步骤，后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令；

下发步骤，后台服务器将家电控制调节命令下发到家庭端中存储；

执行步骤，家庭端根据家庭控制调节命令对家电的工况进行调节以使室内环境参数达到最优。

进一步地，采集步骤中，家庭端采集的环境参数包括温度、湿度、PM2.5值、有害气体含量。

进一步地，分析步骤包括：

后台服务器接收并存储家庭端采集到的家庭室内环境参数及室内人数；

后台服务器从外部平台获取家庭端所在地的实时环境参数；

后台服务器调取家庭端所在地的居民家庭环境参数的平均区间；

后台服务器将所在地的实时环境参数、所在地的居民家庭环境参数平均区间、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备。

进一步地，比较步骤中，后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较得出两者的差异，根据两者的差异得出调节家电工况的家电控制调节命令。

进一步地，方法还包括离线调节步骤，家庭端从后台服务器中接收并保存家庭环境参数调节控制逻辑，当家庭端无法连接网络时，家庭端根据已保存的家庭环境参数调节控制逻辑对家电进行控制调节。

本发明还公开了一种家庭环境自动控制装置，其包括：

采集模块，用于控制家庭端通过采集家庭室内的环境参数及室内人数，存储并显示采集到的数据；

上传模块，用于控制家庭端采集到的数据上传到后台服务器存储；

分析模块，用于控制后台服务器将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合因子优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备；

比较模块，用于控制后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令；

下发模块，用于控制后台服务器将家电控制调节命令下发到家庭端中存储；

执行模块，用于控制家庭端根据家庭控制调节命令对家电的工况进行调节以使室内环境参数达到最优。

进一步地，在采集模块中，家庭端采集的环境参数包括温度、湿度、PM2.5值、有害气体含量。

进一步地，分析模块用于：

控制后台服务器接收并存储家庭端采集到的家庭室内环境参数及室内人数；

控制后台服务器从外部平台获取家庭端所在地的实时环境参数；

控制后台服务器调取家庭端所在地的居民家庭环境参数的平均区间；

控制后台服务器将所在地的实时环境参数、所在地的居民家庭环境参数平均区间、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备。

进一步地，比较模块用于控制后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较得出两者的差异，根据两者的差异得出调节家电工况的家电控制调节命令。

进一步地，装置还包括离线调节模块，用于控制家庭端从后台服务器中接收并保存家庭环境参数调节控制逻辑，当家庭端无法连接网络时，家庭端根据已保存的家庭环境参数调节控制逻辑对家电进行控制调节。

本发明还公开了一种家庭环境自动控制系统，包括家庭端和后台服务器，

家庭端包括：

采集模块，用于通过传感器采集家庭环境参数以及家庭室内人数；

存储模块，用于存储采集模块采集到的数据以及记录家庭端的控制操作历史以及控制策略；

遥控模块，用于通过无线方式控制家电工况；

交互模块，用于显示和播放采集模块采集到的家庭环境参数信息并播放提示信息；

通信模块，用于负责家庭端与后台服务器之间的数据传输；

控制模块，用于根据后台服务器传来的控制命令并通过遥控模块调节家电工况；

后台服务器包括：

数据接收服务器，用于与家庭端连接，接收并存储家庭端传来的数据以及将家电控制调节命令下发到家庭端内；

数据对接服务器，用于与外部平台连接并获取家庭端所在地的实时环境参数、地区健康医疗信息数据和位置信息数据；

数据处理服务器，用于将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间；

数据应用服务器，用于将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令。

进一步地，家庭端还包括：

离线处理模块，用于从后台服务器中接收并保存家庭环境参数调节控制逻辑，当家庭端无法连接网络时，就根据已保存的家庭环境参数调节控制逻辑对家电进行控制调节。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1）本发明的家庭端采集数据，让后台服务器综合分析后得出调节控制命令，下发到家庭端，家庭端再按照命令控制家电工况，从而实现了对家庭内家电的自动化智能控制，减少了人工参与，提高了智能程度，也改善了使用效果。

2）本发明通过家庭端统一对家庭内不同品牌的家电进行调节控制，只要家电具有受控的端口，家庭端便能够实现自动控制，不需要家电之间的统一通讯，因而兼容性得到提高，使用成本更低。

附图说明

图1为家庭环境自动控制方法的流程图。

图2位家庭环境自动控制系统的连接框图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。

第一实施例

本发明第一实施例为家庭环境自动控制方法，其流程图如图1所示。如图1所示，第一实施例的控制方法包括以下步骤：

采集步骤S1，家庭端通过采集家庭室内的环境参数及室内人数，存储并显示采集到的数据；

上传步骤S2，家庭端采集到的数据上传到后台服务器存储；

分析步骤S3，后台服务器将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合因子优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备；

比较步骤S4，后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令；

下发步骤S5，后台服务器将家电控制调节命令下发到家庭端中存储；

执行步骤S6，家庭端根据家庭控制调节命令对家电的工况进行调节以使室内环境参数达到最优。

在采集步骤S1中，家庭端采集的环境参数包括温度、湿度、PM2.5值、有害气体含量，如甲苯、氨气等。家庭端采用不同的传感器来采集数据，如温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器和气体传感器等。此外，家庭端采用红外热感应传感器和视频摄像头配合工作得出室内人员数量。家庭端采集到数据之后进行存储以待后续传输和分析，同时家庭端会通过显示器显示当前室内当前实时环境参数。同时家庭端还会与室内用户互动，比如家庭端识别出室内温度比适宜温度低的比较多时，家庭端会询问是否需要将开启空调提升温度，当得到允许命令后家庭端便可以直接开启空调提升温度。

在上传步骤S2中，家庭端将在采集步骤S1采集到的家庭环境参数和室内人员数量通过网络上传到后台服务器中存储以便后续分析。当家庭端将数据传输到后台服务器时，后台服务器会对数据进行校验以保证数据完整，如果数据校验成功，则后台服务器会返回成功信息给家庭端，如果不成功，则后台服务器会向家庭端要求重新发送数据。

分析步骤S3包括以下步骤：

后台服务器接收并存储家庭端采集到的家庭室内环境参数及室内人数；

后台服务器从外部平台获取家庭端所在地的实时环境参数，譬如气温、湿度、PM2.5值、空气污染情况及未来几天天气情况等，另外还会获取所在地的常发疾病信息，如当地人比较容易患的病症之类，以及家庭端所在地位置信息数据。

后台服务器调取家庭端所在地的居民家庭环境参数的平均区间，如当地人喜欢调节的温度区间为22至25度，或者湿度区间为55%至60%之类；

后台服务器将所在地的实时环境参数、所在地的居民家庭环境参数平均区间、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备。

比较步骤S4中，后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较得出两者的差异，根据两者的差异得出调节家电工况的家电控制调节命令。

例如，家庭端所在地为南方沿海地区，室内室外的温度均为34度，室内室外的湿度为80%，室内人数为4人，家庭端所在地的居民调节习惯是温度区间为22至27度，湿度区间为60%至70%，室内空气不含有害气体，室外无污染，PM2.5值低于30，家庭端所在地的居民在该季节时间段容易患感冒，因此应该让温度避免过低，湿度应避免过高，得出的最优环境参数应该是：温度在22至27度区间内的较高值，湿度应该在60%至70%区间内的较低值。后台服务器将最优环境参数与家庭端的环境参数对比，得出家电控制调节命令，因此家电控制调节命令为开启智能空调调节温度和湿度，无需开启空气过滤器和空气清新器。当到了家庭端所在地的深夜时间之后，外界温度降低，人的体感温度也会降低，因此家庭端会自动将温度适当调高两至三度，避免室内用户感觉太冷而导致着凉感冒。

又例如，家庭端所在地为北方中原地区，室内室外的温度均为0度，室内室外的湿度为40%，室内PM2.5值为150，室内人数为6人，家庭端所在地的居民调节习惯是温度区间为12至18度，湿度区间为42%至45%，室内空气含有有害气体，室外重污染，PM2.5值高于200，家庭端所在地的居民在该季节时间段容易患支气管疾病，因此后台服务器判断室内空气需要过滤，室内最优环境参数应该是温度为18度，湿度为45%，PM2.5为50以下。后台服务器将最优环境参数与家庭端的室内环境参数进行对比，所得家电控制调节命令为：开启空调加热至温度18度，开启空气加湿器直至湿度为45%，开启空气过滤器、负离子发生器和空气清新器至最大功率以实现最快速度地让降低室内空气污染。

在下发步骤S5中，后台服务器将比较步骤S4中得出的家电控制调节命令通过网络下发到家庭端中存储以待后续执行和使用。

在执行步骤S6中，家庭端接收到了家庭控制调节命令之后，对家庭控制调节命令进行分析，得出对每个家电的详细调节命令，如控制空调温度至18度，开启空气加湿器至湿度为45%，开启空气过滤器、负离子发生器和空气清新器等。家庭端通过红外遥控器或者路由器局域网将对每个家电的详细调节命令控制家电的工况。

此外，如图1所示，第一实施例的方法还包括离线调节步骤S7，其中家庭端从后台服务器中接收并保存家庭环境参数调节控制逻辑，用于当家庭端无法连接网络时（无法上传和下载），家庭端根据已保存的家庭环境参数调节控制逻辑对家电进行控制调节。家庭端所在地信息、所在地用户的环境参数调节习惯、家庭端所在地的居民容易患的疾病之类的信息也会存储在家庭端上，家庭环境参数调节控制逻辑包括家庭端所在地的室内环境参数的正常范围、判断环境参数是否超出正常范围，以及与家庭端所在地的居民容易患的疾病相关度高的环境参数是否在正常范围内。

第二实施例

第二实施例为一种家庭环境自动控制装置，其可用于实现第一实施例的控制方法。第二实施例的控制装置包括：

采集模块，用于控制家庭端通过采集家庭室内的环境参数及室内人数，存储并显示采集到的数据；

上传模块，用于控制家庭端采集到的数据上传到后台服务器存储；

分析模块，用于控制后台服务器将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合因子优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备；

比较模块，用于控制后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令；

下发模块，用于控制后台服务器将家电控制调节命令下发到家庭端中存储；

执行模块，用于控制家庭端根据家庭控制调节命令对家电的工况进行调节以使室内环境参数达到最优。

具体地，在采集模块中，家庭端采集的环境参数包括温度、湿度、PM2.5值、有害气体含量。

具体地，分析模块用于：

控制后台服务器接收并存储家庭端采集到的家庭室内环境参数及室内人数；

控制后台服务器从外部平台获取家庭端所在地的实时环境参数；

控制后台服务器调取家庭端所在地的居民家庭环境参数的平均区间及所在地的常发疾病信息；

控制后台服务器将所在地的实时环境参数、所在地的居民家庭环境参数平均区间、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备。

具体地，比较模块用于控制后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较得出两者的差异，根据两者的差异得出调节家电工况的家电控制调节命令。

具体地，装置还包括离线调节模块，用于控制家庭端从后台服务器中接收并保存家庭环境参数调节控制逻辑，当家庭端无法连接网络时，家庭端根据已保存的家庭环境参数调节控制逻辑对家电进行控制调节。

第三实施例

第三实施例是一种家庭环境自动控制系统，其可以用于实现第一实施例的控制方法。如图2所示，自动控制系统包括家庭端10和后台服务器20。

如图2所示，家庭端10包括：

采集模块11，用于通过传感器采集家庭环境参数以及家庭室内人数；

存储模块12，用于存储采集模块采集到的数据以及记录家庭端的控制操作历史以及控制策略；

遥控模块15，用于通过无线方式控制家电工况；

交互模块13，用于显示和播放采集模块采集到的家庭环境参数信息并播放提示信息；

通信模块14，用于负责家庭端与后台服务器之间的数据传输；

控制模块16，用于根据后台服务器传来的控制命令并通过遥控模块调节家电工况。

如图2所示，后台服务器20包括：

数据接收服务器21，用于与家庭端连接，接收并存储家庭端传来的数据以及将家电控制调节命令下发到家庭端内；

数据对接服务器22，用于与外部平台连接并获取家庭端所在地的实时环境参数、地区健康医疗信息数据和家庭端所在地位置信息数据；

数据处理服务器23，用于将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间；

数据应用服务器24，用于将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令。

具体地，家庭端10还包括：

离线处理模块17，其用于从后台服务器中接收并保存家庭环境参数调节控制逻辑，当家庭端10无法连接网络时，就根据已保存的家庭环境参数调节控制逻辑对家电进行控制调节。

以上陈述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (10)

1.一种家庭环境自动控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

采集步骤，家庭端通过采集家庭室内的环境参数及室内人数，存储并显示采集到的数据；

上传步骤，所述家庭端采集到的数据上传到后台服务器存储；

分析步骤，所述后台服务器将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合因子优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备；

比较步骤，所述后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令；

下发步骤，所述后台服务器将家电控制调节命令下发到所述家庭端中存储；

执行步骤，所述家庭端根据家庭控制调节命令对家电的工况进行调节以使室内环境参数达到最优。

2.如权利要求1所述的家庭环境自动控制方法，其特征在于，所述采集步骤中，所述家庭端采集的环境参数包括温度、湿度、PM2.5值、有害气体含量。

3.如权利要求1所述的家庭环境自动控制方法，其特征在于，所述分析步骤包括：

所述后台服务器接收并存储家庭端采集到的家庭室内环境参数及室内人数；

所述后台服务器从外部平台获取家庭端所在地的实时环境参数；

所述后台服务器调取家庭端所在地的居民家庭环境参数的平均区间及所在地的常发疾病信息；

所述后台服务器将所在地的实时环境参数、所在地的居民家庭环境参数平均区间、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备。

4.如权利要求1所述的家庭环境自动控制方法，其特征在于，所述比较步骤中，所述后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较得出两者的差异，根据两者的差异得出调节家电工况的家电控制调节命令。

5.一种家庭环境自动控制装置，其特征在于，所述装置包括：

采集模块，用于控制家庭端通过采集家庭室内的环境参数及室内人数，存储并显示采集到的数据；

上传模块，用于控制所述家庭端采集到的数据上传到后台服务器存储；

分析模块，用于控制所述后台服务器将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合因子优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备；

比较模块，用于控制所述后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令；

下发模块，用于控制所述后台服务器将家电控制调节命令下发到所述家庭端中存储；

执行模块，用于控制所述家庭端根据家庭控制调节命令对家电的工况进行调节以使室内环境参数达到最优。

6.如权利要求5所述的家庭环境自动控制装置，其特征在于，在所述采集模块中，所述家庭端采集的环境参数包括温度、湿度、PM2.5值、有害气体含量。

7.如权利要求5所述的家庭环境自动控制装置，其特征在于，所述分析模块用于：

控制所述后台服务器接收并存储家庭端采集到的家庭室内环境参数及室内人数；

控制所述后台服务器从外部平台获取家庭端所在地的实时环境参数；

控制所述后台服务器调取家庭端所在地的居民家庭环境参数的平均区间；

控制所述后台服务器将所在地的实时环境参数、所在地的居民家庭环境参数平均区间、所在地的常发疾病信息、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间以及所需控制的家电设备。

8.如权利要求5所述的家庭环境自动控制装置，其特征在于，所述比较模块用于控制所述后台服务器将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较得出两者的差异，根据两者的差异得出调节家电工况的家电控制调节命令。

9.一种家庭环境自动控制系统，其特征在于，所述系统包括家庭端和后台服务器，

所述家庭端包括：

采集模块，用于通过传感器采集家庭环境参数以及家庭室内人数；

存储模块，用于存储所述采集模块采集到的数据以及记录家庭端的控制操作历史以及控制策略；

遥控模块，用于通过无线方式控制家电工况；

交互模块，用于显示和播放采集模块采集到的家庭环境参数信息并播放提示信息；

通信模块，用于负责家庭端与后台服务器之间的数据传输；

控制模块，用于根据后台服务器传来的控制命令并通过遥控模块调节家电工况；

所述后台服务器包括：

数据接收服务器，用于与家庭端连接，接收并存储家庭端传来的数据以及将家电控制调节命令下发到家庭端内；

数据对接服务器，用于与外部平台连接并获取家庭端所在地的实时环境参数、地区健康医疗信息数据和位置信息数据；

数据处理服务器，用于将所在地环境参数、所在地的居民家庭环境参数调节习惯、家庭室内的环境参数以及室内人数综合优化后得出最优环境参数区间；

数据应用服务器，用于将最优环境参数区间与家庭端采集到的室内环境参数进行比较，得出家电控制调节命令。

10.如权利要求9所述的家庭环境自动控制系统，其特征在于，所述家庭端还包括：

离线处理模块，用于从后台服务器中接收并保存家庭环境参数调节控制逻辑，当所述家庭端无法连接网络时，就根据已保存的家庭环境参数调节控制逻辑对家电进行控制调节。