CN105974806A - 智能家居设备池控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能家居设备池控制方法及系统，通过统计设备池中每个设备的控制成功率，设置设备控制优先级，在执行控制作业时，设备池选择最优设备，向最优设备发送控制指令，最优设备执行控制操作。通过上述技术方案，能够将智能家居设备统一管理，形成一个设备池，由设备池优先选择最优控制设备，来发送控制指令，工作负载就可以由多个设备来共同承担。同时在有些位置的设备因为信号覆盖弱丢包，控制不灵的情况，可以通过其他位置的设备，发送控制指令，增加控制成功率。

Description

智能家居设备池控制方法及系统

技术领域

本发明涉及控制领域，尤其涉及智能家居设备池控制方法及系统。

背景技术

随着科技的进步，智能家居越来越被普通家庭接受，越来越多的家庭都安装了智能电器，智能插座、智能红外发射设备等智能设备也逐步应用的普通家庭。

但是目前很多智能家居设备都是单线控制，也即是说，所有智能家居设备虽然在同一个账号，同一个网络下，但是控制方式还是独立控制，并没有形成一个整体，同时目前的智能家居设备对路由的信号非常敏感，在信号强度较弱的地方，经常会发生丢包，如果做信号覆盖将会额外增加成本。

发明内容

为克服现有技术的问题，本发明提供智能家居设备池控制方法及系统，将智能家居设备统一管理，形成一个设备池，在用户终端向设备发送控制指令后，将不再是一定由连接设备发送控制指令，而是由设备池优先选择最优控制设备，来发送控制指令，工作负载就可以由多个设备来共同承担。同时在有些位置的设备因为信号覆盖弱丢包，控制不灵的情况，可以通过其他位置的设备，发送控制指令，增加控制成功率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种智能家居设备池控制系统，包括：

一个或多个用户终端、云平台服务器、一个或多个智能设备组以及无线通信网络；

用户终端通过互联网和云平台服务器相连，可以向云平台服务器发送控制指令和设备池操作指令；

云平台服务器接收用户终端发送的控制指令以及设备池操作指令，管理设备池信息，设置设备优先级，选择最优设备，向智能设备组发送控制指令；

智能设备组由一个或多个智能设备组成，智能电器组中的各智能设备均通过互联网连接到云平台服务器，从而接收云平台服务器发送的控制指令，执行控制操作。

进一步的，云平台服务器包括计算模块、存储模块和指令收发模块；计算模块用于计算设备控制优先级；存储模块用于存储设备池信息和数据；指令收发模块用于接收和发送控制指令。

一种智能家居设备池控制方法，包括以下步骤：

1、将设备添加到设备池中；

2、计算设备的控制优先级；

3、设备池提交控制作业；

4、设备池选择最优设备，向最优设备发送控制指令；

5、最优设备接收控制指令，执行控制操作。

所述步骤2）中，统计设备池中每个设备操控其他设备的历史成功率，同时计算每个设备本身的数据包正常率，对这两个数据分配权重，最终得到每个设备的控制系数，通过所述控制系数得到设备池中每个设备的优先级。

进一步的，历史成功率可以通过以下方式获得，当一个设备向另一个设备发送控制指令，统计发送次数并存储对应关系，同时记录下成功次数，将成功次数除以总的发送次数即是每个设备操控其他对应设备的历史成功率。

数据包正常率可以根据设备接收的正常包数除以总数据包数来得到。

根据每个设备操控其他设备的历史成功率Ph和每个设备本身的数据包正常率Pu，对这两个数据分别分配权重系数α和β，权重系数α、β默认为0.5，用户可以指定权重系数α和β，数值在0~1之间，α+β=1，通过公式P=α*Ph+β*Pu，得到设备的控制因子，将多个设备的控制因子组合可以得到设备池的控制因子矩阵。

针对控制因子设计优先级，1%对应优先级1，99%就对应优先级99，优先级范围为0-100，最终得到每个设备的控制系数。

通过所述控制系数得到设备池中每个设备的优先级，分配了最大数字的设备是最优使用的设备，例如优先级为99的设备将在优先级98的设备之前使用。

进一步的，在另一种可能实现方式中，设备间的距离，也是影响控制系统的一种因子。

设置1米距离为一个距离因子，当两个设备之间的距离超过5米后，优先级设置为0。

所述步骤3）中，可以将控制作业发送到特定设备，也可以将控制作业发送到设备池。

所述步骤4）中，设备池根据每个设备的优先级，优先选择优先级最高的设备。

进一步的，针对不同的作业类型，将优先选择合适类型的设备作为优先设备，设备类型优于设备优先级。

本发明的有益效果是提供一种智能家居设备池控制方法，通过统计设备池中每个设备的控制成功率，设置设备控制优先级，在执行控制作业时，设备池选择最优设备，向最优设备发送控制指令，最优设备执行控制操作。通过上述技术方案，能够将智能家居设备统一管理，形成一个设备池，由设备池优先选择最优控制设备，来发送控制指令，工作负载就可以由多个设备来共同承担。同时在有些位置的设备因为信号覆盖弱丢包，控制不灵的情况，可以通过其他位置的设备，发送控制指令，增加控制成功率。

附图说明

图1是本发明提供实施例1的一种智能家居设备池控制系统的结构图；

图2是本发明提供实施例2的一种云平台服务器的结构图；

图3是本发明提供实施例3的一种智能家居设备池控制方法的流程图；

图4是本发明提供实施例4的另一种智能家居设备池控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例 1

一种智能家居设备池控制系统。

参照附图1，本实施例提供的一种智能家居设备池控制系统，设备池控制系统100由一台或多台用户终端1、云平台服务器2、一个或多个智能设备组3以及无线通信网络4组成。

用户终端1通过互联网和云平台服务器2相连，可以向云平台服务器2发送控制指令和设备池操作指令。用户可以在用户终端1上对设备池进行操作，包括创建和删除设备池，将设备添加到设备池，为设备池中设备设置优先级，删除设备池中设备等操作。用户终端包括但不限于是智能手机、平板、笔记本电脑等终端控制设备。

云平台服务器2接收用户终端1发送的控制指令以及设备池操作指令，管理设备池信息，设置设备优先级，选择最优设备，向智能设备组发送控制指令。

一个智能设备组3由多个智能设备组成，形成一个设备池。可以同时存在着多个设备池，并且一个智能设备可以分别同时存在于不同的设备池。智能设备组3中的各智能设备能够进行无线通信，均可以通过通信网络4连接到云平台服务器2，从而接收云平台服务器2发送的控制指令，执行控制操作。智能设备间也可以以固定的协议格式，通过无线网络互相通信。举例来说，智能电器是智能设备中的一种，某些智能电器本身就能够联网；如果是普通的电器，也可以通过智能插座、智能红外发射装置联网后，通过接收远程信号，发射红外波形或者控制继电器开关，远程控制普通电器，智能插座、智能红外发射装置也是属于智能设备中的一种。

以具有两个设备池的情况来说，用户设置了两个设备池，分别是设备池31和设备池32，例如设备池31由功放311、智能插座312、机顶盒313、智能红外发射装置314、空调315、智能红外发射装置316、传感设备317组成；设备池32由智能空调321、饮水机322、智能插座323、传感设备324、空调315、智能红外发射装置316组成。

上述设备中智能空调321、智能插座312、智能红外发射装置314、智能红外发射装置316、传感设备317、智能插座323、传感设备324可以直接通过Wi-Fi与外部互联网相连。智能插座312与功放311相连，智能红外发射装置314与机顶盒313相连，智能红外发射装置316与空调315相连，智能插座312、智能红外发射装置314、智能红外发射装置316都可以通过红外波形控制功放311、机顶盒313和空调315。智能插座323与饮水机322相连，通过继电器控制饮水机的开关，同时也可以检测饮水机电流。传感设备可以包含多种传感器，包括但不限于光线传感器、温度传感器、湿度传感器等，可以检测光线、温度、湿度等周围环境信息，同时也可以包含声音检测模块，可以检测周围的声音信息。

无线通信网络4可以是Wi-Fi、CDMA网络、ZigBee、蓝牙等无线网络。

参照附图2，本实施例提供的一种云平台服务器200，包括计算设备控制优先级的计算模块21、用于存储设备池信息和数据的存储模块22、以及用于接收和发送控制指令的指令收发模块23。

计算模块21通过统计设备池中每个设备操控其他设备的历史成功率，同时计算每个设备本身的丢包率，对这两个数据分配权重，结合设备间的距离因子，最终得到每个设备的控制系数，通过所述控制系数得到设备池中每个设备的优先级，同时将得到的优先级信息更新到存储模块22中；存储模块22管理着设备池以及设备池中的设备信息，向指令收发模块23发送最优设备信息；指令收发模块23用于接收用户终端1发送的控制指令，同时根据存储模块22发送的最优设备信息，生成对应的控制指令，向智能设备发送控制指令。

参照附图3，本实施例提供的一种智能家居设备池控制方法，根据图1所示的智能家居设备池控制系统结构，包含以下步骤：

S101、用户通过手机APP创建设备池，并将设备添加到设备池中；

用户通过手机APP创建设备池31和设备池32，选择设备并将设备添加到设备池中。

同时可以为设备指定设备类型，用于过滤可供新设备池使用的设备的列表，设备池可以包含不同类型的设备。以设备池32举例来说，设备池32由智能空调321、饮水机322、智能插座323、传感设备324、空调315、智能红外发射装置316组成，按照控制方式分，可以把智能空调321、空调315、智能红外发射装置316分为一类设备，设置为红外控制类，把饮水机322、智能插座323的设备类型设置为断电控制类。

S102、手机APP将用户设置的数据发送至云平台服务器；

S103、云平台服务器将设置数据存储在云平台服务器的存储模块上；

云平台服务器接收到设置数据后，在存储模块创建设备池存储区，将数据存储在存储区中。

表1显示了设备池中设备的存储格式。

设备ID	所属设备池名称	设备类型
			空调315	设备池32	红外控制类
智能插座323	设备池32	断电控制类
			……	……	……

表1

S104、计算设备池中每个设备的控制优先级；

云平台服务器计算模块首先统计设备池中每个设备操控其他设备的历史成功率，历史成功率可以通过以下方式获得：当一个设备向另一个设备发送控制指令，统计发送次数并存储对应关系，同时记录下成功次数，将成功次数除以总的发送次数即是每个设备操控其他对应设备的历史成功率。

同时计算每个设备本身的数据包正常率，数据包正常率可以根据设备接收的正常包数除以总数据包数来得到。

根据每个设备操控其他设备的历史成功率Ph和每个设备本身的数据包正常率Pu，对这两个数据分别分配权重系数α和β，权重系数α、β默认为0.5，用户可以指定权重系数α和β，数值在0~1之间，α+β=1，通过公式P=α*Ph+β*Pu，得到设备的控制因子，将多个设备的控制因子组合可以得到设备池的控制因子矩阵。

针对控制因子设计优先级，1%对应优先级1，99%就对应优先级99，优先级范围为0-100，百分比数字四舍五入保留整数，最终得到每个设备的控制系数，通过所述控制系数得到设备池中每个设备的优先级，分配了最大数字的设备是最优使用的设备，例如优先级为99的设备将在优先级98的设备之前使用。

根据距离因子对优先级进行修正，设置1米距离为一个距离因子，当两个设备之间的距离超过5米后，优先级设置为0。

举例来说，对于设备池31，通过查询历史记录可以得到，智能红外发射装置314一共控制10次空调315，控制20次机顶盒313，成功率分别是9次和19次，那么智能红外发射装置314对空调315的成功率就是90%，智能红外发射装置314对机顶盒313的成功率就是95%。

同时查询历史记录可以得到智能红外发射装置本身的数据包正常率是99%。设定权重系数α、β默认为0.5，最终得到智能红外发射装置314对空调315的控制因子P=0.5*90%+0.5*99%=94.5%，保留整数后为95%，智能红外发射装置314对机顶盒313的控制因子P=0.5*95%+0.5*99%=97%。

以此类推可以得到设备池中各个设备操控其他对应设备的历史成功率，形成最终的控制因子矩阵，例如表2就显示了一种控制因子矩阵。

	空调315	机顶盒313	功放311
				智能红外发射装置314	95%	97%	70%
智能红外发射装置316	99%	90%	20%
				智能插座312	50%	0%	95%

表2

横列表示需要控制的目标设备，纵列表示操控设备的控制系数。

根据Wi-Fi、iBeacon等室内定位技术或者用户指定距离的方式，获得每个设备间的距离。例如智能红外发射装置314和功放311的距离超过了5米，根据距离因子对优先级进行修正，则将智能红外发射装置314对功放311的优先级设置为0。

表3展示了经过距离因子修正后得到的优先级矩阵结构：

	空调315	机顶盒313	功放311
				智能红外发射装置314	95	97	0
智能红外发射装置316	99	90	20
				智能插座312	50	0	95

表3

另外也可以手动为设备池中的设备指定优先级，使特定的设备先于池中的其他设备被使用，或者指定特定设备不优先使用。例如如果用户手动设定智能红外发射装置314为空调315的优先使用设备，那么对于空调315来说，智能红外发射装置314具有最高的优先级100。又例如用户手动设定智能红外发射装置316为机顶盒313的最低优先使用设备，那么对于机顶盒313来说，智能红外发射装置314具有最低的优先级0。

设备在一个设备池中的优先级与该设备在任何其他设备池中的优先级无关。例如，智能红外发射装置316和空调315同时放在设备池31和设备池32中，可以在每个设备池中为其指定不同的优先级。在设备池 31中，智能红外发射装置316对空调315具有99的高优先级，而在设备池 32中，智能红外发射装置316对空调315具有0的低优先级。

S105、手机APP向云平台服务器提交控制作业；

例如当前用户想要开启设备池31中的空调315，用户通过手机APP向云平台服务器发送控制空调315开启的指令。

S106、云平台服务器选择最优设备，向最优设备发送控制指令；

云平台服务器接收到手机APP发送的控制空调开启指令，搜索设备池31下设备的优先级矩阵，从优先级矩阵中获取所有能控制空调315的设备的优先级。云平台服务器根据每个设备的优先级，选择优先级最高的设备，找到了控制优先级最高是智能红外发射装置316，优先级为99，云平台服务器生成对智能红外发射装置316的控制指令，通过指令收发模块向设备池31中智能红外发射装置316发送控制指令。

S107、最优设备接收控制指令，执行控制操作；

本实施例中，智能红外发射装置316接收控制指令后，向空调315发送红外控制信号，空调315接收到红外波形后开启空调。

S108、判断是否控制成功，如果成功转步骤S109，如果不成功转步骤S110；

设备池中传感器设备检测周围环境变化，并将数据上传到云平台服务器，云平台服务器根据环境数据变化量，判断是否已经控制成功。

例如设备池31中的传感器设备317，检测空调周围的温度数据，将数据上传到云平台服务器，如果检测到周围温度有升高或者降低，则认为控制成功。

同理其他类型设备也可以通过检测环境数据的变化量来判断是否已经控制成功，例如电视机、机顶盒可以通过声音配合光线变化来判断，饮水机、热水器可以通过电流变化来判断等等。

S109、更新操控设备对被操控设备的历史成功率；

如果控制成功，云平台服务器更新设备池31中智能红外发射装置316操控空调的历史成功率，操作11次，成功10次，成功率更新为91%。

S110、重新选择设备池中次一级的操控设备，重复步骤S106~S108；

如果云平台服务器根据环境数据的变化量，得到一定时间内没有状态变化，则判断没有控制成功，尝试重新发送控制指令，如果两次重试还未成功，那么在有故障的设备上运行的控制作业将被重新提交并被挂起，则重新选择优先级次一级的设备，向上述设备发送控制指令，并重复步骤S106~S108。

例如因为网络或其他问题导致操作指令没有被执行，云平台服务器判断智能红外发射装置316控制空调315失败，尝试重新发送控制指令，如果两次重试还未成功，则从设备池31的优先级矩阵中，找到空调315的第二优先级设备为智能红外发射装置314，云平台服务器生成对智能红外发射装置314的控制指令，重复步骤S106~S108。

参照附图4，本实施例提供的一种智能家居设备池控制方法，根据图1所示的智能家居设备池控制系统结构，包含以下步骤：

S101、用户通过手机APP创建设备池，并将设备添加到设备池中；

S102、手机APP将用户设置的数据发送至云平台服务器；

S103、云平台服务器将设置数据存储在云平台服务器的存储模块上；

S104、初始化设备池；

在设备池初始化时，假如设备池中所有设备都是第一次加入，没有历史操作记录，则设备池中所有设备的优先级都被赋值100。举例来说，现在要控制设备池31中的机顶盒313，而且设备池31刚建立时，智能插座312、智能红外发射装置314、智能红外发射装置316都没有对机顶盒313的操作历史，这三个设备对机顶盒313的优先级都为100。

S105、手机APP向云平台服务器提交控制作业；

用户想要开启设备池31中的机顶盒313，用户通过手机APP向云平台服务器发送控制机顶盒313开启的指令。

S106、云平台服务器根据距离因子，选择设备并发送控制指令；

云平台服务器优先根据距离因子，选择和机顶盒313最近的设备，作为优先控制的设备，因智能红外发射装置314与机顶盒313相连，将优先使用智能红外发射装置314控制机顶盒313，云平台服务器生成对智能红外发射装置314的控制指令，通过指令收发模块向设备池31中智能红外发射装置314发送控制指令。

S107、设备接收控制指令，执行控制操作；

智能红外发射装置314接收控制指令后，向机顶盒313发送红外控制信号，机顶盒313接收到红外波形后开启空调。

S108、判断是否控制成功，如果成功转步骤S109，如果不成功转步骤S110；

设备池中的传感器设备317，检测机顶盒313周围的环境数据，将数据上传到云平台服务器，云平台服务器根据光线和声音计算变化量，判断是否控制成功。

S109、更新操控设备对被操控设备的历史成功率；

如果控制成功，云平台服务器更新设备池31中智能红外发射装置314操控机顶盒313的历史成功率，操作1次，成功1次，成功率更新为100%。

S110、根据距离因子，重新选择设备池中次一级的操控设备，重复步骤S106~S108；

云平台服务器判断智能红外发射装置314控制机顶盒313失败，根据和机顶盒313的距离远近，选择最近的设备智能插座312，云平台服务器生成对智能插座312的控制指令，重复步骤S106~S108。

上述实施例用于对本发明作进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

Claims (6)

1.一种智能家居设备池控制方法，其特征在于：

步骤1）、将设备添加到设备池中；

步骤2）、计算设备的控制优先级；

步骤3）、设备池提交控制作业；

步骤4）、设备池选择最优设备，向最优设备发送控制指令；

步骤5）、最优设备接收控制指令，执行控制操作。

2.如权利要求1所述的一种智能家居设备池控制方法，其特征在于：所述步骤2）包括：

统计设备池中每个设备操控其他设备的历史成功率；

计算每个设备本身的数据包正常率；

对这两个数据分配权重，最终得到每个设备的控制系数；

通过所述控制系数得到设备池中每个设备的优先级。

3.如权利要求1所述的一种智能家居设备池控制方法，其特征在于：所述步骤4）中，设备池根据每个设备的优先级，优先选择优先级最高的设备。

4.如权利要求1、3所述的一种智能家居设备池控制方法，其特征在于：所述步骤4）中，针对不同的作业类型，将优先选择合适类型的设备作为优先设备，设备类型优于设备优先级。

5.一种智能家居设备池控制系统，包括：

用户终端、云平台服务器以及智能设备组；

用户终端通过互联网和云平台服务器相连，可以向云平台服务器发送控制指令和设备池操作指令；

云平台服务器接收用户终端发送的控制指令以及设备池操作指令，管理设备池信息，设置设备优先级，选择最优设备，向智能设备组发送控制指令；

智能设备组由一个或多个智能设备组成，智能电器组中的各智能设备均通过互联网连接到云平台服务器，从而接收云平台服务器发送的控制指令，执行控制操作。

6.如权利要求5所述的一种智能家居设备池控制系统，其特征在于：云平台服务器包括计算模块、存储模块和指令收发模块；计算模块用于计算设备控制优先级；存储模块用于存储设备池信息和数据；指令收发模块用于接收和发送控制指令。