CN106155002B - 智能家居系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能家居系统，包括：用户终端、云端服务器、和传感器组，其中：用户终端，用于将待建模家庭的室内场景素材上传至云端服务器；云端服务器，用于根据室内场景素材进行三维建模，形成待建模家庭的室内场景模拟图，并采用图像识别方法识别出室内场景模拟图中各个家居设备的名称，并在室内场景模拟图对各个家居设备的名称进行文字标注；传感器组，用于感应待模拟家庭中各个房间的指标参数的参数值，并将感应到的指标参数的参数值上传至云端服务器，并通过云端服务器在室内场景模拟图中进行标识。本发明解决了现有技术中智能家居系统无法针对不同家庭实现个性化真实化的控制的技术问题，提高了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，特别涉及一种智能家居系统。
背景技术
目前随着计算机技术的不断发展，智能家居也随之飞速发展，智能家居系统是一种利用先进的计算机技术、网络通讯技术和综合布线技术，依照人体工程学原理，融合个性化需求，将与家居生活有关的各个子系统(例如：安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等)有机地结合在一起，通过网络进行综合智能控制和管理的系统，和一种实现“以人为本”的全新家居生活体验。
通常，用户使用联网的终端(例如：手机、平板电脑、计算机、电视等)，通过相应的用户界面软件可对智能家居中的各个子系统进行控制。目前，智能家居系统的用户界面，通常都是采用列表或者图标的方式显示各个房间和各个家居设备，用户选定某个设备后，也是采用列表或图标的方式显示其具体的操作方式，这种方式很难对不同家庭实现个性化真实化的控制，智能家居所呈现的效果不是很好。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种智能家居系统，以解决现有技术中的智能家居系统无法针对不同家庭实现个性化真实化的控制的技术问题，该系统包括：用户终端、云端服务器、和传感器组，其中：
所述用户终端，用于将待建模家庭的室内场景素材上传至所述云端服务器；
所述云端服务器，用于根据所述室内场景素材进行三维建模，形成所述待建模家庭的室内场景模拟图，并采用图像识别方法识别出所述室内场景模拟图中各个家居设备的名称，并在所述室内场景模拟图对各个家居设备的名称进行文字标注；
所述传感器组，用于感应所述待模拟家庭中各个房间的指标参数的参数值，并将感应到的指标参数的参数值上传至所述云端服务器，并通过所述云端服务器在所述室内场景模拟图中进行标识。
在一个实施方式中，所述用户终端中还设置有：
存储器，用于存储从所述云端服务器上下载所述室内场景模拟图；
显示器，用于将所述室内场景模拟图展示给用户，供用户调整和使用。
在一个实施方式中，所述用户终端还包括：
输入装置，用于接收输入的所述室内场景模拟图中的家居设备的名称；
处理器，用于用接收的家居设备的名称替代当前所述设备场景模拟图中标识的该家居设备的名称。
在一个实施方式中，所述用户终端，还用于将接收到的用户输入的对家居设备的控制指令上传至所述云端服务器；
所述云端服务器，用于响应于所述控制指令，对该控制指令指示的家居设备进行控制。
在一个实施方式中，所述输入装置具体用于扫描该家居设备的条码以获取该家居设备的名称，或者接收用户文字输入的该家居设备的名称。
在一个实施方式中，所述条码包括：条形码，和/或二维码。
在一个实施方式中，所述用户终端，还用于接收用户触发显示指定区域内的指标参数的指令，并将该指令上传至所述云端服务器；
所述云端服务器，还用于响应于所述指令，在室内场景模拟图中该指定区域对应的区域内填充与该指定区域当前的指标参数的参数值匹配的颜色，并将填充颜色后的室内场景模拟图传输至所述用户终端进行显示。
在一个实施方式中，所述云端服务器具体用于按照当前的指标参数的参数值所对应的等级进行颜色填充，不同的颜色对应不同的等级。
在一个实施方式中，所述传感器组包括以下传感器中的至少一种：温度传感器、空气质量传感器、舒适度传感器、节能指数传感器。
在一个实施方式中，所述用户终端与所述云端服务器通过以下方式之一进行数据传输：有线、WIFI、3G、或4G。
在本发明实施例中，提供了一种智能家居系统，包括用户终端、云端服务器和传感器组，通过3D建模形成室内场景模拟图，使得所建立的室内场景模型与真实的家庭场景相同，基于此进行智能家居系统的使用和控制可以有效解决现有技术中智能家居系统无法针对不同家庭实现个性化真实化的控制的技术问题，使得智能家居系统的用户界面不再是同一的类表形式，可以更为贴切地对不同用户家庭提供个性化的界面，同时通过传感器组的设置可以在室内场景模拟图中标识各个房间的指标参数的参数值，使得用户可以简单有效地了解到当前的房间状况，提高了用户体验。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的智能家居系统的结构框图；
图2是根据本发明实施例的用户终端的结构框图；
图3是根据本发明实施例的云端服务器的结构框图；
图4是根据本发明实施例的智能家居系统的处理流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
发明人考虑到3D技术目前有了长足的发展，3D建模的成像效果也越来越好，可以将3D建模应用到智能家居系统中，即，通过3D建模技术建立出室内的3D模型图，然后在3D模型图的基础上进行家居设备的控制，从而使得可以实现对不同家庭的个性化控制，可以很好地提高用户体验。具体的，所谓的3D建模是指利用三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。
具体实施时，可以利用3D建模技术将用户真实的家庭场景导入用户界面中，按房间的不同，将每个房间作为一个子界面，用户可以在对模拟的房间界面操作房间内的电器和智能家居设备。
在本例中，提供了一种智能家居系统，如图1所示，该系统主要包括：用户终端101、云端服务器102、和传感器组103，其中：
用户终端101，用于将待建模家庭的室内场景素材上传至云端服务器102；
云端服务器102，用于根据室内场景素材进行三维建模，形成所述待建模家庭的室内场景模拟图，并采用图像识别方法识别出所述室内场景模拟图中各个家居设备的名称，并在所述室内场景模拟图对各个家居设备的名称进行文字标注；
传感器组103，用于感应所述待模拟家庭中各个房间的指标参数的参数值，并将感应到的指标参数的参数值上传至云端服务器102，并通过云端服务器102在所述室内场景模拟图中进行标识。
具体的，如图2所示，上述用户终端101可以包括：
1)图像获取模块1011，用于通过摄像头获取用户家庭的视频或照片，该摄像头可以是安装在手持的用户设备上的摄像头，例如：手机上的摄像头，平板电脑上的摄像头等，也可以是直接安装在家里的摄像头，用户端在获取视频或照片后，可以通过有线方式或无线方式连入互联网；具体的，可以采用以下方式之一获取用户家庭的视频或图片数据：用户家庭中安装了联网的摄像头设备(例如：安装在客厅)，云端服务器可接收到摄像头经由网络传来的客厅视频数据；或者是，用户可用联网终端手动拍摄各房间的视频或照片，通过界面软件上传至云端服务器；
2)数据传输模块1012，通过有线、无线(例如：WiFi、3G/4G)方式将图像数据、设备配对及设置数据以及设备控制数据等传输至云端服务器102，传输协议可以通过现有技术实现，包括但不限于：超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol,，HTTP)、实时传输协议(Real-time Transport Protocol，RTP)、实时流协议(Real-time StreamingProtocol，RTSP)等；
3)用户操作模块1013，通常是安装在用户终端上的软件应用，也可以是通过浏览器打开的Web应用，主要用于对智能家居设备进行配对、控制、管理(例如：设置家居设备名称，设置家居设备所在的房间等)操作。
如图3所示，云端服务器102可以包括：
1)图像处理模块1021，用于对用户终端上传的视频或照片等图像数据进行分析，以进行3D建模，然后再对建模生成的场景中的智能家居设备进行图像识别，以确定出各个智能家居设备的名称，具体的建模技术和图像识别技术都可以采用现有技术完成；
2)数据存储模块1022，用于集中存储建模生成的3D模型，以及识别出的模型中各个智能家居设备的名称、以及用户设置的设备的名称、设备的配对信息以及设备所在房间位置等数据，其中，所述设置的配对信息可以是：设备的ID、设备名称以及设备所在房间之间的匹配，例如，可以将这些信息做成一个表格，表格中记录有每个设备ID与设备名称以及所在房间之间的对应的关系，如果设备名称或者是所在房间发生了改变，就随即更改这个表格，以实现设备与其配对信息的匹配。上述设备所在房间的信息可以是用户输入的，例如：设备ID为12345的设备，设备名称为冰箱，所在房间为厨房，所在具体的位置坐标为(10,11)，这种可以按照用户的喜好或者设置进行调整和设置；
3)数据传输模块1023，具体用于有线网络、WiFi或3G/4G无线网络等将建模生成的家庭场景数据、设备识别名称数据等传输给用户终端进行显示。
即，在上述智能家居系统中包含有：云服务器端和用户终端，将是视频和图像数据通过网络上传至云服务器端后，利用3D建模软件构建用户家庭场景，该场景可通过联网终端上的界面软件与用户互动，具体的可以通过云服务集群构建3D模型，这种可以有效提高3D建模的效率。
因为在用户终端需要实现存储和显示的功能，因此，在用户终端101在硬件层面还设置有：存储器，用于从云端服务器102上下载所述室内场景模拟图；显示器，用于将所述室内场景模拟图展示给用户，供用户调整和使用。为了实现对用户指令的处理，在硬件层面，用户终端101中还设置有：输入装置，用于接收输入的所述室内场景模拟图中的家居设备的名称；处理器，用于用接收的家居设备的名称替代当前所述设备场景模拟图中标识的该家居设备的名称。具体的，用户终端101也可以将获取的修改后的家居设备名称上传至云端服务器102，由云端服务器在室内场景模拟图进行调整和修正，具体采用何种方式可以按照需要选择，本申请对此不作限定。
即，在具体实现的过程中，在云服务器端完成3D建模后，通过图像识别技术识别出各个智能家居设备的名称后，有可以存在识别结果不准确的问题，因此，在本例中，还可以提供用户对识别出的智能家居设备的名称进行人为修改的接口，用户可以通过终端上的操作界面对标识的设备名称进行确认或者修改，从而有效提高设备标识名称的准确性。
获取修正的家居设备的名称的方式也有多种，例如：可以通过扫描该家居设备的条码(例如：条形码、二维码等)以获取该家居设备的名称，也可以是直接接收用户文字输入的该家居设备的名称，然而值得注意的是，上述内容中所列举的几种获取家居设备名称的方式仅是为了更好地说明本发明，还可以采用其它的获取方式，本申请对此不做限定，在实际操作的时候，可以按照需要选择。
场景上的智能家居设备和实际家庭中的智能家居设备的配对可有多种方式，此处所提及的配对主要指的是软件操作界面上的设备显示与实际设备的匹配，只有实现正确的配对后，在软件上对某个设备进行操作，才能对应到实体设备的准确响应。比如，在场景上选中某个设备，可直接输入该设备的唯一标识码进行配对。或者在场景上选中某个设备，通过搜索家庭内可配对的设备(可通过WiFi，蓝牙，Zigbee等无线技术)，选中相应的设备进行配对。或者在场景上选中某个设备后，扫描实际设备的条形码或二维码进行配对。配对好的设备状态可在界面软件的场景中进行更新，可通过界面软件对配对好的设备进行控制。
在建立好3D模型，同时标注好每个家居设备的名称中，用户可以通过操作终端上的界面，进入某个房间的子场景页面，然后通过鼠标拖动或点击触摸屏等方式进行移动，以便在所见区域内显示房间的不同位置，例如可以显示该房间的一面墙等等，同时可以对局部进行放大或缩小显示。在显示的房间场景中还可以模拟真实情况中的控制操作，例如：如果用户想进入客厅开一盏灯，那么可以选中客厅场景，找到客厅中灯的开关所在的位置对应于客厅场景中的位置，然后对该开关进行操作，以达到控制灯的目的。
通过上述这种方式，用户可以更为直观地对智能家居系统进行管理和控制，由用户家庭建模形成的虚拟场景为用户提供了个性化的操作界面，使得操作更有身临其境的感觉，用户体验效果更好。
考虑到了现在空气环境、房间舒适度等也是人们在家里生活的重要考虑因素，在本例中，发明人想到还可以在3D建模的模型中显示房间的各种软指标，例如：安全指数、空气质量、舒适度、节能用电等方面的信息。具体的，可以为上述的各个软指标建立不同的等级，用不同颜色进行标识，这样用户根据区域内显示的颜色就可以实现对室内各种指标的判断，为了实现对这些软指标的监控和感应，可以在室内设置各种传感器，通过传感器对各种指标进行实时监测。
在具体实现的时候，即用户终端接收用户触发显示指定区域内的指标参数的指令，并将该指令上传至云端服务器，云端服务器响应于该指令，在室内场景模拟图中该指定区域对应的区域内填充与该指定区域当前的指标参数的参数值匹配的颜色，并将填充颜色后的室内场景模拟图传输至所述用户终端进行显示。云端服务器具体用于按照当前的指标参数的参数值所对应的等级进行颜色填充，不同的颜色对应不同的等级。
以空气质量为例进行说明，可以在房间内设置以下几种传感器：甲醛传感器、二氧化碳传感器、PM2.5传感器，云端服务器收集到各种空气质量传感器上传的空气质量数据后，对其进行评估，例如：甲醛含量小于0.08ppm为最健康，其次是0.08ppm至0.4ppm，最不健康为大于0.4ppm；二氧化碳含量小于1000ppm为最健康，其次是1000ppm至10000ppm，最不健康为大于10000ppm；PM2.5含量小于75ug/m3为最健康，其次为75至115ug/m3，最不健康为大于115ug/m3。如果以上几项空气传感器数据都为最健康状态，则可以确定该房间的空气质量指数为最健康，可以在家庭布局图的该房间区域采用绿色半透明进行标注，如果有一项为最不健康，则可以确定该房间的空气质量指数为最不健康，可以在家庭布局图的该房间区域采用红色半透明进行标注，对于其它情况，则可以确定该房间的控制质量指数适中，可以在家庭布局图的该房间区域采用黄色半透明进行标注。在以上内容中是以空气质量为例进行的说明，对于安全性、舒适度、节能等方面也可用类似的方法评测出各房间的安全性、舒适度、节能指数等指标，然后在家庭布局图上用不同颜色进行标注，使得用户可以快速知道家里各种情况。当然，值得注意的是，此处并非将各个方面的指标情况都用不同颜色显示在同一个家庭布局图上，而是用户可选择空气质量、安全性、舒适度、节能等不同方面分别进行查看。具体实现时候可以是云端服务器接收到显示指令后，在云端生成最终带有相应颜色标注的家庭布局图，然后将其传至用户终端进行显示。
如图4所示是基于本发明实施例所提供的智能家居系统进行智能控制的具体操作流程，客户端打开应用程序，获取视频或者照片数据，然后确认数据传输至云端(即云端服务器)，在确定已上传的情况下，进行图像建模和识别处理，将建模和识别结果数据进行存储，然后将建模和识别结构数据回传至客户端(即用户终端)，如果有需要，则更改设备识别名称，进行设备配对以及场景位置设置，将设备名称、设备配对以及位置信息传输至云端进行存储，用户在应用程序上对设备进行控制操作，将控制指令传输至云端，云端将指令发送至相应的设备，设备相应操作指令。
在上述实施例中，提供了一种智能家居系统，包括用户终端、云端服务器和传感器组，通过3D建模形成室内场景模拟图，使得所建立的室内场景模型与真实的家庭场景相同，基于此进行智能家居系统的使用和控制可以有效解决现有技术中智能家居系统无法针对不同家庭实现个性化真实化的控制的技术问题，使得智能家居系统的用户界面不再是同一的类表形式，可以更为贴切地对不同用户家庭提供个性化的界面，同时通过传感器组的设置可以在室内场景模拟图中标识各个房间的指标参数的参数值，使得用户可以简单有效地了解到当前的房间状况，提高了用户体验。
在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能家居系统，其特征在于，包括：用户终端、云端服务器、和传感器组，其中：
所述用户终端，用于将待建模家庭的室内场景素材上传至所述云端服务器；
所述云端服务器，用于根据所述室内场景素材进行三维建模，形成所述待建模家庭的室内场景模拟图，并采用图像识别方法识别出所述室内场景模拟图中各个家居设备的名称，并在所述室内场景模拟图对各个家居设备的名称进行文字标注；
所述传感器组，用于感应所述待建模家庭中各个房间的指标参数的参数值，并将感应到的指标参数的参数值上传至所述云端服务器，并通过所述云端服务器在所述室内场景模拟图中进行标识；
所述云端服务器还用于集中存储识别出的模型中各个智能家居设备的名称、以及用户设置的设备的名称、设备的配对信息以及设备所在房间位置，其中，所述设置的配对信息包括：设备的ID、设备名称以及设备所在房间之间的匹配。
2.如权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述用户终端中还设置有：
存储器，用于存储从所述云端服务器上下载所述室内场景模拟图；
显示器，用于将所述室内场景模拟图展示给用户，供用户调整和使用。
3.如权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于，所述用户终端还包括：
输入装置，用于接收输入的所述室内场景模拟图中的家居设备的名称；
处理器，用于用接收的家居设备的名称替代当前所述设备场景模拟图中标识的该家居设备的名称。
4.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于：
所述用户终端，还用于将接收到的用户输入的对家居设备的控制指令上传至所述云端服务器；
所述云端服务器，用于响应于所述控制指令，对该控制指令指示的家居设备进行控制。
5.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述输入装置具体用于扫描该家居设备的条码以获取该家居设备的名称，或者接收用户文字输入的该家居设备的名称。
6.如权利要求5所述的智能家居系统，其特征在于，所述条码包括：条形码，和/或二维码。
7.如权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于：
所述用户终端，还用于接收用户触发显示指定区域内的指标参数的指令，并将该指令上传至所述云端服务器；
所述云端服务器，还用于响应于所述指令，在室内场景模拟图中该指定区域对应的区域内填充与该指定区域当前的指标参数的参数值匹配的颜色，并将填充颜色后的室内场景模拟图传输至所述用户终端进行显示。
8.如权利要求7所述的智能家居系统，其特征在于，所述云端服务器具体用于按照当前的指标参数的参数值所对应的等级进行颜色填充，不同的颜色对应不同的等级。
9.如权利要求1至8中任一项所述的智能家居系统，其特征在于，所述传感器组包括以下传感器中的至少一种：温度传感器、空气质量传感器、舒适度传感器、节能指数传感器。
10.如权利要求1至8中任一项所述的智能家居系统，其特征在于，所述用户终端与所述云端服务器通过以下方式之一进行数据传输：有线、WIFI、3G、或4G。
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