CN106603353A - 使用大数据模式分析的智能场景管理的方法 - Google Patents

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Abstract

使用大数据模式分析的智能场景管理的方法。一种自动化系统，包括传感器，所述传感器检测受保护区域内的威胁；在自动化系统的存储器内定义的多个预期事件，每个事件至少包括受保护区域的环境中的物理变化、该物理变化的执行时间以及引起物理变化的对应的致动器；该自动化系统的处理器，其在该多个事件中的每个时定期地激活该对应的致动器；处理器，其监视该多个传感器中的每个以用于由经授权的人类用户激活并且将每个激活的记录保存至云存储器；以及云处理器，其在时间段上监视每个传感器的所保存的激活记录、确定所保存的激活和多个事件之间的差异，并且基于所确定的差异来修改所述多个事件。

Description

使用大数据模式分析的智能场景管理的方法
技术领域
本申请涉及家庭自动化系统，并且更特别地涉及安全系统。
背景技术
使人们的家庭自动化的系统是已知的。通过日落时自动打开它们的灯、房主工作之后到家之前激活HVAC系统和/或在家庭内提供安全，此类系统可以被用来简化住在其家庭内的人们的生活。
家庭自动化系统的安全部分保护受保护的家庭区域内的人和财产。此类系统通常基于检测区域内的威胁的一个或多个传感器的使用。
对人和财产的威胁可源自于任何数目的不同的源。例如，火灾可杀死或伤害已变得被火灾困在家中的居住者。类似地，来自火灾的一氧化碳可杀死处在其睡眠中的人们。
替代地，未经授权的入侵者(例如盗贼)可对区域内的财产呈现威胁。还已知入侵者伤害或杀死居住在区域内的人。
在大多数情况下，威胁检测器被连接至本地控制面板。如果经由传感器中的一个检测到威胁，则控制面板可发出本地听得见的警报。控制面板还可以发送信号至中央监视站。
虽然传统的家庭自动化系统工作得很好，但是如果房主的安排改变，则对自动化特征重新编程有时是困难或不方便的。因此，存在对用于简化家庭自动化系统的自动化特征的使用的更好的方法及装置的需要。
附图说明
图1图示出根据本文的家庭自动化系统的框图；
图2图示出图1的系统的信息流，以及
图3图示出可以由图1的系统使用的一组步骤。
具体实施方式
虽然所公开的实施例可以采用许多不同的形式，但是其特定的实施例在图中被示出并且将在本文被详细地描述，并且理解到本公开被视为是其原理的举例说明以及实施其的最佳模式，并且并非旨在将本申请或权利要求限制到所示出的特定实施例。替代地，该家庭自动化系统可被视为是安全系统的一部分。
图1描绘了根据所示的实施例一般性地示出的家庭自动化系统10。安全系统12可以形成家庭自动化系统的一部分。
安全系统可以包括多个传感器14、16，其检测受保护地理区域(例如家庭)18内的威胁。传感器可采用多个不同形式中的任何形式来被具体实施。例如，传感器中的至少一些可以是限制开关，其被放置在提供进入受保护区域的入口和来自受保护区域的出口的门和/或窗上。传感器中的其它传感器可以是放置在空间的内部内的被动红外(PIR)检测器，以便检测已能够规避(circumvent)沿着外围定位的传感器的入侵者。传感器中的另外其它传感器可以是具有运动检测能力的闭路电视(CCTV)摄像机。
传感器中的其它传感器可以是环境检测器。例如，这些传感器可以检测火灾、烟雾或天然气。
传感器可以被控制面板20监视。在激活传感器中的一个时，控制面板可以发送警报消息到中央监视站22。中央监视站可以通过召集适当的帮助(例如，警察，消防部门等)进行响应。
家庭自动化(和安全系统)可以经由用户接口24来控制。为了装备(arm)安全系统，经授权的人类用户可通过键盘26输入个人识别号(PIN)和功能键来对该系统进行装备和/或解除装备。可在显示器28上示出状态信息。
家庭自动化系统内可以包括一个或多个致动器30、32。致动器可以控制受保护区域的环境方面。例如，致动器中的一些可对灯进行激活和解激活。致动器中的其它致动器可以控制加热、通风和空调(HVAC)单元。又一些致动器可以对家庭娱乐系统进行激活和解激活。
可以经由用户接口和控制面板来控制致动器。在这点上，致动器可被用户接口或经由一个或多个定时器和控制面板内相关联的控制模块来直接被控制。
家庭自动化系统还可以包括经由因特网42连接到家庭自动化系统的云监视和控制系统40。所述云系统监视安全系统并且基于检测到的受保护区域的经授权的人类用户的活动来动态地修改致动器的控制。
包括在控制面板内的用户接口、致动器和传感器中的每个以及云系统可以是实现本文所描述的功能的控制电路。控制电路可以包括一个或多个处理器装置(处理器)44、46，每个在从非临时计算机可读介质(存储器)52加载的一个或多个计算机程序48、50的控制下操作。如本文所使用的，对由计算机程序执行的步骤的参考也是对执行那个步骤的处理器的参考。
例如，状态处理器可针对来自用户的指令监视用户接口。例如，在输入装备命令时，该状态处理器可进入装备状态(armed station)。在输入PIN和解除装备命令时，状态处理器可进入解除装备状态。
类似地，警报处理器可监视状态处理器和传感器。在装备状态中，警报处理器可针对威胁监视传感器。在检测到威胁时，警报处理器可构成至少包括系统的标识符的警报消息(例如，地址、账号、传感器的类型的标识符、传感器的标识符、受保护区域内传感器的位置以及时间)。
一个或多个自动化处理器可经由对应的致动器文件52、54来控制致动器。每个致动器文件可以包含对应致动器的标识符和用于激活该致动器以及用于对该致动器解激活的对应事件。该事件可以是日、周或月的时间或一些其它事件。
致动器文件可以经由通过用户接口输入或由云系统提供的信息来创建。例如，用户可输入受保护区域的特定房间或区域内灯的致动器的标识符以及对灯进行激活和解激活的时间。激活的时间可以是用户每天从工作返回的时间。解激活的时间可以是用户上床的正常时间。
另一致动器文件可以与家庭的HVAC系统相关联。致动器可以晚上当用户从工作返回时激活HVAC系统并且早上当用户离开以进行工作时解激活HVAC系统。替代地，致动器可以是恒温器，其当用户离开以进行工作时降低恒温器用于加热的设置点或者当用户早上离开以进行工作时升高空调的设置点。
根据图示的实施例，由云处理器56处理由检测到的受保护区域的经授权用户的活动触发的事件，以对受保护区域内的环境的控制进行修改或补充(supplement)。在这点上，基于被激活的致动器的编号(number)和类型，致动器的激活创建不同的环境场景。一般来说，自动化处理器在致动器文件的控制下进行操作，以创建期望的环境场景(例如，在下午6点打开灯等)。在这点上，致动器文件识别致动器和如何使用那个致动器。
为了修改和创建致动器文件，可以由监视处理器检测受保护区域内的事件并且通过因特网将其保存到云存储器58中。可以经由传感器或者经由控制面板来检测事件。在这点上，控制面板在一些情况下可作为传感器来操作以检测用户活动。例如，在装备的状态中，当经授权的用户回家并且输入他/她的PIN和解除装备键时，该面板被用来感测经授权用户至受保护区域的返回。监视处理器以类似于任何其它传感器事件的方式检测此事件并且将该事件的记录保存到云存储器中。
类似地，在解除装备的状态中，威胁传感器未被用于检测威胁。在解除装备的状态中，威胁传感器可以被用来检测由受保护区域的经授权用户触发的事件。例如，每次用户开门或进入特定房间时，由监视处理器激活并检测限制开关或运动检测器。在检测到该事件时，将事件的记录保存到云存储器。
云处理器从云存储器取回检测到的事件，并且在预定时间段上开始处理该数据以用于重复建议修改现有环境场景或创建新场景的事件。例如，经授权用户每次下班回家时，输入解除装备指令的时间可以被记录并与其它工作日输入的解除装备命令的时间相比较。在一些时间段上(例如，周、月等)确定输入解除装备命令的日的平均时间。将输入解除装备命令的平均时间与致动器文件的内容相比较。例如，如果致动器文件由用户编程以在下午5点激活空调单元并且输入解除装备命令的平均时间是下午6点，则云处理器确定控制空调激活时间的致动器文件应该从下午5点变成下午6点。
为了实现此变化，云处理器或关联处理器生成在用户接口上呈现给用户的改变请求。如果用户接受改变，则改变处理器改变致动器文件以反映空调的下午6点激活时间。
在另一示例中，经授权的用户可以在平日期间呆在家中，并且安全系统处于警报保持状态中。在这种情况下，安全系统仅监视沿着受保护区域外围的传感器。在此情形中，监视处理器可以检测受保护区域内部内的经授权用户的正常活动。例如，如果用户是早起者并且每天早上在特定时间激活特定灯，则在一些适当的时间段上确定该激活的平均时间。然后云处理器针对对应于此检测的事件(即，该特定的灯的激活)的活动而搜索致动器文件。如果不能找到此致动器的对应文件，则云处理器创建新的致动器文件以用于在所确定的平均时间下激活灯。
一般来说，先前的安全产品已包括生命安全特征，并且在一些情况下，还已支持包括家庭自动化特征(例如照明控制、恒温器控制、垂直百叶窗控制等)的其它生活方式特征，以用于智能能量利用和用于增强用户舒适和方便。由通过用户接口提供的静态场景配置特征来处理这些种类的家庭自动化特征。这种情况下的静态场景意味着每天以同样方式发生的事情(例如，下午5点打开灯和下午6点关掉灯)。然而静态场景具有多个限制。例如，在初始安装或更新之前，安装者不得不理解房屋内用户的要求的整个范围(例如，期望事件计时、使用所要求的期望事件动作等)。如果在期望事件计时或者更新之间的期望事件动作中存在变化，则要求安装者或用户每次存在变化时通过控制面板手动地修改静态场景。
静态场景或特征的存在不允许新特征的容易的增加。它们必须被手动地处理。如果证明静态场景配置正确的先决条件然后改变，则可以使得该配置作废。
通过使用来自例如运动传感器和照相机之类的现有输入设备的模式学习来由图1的系统克服这些限制。过去，安全产品中的场景管理已被提供一组计划或期望的事件，其将导致全部被预先配置为静态场景的一组动作。使用图1的系统，通过使用提供的并且因此在云中的存储器内可用的检测到的事件/点数据来理解在预先配置时段期间房屋中的用户活动，智能地修改/增加/删除安全产品中的现有静态场景是可能的。使用大数据分析，基于来自房屋中现有照相机和运动传感器的观察和研究来形成时间段上的用户的活动模式。
使用图1的系统，按照针对预定义时段所观察的用户模式，通过适当地修改和/或删除静态场景的期望事件动作来实现房屋中的智能能量利用是可能的。使用图1的系统，按照针对预定义时段观察的用户模式，通过自动地修改静态场景的期望事件动作来提供更多的舒适和方便给用户是可能的。
使用图1的系统，通过自动地识别在现有静态场景方案(schema)中遗漏的任何新的期望事件动作来提供更多的舒适和方便给用户是可能的。这些可以被提议以用于用户确认并且随后被添加至场景。图1的系统是基于来自安全系统的传感器的数据的大数据模式分析的使用，并且可以将其用于添加/修改/禁用家庭自动化系统的现有静态场景。
例如，图2和3描绘了实现智能场景管理的方法。传感器检测到的事件和受保护房屋内检测到的其它活动被推送到云，并且围绕先前输入的静态场景的上下文在云中进行模式学习。从该数据的学习中导出的模式和从该学习中观察到的偏差将导致用于改变到现有场景和创建新场景的修改和建议。
家庭自动化系统或者安全面板将经常具有多个预先配置的静态场景，以基于预期事件的集合来执行期望的一组动作。在预先配置时段上，将使用来自房屋内的现有照相机和传感器的数据来完成模式学习。在模式学习中，识别多个相关的参考点。首先，识别与现有静态场景相关联的一组用户事件。其次，记录在预先配置时段上一致地观察到的偏差。例如，捕获安全面板的装备和解除装备的实际时间，并且记录来自预先配置的静态场景的任何偏差。基于此学习，所提议的修改被生成并且发送至用户以进行确认。在用户确认时，面板基于模式学习来执行该经修改的场景。
可以添加新的场景到该系统。在房屋中，总是存在在已发生特定用户事件之后由用户手动地输入并且被发现未出现在静态场景列表中的几个期望的事件动作。这些用户事件动作可以由该系统检测并且被提议用于添加至现有场景。
家庭自动化系统和/或安全面板将总是具有多个预先配置的静态场景，其基于预期事件的预定义集合来引起一组动作被执行。在预先配置时段上，在使用房屋中的现有照相机和传感器的情况下完成模式学习。在模式学习中，识别多个点。首先，识别在观察时间上由一个或多个传感器检测到的或者由面板检测到的一组事件并且其不与现有场景中的任何场景直接相关联。其次，识别在观察时间上由面板执行的一组期望动作，其并未直接地与现有场景中的任何场景相关联。基于此模式学习，所提议的经修改的场景被准备并被向用户暗示(intimate)以进行确认。
基于此过程，可以删除或禁用不必要的场景。在此情形中，安全产品最初以被配置和操作的静态场景来操作。在已执行模式学习达预先配置时段之后，该学习将基于学习房屋处发生的事件来揭示由面板执行的一组期望动作并未被需要。
例如，在安装时，游泳池附近的一组灯可被配置成开启达特定时间段。但是，模式学习揭示在该时段期间尚未在该游泳池区域附近观察到运动。因此，模式学习模块将提议从预先配置场景中删除/禁用不必要的事件动作。
该系统还可以改进房屋内的智能能量利用。例如，通过基于家庭中检测的实际使用模式来修改现有场景并且从用户接收允许，可以删除家庭中不必要的事件动作。智能能量利用的模式可由用户以最小投入来在家庭中实现。例如，家庭灯和空调可以被配置成在下午6点开启。但是在使用中，用户实际上在大多数情况下不迟于大约下午8点到家。因此，该系统自动地修改灯和空调时间到下午8点。这样，智能能量利用可以容易且快速地在房屋中被实现。
通过模式学习的结果来改进用户舒适和方便。例如，基于模式学习，新的事件动作可以被提议作为包括现有静态场景的新的致动器文件。这改进了用户舒适和方便。
一般来说，该系统包括自动化系统，其保护受保护的地理区域；该自动化系统的多个传感器，其检测受保护区域内的威胁；该自动化系统的存储器内定义的多个预期事件，每个事件至少包括受保护区域的环境中的物理变化、物理变化的执行时间、以及引起该物理变化的对应致动器；自动化系统的处理器，其在多个事件中的每个时定期地激活对应的致动器；处理器，其监视多个传感器中的每个以用于由经授权的人类用户激活并且将每个激活的记录保存到云存储器；以及云处理器，其在时间段上监视每个传感器的所保存的激活记录，确定所保存的激活和所述多个事件之间的差异，以及基于所确定的差异来修改多个事件。
替代地，该系统包括家庭自动化系统，其使家庭内的多个功能自动化；家庭自动化系统的安全系统，其保护家庭的受保护的地理区域；安全系统的多个传感器，其检测受保护区域内的威胁或者经授权的人类用户的出现，由安全系统的存储器内定义的经授权的人类用户以其它方式控制的多个预期事件，每个事件至少包括受保护区域的环境中的物理变化、物理变化的执行时间、以及引起物理变化的对应致动器；家庭自动化系统的处理器，其在所述多个事件中的每个时定期地激活对应的致动器；处理器，其监视所述多个传感器中的每个以用于由经授权的人类用户的激活并且将每个激活的记录保存到云存储器；以及云处理器，其在时间段上监视每个传感器的所保存的激活记录，确定所保存的激活和所述多个事件之间的差异并且基于所确定的差异来修改所述多个事件。
替代地，该系统包括家庭自动化系统，其使家庭内的多个功能自动化；家庭自动化系统的安全系统，其保护家庭的受保护地理区域；所述安全系统的处理器，其检测与受保护区域内经授权的人类用户的出现相关联的事件并且将每个事件的记录保存到云存储器；至少一个预期事件，其物理地改变保存在安全系统的存储器内的受保护区域的环境的一部分，该至少一个事件至少包括物理变化的预期时间以及引起该物理变化的对应致动器的标识符；家庭自动化系统的处理器，其在至少一个事件时定期地激活该对应的致动器；以及云处理器，其处理在时间段上所保存的记录，确定与人类用户的出现相关联的所保存的记录和所述至少一个预期事件之间的差异，并且基于所确定的差异来修改至少一个预期事件。除了该多个预期事件之外，基于所监视的传感器，云处理器还可以找到全新的模式，云处理器向经授权的人类用户建议该全新的模式以进行考虑，在由人类用户选择时，其导致激活该对应致动器中的至少一些的提议，以用于由人类用户考虑作为所保存的预期事件的激活的补充。
根据前面内容，将观察到的是可以在不脱离本文精神和范围的情况下实现许多变化和修改。要理解，并非旨在或者应该推断关于本文所示特定装置的限制。当然，本文旨在由所附权利要求来覆盖落在权利要求范围内的所有这样的修改。此外，各图中描绘的逻辑流并不要求示出的特定次序或者相继次序来实现期望的结果。可提供其它步骤，或者可从所描述的流中消除步骤，并且可以将其它部件添加到所述实施例或者将其它部件从所述实施例去除。

Claims (10)

1.一种装置，包括：
自动化系统，其保护受保护的地理区域；
该自动化系统的多个传感器，其检测该受保护区域内的威胁；
该自动化系统的存储器内定义的多个预期事件，每个事件至少包括该受保护区域的环境中的物理变化、该物理变化的执行时间以及引起该物理变化的对应的致动器；
该自动化系统的处理器，其在该多个事件中的每个时定期地激活该对应的致动器；
处理器，其监视该多个传感器中的每个以用于由经授权的人类用户激活并且其将每个激活的记录保存至云存储器；
云处理器，其在时间段上监视每个传感器的所保存的激活记录、确定所保存的激活和所述多个事件之间的差异，并且其基于所确定的差异来修改所述多个事件，以及
云处理器，除了多个预期事件之外，所述云处理器还可以基于被监视的传感器的所保存的记录来找到全新的模式，该云处理器向经授权的人类用户建议该全新的模式以用于考虑，在由人类用户选择时，其导致对应致动器中的至少一些的激活的提议，以用于被人类用户考虑作为所保存的预期事件的激活的补充。
2.如权利要求1中所述的装置，其中该多个传感器还包括入侵传感器、火灾检测传感器和气体传感器中的一个或多个。
3.如权利要求2中所述的装置，其中该多个传感器进一步包括运动传感器。
4.如权利要求1中所述的装置，其中该自动化系统进一步包括安全系统。
5.如权利要求1中的所述装置，进一步包括家庭自动化系统的控制面板。
6.如权利要求5中所述的装置，进一步包括处理器，其检测由经授权用户通过该控制面板的个人识别号(PIN)的输入和功能键的激活。
7.如权利要求6中所述的装置，进一步包括处理器，其将该PIN和功能键的记录保存至该云存储器。
8.如权利要求1中所述的装置，其中该多个预期事件进一步包括激活照明、HVAC系统和家庭娱乐系统中的一个或多个。
9.如权利要求1中所述的系统，其中所保存的激活和所述多个事件之间的差异进一步包括用于自动激活受保护区域中的至少一些灯的安排的时间和经授权的人类用户从工作返回的时间的变化。
10.如权利要求1中所述的系统，其中所保存的激活和多个事件之间的差异还包括用于改变受保护区域内的环境温度的安排时间和经授权的人类用户离开以进行工作的时间的变化。
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