CN107479393A - 一种基于大数据的智能家居系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于大数据的智能家居系统,包括数据采集模块、用户行为采集模块、大数据服务器、智能控制模块、无线通信模块、智能家居设备和警报模块。本申请可以使用户可以通过智能控制模块实时控制智能家居设备的运行;当用户不在家中时,可以通过用户行为采集模块和大数据服务器对当前用户位置和用户状态进行用户行为预测,根据预测结果自动控制智能家居设备的运行。用户还可以通过在大数据服务器中进行相应的预先设置,使在环境忽然发生变化时对智能家居设备进行自动控制。并且通过本发明所述系统,可以对多用户的行为进行预测,并根据用户行为预测结果自动发出相应的控制指令,达到了真正意义上的智能化。

Description

一种基于大数据的智能家居系统
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域,具体说是一种基于大数据的智能家居系统。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高,人们对生活的品质和生活环境的智能化要求越来越高,各种家电设备广泛地走进了人们的生活,成为人们日常生活中必不可少的部分。而智能家居越来越受到人们的欢迎,也为人们的生活带来了诸多便利。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至为各种能源费用节约资金。
但是,现有技术中还不能很好的体现其智能所在,大部分的智能家居只是简单的将传感器、控制器与家电设备连接起来,整个智能家居系统的控制还需要人为进行操作,没有达到真正意义上的“智能”,这在一定程度上限制了智能家居的发展。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种基于大数据的智能家居系统,以解决现有技术中存在的问题。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种基于大数据的智能家居系统,包括数据采集模块、用户行为采集模块、大数据服务器、智能控制模块、无线通信模块、智能家居设备和警报模块;
所述数据采集模块用于采集环境监测信息和智能家居设备的运行信息,并将环境监测信息和智能家居设备的运行信息发送给大数据服务器;
所述用户行为采集模块用于获取当前用户位置信息和用户状态信息,并将获取的信息发送给大数据服务器;
所述大数据服务器用于存储环境监测信息、智能家居设备的运行信息和用户的历史行为数据,并将环境监测信息和智能家居设备的运行信息通过无线通信模块发送给智能控制模块;同时根据接收的用户位置信息和用户状态信息进行用户行为预测,并根据用户行为预测结果通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令;
所述大数据服务器包括设置模块,用户通过设置模块可以根据需求预先设置相应的控制指令;
所述智能控制模块用于用户查看环境监测信息和智能家居设备的运行信息,并根据需求通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令;所述智能家居设备根据接收到的控制指令执行相应操作;
所述数据采集模块和用户行为采集模块均与大数据服务器连接,大数据服务器通过无线通信模块与智能家居设备、智能控制模块和警报模块连接,智能控制模块通过无线通信模块与智能家居设备和警报模块连接。
在上述方案的基础上,所述数据采集模块包括摄像头、温度传感器、湿度传感器、红外传感器、可燃气体探测器、烟雾探测器和空气质量探测器等。
在上述方案的基础上,所述智能家居设备的运行信息包括智能家居设备的开启/关闭、智能家居设备的温度信息和湿度等信息。
在上述方案的基础上,所述环境监测信息包括摄像头获取的摄像画面、温度、湿度、入侵信息、可燃气体浓度、烟雾浓度和空气质量等信息。
在上述方案的基础上,所述智能控制模块包括移动终端和控制设备;所述移动终端包括手机和平板电脑;所述控制设备包括无线遥控器。
在上述方案的基础上,所述无线通信模块包括网关和无线路由器。
在上述方案的基础上,大数据服务器对接收的环境监测信息和智能家居设备的运行信息进行监控,当出现异常或监控到有人非法入侵时,大数据服务器通过无线通信模块向警报模块发出指令,警报模块根据指令发出警报。
在上述方案的基础上,大数据服务器还包括用户行为存储模块、特征提取模块、用户行为分析模块和用户行为预测模块;所述用户行为存储模块用于存储用户的历史行为数据。
在上述方案的基础上,所述用户行为预测的具体过程为:
步骤1.大数据服务器根据用户的历史行为数据,通过特征提取模块对用户的历史行为数据进行特征提取分析,提取用户行为特征;
步骤2.基于用户行为特征,用户行为分析模块对当前用户位置信息和用户状态信息进行分析,从历史行为数据中筛选与当前用户行为相匹配的历史行为数据;
步骤3.基于用户的历史行为数据的时域特征,用户行为预测模块预测用户的下一个行为,并发出相应的控制指令。
在上述方案的基础上,所述特征提取模块采用Fuzzy和XSOM聚类算法对用户的历史行为数据进行特征提取分析;所述用户行为预测模块中采用耦合隐马尔科夫模型+交互顶点的方式对多用户的下一个行为进行预测,并根据用户行为预测结果通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令。
本发明所述的一种基于大数据的智能家居系统,使用户可以通过智能控制模块实时控制智能家居设备的运行;当用户不在家中时,还可以通过用户行为采集模块和大数据服务器对当前用户位置和用户状态进行用户行为预测,根据预测结果自动控制智能家居设备的运行。并且用户通过在大数据服务器中进行相应的预先设置,使在环境忽然发生变化时对智能家居设备进行自动控制。并且通过本发明所述系统,用户可以通过移动终端实现远程查看家中的情况,并对家中的智能家居设备进行控制。本申请所述用户行为预测模块中采用耦合隐马尔科夫模型+交互顶点的方式来预测用户的下一个行为,并且该方式可以对多用户的行为进行预测,更适于同一家庭中的多人使用。
附图说明
本发明有如下附图:
图1本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,本发明所述的一种基于大数据的智能家居系统,包括数据采集模块、用户行为采集模块、大数据服务器、智能控制模块、无线通信模块、智能家居设备和警报模块;
所述数据采集模块用于采集环境监测信息和智能家居设备的运行信息,并将环境监测信息和智能家居设备的运行信息发送给大数据服务器;
所述用户行为采集模块用于获取当前用户位置信息和用户状态信息,并将获取的信息发送给大数据服务器;
所述大数据服务器用于存储环境监测信息、智能家居设备的运行信息和用户的历史行为数据,并将环境监测信息和智能家居设备的运行信息通过无线通信模块发送给智能控制模块;同时根据接收的用户位置信息和用户状态信息进行用户行为预测,并根据用户行为预测结果通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令;
所述大数据服务器包括设置模块,用户通过设置模块可以根据需求预先设置相应的控制指令;
所述智能控制模块用于用户查看环境监测信息和智能家居设备的运行信息,并根据需求通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令;所述智能家居设备根据接收到的控制指令执行相应操作;
所述数据采集模块和用户行为采集模块均与大数据服务器连接,大数据服务器通过无线通信模块与智能家居设备、智能控制模块和警报模块连接,智能控制模块通过无线通信模块与智能家居设备和警报模块连接。
在上述方案的基础上,所述数据采集模块包括摄像头、温度传感器、湿度传感器、红外传感器、可燃气体探测器、烟雾探测器和空气质量探测器等。
在上述方案的基础上,所述智能家居设备的运行信息包括智能家居设备的开启/关闭、智能家居设备的温度信息和湿度等信息。
在上述方案的基础上,所述环境监测信息包括通过摄像头获取的摄像画面、通过温度传感器获取的温度、通过湿度传感器获取的湿度、通过红外传感器获取的入侵信息、通过可燃气体探测器获取的可燃气体浓度、通过烟雾探测器获取的烟雾浓度和通过控制指令探测器获取的空气质量等信息。
在上述方案的基础上,所述智能控制模块包括移动终端和控制设备;所述移动终端包括手机和平板电脑;所述控制设备包括无线遥控器。
在上述方案的基础上,所述无线通信模块包括网关和无线路由器。
在上述方案的基础上,大数据服务器对接收的环境监测信息和智能家居设备的运行信息进行监控,当出现异常或监控到有人非法入侵时,大数据服务器通过无线通信模块向警报模块发出指令,警报模块根据指令发出警报。
在上述方案的基础上,大数据服务器还包括用户行为存储模块、特征提取模块、用户行为分析模块和用户行为预测模块;所述用户行为存储模块用于存储用户的历史行为数据。
在上述方案的基础上,所述用户行为预测的具体过程为:
步骤1.大数据服务器根据用户的历史行为数据,通过特征提取模块对用户的历史行为数据进行特征提取分析,提取用户行为特征;
步骤2.基于用户行为特征,用户行为分析模块对当前用户位置信息和用户状态信息进行分析,从历史行为数据中筛选与当前用户行为相匹配的历史行为数据;
步骤3.基于用户的历史行为数据的时域特征,用户行为预测模块预测用户的下一个行为,并发出相应的控制指令。
在上述方案的基础上,所述特征提取模块采用Fuzzy和XSOM聚类算法对用户的历史行为数据进行特征提取分析;所述用户行为预测模块中采用耦合隐马尔科夫模型+交互顶点的方式对多用户的下一个行为进行预测,并根据用户行为预测结果通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令。
本发明所述的一种基于大数据的智能家居系统,用户在家中时,可以通过智能控制模块实时控制智能家居设备的运行;当用户不在家中时,可以通过智能控制模块实时控制智能家居设备的运行,也可以通过用户行为采集模块和大数据服务器对当前用户位置和用户状态进行用户行为预测,根据预测结果自动控制智能家居设备的运行。用户还可以通过在大数据服务器中进行相应的预先设置,使在环境忽然发生变化时对智能家居设备进行自动控制。警报模块可以接收大数据服务器的报警信息并发出警报,让家庭受到全方位的保护。并且通过本发明所述系统,用户可以通过移动终端实现远程查看家中的情况,并对家中的智能家居设备进行控制。本申请所述用户行为预测模块中采用耦合隐马尔科夫模型+交互顶点的方式来预测用户的下一个行为,并且该方式可以对多用户的行为进行预测,更适于同一家庭中的多人使用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,可轻易想到的变化或替换,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该以权利要求的保护范围为准。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种基于大数据的智能家居系统,其特征在于:包括数据采集模块、用户行为采集模块、大数据服务器、智能控制模块、无线通信模块、智能家居设备和警报模块;
所述数据采集模块用于采集环境监测信息和智能家居设备的运行信息,并将环境监测信息和智能家居设备的运行信息发送给大数据服务器;
所述用户行为采集模块用于获取当前用户位置信息和用户状态信息,并将获取的信息发送给大数据服务器;
所述大数据服务器用于存储环境监测信息、智能家居设备的运行信息和用户的历史行为数据,并将环境监测信息和智能家居设备的运行信息通过无线通信模块发送给智能控制模块;同时根据接收的用户位置信息和用户状态信息进行用户行为预测,并根据用户行为预测结果通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令;
所述大数据服务器包括设置模块,用户根据需求通过设置模块预先设置相应的控制指令;
所述智能控制模块用于用户查看环境监测信息和智能家居设备的运行信息,并根据需求通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令;所述智能家居设备根据接收到的控制指令执行相应操作;
所述数据采集模块和用户行为采集模块均与大数据服务器连接,大数据服务器通过无线通信模块与智能家居设备、智能控制模块和警报模块连接,智能控制模块通过无线通信模块与智能家居设备和警报模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:所述数据采集模块包括摄像头、温度传感器、湿度传感器、红外传感器、可燃气体探测器、烟雾探测器和空气质量探测器。
3.根据权利要求2所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:所述环境监测信息包括摄像头获取的摄像画面、温度、湿度、入侵信息、可燃气体浓度、烟雾浓度和空气质量信息。
4.根据权利要求1所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:所述智能家居设备的运行信息包括智能家居设备的开启/关闭、智能家居设备的温度信息和湿度信息。
5.根据权利要求1所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:所述智能控制模块包括移动终端和控制设备;所述移动终端包括手机和平板电脑;所述控制设备包括无线遥控器。
6.根据权利要求1所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:所述无线通信模块包括网关和无线路由器。
7.根据权利要求1所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:大数据服务器对接收的环境监测信息和智能家居设备的运行信息进行监控,当出现异常或监控到有人非法入侵时,大数据服务器通过无线通信模块向警报模块发出指令,警报模块根据指令发出警报。
8.根据权利要求1所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:大数据服务器还包括用户行为存储模块、特征提取模块、用户行为分析模块和用户行为预测模块;所述用户行为存储模块用于存储用户的历史行为数据。
9.根据权利要求8所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:所述用户行为预测的具体过程为:
步骤1.大数据服务器根据用户的历史行为数据,通过特征提取模块对用户的历史行为数据进行特征提取分析,提取用户行为特征;
步骤2.基于用户行为特征,用户行为分析模块对当前用户位置信息和用户状态信息进行分析,从历史行为数据中筛选与当前用户行为相匹配的历史行为数据;
步骤3.基于用户的历史行为数据的时域特征,用户行为预测模块预测用户的下一个行为,并发出相应的控制指令。
10.根据权利要求9所述的基于大数据的智能家居系统,其特征在于:所述特征提取模块采用Fuzzy和XSOM聚类算法对用户的历史行为数据进行特征提取分析;
所述用户行为预测模块中采用耦合隐马尔科夫模型+交互顶点的方式对多用户的下一个行为进行预测,并根据用户行为预测结果通过无线通信模块向智能家居设备发出控制指令。
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