CN110673501A - 一种基于人工智能的家居环境控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人工智能的家居环境控制系统，包括控制终端、云服务器、环境监测模块、智能家居设备、家居调控模块和信息处理模块，其中，所述环境监测模块、所述智能家居设备、所述家居调控模块和所述信息处理模块通过无线局域网与所述云服务器相连接，所述云服务器通过通信模块与所述控制终端相连接。有益效果为：室内控制精确和室内调节精确的效果，极大的提高了用户居住时的舒适度，让警报执行终端得到危险信息后能进行工作而发出警报声，从而达到保证室内人员身体健康的效果，确保了居家空间的空气质量安全，让人们能通过控制终端来对信息处理模块进行控制和命令，从而达到高智能化的效果。

Description

一种基于人工智能的家居环境控制系统

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体来说，涉及一种基于人工智能的家居环境控制系统。

背景技术

人工智能”一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的，从那以后，研究者们发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展，人工智能的英文缩写为AI，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等，人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”，人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟，人工智能不是人的智能，但能像人那样思考，也可能超过人的智能。

智能家居是住宅智能化的核心部分，相关技术中，智能家居市场以下特点：产品多，厂家多，但到目前为止还没有形成规模化；且功能单一，即没有将所有的功能进行整合，而且操作繁琐，家居环境管理系统是人们生活居住空间的最基本的一个系统，它包括温度、湿度和空气质量，它不仅决定着居住环境的舒适度，还影响着居住人的身体健康，家居环境系统的设备主要包括制冷制热系统、新风系统和除霾除尘系统，目前的技术存在一下弊端：制冷制热系统、新风系统和除霾除尘系统的设备由不同厂家提供，虽然这些厂家都相应的推出了终端和远程APP控制，但是各自系统都需要一个控制终端进行操作，使用起来较为繁琐，居住空间需要安装一个个控制终端或移动端需要安装不同系统的APP，用户需要花费时间对各分支系统进行调控，用户体验非常差。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于人工智能的家居环境控制系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种基于人工智能的家居环境控制系统，包括控制终端、云服务器、环境监测模块、智能家居设备、家居调控模块和信息处理模块，其中，所述环境监测模块、所述智能家居设备、所述家居调控模块和所述信息处理模块通过无线局域网与所述云服务器相连接，所述云服务器通过通信模块与所述控制终端相连接，所述控制终端为手机和平板电脑，其中，所述环境监测模块包括依次连接的温度检测终端、湿度检测终端、光线检测终端、灰尘含量监控模块和二氧化碳监控模块，所述智能家居设备包括依次连接的照明执行终端、窗帘执行终端、警报执行终端、清洗机器人、空调、电视机、监控摄像头、语音识别模块和智能门；

所述家居调控模块用于对所述环境监测模块参数进行处理，判断所述环境监测模块环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件，当某一家居环境参数不满足预设的家居环境参数条件时，向所述智能家居设备发送控制指令，控制相应的家居设备运作，所述信息处理模块获得所述环境监测模块参数，并发送控制请求至所述云服务器，所述云服务器根据控制请求向所述家居调控模块发送相应的控制指令。

作为优选的，所述温度检测终端、所述湿度检测终端、所述光线检测终端、所述灰尘含量监控模块和所述二氧化碳监控模块均设有通信模块，所述通信模块用于与所述云服务器进行通信。

作为优选的，所述语音识别模块包括依次连接的A/D转换器和语音处理器，所述语音识别模块采用到室内主人的语音命令后能通过A/D转换器而传递给语音处理器，这样就使得所述语音识别模块能将得到的命令信息传递给所述家居调控模块而让所述家居调控模块进行相对应的处理，从而达到能人工智能的将室内各种环境因素进行控制和调节的效果。

作为优选的，所述监控摄像头包括动态捕捉装置和静态感应装置，且所述监控摄像头的内部设有存储装置，所述警报执行终端由蜂鸣器组成，且所述警报执行终端得到危险信息后能进行工作而发出警报声，从而达到保证室内人员身体健康的效果。

作为优选的，通过所述控制终端和所述云服务器的设置，让人们能通过所述控制终端来对所述信息处理模块进行控制和命令，从而达到高智能化的效果。

作为优选的，当环境参数中的一项或多项数据未达到所述信息处理模块的管理策略时，所述家居调控模块向对应的设备下达运行管理策略。

作为优选的，当环境参数中的一项或多项数据达到所述信息处理模块的管理策略时，所述家居调控模块向对应的设备下达关停管理策略。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于人工智能的家居环境控制方法，用于基于人工智能的家居环境控制系统，包括以下步骤：

管理员提供绑定所述控制终端接入本系统并向各家庭成员分配各居住空间和公共区域空间管理权限；

各家庭成员通过控制终端设置其居住空间环境参数；

信息处理模块收集各家庭成员上传至云服务器的生活习惯数据信息和环境参数数据信息；

信息处理模块根据环境监测模块收集的信息通过云服务器向用户居住空间的环境设备下达运行指令；

所述语音识别模块收集环境声音信息，并将声音数据输入到所述语音处理器中；

所述语音处理器将获取到的语音内容先进行声音的频谱转换；

通过上述的频谱转换得到相应的语音特征；将语音特征和关键词列表中的条目进行一一匹配，得到权重值；

进一步比对满足要求的关键词对应的权值，选择权值最高的作为最终识别的结果；

根据识别的结果得到需要执行的指令；

通过信息处理模块传输控制指令，控制设备运行。

作为优选的，所述智能家居设备将各家庭成员到家时间、离家时间的数据信息通过无线局域网上传至云服务器。

作为优选的，所述语音识别模块内设有互动模块，所述互动模块包括语言互动装置和肢体互动装置，所述互动模块的输出端与所述语音处理器的输入端电性连接。

本发明的有益效果为：

一、通过环境监测模块与信息处理模块的配合设计，让数据库能将传递来的各种信息进行对比和传递，使得监控数据能更加客观和精确，从而达到室内控制精确和室内调节精确的效果，极大的提高了用户居住时的舒适度。

二、通过信息处理模块与警报执行终端的配合设计，让警报执行终端得到危险信息后能进行工作而发出警报声，从而达到保证室内人员身体健康的效果，确保了居家空间的空气质量安全。

三、通过云服务器与信息处理模块的配合设计，让人们能通过控制终端来对信息处理模块进行控制和命令，从而达到高智能化的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种基于人工智能的家居环境控制系统的结构示意图之一；

图2是根据本发明实施例的一种基于人工智能的家居环境控制系统的结构示意图之二；

图3是根据本发明实施例的一种基于人工智能的家居环境控制系统中语音识别模块的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种基于人工智能的家居环境控制方法的步骤流程图之一；

图5是根据本发明实施例的一种基于人工智能的家居环境控制控制方法的步骤流程图之二。

图中：

1、控制终端；2、云服务器；3、环境监测模块；4、智能家居设备；5、家居调控模块；6、信息处理模块；7、智能门；8、无线局域网；9、通信模块；10、温度检测终端；11、湿度检测终端；12、光线检测终端；13、灰尘含量监控模块；14、二氧化碳监控模块；15、照明执行终端；16、窗帘执行终端；17、警报执行终端；18、清洗机器人；19、空调；20、电视机；21、监控摄像头；22、语音识别模块；23、A/D转换器；24、语音处理器；25、互动模块。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种基于人工智能的家居环境控制系统。

实施例一；

如图1-5所示，根据本发明实施例的基于人工智能的家居环境控制系统，包括控制终端1、云服务器2、环境监测模块3、智能家居设备4、家居调控模块5和信息处理模块6，其中，所述环境监测模块3、所述智能家居设备4、所述家居调控模块5和所述信息处理模块6通过无线局域网8与所述云服务器2相连接，所述云服务器2通过通信模块9与所述控制终端1相连接，所述控制终端1为手机和平板电脑，其中，所述环境监测模块3包括依次连接的温度检测终端10、湿度检测终端11、光线检测终端12、灰尘含量监控模块13和二氧化碳监控模块14，所述智能家居设备4包括依次连接的照明执行终端15、窗帘执行终端16、警报执行终端17、清洗机器人18、空调19、电视机20、监控摄像头21、语音识别模块22和智能门7；

所述家居调控模块5用于对所述环境监测模块3参数进行处理，判断所述环境监测模块3环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件，当某一家居环境参数不满足预设的家居环境参数条件时，向所述智能家居设备4发送控制指令，控制相应的家居设备运作，所述信息处理模块6获得所述环境监测模块3参数，并发送控制请求至所述云服务器2，所述云服务器2根据控制请求向所述家居调控模块5发送相应的控制指令。

所述温度检测终端10、所述湿度检测终端11、所述光线检测终端12、所述灰尘含量监控模块13和所述二氧化碳监控模块14均设有通信模块，所述通信模块用于与所述云服务器2进行通信。

所述语音识别模块22包括依次连接的A/D转换器23和语音处理器24，所述语音识别模块22采用到室内主人的语音命令后能通过A/D转换器23而传递给语音处理器24，这样就使得所述语音识别模块22能将得到的命令信息传递给所述家居调控模块5而让所述家居调控模块5进行相对应的处理，从而达到能人工智能的将室内各种环境因素进行控制和调节的效果。

所述监控摄像头21包括动态捕捉装置和静态感应装置，且所述监控摄像头21的内部设有存储装置，所述警报执行终端17由蜂鸣器组成，且所述警报执行终端17得到危险信息后能进行工作而发出警报声，从而达到保证室内人员身体健康的效果。

通过所述控制终端1和所述云服务器2的设置，让人们能通过所述控制终端1来对所述信息处理模块6进行控制和命令，从而达到高智能化的效果。

当环境参数中的一项或多项数据未达到所述信息处理模块6的管理策略时，所述家居调控模块5向对应的设备下达运行管理策略。

当环境参数中的一项或多项数据达到所述信息处理模块6的管理策略时，所述家居调控模块5向对应的设备下达关停管理策略。

实施例二；

如图1-5所示，提供了一种基于人工智能的家居环境控制方法，用于基于人工智能的家居环境控制系统，包括以下步骤：

管理员提供绑定所述控制终端1接入本系统并向各家庭成员分配各居住空间和公共区域空间管理权限；

各家庭成员通过控制终端1设置其居住空间环境参数；

信息处理模块6收集各家庭成员上传至云服务器2的生活习惯数据信息和环境参数数据信息；

信息处理模块6根据环境监测模块3收集的信息通过云服务器2向用户居住空间的环境设备下达运行指令；

所述语音识别模块22收集环境声音信息，并将声音数据输入到所述语音处理器24中；

所述语音处理器24将获取到的语音内容先进行声音的频谱转换；

通过上述的频谱转换得到相应的语音特征；将语音特征和关键词列表中的条目进行一一匹配，得到权重值；

进一步比对满足要求的关键词对应的权值，选择权值最高的作为最终识别的结果；

根据识别的结果得到需要执行的指令；

通过信息处理模块6传输控制指令，控制设备运行。

所述智能家居设备4将各家庭成员到家时间、离家时间的数据信息通过无线局域网8上传至云服务器2。

所述语音识别模块22内设有互动模块25，所述互动模块25包括语言互动装置和肢体互动装置，所述互动模块的输出端与所述语音处理器24的输入端电性连接。

如图4-5所示，根据本发明的实施例，还提供了一种基于人工智能的家居环境控制方法，用于基于人工智能的家居环境控制系统，包括以下步骤：

步骤S101，管理员提供绑定所述控制终端1接入本系统并向各家庭成员分配各居住空间和公共区域空间管理权限；

步骤S103，各家庭成员通过控制终端1设置其居住空间环境参数；

步骤S105，信息处理模块6收集各家庭成员上传至云服务器2的生活习惯数据信息和环境参数数据信息；

步骤S107，信息处理模块6根据环境监测模块3收集的信息通过云服务器2向用户居住空间的环境设备下达运行指令；

步骤S109，所述语音识别模块22收集环境声音信息，并将声音数据输入到所述语音处理器24中；

步骤S111，所述语音处理器24将获取到的语音内容先进行声音的频谱转换；

步骤S113，通过上述的频谱转换得到相应的语音特征；将语音特征和关键词列表中的条目进行一一匹配，得到权重值；

步骤S115，进一步比对满足要求的关键词对应的权值，选择权值最高的作为最终识别的结果；

步骤S117，根据识别的结果得到需要执行的指令；

步骤S119，通过信息处理模块6传输控制指令，控制设备运行。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过环境监测模块3与信息处理模块6的配合设计，让数据库能将传递来的各种信息进行对比和传递，使得监控数据能更加客观和精确，从而达到室内控制精确和室内调节精确的效果，极大的提高了用户居住时的舒适度；过信息处理模块6与警报执行终端17的配合设计，让警报执行终端17得到危险信息后能进行工作而发出警报声，从而达到保证室内人员身体健康的效果，确保了居家空间的空气质量安全；通过云服务器2与信息处理模块6的配合设计，让人们能通过控制终端1来对信息处理模块6进行控制和命令，从而达到高智能化的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种基于人工智能的家居环境控制系统，其特征在于，包括控制终端(1)、云服务器(2)、环境监测模块(3)、智能家居设备(4)、家居调控模块(5)和信息处理模块(6)，其中，所述环境监测模块(3)、所述智能家居设备(4)、所述家居调控模块(5)和所述信息处理模块(6)通过无线局域网(8)与所述云服务器(2)相连接，所述云服务器(2)通过通信模块(9)与所述控制终端(1)相连接，所述控制终端(1)为手机和平板电脑，其中，所述环境监测模块(3)包括依次连接的温度检测终端(10)、湿度检测终端(11)、光线检测终端(12)、灰尘含量监控模块(13)和二氧化碳监控模块(14)，所述智能家居设备(4)包括依次连接的照明执行终端(15)、窗帘执行终端(16)、警报执行终端(17)、清洗机器人(18)、空调(19)、电视机(20)、监控摄像头(21)、语音识别模块(22)和智能门(7)；

所述家居调控模块(5)用于对所述环境监测模块(3)参数进行处理，判断所述环境监测模块(3)环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件，当某一家居环境参数不满足预设的家居环境参数条件时，向所述智能家居设备(4)发送控制指令，控制相应的家居设备运作，所述信息处理模块(6)获得所述环境监测模块(3)参数，并发送控制请求至所述云服务器(2)，所述云服务器(2)根据控制请求向所述家居调控模块(5)发送相应的控制指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的家居环境控制系统，其特征在于，所述温度检测终端(10)、所述湿度检测终端(11)、所述光线检测终端(12)、所述灰尘含量监控模块(13)和所述二氧化碳监控模块(14)均设有通信模块，所述通信模块用于与所述云服务器(2)进行通信。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的家居环境控制系统，其特征在于，所述语音识别模块(22)包括依次连接的A/D转换器(23)和语音处理器(24)，所述语音识别模块(22)采用到室内主人的语音命令后能通过A/D转换器(23)而传递给语音处理器(24)，这样就使得所述语音识别模块(22)能将得到的命令信息传递给所述家居调控模块(5)而让所述家居调控模块(5)进行相对应的处理，从而达到能人工智能的将室内各种环境因素进行控制和调节的效果。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的家居环境控制系统，其特征在于，所述监控摄像头(21)包括动态捕捉装置和静态感应装置，且所述监控摄像头(21)的内部设有存储装置，所述警报执行终端(17)由蜂鸣器组成，且所述警报执行终端(17)得到危险信息后能进行工作而发出警报声，从而达到保证室内人员身体健康的效果。

5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的家居环境控制系统，其特征在于，通过所述控制终端(1)和所述云服务器(2)的设置，让人们能通过所述控制终端(1)来对所述信息处理模块(6)进行控制和命令，从而达到高智能化的效果。

6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的家居环境控制系统，其特征在于，当环境参数中的一项或多项数据未达到所述信息处理模块(6)的管理策略时，所述家居调控模块(5)向对应的设备下达运行管理策略。

7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的家居环境控制系统，其特征在于，当环境参数中的一项或多项数据达到所述信息处理模块(6)的管理策略时，所述家居调控模块(5)向对应的设备下达关停管理策略。

8.根据权利要求7所述的一种基于人工智能的家居环境控制方法，其特征在于，用于权利要求4所述的基于人工智能的家居环境控制系统，包括以下步骤：

管理员提供绑定所述控制终端(1)接入本系统并向各家庭成员分配各居住空间和公共区域空间管理权限；

各家庭成员通过控制终端(1)设置其居住空间环境参数；

信息处理模块(6)收集各家庭成员上传至云服务器(2)的生活习惯数据信息和环境参数数据信息；

信息处理模块(6)根据环境监测模块(3)收集的信息通过云服务器(2)向用户居住空间的环境设备下达运行指令；

所述语音识别模块(22)收集环境声音信息，并将声音数据输入到所述语音处理器(24)中；

所述语音处理器(24)将获取到的语音内容先进行声音的频谱转换；

通过上述的频谱转换得到相应的语音特征；将语音特征和关键词列表中的条目进行一一匹配，得到权重值；

进一步比对满足要求的关键词对应的权值，选择权值最高的作为最终识别的结果；

根据识别的结果得到需要执行的指令；

通过信息处理模块(6)传输控制指令，控制设备运行。

9.根据权利要求8所述的一种基于人工智能的家居环境控制方法，其特征在于，所述智能家居设备(4)将各家庭成员到家时间、离家时间的数据信息通过无线局域网(8)上传至云服务器(2)。

10.根据权利要求9所述的一种基于人工智能的家居环境控制系统，其特征在于，所述语音识别模块(22)内设有互动模块(25)，所述互动模块(25)包括语言互动装置和肢体互动装置，所述互动模块的输出端与所述语音处理器(24)的输入端电性连接。

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