CN111106985B - 一种基于5g网络的智能家居控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种基于5G网络的智能家居控制方法和系统。该方法包括：将在设置在家居上的传感器接入5G网络，并将机器人通过5G网络与用户终端相连；机器人接受用户发送的指令，并按照指令进行监控和操作；用户通过用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至用户终端；传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至机器人，并发出请求处理信号；机器人接受请求处理信号后，根据异常情况中的参数进行决策分析，并向用户终端推送异常情况和对应的操作指导。本申请通过5G网络提高了智能家居的用户体验。
Description
技术领域
本申请涉及第五代移动通信技术及智能家居领域，尤其涉及一种基于5G网络的智能家居控制方法和系统。
背景技术
目前，传统的智能家居控制过程中，存在速度慢、延迟大，很多智能家居的远程精准控制对同步的要求比较高，因此，用户体验较差。现代社会中，由于青壮年都要上班打拼，社区中有很多老人、小孩或残疾人独自留在家里，当他们需要帮助时，在传统的通信网络中往往无法快速准确地帮助他们。例如，老人眼睛、腿脚都不好，独自在家的时候，想要使用洗衣机洗衣服，往往需要进行复杂的设置，采用打电话的方式，又无法给老人说清楚，即使说清楚了老人也很难按照指示进行操作。通过借助5G网络，结合人工智能，可以实时地远程进行家居地操作，从而改善家居控制效果。
因此，亟须一种高效、准确的方法和设备能够在5G网络状态下处理智能家居的这些问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于5G网络的智能家居控制方法和系统，提高智能家居控制效率，解决目前智能家居远程控制过程中，无法实时同步，并进行精细动作操作的技术问题。
基于上述目的，本申请提出了一种基于5G网络的智能家居控制方法，包括：
将在设置在家居上的传感器接入5G网络，并将机器人通过5G网络与用户终端相连；所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作；
用户通过所述用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将所述机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至所述用户终端；
所述传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至所述机器人，并发出请求处理信号；
所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导。
在一些实施例中，所述方法还包括：
所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行监控；
所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行操作。
在一些实施例中，所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作，包括：
所述机器人根据家居的历史数据，检测出异常情况，主动向所述用户终端发送数据；
所述机器人被动接收所述用户终端发送的指令，对所述家居指定位置的参数进行采集，并返回至所述用户终端。
在一些实施例中，用户通过所述用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将所述机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至所述用户终端，包括：
在所述家居视角中，通过安装在家居上的传感器实时采集机器人的状态图像，并对图像进行状态识别后，框选异常区域通过5G网络同步至所述用户终端；
在所述机器人视角中，通过安装在所述机器人上的传感器实时采集所述家居的状态信息，并对所述状态信息进行分析后，以可视化图表的方式通过5G网络同步至所述用户终端；
将所述家居视角和所述机器人视角进行关联比较，判断所述机器人操作所述家居的状况，并将结果同步至所述用户终端。
在一些实施例中，所述传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至所述机器人，并发出请求处理信号，包括：
所述传感器通过视觉子传感器采集所述家居的外观信息，与所述家居的正常外观进行比较，得到第一比较结果；
所述传感器通过听觉子传感器采集所述家具的声音信息，判断是否为噪音的置信度，得到第二比较结果；
通过公式
R＝α·Vis+(1-α)·Nos，
计算出综合计算结果，并通过所述综合计算结果判断出所述异常情况。
在一些实施例中，所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导，包括：
将所述异常情况中的参数输入决策系统，计算出与正常情况的偏差；
在所述偏差大于指定阈值的情况下，生成机器人操作指令，并触发所述机器人的执行信号。
在一些实施例中，所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导，还包括：
在所述偏差小于或等于指定阈值的情况下，向用户反馈可接受异常信号。
基于上述目的，本申请还提出了一种基于5G网络的智能家居控制系统，包括：
构建模块，用于将在设置在家居上的传感器接入5G网络，并将机器人通过5G网络与用户终端相连；所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作；
操作模块，用于用户通过所述用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将所述机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至所述用户终端；
分析模块，用于所述传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至所述机器人，并发出请求处理信号；
推送模块，用于所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导。
在一些实施例中，所述系统还包括：
第一调整模块，用于所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行监控；
第二调整模块，用于所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行操作。
在一些实施例中，所述操作模块，包括：
框选单元，用于在所述家居视角中，通过安装在家居上的传感器实时采集机器人的状态图像，并对图像进行状态识别后，框选异常区域通过5G网络同步至所述用户终端；
同步单元，用于在所述机器人视角中，通过安装在所述机器人上的传感器实时采集所述家居的状态信息，并对所述状态信息进行分析后，以可视化图表的方式通过5G网络同步至所述用户终端；
判断单元，用于将所述家居视角和所述机器人视角进行关联比较，判断所述机器人操作所述家居的状况，并将结果同步至所述用户终端。
值得注意的是，本申请中的家居不仅包括诸如桌椅板凳、门窗床柜之类的家具，还可以包括家用电器等家庭中需要操作的物品。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
图1示出根据本发明实施例的基于5G网络的智能家居控制方法的流程图。
图2示出根据本发明实施例的基于5G网络的智能家居控制方法的流程图。
图3示出根据本发明实施例的基于5G网络的智能家居控制系统的构成图。
图4示出根据本发明实施例的基于5G网络的智能家居控制系统的构成图。
图5示出根据本发明实施例的操作模块的构成图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出根据本发明实施例的基于5G网络的智能家居控制方法的流程图。如图1所示，该基于5G网络的智能家居控制方法包括：
步骤S11、将在设置在家居上的传感器接入5G网络，并将机器人通过5G网络与用户终端相连；所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作。
具体来说，在一种示例中，用户发送指令的方式可以通过虚拟手势的形式，例如，用户可以通过戴上一双传感手套，传感手套实时采集用户每个指头的位置和力度，通过5G网络传递给机器人。
由此，用户终端也不限于传统意义上的智能手机、平板电脑，还以是诸如智能眼镜、传感手套这样的能够感知远程用户状态的各类传感装置。
在一种实施方式中，所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作，包括：
所述机器人根据家居的历史数据，检测出异常情况，主动向所述用户终端发送数据；
所述机器人被动接收所述用户终端发送的指令，对所述家居指定位置的参数进行采集，并返回至所述用户终端。
也就是说，机器人与用户终端之间的交互存在两种情况，一种是主动发起，另一种是被动发起。主动发起的时候，机器人主动与用户终端进行通信，发送异常情况；被动发起的时候，机器人被动接收用户终端的指令进行参数采集。
步骤S12、用户通过所述用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将所述机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至所述用户终端。
具体来说，机器人的视角图像是指从机器人的角度所能看到的视觉范围内的图像，主要用于监测家居是否根据用户终端的指令，被机器人成功操作了；家居视角是指从家居的角度看到的视觉范围内的图像，主要用于监测机器人是否处于正常的工作状态。
在一种实施方式中，用户通过所述用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将所述机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至所述用户终端，包括：
在所述家居视角中，通过安装在家居上的传感器实时采集机器人的状态图像，并对图像进行状态识别后，框选异常区域通过5G网络同步至所述用户终端；
在所述机器人视角中，通过安装在所述机器人上的传感器实时采集所述家居的状态信息，并对所述状态信息进行分析后，以可视化图表的方式通过5G网络同步至所述用户终端；
将所述家居视角和所述机器人视角进行关联比较，判断所述机器人操作所述家居的状况，并将结果同步至所述用户终端。
具体来说，在家居视角中，由于用户在远程，不能实际接触到机器人，并进行相应的检查，由于采集设备的限制，家居视角中对某一个点位的采集也可能不是很清晰，因此，用户可以框选异常区域，传感器在接收到框选区域的指示后，可以针对框选区域进行对焦、调焦等进一步采集措施，从而将更清晰的图像返回给用户。
步骤S13、所述传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至所述机器人，并发出请求处理信号。
具体来说，分析的过程可以通过奇异值分析、回归分析等多种异常分析算法进行。
在一种实施方式中，所述传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至所述机器人，并发出请求处理信号，包括：
所述传感器通过视觉子传感器采集所述家居的外观信息，与所述家居的正常外观进行比较，得到第一比较结果；
所述传感器通过听觉子传感器采集所述家具的声音信息，判断是否为噪音的置信度，得到第二比较结果；
通过公式
R＝α·Vis+(1-α)·Nos，
计算出综合计算结果，并通过所述综合计算结果判断出所述异常情况。
通过以上公式，可以及考虑外观信息，又考虑声音信息，更加全面地反应异常情况。
步骤S14、所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导。
具体来说，决策分析是根据异常情况中地参数，计算出对应的操作指导。决策分析的过程可以采用贝叶斯决策、层次分析法等决策分析算法。
在一种实施方式中，所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导，包括：
将所述异常情况中的参数输入决策系统，计算出与正常情况的偏差；
在所述偏差大于指定阈值的情况下，生成机器人操作指令，并触发所述机器人的执行信号。
在一种实施方式中，所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导，还包括：
在所述偏差小于或等于指定阈值的情况下，向用户反馈可接受异常信号。
也就是说，在实际操作过程中，操作误差是不可避免的，但是误差应当在可接受的范围内。举例来说，用户希望远程控制衣柜门的打开，对于一般用户来说，只要衣柜打开后能够正常取放物品即可，并不需要准确地指定打开角度为多大，这种情况下，可以将指定阈值设定得大一些，这样可以进一步提高家居操作的效率。
图2示出根据本发明实施例的基于5G网络的智能家居控制方法的流程图。如图2所示，该基于5G网络的智能家居控制方法还包括：
步骤S15、所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行监控。
步骤S16、所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行操作。
具体来说，机器人为了更好地采集数据和操作家居，需要不断地调整姿势，因此，可以通过指令控制机器人调整姿势、位置和角度。
图3示出根据本发明实施例的基于5G网络的智能家居控制系统的构成图。如图3所示，该基于5G网络的智能家居控制系统整体可以分为：
构建模块31，用于将在设置在家居上的传感器接入5G网络，并将机器人通过5G网络与用户终端相连；所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作；
操作模块32，用于用户通过所述用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将所述机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至所述用户终端；
分析模块33，用于所述传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至所述机器人，并发出请求处理信号；
推送模块34，用于所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导。
图4示出根据本发明实施例的基于5G网络的智能家居控制系统的构成图。如图4所示，该基于5G网络的智能家居控制系统还包括：
第一调整模块35，用于所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行监控；
第二调整模块36，用于所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行操作。
图5示出根据本发明实施例的指令模块的构成图。如图5所示，该基于5G网络的智能家居控制系统的操作模块32包括：
框选单元321，用于在所述家居视角中，通过安装在家居上的传感器实时采集机器人的状态图像，并对图像进行状态识别后，框选异常区域通过5G网络同步至所述用户终端；
同步单元322，用于在所述机器人视角中，通过安装在所述机器人上的传感器实时采集所述家居的状态信息，并对所述状态信息进行分析后，以可视化图表的方式通过5G网络同步至所述用户终端；
判断单元323，用于将所述家居视角和所述机器人视角进行关联比较，判断所述机器人操作所述家居的状况，并将结果同步至所述用户终端。
本申请实施例各系统中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到其各种变化或替换，这些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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于5G网络的智能家居控制方法，其特征在于，包括：
将在设置在家居上的传感器接入5G网络，并将机器人通过5G网络与用户终端相连；所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作；
用户通过所述用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将所述机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至所述用户终端，包括：
在所述家居视角中，通过安装在家居上的传感器实时采集机器人的状态图像，并对图像进行状态识别后，框选异常区域通过5G网络同步至所述用户终端；
在所述机器人视角中，通过安装在所述机器人上的传感器实时采集所述家居的状态信息，并对所述状态信息进行分析后，以可视化图表的方式通过5G网络同步至所述用户终端；
将所述家居视角和所述机器人视角进行关联比较，判断所述机器人操作所述家居的状况，并将结果同步至所述用户终端；
所述传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至所述机器人，并发出请求处理信号；
所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行监控；
所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作，包括：
所述机器人根据家居的历史数据，检测出异常情况，主动向所述用户终端发送数据；
所述机器人被动接收所述用户终端发送的指令，对所述家居指定位置的参数进行采集，并返回至所述用户终端。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导，包括：
将所述异常情况中的参数输入决策系统，计算出与正常情况的偏差；
在所述偏差大于指定阈值的情况下，生成机器人操作指令，并触发所述机器人的执行信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导，还包括：
在所述偏差小于或等于指定阈值的情况下，向用户反馈可接受异常信号。
6.一种基于5G网络的智能家居控制系统，其特征在于，包括：
构建模块，用于将在设置在家居上的传感器接入5G网络，并将机器人通过5G网络与用户终端相连；所述机器人接受用户发送的指令，并按照所述指令进行监控和操作；
操作模块，用于用户通过所述用户终端进行的操作，通过5G网络实时发送至机器人，并将所述机器人的视角图像以及家居视角的机器人图像返回至所述用户终端，包括：在所述家居视角中，通过安装在家居上的传感器实时采集机器人的状态图像，并对图像进行状态识别后，框选异常区域通过5G网络同步至所述用户终端；在所述机器人视角中，通过安装在所述机器人上的传感器实时采集所述家居的状态信息，并对所述状态信息进行分析后，以可视化图表的方式通过5G网络同步至所述用户终端；将所述家居视角和所述机器人视角进行关联比较，判断所述机器人操作所述家居的状况，并将结果同步至所述用户终端；
分析模块，用于所述传感器采集家居的实时参数，经过分析后提取出异常情况发送至所述机器人，并发出请求处理信号；
推送模块，用于所述机器人接收所述请求处理信号后，根据所述异常情况中的参数进行决策分析，并向所述用户终端推送所述异常情况和对应的操作指导。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一调整模块，用于所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行监控；
第二调整模块，用于所述机器人按照所述用户终端发送的指令调整姿势和/或移动方位，对所述家居的指定位置进行操作。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述操作模块，包括：
框选单元，用于在所述家居视角中，通过安装在家居上的传感器实时采集机器人的状态图像，并对图像进行状态识别后，框选异常区域通过5G网络同步至所述用户终端；
同步单元，用于在所述机器人视角中，通过安装在所述机器人上的传感器实时采集所述家居的状态信息，并对所述状态信息进行分析后，以可视化图表的方式通过5G网络同步至所述用户终端；
判断单元，用于将所述家居视角和所述机器人视角进行关联比较，判断所述机器人操作所述家居的状况，并将结果同步至所述用户终端。
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