CN112034724A - 基于规则引擎的智能家居网关系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于规则引擎的智能家居网关系统，所述基于规则引擎的智能家居网关系统包括设备层、网关层和应用层，所述应用层定义设备场景和设备联动规则后，并由所述规则存储模块存储所述设备联动规则，由所述本地场景管理模块存储定义的设备场景，同时由所述数据存储模块存储所述设备层中的所有设备的上下行数据，并当所述规则引擎模块检测到述数据存储模块和所述规则引擎模块同时满足联动要求时，发出联动指令，由所述本地设备联动模块根据所述联动指令，结合对应的设备场景，控制所述设备层中的对应的设备进行联动，提高家居网关的智能性。

Description

基于规则引擎的智能家居网关系统
技术领域
本发明涉及网关技术领域，尤其涉及一种基于规则引擎的智能家居网关系统。
背景技术
目前智能家居网关基本功能包括数据的采集、透传、监测以及设备控制连接，基本流程是通过标准的通信协议以有线或无线方式连接设备，并解析协议进行数据采集，再使用MQTT或HTTP等标准协议将数据透传到云平台，云平台根据预定规则下发指令控制设备。因此目前的智能家居网关基本没有数据存储和设备联动能力，仅仅进行数据透传，许多智能家居解决方案是将数据上传到云端进行统一处理，再根据预设的规则下发相应的指令到设备，以达到设备联动功能，而云平台只是简单地根据预定规则进行反馈动作，无法满足智能家居所需要的复杂关联规则匹配和多事件处理功能，数据不完整性或网络上的延迟都可能对智能家居联动和控制产生不利影响，尤其是实时性涉及人身安全的设备报警等事件，导致网关的智能性降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于规则引擎的智能家居网关系统，提高家居网关的智能性。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于规则引擎的智能家居网关系统，所述基于规则引擎的智能家居网关系统包括设备层、网关层和应用层，所述设备层、所述网关层和所述应用层依次连接，所述网关层包括数据存储模块、规则存储模块、规则引擎模块和本地设备联动模块，所述数据存储模块与所述设备层连接，所述规则存储模块与所述应用层连接，所述规则引擎模块与所述数据存储模块和所述规则存储模块连接，所述本地设备联动模块与所述规则引擎模块和所述设备层连接；
所述设备层，用于对多个设备进行集中管理；
所述网关层，用于接收所述设备层中上传的数据，并对所述设备层中的多个设备进行规则匹配和设备联动；
所述应用层，用于定义设备场景和设备联动规则；
所述数据存储模块，用于存储和记录所述设备层中所有设备的上下行数据；
所述规则引擎模块，用于对所述应用层定义的所述设备联动规则进行存储；
所述规则引擎模块，用于检测当所述数据存储模块和所述规则引擎模块同时满足联动要求时，发出联动指令；
所述本地设备联动模块，用于接收所述联动指令，控制所述设备层中的对应设备执行对应动作。
其中，所述网关层还包括通用设备接入模块，所述通用设备接入模块与所述设备层、所述数据存储模块和所述本地设备联动模块连接；
所述通用设备接入模块，用于进行数据通信。
其中，所述网关层还包括对外服务模块，所述对外服务模块与所述应用层连接；
所述对外服务模块，用于对所述应用层的数据进行传输通信。
其中，所述网关层还包括本地场景管理模块，所述本地场景管理模块与所述应用层和所述本地设备联动模块连接；
所述本地场景管理模块，用于将所述应用层定义的设备场景进行存储和场景管理。
其中，所述规则引擎模块包括匹配单元和指令发送单元，所述匹配单元与所述数据存储模块和所述规则存储模块连接，所述指令发送单元与所述匹配单元和所述本地设备联动模块连接；
所述匹配单元，用于判断所述数据存储模块和所述规则存储模块中的对应的数据是否满足联动要求；
所述指令发送单元，用于在满足联动要求的条件下，发送对应的指令至所述本地设备联动模块。
其中，所述基于规则引擎的智能家居网关系统还包括选择模块，所述选择模块与所述本地设备联动模块和所述本地场景管理模块连接；
所述选择模块，用于根据所述本地设备联动模块接收到的指令，在所述本地场景管理模块中选择对应的应用场景，并同时发送至所述设备层。
本发明的一种基于规则引擎的智能家居网关系统，所述基于规则引擎的智能家居网关系统包括设备层、网关层和应用层，所述设备层、所述网关层包括数据存储模块、规则存储模块、规则引擎模块和本地设备联动模块，所述应用层定义设备场景和设备联动规则后，并由所述规则存储模块存储所述设备联动规则，由所述本地场景管理模块存储定义的设备场景，同时由所述数据存储模块存储所述设备层中的所有设备的上下行数据，并当所述规则引擎模块检测到述数据存储模块和所述规则引擎模块同时满足联动要求时，发出联动指令，由所述本地设备联动模块根据所述联动指令，结合对应的设备场景，控制所述设备层中的对应的设备进行联动，提高家居网关的智能性。
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，下面将对实施例或现有技术描述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是本发明提供的一种基于规则引擎的智能家居网关系统的结构示意图。
图2是本发明提供的网关层的结构示意图。
1-设备层、2-网关层、3-应用层、4-数据存储模块、5-规则存储模块、6-规则引擎模块、7-本地设备联动模块、8-通用设备接入模块、9-对外服务模块、10-本地场景管理模块、61-匹配单元、62-指令发送单元、11-选择模块、12-日志记录模块、13-预警模块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1和图2，本发明提供一种基于规则引擎的智能家居网关系统，所述基于规则引擎的智能家居网关系统包括设备层1、网关层2和应用层3，所述设备层1、所述网关层2和所述应用层3依次连接，所述网关层2包括数据存储模块4、规则存储模块5、规则引擎模块6和本地设备联动模块7，所述数据存储模块4与所述设备层1连接，所述规则存储模块5与所述应用层3连接，所述规则引擎模块6与所述数据存储模块4和所述规则存储模块5连接，所述本地设备联动模块7与所述规则引擎模块6和所述设备层1连接；
所述设备层1，用于对多个设备进行集中管理；
所述网关层2，用于接收所述设备层1中上传的数据，并对所述设备层1中的多个设备进行规则匹配和设备联动；
所述应用层3，用于定义设备场景和设备联动规则；
所述数据存储模块4，用于存储和记录所述设备层1中所有设备的上下行数据；
所述规则引擎模块6，用于对所述应用层3定义的所述设备联动规则进行存储；
所述规则引擎模块6，用于检测当所述数据存储模块4和所述规则引擎模块6同时满足联动要求时，发出联动指令；
所述本地设备联动模块7，用于接收所述联动指令，控制所述设备层1中的对应设备执行对应动作。
在本实施方式中，所述设备层1包括多种不同品类设备和不同通信系统的多个设备，所述应用层3包括手机、电脑、定制机型和云端等，通过所述网关层2将所述应用层3和所述设备层1进行数据通信，用于可以通过所述应用层3中的任意端口，如手机等定义设备场景和设备联动规则，然后由所述规则存储模块5将所述设备联动规则进行存储，而所述设备场景则由所述网关层2中的另以装置进行存储，而所述设备层1中的所有设备的运行的数据则由所述数据存储模块4进行存储，当所述规则引擎模块6检测当所述数据存储模块4中存储的数据满足联动要求，且所述规则存储模块5中存储的规则也满足联动要求时，则由所述规则引擎模块6打出相应的联动指令至所述本地设备联动模块7中，由所述本地设备联动模块7选择对应的设备场景和设备进行联动，并驱动所述设备层1中的对应的设备执行相应的动作，使本系统具有数据处理和存储能力，使智能家居领域的计算能力由云平台转移到本地网关，解决实时数据处理和决策能力，同时使智能家居领域的计算能力由简单地根据预定规则处理转为基于规则引擎进行推断，解决设备间复杂的联动能力；解决了目前的智能家居网关无法异构设备本地联动和复杂规则匹配问题。提升智能家居的健壮性和可扩容性。使本地智能家居系统更加的灵活、智能。
进一步的，所述网关层2还包括通用设备接入模块8，所述通用设备接入模块8与所述设备层1、所述数据存储模块4和所述本地设备联动模块7连接；
所述通用设备接入模块8，用于进行数据通信。
在本实施方式中，利用所述通用设备接入模块8来将所述设备层1中的所有设备进行连接和通信，并且对设备的种类等没有连接限制，增加了本系统的容量，进一步增加本系统的智能性。
进一步的，所述网关层2还包括对外服务模块9，所述对外服务模块9与所述应用层3连接；
所述对外服务模块9，用于对所述应用层3的数据进行传输通信。
在本实施方式中，利用所述对外服务模块9将所述网关层2中的数据和所述应用层3中的数据进行传输，并将用户通过所述应用层3定义的设备场景和设定联动规则传输至对应的模块中进行存储。
进一步的，所述网关层2还包括本地场景管理模块10，所述本地场景管理模块10与所述应用层3和所述本地设备联动模块7连接；
所述本地场景管理模块10，用于将所述应用层3定义的设备场景进行存储和场景管理。
在本实施方式中，利用所述本地场景管理模块10将定义的设备场景进行存储，并可在所述本地场景管理模块10中，将设备场景和对应的设备进行关联存储，同时划分存储区域，便于快速的对设备场景进行查找和存储。
进一步的，所述规则引擎模块6包括匹配单元61和指令发送单元62，所述匹配单元61与所述数据存储模块4和所述规则存储模块5连接，所述指令发送单元62与所述匹配单元61和所述本地设备联动模块7连接；
所述匹配单元61，用于判断所述数据存储模块4和所述规则存储模块5中的对应的数据是否满足联动要求；
所述指令发送单元62，用于在满足联动要求的条件下，发送对应的指令至所述本地设备联动模块7。
在本实施方式中，首先通过所述匹配单元61检测所述数据存储模块4中的数据是否达到联动要求，如数据格式、存储的数据量等是否达到要求，当所述数据存储模块4达到联动要求后，检测所述规则存储模块5中是否有达到联动要求的对应的设备的联动规则，若有，则按照所述联动规则，同时根据所述数据存储模块4中存储的对应的数据，通过所述指令发送单元62发送对应的联动指令至所述本地设备联动模块7中进行处理，保证了规则与设备的对应性，使智能家居领域的计算能力由简单地根据预定规则处理转为基于规则引擎进行推断，解决设备间复杂的联动能力。避免了因数据不完整性或网络上的延迟，对智能家居联动和控制产生不利影响，尤其是实时性涉及人身安全的设备报警等事件。
进一步的，所述基于规则引擎的智能家居网关系统还包括选择模块11，所述选择模块11与所述本地设备联动模块7和所述本地场景管理模块10连接；
所述选择模块11，用于根据所述本地设备联动模块7接收到的指令，在所述本地场景管理模块10中选择对应的应用场景，并同时发送至所述设备层1。
在本实施方式中，由于所述本地设备联动模块7接收到的指令中，只包含了对应的设备信息和联动规则，但是没有对应的设备场景的限制，因此利用所述选择模块11，根据所述本地设备联动模块7中的数据，在所述本地场景管理模块10中，选择出对应的设备使用场景，进一步对设备进行联动管理。
进一步的，所述基于规则引擎的智能家居网关系统还包括日志记录模块12，所述日志记录模块12与所述匹配单元61、所述指令发送单元62和所述选择模块11连接；
所述日志记录模块12，用于将所述匹配单元61、所述指令发送单元62和所述选择模块11中的所有运行数据进行记录和保存。
在本实施方式中，为了方便对本系统的所有操作记录进行查找和后续的追溯，因此利用所述日志记录模块12来将所述所述匹配单元61、所述指令发送单元62和所述选择模块11中做出的所有选择和下发的所有指令进行记录和保证，并在保存的过程中，保证每一个指令和每一个选择与现实是一致的，与可以在所述匹配单元61、所述指令发送单元62和所述选择模块11工作的过程中，进行实时记录和保存，提高数据的完整性和准确性，增加本系统的可追溯性，若想增加保存的记录的完整性，可以将所述应用层3、所述网关层2和所述设备层1的所有数据进行记录和保存。
进一步的，所述基于规则引擎的智能家居网关系统还包括预警模块13，所述预警模块13与所述选择模块11和所述设备层1连接；
所述预警模块13，用于检测所述设备层1中的对应设备是否按照所述选择模块11下发的数据进行联动，并进行预警和预警信息的传输。
在本实施方式中，若只是利用所述本地设备联动模块7和所述选择模块11对所述设备层1进行联动控制，并不能保证设备层1完全按照下发的指令执行，缺少对后续的执行动作的管理，因此，增加一个所述预警模块13来对后续的执行动作进行监管，当通过所述通用设备接入模块8监测到所述设备层1中对应的设备没有按照所述选择模块11中汇集的信息执行对应的操作时，通过所述预警模块13进行预警和报警，并将对应的信息通过所述对外服务模块9传输至所述应用层3中，对用户进行提醒，便于进行下一次的联动控制或者对联动规则进行修改，同时还可以将预警信息传输至所述日志记录模块12中，进行对应的记录保存，保证本系统的高响应性和高自治性。
本发明的一种基于规则引擎的智能家居网关系统，所述基于规则引擎的智能家居网关系统包括设备层1、网关层2和应用层3，所述设备层1、所述网关层2包括数据存储模块4、规则存储模块5、规则引擎模块6和本地设备联动模块7，所述应用层3定义设备场景和设备联动规则后，并由所述规则存储模块5存储所述设备联动规则，由所述本地场景管理模块10存储定义的设备场景，同时由所述数据存储模块4存储所述设备层1中的所有设备的上下行数据，并当所述规则引擎模块6检测到述数据存储模块4和所述规则引擎模块6同时满足联动要求时，发出联动指令，由所述本地设备联动模块7根据所述联动指令，结合对应的设备场景，控制所述设备层1中的对应的设备进行联动，提高家居网关的智能性。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种基于规则引擎的智能家居网关系统，其特征在于，
所述基于规则引擎的智能家居网关系统包括设备层、网关层和应用层，所述设备层、所述网关层和所述应用层依次连接，所述网关层包括数据存储模块、规则存储模块、规则引擎模块和本地设备联动模块，所述数据存储模块与所述设备层连接，所述规则存储模块与所述应用层连接，所述规则引擎模块与所述数据存储模块和所述规则存储模块连接，所述本地设备联动模块与所述规则引擎模块和所述设备层连接；
所述设备层，用于对多个设备进行集中管理；
所述网关层，用于接收所述设备层中上传的数据，并对所述设备层中的多个设备进行规则匹配和设备联动；
所述应用层，用于定义设备场景和设备联动规则；
所述数据存储模块，用于存储和记录所述设备层中所有设备的上下行数据；
所述规则引擎模块，用于对所述应用层定义的所述设备联动规则进行存储；
所述规则引擎模块，用于检测当所述数据存储模块和所述规则引擎模块同时满足联动要求时，发出联动指令；
所述本地设备联动模块，用于接收所述联动指令，控制所述设备层中的对应设备执行对应动作。
2.如权利要求1所述的基于规则引擎的智能家居网关系统，其特征在于，
所述网关层还包括通用设备接入模块，所述通用设备接入模块与所述设备层、所述数据存储模块和所述本地设备联动模块连接；
所述通用设备接入模块，用于进行数据通信。
3.如权利要求1所述的基于规则引擎的智能家居网关系统，其特征在于，
所述网关层还包括对外服务模块，所述对外服务模块与所述应用层连接；
所述对外服务模块，用于对所述应用层的数据进行传输通信。
4.如权利要求1所述的基于规则引擎的智能家居网关系统，其特征在于，
所述网关层还包括本地场景管理模块，所述本地场景管理模块与所述应用层和所述本地设备联动模块连接；
所述本地场景管理模块，用于将所述应用层定义的设备场景进行存储和场景管理。
5.如权利要求1所述的基于规则引擎的智能家居网关系统，其特征在于，
所述规则引擎模块包括匹配单元和指令发送单元，所述匹配单元与所述数据存储模块和所述规则存储模块连接，所述指令发送单元与所述匹配单元和所述本地设备联动模块连接；
所述匹配单元，用于判断所述数据存储模块和所述规则存储模块中的对应的数据是否满足联动要求；
所述指令发送单元，用于在满足联动要求的条件下，发送对应的指令至所述本地设备联动模块。
6.如权利要求4所述的基于规则引擎的智能家居网关系统，其特征在于，
所述基于规则引擎的智能家居网关系统还包括选择模块，所述选择模块与所述本地设备联动模块和所述本地场景管理模块连接；
所述选择模块，用于根据所述本地设备联动模块接收到的指令，在所述本地场景管理模块中选择对应的应用场景，并同时发送至所述设备层。
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