CN113920707A - 一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法 - Google Patents
一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本公开涉及机器人控制技术领域,提供了一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法。该方法包括:用传感器节点采集所需监测环境的监测数据,通过Zigbee发送至汇聚节点;汇聚节点对监测数据进行处理,并发送至本地终端;判断监测数据是否满足用户自定义规则,若满足,则根据本地终端储存的预设执行方案自动控制电器的非接触开关,结合用户需求将用户的执行指令发送至汇聚节点;若不满足,则将用户执行指令发送至汇聚节点。最终发送至本地终端,并操作本地终端来控制电器的非接触开关。本公开体现了人机交互智能化与人性化;达到了通过控制电器的非接触开关达到开启或关闭的目的,避免了直接触碰电器开关所引发高风险的可能。
Description
技术领域
本公开涉及机器人控制人工智能技术领域,尤其涉及一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法。
背景技术
公共场所中的电器开关大多都是非接触式开关,一般都应用在一些路边、楼道等小型公共场所,无法满足一些例如医院、超市和商场等大型公共场所在环境敏感情况下对非接触式开关的需求。
现有的非接触式自动开关,大多数是依靠声音传感器,但是,声音传感器具有单一性、无法交互、智能性差等特点。由于公共场所的特殊性,往往需要多个灯光照明同时开启或关闭,以达到一种联动的效果,然而单一传感器却无法满这一需求。
发明内容
有鉴于此,本公开提供了一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法,以解决现有技术中接触式开关带来的不便和环境敏感时期触碰公共设备有可能引发高风险的问题。
本公开的第一方面,提供了一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法,包括:
S1用传感器节点采集所需监测环境的监测数据,通过Zigbee发送至汇聚节点;
S2所述汇聚节点对接收到的所述监测数据进行处理,并发送至本地终端;
S3判断所述汇聚节点发送来的所述监测数据是否满足用户自定义规则,若满足,则根据本地终端储存的预设执行方案自动控制电器的非接触开关,并将所述预设执行方案发送给用户,用户参考该执行方案输入需要并生成执行指令,将所述执行指令发送至所述汇聚节点;若不满足,则询问用户,根据用户的输入需求并生成执行指令,将所述执行指令发送至所述汇聚节点。
S4所述汇聚节点将收到的执行指令向所述本地终端发送,并操作所述本地终端来控制电器的非接触开关;在预设时间段内,若汇聚节点没有得到所述用户的执行指令,则判断所述汇聚节点发送来的所述监测数据是否满足用户自定义规则,若满足,则根据本地终端储存的预设执行方案自动控制电器的非接触开关;若不满足,则不进行任何操作。
所述S1,包括:
将所述传感器节点布设在所述所需监测的环境的附近或内部,并通过所述传感器节点采集所述监测的环境的监测数据;
将所述监测数据通过Zigbee传送至所述汇聚节点。
所述S2,包括:
所述汇聚节点将接收到的所述监测数据进行整合,获得整合后的监测数据;
所述汇聚节点将所述整合后的监测数据发送至本地终端。
所述监测数据是通过USART串口配置ZigBee发送至汇聚节点的。
所述S3之前包括:
根据用户需求,创建自定义规则。
所述自定义规则,包括:
(1)客体Object,简称O,表示规则中的用户,即动作(Action)的作用对象;
(2)主体Subject,简称S,表示设备,即该自定义规则的触发者;
(3)系统事件Event,简称E,描述由系统所处环境变化或系统自身行为产生的系统状态变化;在正向推理中,它表明了规则生效应满足的系统前置约束,只有当事件发生时,系统中通过与事件相匹配的事件来执行有关的条件,触发某一规则;而在逆向推理中,它表明系统要达到的目标状态;E是由原子事件集合组成的;事件分为原子事件和组合事件,原子事件是不可分的,组合事件由多个原子事件构成,在一段时间序列上,按照事件发生的先后顺序匹配有关规则,并且只有所有的原子事件全部发生后,组合事件才会被触发;判定条件Condition,简称C,表示在规则动作执行前,需要对当前系统进行的前置条件判定;在该事件中,C表示对象(Object)距离设备(Subject)的远近;
(4)动作Action,简称A,其表示规则生效后,系统需执行的操作;动作是否执行是由条件评价的结果来决定的,如果条件为真,则执行动作,如果条件为假,则不执行动作;
事件原子上下文事件ACE定义为如下的一个六元组:
ACE=<id,type,source,sourceType,timeStamp,duration>
其中,id表示上下文事件的标识;type指明上下文事件的类型,对应上下文信息模型在结构上或者状态上的两种变更方式,上下文事件亦可划分为结构型和状态型两种,source以URI方式指明了上下文事件在实时上下文信息模型中所对应的节点信息;sourceType代表上下文事件源类型,即资源事件源或属性事件源;timeStamp表示上下文事件被捕获的时刻,即上下文事件的起始时刻;duration表明上下文事件的发生期长度;
设e1、e2为两个原子上下文事件,{~,Ι,Y}分别代表集合运算中的补、交和并,则其中,
-为事件否定运算,是一个一元运算:
Δ为事件析取运算,是一个二元运算:
e1Δe2表示事件e1、e2同时发生的事件,即
D(e1Δe2)=D(e2Δe1)=D(e1)ΙD(e2);
→为事件相继运算,是一个二元运算:
e1→e2表示事件e1、e2相继发生的事件,即
D(e1→e2)=D(e1)ΙD(e2)={t|t=B(e1)∧t=E(e2)},且
cardD(e1→e2)=1;
<为事件前序运算,是一个一元运算:
>为事件后序运算,是一个一元运算:
本公开与现有技术相比存在的有益效果是:
1.本公开通过采用传感器节点自组织方式构成无线网络,实现了对任意地点信息在任意时间的采集、处理和分析;
2.通过判断用户是否有打开电器的需求,真实再现了人机交互的场景化,体现了遵循用户需求方式的智能化;
3.通过若用户有打开电器需求,则将执行开启指令发送至所述汇聚节点,实现了注重用户体验的人性化;
4.通过使得用户根据操作本地终端控制电器的非接触开关的开启或关闭,避免了公共场所环境复杂情况下,用户直接触碰电器开关控制电器的开启闭合所引发的高风险可能。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,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公开的一些实施例,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它的附图。
图1是本公开提供的一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法的流程图;
图2是本公开提供的将采集的监测数据传送至汇聚节点的流程图;
图3是本公开提供的监测数据进行处理后发送至本地终端节点的流程图;
图4是本公开提供的一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法的示意图;
图5是本公开提供的控制电器非接触开关的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本公开实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本公开的描述。
下面将结合附图详细说明根据本公开的一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法。
图1是本公开提供的一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法的流程图。如图1所示,该方法包括:
S1,用传感器节点采集所需监测环境的监测数据,通过Zigbee传送至汇聚节点。
对公共场所中所需监测的环境进行监测,利用传感器节点采集所需监测的设备的监测数据并将该监测数据通过USART串口配置ZigBee发送至汇聚节点。
其中,USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter,通用同步/异步串行接收/发送器),该接口是一个高度灵活的串行通信设备,选用该接口能够快捷地配置ZigBee。ZigBee是一项新型的无线通信技术,可用于数以千计的微小传感器相互间,还可应用于小范围的基于无线通信的控制及自动化等领域,可省去计算机设备、一系列数字设备相互间的有线电缆,更能够实现多种不同数字设备相互间的无线组网,使它们实现相互通信,或者接入因特网。Zigbee主要是由传感器节点与汇聚节点组成的,本公开通过在所需监测的环境布设传感器节点,然后将监测数据发送至汇聚节点,由传感器和汇聚节点自组网形成Zigbee。选用ZigBee对所需监测的设备进行采集和汇聚,具有高效、便捷、低复杂度、短距离以及低成本低功耗等特点。
具体应用场景下,公共场所有很多种类的电器,例如,空调、电灯、空气净化器等等,例如,当用户感觉温度或灯光亮度不适时,需要开启或关闭电器开关。本公开提供的方案,无需直接触碰电器开关,即通过非接触式方式控制电器开关以达到开启或关闭的目的。
图2是本公开提供的将采集的监测数据传送至汇聚节点的流程图。
如图2所示,S11具体包括:
S11,将传感器节点布设在所需监测的环境的附近或内部,并通过传感器节点采集监测的环境的监测数据。
将传感器节点布设在所需监测的环境的附近或内部,对所需监测的环境的各种数据进行监测,并通过传感器节点采集上述监测数据。
示例性地,在1个所需监测的大厅的附近或内部,布设10个传感器节点,并在所需监测的大厅附近或内部,对该大厅环境中的各项数据进行采集。
S12,将监测数据通过Zigbee传送至汇聚节点。
大厅环境中各项数据至少包括但不限于温度、湿度、通风量,灯光亮度。传感器节点对上述数据进行监测,并将上述监测数据,传送至汇聚节点。
S2,汇聚节点对接收到的监测数据进行处理,并发送至本地终端。
汇聚节点具有处理能力,通讯能力,汇聚节点将接收到的上述监测数据进行处理之后,发送至本地终端节点。
图3是本公开提供的监测数据进行处理后发送至本地终端节点的流程图。
如图3所示,S2具体包括:
S21,汇聚节点将接收到的监测数据进行整合,获得整合后的监测数据。
汇聚节点将接收到的监测数据进行整合,把不同来源、格式、特点性质的数据在逻辑上或物理上有机地集中,获得分类清晰,形式统一的监测数据。
S22,汇聚节点将整合后的监测数据发送至本地终端。
汇聚节点将整合后的监测数据发送至本地终端节点,使得本地终端拥有整合后的监测数据,以便后续有需要时能够使用。
S3,判断汇聚节点发送来的监测数据是否满足用户自定义规则,若满足,则根据本地终端储存的预设执行方案自动控制电器的非接触开关,并将预设执行方案发送给用户,用户参考该执行方案输入需要并生成执行指令,将执行指令发送至汇聚节点;若不满足,则询问用户,根据用户的输入需求并生成执行指令,将执行指令发送至汇聚节点。
在公共场所中,通过汇聚节点向本地终端发送的监测数据来判断是否满足用户自定义规则。
首先,根据用户的需求,创建自定义规则。
在公共场所中,用户在不同季节对环境有不同需求,根据用户需求创建自定义规则。例如,在商场中,秋季,用户对室温的需求是介于13-17度之间;冬季,用户对室温的需求是介于15-20度之间。根据上述用户需求分别创建相应的自定义规则。自定义规则中需要预先设定阈值,其中,阈值,例如,上述13-17度和15-20度分别是自定义规则中的阈值。
然后,当用户终端接收到的监测数据触发了自定义规则中的阈值,即满足用户自定义规则,此时,用户终端会对电器开关进行自动调节,调节过程中向用户发出询问,是否有中断调节的需求,若有,则遵从用户需求生成的执行指令,将上述执行指令发送至汇聚节点;若无,则保持原来的调节状态;当用户终端接收到的监测数据没有触发自定义规则中的阈值,即不满足用户自定义规则时,此时,用户终端不会对电器开关进行自动调节,但仍会向用户发出询问,是否有中断对电器开关没进行自动调节的需求,若有,则遵从用户需求生成的执行指令,若无,则保持原来的对电器开关不进行自动调节的状态。其中,自动调节包括但不限于:对电器开关进行不同程度的调大、调小。
图4是本公开提供的一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法的示意图。
具体地,用户终端自动调节过程中,询问用户是否有中断用户终端正在进行的调节操作的需求,若有,则用户发出是的信息,该信息生成执行指令,用户终端会根据上述执行指令,继续进行现在正在进行调解的操作;若无,则用户发出否的信息,该信息生成执行指令,用户终端会根据上述执行指令,改变现在正在进行的调解而遵从用户发出的执行指令,或保持原来没有调节的状态,而遵从用户发出的执行指令。
示例性地,当电影院放映电影的光线太亮时,光线亮度超过了用户自定义规则中的设定阈值,即满足用户自定义规则,此时,用户终端会进行自动将光线调暗的操作,与此同时,询问用户意见,是否有将光线调暗的需求,若有,则用户发出“是”的信息,该信息生成执行指令,用户终端接收到上述执行指令会继续正在进行的将灯光调暗的操作;若无,用户则发出“否”的信息,该信息生成执行指令,用户终端接收到上述执行指令会停止原本正在进行的将灯光调暗的操作,以满足用户的需求。
当电影院放映电影时的光线亮度没有超过用户自定义规则中的设定阈值,即不满足用户自定义规则,用户终端不会自动进行将光线调暗或调亮的调节操作,此时,询问用户意见,是否有将灯光调暗或调亮的需求,若有,用户则发出“是”的信息,该信息生成执行指令,当用户终端接收到上述执行指令,改变当前无任何操作的状态,根据用户相应需求将灯光调暗或调亮;若无,用户则发出“否”的信息,并生成执行指令,当用户终端接收到上述执行指令时,保持原来没有进行任何自动调节的状态,以满足用户的需求。
其中,执行指令就是支持或反对对用户终端进行自动调节的操作指令,因此,执行指令可以理解为是在用户终端自动调节过程中的中断指令。
其中,自定义规则的创建过程如下:
(1)客体Object,简称O,表示规则中的用户,即动作(Action)的作用对象;
(2)主体Subject,简称S,表示设备,即该自定义规则的触发者;
(3)系统事件Event,简称E,描述由系统所处环境变化或系统自身行为产生的系统状态变化;在正向推理中,它表明了规则生效应满足的系统前置约束,只有当事件发生时,系统中通过与事件相匹配的事件来执行有关的条件,触发某一规则;而在逆向推理中,它表明系统要达到的目标状态;E是由原子事件集合组成的;事件分为原子事件和组合事件,原子事件是不可分的,组合事件由多个原子事件构成,在一段时间序列上,按照事件发生的先后顺序匹配有关规则,并且只有所有的原子事件全部发生后,组合事件才会被触发;例如,对于电灯而言,在该事件中,E表示当亮度低于某一确定值时,就触发规则,对于空调而言,E表示当温度低于某一确定值时,就触发规则;
判定条件Condition,简称C,表示在规则动作执行前,需要对当前系统进行的前置条件判定;在该事件中,C表示对象(Object)距离设备(Subject)的远近;
(4)动作Action,简称A,其表示规则生效后,系统需执行的操作;动作是否执行是由条件评价的结果来决定的,如果条件为真,则执行动作,如果条件为假,则不执行动作;例如,对于电灯而言,在该事件中,A表示打开灯的动作;
事件原子上下文事件ACE定义为如下的一个六元组:
ACE=<id,type,source,sourceType,timeStamp,duration>
其中,id表示上下文事件的标识;type指明上下文事件的类型,对应上下文信息模型在结构上或者状态上的两种变更方式,上下文事件亦可划分为结构型和状态型两种,source以URI方式指明了上下文事件在实时上下文信息模型中所对应的节点信息;sourceType代表上下文事件源类型,即资源事件源或属性事件源;timeStamp表示上下文事件被捕获的时刻,即上下文事件的起始时刻;duration表明上下文事件的发生期长度;
设e1、e2为两个原子上下文事件,{~,Ι,Y}分别代表集合运算中的补、交和并,则
其中,
-为事件否定运算,是一个一元运算:
Δ为事件析取运算,是一个二元运算:
e1Δe2表示事件e1、e2同时发生的事件,即
D(e1Δe2)=D(e2Δe1)=D(e1)ΙD(e2);
→为事件相继运算,是一个二元运算:
e1→e2表示事件e1、e2相继发生的事件,即
D(e1→e2)=D(e1)ΙD(e2)={t|t=B(e1)∧t=E(e2)},且
cardD(e1→e2)=1;
<为事件前序运算,是一个一元运算:
>为事件后序运算,是一个一元运算:
图5是本公开提供的控制电器非接触开关的示意图。
如图5所示,S4包括:
S41,
汇聚节点将收到的执行指令向本地终端发送,并操作本地终端来控制电器的非接触开关;
S42,当询问用户需求时,若迟迟没有得到应答,则判断汇聚节点发送来的监测数据是否满足用户自定义规则,若满足,则采取本地终端储存的预设执行方案,并生成本地终端执行指令并发送至汇聚节点,实现自动控制电器非接触开关;若不满足,则保持原来不进行任何调节动作的静止状态。
本公开通过采用传感器节点自组织方式构成无线网络,实现了在公共场合对任意地点信息在任意时间的采集、处理和分析;通过判断用户是否有打开电器的需求,真实再现了人机交互的场景化,体现了遵循用户需求方式的智能化;通过若用户有打开电器需求,则将执行指令发送至汇聚节点,实现了注重用户体验的人性化;通过使得用户根据操作本地终端控制电器的非接触开关的开启或关闭,避免了公共场所环境复杂情况下,用户直接触碰电器开关控制电器的开启闭合所引发的高风险可能。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。
以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于无线传感器网络的电器开关的控制方法,其特征在于,包括:
S1用传感器节点采集所需监测环境的监测数据,通过Zigbee发送至汇聚节点;
S2所述汇聚节点对接收到的所述监测数据进行处理,并发送至本地终端;
S3判断所述汇聚节点发送来的所述监测数据是否满足用户自定义规则,若满足,则根据本地终端储存的预设执行方案自动控制电器的非接触开关,并将所述预设执行方案发送给用户,用户参考该执行方案输入需要并生成执行指令,将所述执行指令发送至所述汇聚节点;若不满足,则询问用户,根据用户的输入需求并生成执行指令,将所述执行指令发送至所述汇聚节点;
S4所述汇聚节点将收到的执行指令向所述本地终端发送,并操作所述本地终端来控制电器的非接触开关;在预设时间段内,若汇聚节点没有得到所述用户的执行指令,则判断所述汇聚节点发送来的所述监测数据是否满足用户自定义规则,若满足,则根据本地终端储存的预设执行方案自动控制电器的非接触开关;若不满足,则不进行任何操作。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述S1,包括:
将所述传感器节点布设在所述所需监测的环境的附近或内部,并通过所述传感器节点采集所述监测的环境的监测数据;
将所述监测数据通过Zigbee传送至所述汇聚节点。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述S2,包括:
所述汇聚节点将接收到的所述监测数据进行整合,获得整合后的监测数据;
所述汇聚节点将所述整合后的监测数据发送至本地终端。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述监测数据是通过USART串口配置ZigBee发送至汇聚节点的。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述S3之前包括:
根据用户需求,创建自定义规则。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述自定义规则,包括:
(1)客体Object,简称O,表示规则中的用户,即动作Action的作用对象;
(2)主体Subject,简称S,表示设备,即该自定义规则的触发者;
(3)系统事件Event,简称E,描述由系统所处环境变化或系统自身行为产生的系统状态变化;在正向推理中,它表明了规则生效应满足的系统前置约束,只有当事件发生时,系统中通过与事件相匹配的事件来执行有关的条件,触发某一规则;而在逆向推理中,它表明系统要达到的目标状态;E是由原子事件集合组成的;事件分为原子事件和组合事件,原子事件是不可分的,组合事件由多个原子事件构成,在一段时间序列上,按照事件发生的先后顺序匹配有关规则,并且只有所有的原子事件全部发生后,组合事件才会被触发;判定条件Condition,简称C,表示在规则动作执行前,需要对当前系统进行的前置条件判定;在该事件中,C表示对象(Object)距离设备(Subject)的远近;
(4)动作Action,简称A,其表示规则生效后,系统需执行的操作;动作是否执行是由条件评价的结果来决定的,如果条件为真,则执行动作,如果条件为假,则不执行动作;
事件原子上下文事件ACE定义为如下的一个六元组:
ACE=<id,type,source,sourceType,timeStamp,duration>
其中,id表示上下文事件的标识;type指明上下文事件的类型,对应上下文信息模型在结构上或者状态上的两种变更方式,上下文事件亦可划分为结构型和状态型两种,source以URI方式指明了上下文事件在实时上下文信息模型中所对应的节点信息;sourceType代表上下文事件源类型,即资源事件源或属性事件源;timeStamp表示上下文事件被捕获的时刻,即上下文事件的起始时刻;duration表明上下文事件的发生期长度;
设e1、e2为两个原子上下文事件,{~,Ι,Y}分别代表集合运算中的补、交和并,则
其中,
-为事件否定运算,是一个一元运算:
Δ为事件析取运算,是一个二元运算:
e1Δe2表示事件e1、e2同时发生的事件,即
D(e1Δe2)=D(e2Δe1)=D(e1)ΙD(e2);
→为事件相继运算,是一个二元运算:
e1→e2表示事件e1、e2相继发生的事件,即
D(e1→e2)=D(e1)ΙD(e2)={t|t=B(e1)∧t=E(e2)},且
cardD(e1→e2)=1;
<为事件前序运算,是一个一元运算:
>为事件后序运算,是一个一元运算:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2021
- 2021-10-11 CN CN202111180618.7A patent/CN113920707A/zh active Pending
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