CN114727461A - 基于智能家居的灯光控制系统 - Google Patents

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CN114727461A CN202210482632.0A CN202210482632A CN114727461A CN 114727461 A CN114727461 A CN 114727461A CN 202210482632 A CN202210482632 A CN 202210482632A CN 114727461 A CN114727461 A CN 114727461A
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朱磊
李文龙
方芳
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Abstract

本发明公开了基于智能家居的灯光控制系统，涉及智能家居技术领域，解决了现有技术在灯光控制过程中，无法根据经验数据实现灯光的控制，导致灯光控制出现延迟，且不符合用户习惯的技术问题；本发明通过数据采集模块采集身份数据和对应区域的灯光状态；服务器根据历史灯光数据确定对应用户的灯光习惯，进而生成灯光控制策略，执行控制模块按照灯光控制策略及时控制对应区域的灯光状态，提高灯光控制效率，同时保证用户的舒适度；本发明通过目标用户的灯光习惯生成灯光控制策略，且灯光控制策略根据目标用户的增减随时更新并发送至执行控制模块，在满足对应区域中所有目标用户的灯光需求的同时，尽可能提高目标用户的舒适度。

Description

基于智能家居的灯光控制系统
技术领域
本发明属于智能家居领域，涉及智能家居中的灯光控制技术，具体是基于智能家居的灯光控制系统。
背景技术
智能家居在提供人们生活水平过程中起着至关重要的作用，在智能家居中灯光控制系统是必不可少的部分，但目前的灯光控制系统仍然不能满足功能先进、可靠性高、智能化的要求。
现有技术(公开号为CN107197581A的发明专利)公开了一种智能家居灯光控制方法、所用的灯光系统及灯光控制系统，可以在人进入睡眠或者不使用时，自动熄灭灯光，实现灯光的智能控制。现有技术在灯光控制过程中，无法根据经验数据实现灯光的控制，导致灯光控制出现延迟，且不符合用户习惯；因此，亟须一种基于智能家居的灯光控制系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于智能家居的灯光控制系统，用于解决现有技术在灯光控制过程中，无法根据经验数据实现灯光的控制，导致灯光控制出现延迟，且不符合用户习惯的技术问题。
本发明通过数据采集模块采集身份数据和对应区域的灯光状态；服务器根据历史灯光数据确定对应用户的灯光习惯，进而生成灯光控制策略，执行控制模块按照灯光控制策略及时控制对应区域的灯光状态，提高灯光控制效率，同时保证用户的舒适度。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了基于智能家居的灯光控制系统，包括服务器，以及与之相连接的数据采集模块和执行控制模块；
数据采集模块：通过身份识别设备采集用户的身份数据；以及根据用户位置获取对应区域的灯光状态；其中，所述用户位置根据位置检测设备获取；
服务器：采集并存储用户特征信息，以及对应的历史灯光数据，并根据所述历史灯光数据确定对应用户的灯光习惯；以及
将所述身份数据和所述用户特征信息进行比对，将比对结果和所述灯光习惯结合生成灯光控制策略，并通过所述执行控制模块对所述灯光状态进行控制。
优选的，所述服务器分别与所述数据采集模块和所述执行控制模块通信和/或电气连接；所述执行控制模块和所述数据采集模块通信和/或电气连接；
所述数据采集模块与所述身份识别设备和所述位置检测设备通信和/或电气连接；其中，所述身份识别设备包括智能终端和生物识别设备，所述位置检测设备包括红外传感器和压力传感器。
优选的，在所述数据采集模块采集到用户的所述身份数据之前，通过所述位置检测设备获取用户识别标签，根据所述用户识别标签对灯光进行标准调节，包括：
通过所述位置检测设备采集室内信息，并将所述室内信息发送至所述数据采集模块；
所述数据采集模块对所述室内信息进行识别分析，当对应区域存在用户时，则将用户识别标签标记为1；否则，将用户识别标签标记为0；
当所述用户识别标签为1时，则通过所述执行控制模块对灯光进行标准调节；其中，所述标准调节是指开启灯具，并将亮度调节到设置的标准亮度。
优选的，在所述服务器对所述身份数据进行分析之前，通过所述生物识别设备在管理员权限下采集所述用户特征信息，并根据所述用户特征信息采集对应的历史灯光数据。
优选的，所述服务器对所述历史灯光数据进行分析，获取对应的所述灯光习惯，包括：
提取所述用户特征数据对应的所述历史灯光数据；
按天将所述历史灯光数据划分成若干子数据；
当所述子数据的数量满足要求时，对若干所述子数据进行分时段分析，获取对应的所述灯光习惯；其中，所述灯光习惯包括灯具开闭状态、灯具开启时长以及对应开启的亮度。
优选的，所述服务器对若干所述子数据进行分时段分析，包括：
按照设定周期对若干所述子数据进行分割获取分割数据；
根据所述设定周期对所述分割数据进行统计，获取各灯光状态对应的状态频率；其中，所述灯光状态包括灯具开闭状态以及对应开启的亮度；
当所述状态频率大于等于频率阈值时，则将对应所述灯光状态标记为目标状态；其中，所述频率阈值根据设定周期进行设定；
对所述目标状态进行提取串联生成所述灯光习惯。
优选的，所述服务器将所述身份数据和所述用户特征数据进行比对，根据比对结果生成所述灯光控制策略，包括：
所述服务器实时接收所述身份数据，将所述身份数据与存储的所述用户特征数据进行比对确定对应的用户，并标记为目标用户；
将所述目标用户对应的所述灯光习惯进行整合拼接，生成所述灯光控制策略。
优选的，所述服务器将所述灯光控制策略发送至所述执行控制模块；
所述执行控制模块根据所述灯光控制策略及时控制对应区域的所述灯光状态，并监测反馈灯光控制结果至所述服务器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过数据采集模块采集身份数据和对应区域的灯光状态；服务器根据历史灯光数据确定对应用户的灯光习惯，进而生成灯光控制策略，执行控制模块按照灯光控制策略及时控制对应区域的灯光状态，提高灯光控制效率，同时保证用户的舒适度。
2、本发明通过目标用户的灯光习惯生成灯光控制策略，且灯光控制策略根据目标用户的增减随时更新并发送至执行控制模块，在满足对应区域中所有目标用户的灯光需求的同时，尽可能提高目标用户的舒适度。
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为本发明的工作步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术(公开号为CN107197581A的发明专利)公开了一种智能家居灯光控制方法、所用的灯光系统及灯光控制系统，可以在人进入睡眠或者不使用时，自动熄灭灯光，实现灯光的智能控制。现有技术在灯光控制过程中，无法根据经验数据实现灯光的控制，导致灯光控制出现延迟，且不符合用户习惯。
本发明通过数据采集模块采集身份数据和对应区域的灯光状态；服务器根据历史灯光数据确定对应用户的灯光习惯，进而生成灯光控制策略，执行控制模块按照灯光控制策略及时控制对应区域的灯光状态，提高灯光控制效率，同时保证用户的舒适度。
请参阅图1，本申请第一方面实施例提供了基于智能家居的灯光控制系统，包括服务器，以及与之相连接的数据采集模块和执行控制模块；
数据采集模块：通过身份识别设备采集用户的身份数据；以及根据用户位置获取对应区域的灯光状态；
服务器：采集并存储用户特征信息，以及对应的历史灯光数据，并根据历史灯光数据确定对应用户的灯光习惯；以及将身份数据和用户特征信息进行比对，将比对结果和灯光习惯结合生成灯光控制策略，并通过执行控制模块对灯光状态进行控制。
本申请中的服务器可以理解为中央控制器，既可以是一个单独的控制器，又可以与其他设备或者软件集成。数据采集模块则是具有数据处理能力的数据中转站，将数据采集到之后进行必要处理，然后发送至服务器进行统一分析。
本申请中服务器分别与数据采集模块和执行控制模块通信和/或电气连接；执行控制模块和数据采集模块通信和/或电气连接。可以理解的是，在某些场景下数据采集模块会对数据进行处理之后，生成控制指令，直接发送至执行控制模块。
本申请中数据采集模块与身份识别设备和位置检测设备通信和/或电气连接。身份识别设备根据具体的身份识别方法来设置，如面部识别则需要配置摄像头，指纹识别则需要配置指纹采集识别设备；身份识别设备应该设置在方便采集的位置，如房门外侧、天花板等。位置检测设备也根据检测方法来设置，如红外检测则配置红外传感器，压力识别则配置压力传感器。
本申请在数据采集模块采集到用户的身份数据之前，通过位置检测设备获取用户识别标签，根据用户识别标签对灯光进行标准调节，包括：
通过位置检测设备采集室内信息，并将室内信息发送至数据采集模块；
数据采集模块对室内信息进行识别分析，当对应区域存在用户时，则将用户识别标签标记为1；否则，将用户识别标签标记为0；
当用户识别标签为1时，则通过执行控制模块对灯光进行标准调节。
上述所指的采集到用户(有效)身份数据之前，包括未采集到用户的身份数据，或者采集的身份数据不可用。在没有采集到有效身份数据时，则需要判断是否有用户，如果存在用户则需要对灯光进行标准调节。
值得注意的是，当室内存在用户时，对灯光进行标准调节有两个作用：1)调节环境光，保证能够采集到用户有效的身份数据；2)为用户提供照明，保证用户的安全。
可以理解的是，上述对灯光进行标准调节是指对用户所在位置的区域灯光进行调节，且标准调节会对着用户位置进行延续。标准调节在本申请中是指打开灯具，并将亮度调节至的标准亮度，标准亮度则是根据环境和经验设定的亮度值。在另外一些优选的实施例中，标准调节还可以是对已经打开的灯具亮度进行调节，如将亮度调高或者调低，也是为了达到上述两个作用。
本申请在服务器对身份数据进行分析之前，通过生物识别设备在管理员权限下采集用户特征信息，并根据用户特征信息采集对应的历史灯光数据。即用户(户主)现将家庭成员的特征信息采集保存在服务器中，便于后期的数据采集和灯光调节。
本申请中服务器对历史灯光数据进行分析，获取对应的灯光习惯，包括：
提取用户特征数据对应的历史灯光数据；
按天将历史灯光数据划分成若干子数据；
当子数据的数量满足要求时，对若干子数据进行分时段分析，获取对应的灯光习惯。
在设置好用户特征信息之后，服务器通过数据采集模块不断用户特征信息对应的采集历史灯光数据，然后足量的历史灯光数据进行分析，确定对应的灯光习惯。
本申请按天确定采集周期，每天采集的历史灯光数据作为一个子数据，当子数据的数量达到要求的数量时，则可以对若干子数据进行分析确定对应的灯光习惯。可以理解的是，子数据的数量越大能够保证灯光习惯的贴合度，但子数据的数量不低于30，即至少连续采集30天才可用来确定灯光习惯。
可以理解的是，灯光习惯包括灯具开闭状态、灯具开启时长以及对应开启的亮度；灯光习惯用来表现用户对灯光的使用习惯，如什么时候会开启灯具，并调节到什么亮度等。
当子数据的数量满足要求时，服务器对若干子数据进行分时段分析，包括：
按照设定周期对若干子数据进行分割获取分割数据；
根据设定周期对分割数据进行统计，获取各灯光状态对应的状态频率；
当状态频率大于等于频率阈值时，则将对应灯光状态标记为目标状态；
对目标状态进行提取串联生成灯光习惯。
本申请对若干子数据进行分时段分析实质是对同一用户每天不同时段的灯光使用数据进行分析，举例说明本技术方案：
假设共有30条子数据，频率阈值为15，将每天分为12个时段(每两小时作为一个时段)；
将每条子数据均分为12个时段，并提取每个时段中的灯光状态；
统计每个时段中灯光状态对应的频率，即状态频率；
当状态频率大于等于15时，则对应的灯光状态标记为目标状态；
将一天中每个时段对应的目标状态依次拼接起来形成该用户的灯光习惯。
本申请灯光状态包括灯具开闭状态以及对应开启的亮度。可以理解的是，时段越小，获取的灯光习惯越准确；上述方案中获取灯光状态对应的状态频率时，可以仅考虑灯具开闭状态，当该时段内灯具开启的频率大于等于0.5时，选择最常用的亮度或者标准亮度来组成目标状态。
本申请中服务器将身份数据和用户特征数据进行比对，根据比对结果生成灯光控制策略，包括：
服务器实时接收身份数据，将身份数据与存储的用户特征数据进行比对确定对应的用户，并标记为目标用户；
将目标用户对应的灯光习惯进行整合拼接，生成灯光控制策略。
本申请将采集到的身份数据和服务器存储的用户特征数据进行比较，确定目标用户，将用户的灯光习惯进行整合，生成灯光控制策略。可以理解的是，目标用户不一定只有一个，将多个目标用户的灯光习惯糅合到一起，即可生成灯光控制策略；也可以认为目标用户只有一个时，则该目标用户对应的灯光习惯即为灯光控制策略。
服务器将灯光控制策略发送至执行控制模块；执行控制模块根据灯光控制策略及时控制对应区域的灯光状态，并监测反馈灯光控制结果至服务器。
可以理解的是，身份数据实时采集，用户增加或者减少，则在已经生成的灯光控制策略中进行对应的增减更新，并将更新之后的灯光控制策略发送至执行控制模块；当同一时刻多个用户对应灯光习惯冲突时，则选择标准值来替换，如标准亮度。
值得注意的是，如果用户为户主的朋友或者同事，即服务器中没有存储用户的相关特征信息，则灯具的亮度均采用标准亮度。
本发明的工作原理：
数据采集模块通过与之相连接身份识别设备采集用户的身份数据；以及根据用户位置获取对应区域的灯光状态。
服务器将身份数据和用户特征信息进行比对，将比对结果和灯光习惯结合生成灯光控制策略，并通过执行控制模块对灯光状态进行控制。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.基于智能家居的灯光控制系统，包括服务器，以及与之相连接的数据采集模块和执行控制模块，其特征在于：
数据采集模块：通过身份识别设备采集用户的身份数据；以及根据用户位置获取对应区域的灯光状态；其中，所述用户位置根据位置检测设备获取；
服务器：采集并存储用户特征信息，以及对应的历史灯光数据，并根据所述历史灯光数据确定对应用户的灯光习惯；以及
将所述身份数据和所述用户特征信息进行比对，将比对结果和所述灯光习惯结合生成灯光控制策略，并通过所述执行控制模块对所述灯光状态进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于智能家居的灯光控制系统，其特征在于，所述服务器分别与所述数据采集模块和所述执行控制模块通信和/或电气连接；所述执行控制模块和所述数据采集模块通信和/或电气连接；
所述数据采集模块与所述身份识别设备和所述位置检测设备通信和/或电气连接；其中，所述身份识别设备包括智能终端和生物识别设备，所述位置检测设备包括红外传感器和压力传感器。
3.根据权利要求1所述的基于智能家居的灯光控制系统，其特征在于，在所述数据采集模块采集到用户的所述身份数据之前，通过所述位置检测设备获取用户识别标签，根据所述用户识别标签对灯光进行标准调节，包括：
通过所述位置检测设备采集室内信息，并将所述室内信息发送至所述数据采集模块；
所述数据采集模块对所述室内信息进行识别分析，当对应区域存在用户时，则将用户识别标签标记为1；否则，将用户识别标签标记为0；
当所述用户识别标签为1时，则通过所述执行控制模块对灯光进行标准调节；其中，所述标准调节是指开启灯具，并将亮度调节到设置的标准亮度。
4.根据权利要求2所述的基于智能家居的灯光控制系统，其特征在于，在所述服务器对所述身份数据进行分析之前，通过所述生物识别设备在管理员权限下采集所述用户特征信息，并根据所述用户特征信息采集对应的历史灯光数据。
5.根据权利要求1或4所述的基于智能家居的灯光控制系统，其特征在于，所述服务器对所述历史灯光数据进行分析，获取对应的所述灯光习惯，包括：
提取所述用户特征数据对应的所述历史灯光数据；
按天将所述历史灯光数据划分成若干子数据；
当所述子数据的数量满足要求时，对若干所述子数据进行分时段分析，获取对应的所述灯光习惯；其中，所述灯光习惯包括灯具开闭状态、灯具开启时长以及对应开启的亮度。
6.根据权利要求5所述的基于智能家居的灯光控制系统，其特征在于，所述服务器对若干所述子数据进行分时段分析，包括：
按照设定周期对若干所述子数据进行分割获取分割数据；
根据所述设定周期对所述分割数据进行统计，获取各灯光状态对应的状态频率；其中，所述灯光状态包括灯具开闭状态以及对应开启的亮度；
当所述状态频率大于等于频率阈值时，则将对应所述灯光状态标记为目标状态；其中，所述频率阈值根据设定周期进行设定；
对所述目标状态进行提取串联生成所述灯光习惯。
7.根据权利要求1所述的基于智能家居的灯光控制系统，其特征在于，所述服务器将所述身份数据和所述用户特征数据进行比对，根据比对结果生成所述灯光控制策略，包括：
所述服务器实时接收所述身份数据，将所述身份数据与存储的所述用户特征数据进行比对确定对应的用户，并标记为目标用户；
将所述目标用户对应的所述灯光习惯进行整合拼接，生成所述灯光控制策略。
8.根据权利要求1或7所述的基于智能家居的灯光控制系统，其特征在于，所述服务器将所述灯光控制策略发送至所述执行控制模块；
所述执行控制模块根据所述灯光控制策略及时控制对应区域的所述灯光状态，并监测反馈灯光控制结果至所述服务器。
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