CN116560247B - 基于物联网实现智能家居的远程控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能家居控制技术领域，一种基于物联网实现智能家居的远程控制方法及装置，包括：安装需检测室内亮度的亮度传感器，得到室内环境亮度值，预设环境亮度阈值，计算所述环境亮度值与环境亮度阈值的差值，得到环境亮度的差异值，并计算与差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子，启动无线通信设备，得到中心频率和网络距离，利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，并利用控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。本发明可解决室内照度的稳定和延长灯具寿命的问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居控制技术领域，尤其涉及一种基于物联网实现智能家居的远程控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
智能家居是计算机技术、自动化技术以及通信技术相结合的产物，能够自动控制、管理、监测家电设备，与用户实现即时通信。智能家居不仅具备传统家居的居住功能，还提供了高效安全、温馨舒适的高品质生活环境，把人们从日常生活的“劳动者”角色中解放出来，转变为智能家居生活的“管理者”，优化住户的生活质量。
智能家居灯光控制系统，可以智能调光，但目前的智能调光系统容易造成光源损坏，使用寿命低，因此本发明结合物联网技术，将家居灯进行智能调节，充分的利用自然光源，使室内的照度维持在一个稳定适合的水平，延长灯具寿命，较低用户成本，实现远程控制。
发明内容
本发明提供一种基于物联网实现智能家居的远程控制方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决室内照度的稳定和延长灯具寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种基于物联网实现智能家居的远程控制方法，包括：
安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1；
预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值；
根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子；
输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，其中，中心频率计算公式如下：
其中，n表示通道的编号数字0，1，2，...，15，共计16个，f1对应所述第一个通道频段的编号为0通道的中心频率，f2对应第二个通道频段的编号为1，2，...，10的通道的中心频率，f3对应第三个通道频段的编号为11，12，...，15通道的中心频率；
利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令；
利用控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。
可选地，所述环境亮度的差异值的计算公式如下：
其中，rc表示所述环境亮度的差异值，L1表示所述环境亮度值，L0表示环境亮度阈值。
可选地，所述根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，如下：
其中，re表示为所述环境亮度值和环境亮度阈值的差异率，L1表示所述环境亮度值，L0表示环境亮度阈值。
可选地，所述利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子，包括：
设置环境亮度的校正因子；
将所述校正因子乘以差异率与差异值的和，得到和因子；
将将所述校正因子乘以差异率与差异值的差，得到差因子；
将所述和因子与所述差因子除以2，得到所述和因子与差因子的量化因子，公式如下：
其中，，/>，/>表示所述量化因子，u1表示所述差异率与差异值的和因子，u2表示所述差异率与差异值的差因子，k表示所述环境亮度的校正因子。
可选地，所述启动无线通信设备，得到中心频率和网络距离，包括：
启动无线通信设备，其中所述无线通信设备包含一个协调器和多个节点，且节点可以是路由器或者是终端设备；
将所述一个协调器和多个节点定义成网络拓扑结构；
根据所述网络拓扑结构建立通信网络，计算得到通信网络的网络距离；
利用所述通信网络构建通信通道，得到每个通信通道的中心频率。
可选地，所述根据所述网络拓扑结构建立通信网络，计算得到通信网络的网络距离，包括：
通过网络拓扑结构的协调器向网络拓扑结构的节点发送距离请求命令，得到节点与协调器之间的距离信息；
当节点收到所述距离请求命令后，自动向协调器发送节点与协调器之间的距离信息；
当所述协调器接收到所述距离信息，计算出节点与协调器之间的距离；
通过收集多个节点与协调器之间的距离信息，汇总得到整个网络拓扑结构中各节点之间的位置距离，即所述网络距离。
可选地，所述利用所述通信网络构建通信通道，得到每个通信通道的中心频率，包括：
基于所述通信网络将通信通道设置16个通道，并对每个通道按从小到大编号；
对所述16个通道分成三个通道频段，其中，编号为0对应第一个通道频段，编号为1至10为第二个通道频段，编号为11至15为第三个通道频段；
利用所述三个通道频段和通道的编号计算得到每个通道对应的中心频率。
可选地，所述利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，包括：
利用无线通信设备将所述中心频率和网络距离转化为模拟信号，其中，模拟信号中还携带所述量化因子，基于无线通信设备将模拟信号发送至家居灯的接收端；
当接收端接收到所述模拟信号后产生发送指令；
获取所述发送指令后，在接收端内转换得到无线信号；
根据所述无线信号在控制端进行解码，得到控制指令，且所述控制指令包括调光量化值，其中，调光量化值的区间为[0,1]之间，调光量化值与所述量化因子相关。
可选地，所述得到最优亮度值的同时，还包括改变家居灯的光色坐标，其中，改变家居灯的光色坐标，包括：
设置家居灯的初始光色坐标及目标光色坐标/>，且光色坐标通常由三个参数组成，即色温、色彩饱和度和色彩明度，/>表示色温，/>表示色彩饱和度，/>表示色彩明度；
根据初始光色坐标及目标光色坐标，计算色温差值、色彩饱和度差值、色彩明度差值，根据所述色温差值、色彩饱和度差值、色彩明度差值，限定光色变化时间为1秒，计算得到光色的变化速度；
测量得到家居灯的目前光色坐标，根据所述变化速度，将目前光色坐标调整得到最优光色坐标，完成家居灯的色度调节。
为了解决上述问题，本发明还提供一种基于物联网实现智能家居的远程控制装置，所述装置包括：
检测亮度模块，用于安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1；
量化因子构建模块，用于预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值，根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子；
中心频率和网络距离计算模块，用于输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，其中，中心频率计算公式如下：
其中，n表示通道的编号数字0，1，2，...，15，共计16个，f1对应所述第一个通道频段的编号为0通道的中心频率，f2对应第二个通道频段的编号为1，2，...，10的通道的中心频率，f3对应第三个通道频段的编号为11，12，...，15通道的中心频率；
家居灯调光模块，用于利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，利用控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。
为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
存储器，存储至少一个指令；及
处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法。
为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法。
本发明实施例为解决背景技术所述问题，安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1，预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值，利用室内自然光源的亮度与预设亮度进行比对，找出差值，根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子，所述量化因子是用来量化室内环境光源对家居灯的影响因子，且不同的场合对室内的亮度需求不同，例如：厨房和客厅需要明亮的光线，而卧室则需要柔和的光线，因此，本发明选择利用亮度来测算量化因子起到了至关重要的作用，输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，进而根据控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。因此本发明提出的基于物联网实现智能家居的远程控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决室内照度的稳定和延长灯具寿命的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于物联网实现智能家居的远程控制方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的基于物联网实现智能家居的远程控制装置的功能模块图；
图3为本发明一实施例提供的实现所述基于物联网实现智能家居的远程控制方法的电子设备的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例提供一种基于物联网实现智能家居的远程控制方法。所述基于物联网实现智能家居的远程控制方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述基于物联网实现智能家居的远程控制方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。
参照图1所示，为本发明一实施例提供的基于物联网实现智能家居的远程控制方法的流程示意图。在本实施例中，所述基于物联网实现智能家居的远程控制方法包括：
S1、安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1。
需解释的是，所述亮度传感器是一种用于测量室内光线强度的传感器，其原理是利用光敏元件（如光敏电阻、光敏二极管等）实时监测室内光线强度，将其转化为电信号输出。
本发明实施例中，需说明的是所述室内亮度传感器的优点主要有：一、节能环保：通过检测灯光亮度，可以减少不必要的能源浪费，达到节能环保的目的；二、舒适性：室内亮度传感器可以根据室内光线强度调节灯光亮度，保证室内光线舒适度；三、便捷性：传感器可以实现控制灯光，避免了手动调节的繁琐过程，提高了使用效率；四、维护成本低：传感器结构简单，维护成本低。
更需说明的是，所述室内亮度传感器应安装在天花板上，能够检测整个室内的亮度，同时需要在墙壁上安装校正传感器校正亮度，亮度传感器会实时不断地检测室内光线强度，并将检测到的数据发送校正传感器中，校正传感器将数据处理后输出室内环境亮度值，二者结合能提高发明结果的可靠性。
S2、预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值。
详细地，所述环境亮度的差异值的计算公式如下：
其中，rc表示所述环境亮度的差异值，L1表示所述环境亮度值，L0表示环境亮度阈值，本发明实施例中，所述环境亮度阈值为100 lx，且所述100 lx适用于家居系统中的客厅的标准亮度阈值，若为本发明的适用对象为卧室，则所述亮度阈值为75lx，因此在实施例中，所述环境亮度阈值需要根据具体的检测对象而确定标准。
S3、根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子。
详细地，所述差异率的计算公式如下：
其中，re表示为所述环境亮度值和环境亮度阈值的差异率，L1表示所述环境亮度值；L0表示环境亮度阈值。
进一步地，所述利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子，包括：
设置环境亮度的校正因子；
将所述校正因子乘以差异率与差异值的和，得到和因子；
将将所述校正因子乘以差异率与差异值的差，得到差因子；
将所述和因子与所述差因子除以2，得到所述和因子与差因子的量化因子，公式如下：
其中，，/>，/>表示所述量化因子，u1表示所述差异率与差异值的和因子，u2表示所述差异率与差异值的差因子，k表示所述环境亮度的校正因子。
需说明的是，所述量化因子是用来量化室内环境光源对家居灯的影响因子，本发明只考虑了亮度，亮度的高低会影响人们对室内环境的感觉和舒适度，且不同的场合对室内的亮度需求不同，例如：厨房和客厅需要明亮的光线，而卧室则需要柔和的光线，因此，本发明选择利用亮度来测算量化因子起到了至关重要的作用。
需解释的是所述考虑到在检测亮度时会受到信号强度，室内环境的光照强度等因素的影响，因此本发明设置校正因子进行适当的调整排除干扰。
S4、输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离。
需解释的是，本发明实施例可采用提前预设量化因子的阈值，智能选择启动无线通信设备，如用户提前预设好量化因子的阈值，当量化因子小于所述阈值时，启动无线通信设备的协调器和多个节点，当量化因子大于或等于阈值，则启动无线通信设备。
需说明的是，根据前述描述可知，量化因子是用来量化室内环境光源对家居灯的影响因子，且本发明只考虑了亮度特征，因此量化因子是用来描述环境亮度的数值，当量化因子小于所述阈值时，表示所处环境需要提高亮度，故启动无线通信设备，反之不需启动。
需解释的是，在室内安装有亮度传感器，且量化因子的计算不涉及复杂的计算量，故当量化因子小于阈值时，利用亮度传感器内嵌的通信单元，远程启动无线通信设备，从而实现无线通信设备的自动启动。
需说明的，中心频率是指通信网络中每个通道所使用的共同频率。中心频率的选择要考虑到通信设备的工作频率范围和使用环境等因素，以确保设备之间的通信能够顺利进行，因此本发明可采用适合家居使用的无线通信设备，例如：Zigbee，且Zigbee是一种低功耗、短距离通信的无线协议，适合用于智能家居设备之间的通信，方便智能家居灯可以通过Zigbee与智能家居网关或其他智能设备进行连接和控制；另外，网络距离也是建立通信网络时需要计算的重要参数，会影响到通信的可靠性和传输速率，因此建立合适的无线通信网络拓扑结构、选择适当的中心频率和计算合理的网络距离，有助于提高通信网络的稳定性、可靠性和传输效果。这样可以确保设备之间的通信能够高效地进行，满足用户的通信需求。
详细地，利用所述无线通信设备建立通信网络，得到通信网络的中心频率和网络距离，包括：
启动无线通信设备，其中所述无线通信设备包含一个协调器和多个节点，且节点可以是路由器或者是终端设备；
将所述一个协调器和多个节点定义成网络拓扑结构；
根据所述网络拓扑结构建立通信网络，计算得到通信网络的网络距离；
利用所述通信网络构建通信通道，得到每个通信通道的中心频率。
进一步地，所述根据所述网络拓扑结构建立通信网络，计算得到通信网络的网络距离，包括：
通过网络拓扑结构的协调器向网络拓扑结构的节点发送距离请求命令，得到节点与协调器之间的距离信息；
当节点收到所述距离请求命令后，自动向协调器发送节点与协调器之间的距离信息；
当所述协调器接收到所述距离信息，计算出节点与协调器之间的距离；
通过收集多个节点与协调器之间的距离信息，汇总得到整个网络拓扑结构中各节点之间的位置距离，即所述网络距离。进一步地，所述网络距离计算公式如下：
其中，d表示网络距离，pt表示协调器的接收波长，Gt节点的发射频率，Gr表示节点的接收频率，表示距离信息的频率波长，L表示自由接收空间传输损耗，/>表示协调器的校正系数。
更进一步地，所述利用所述通信网络构建通信通道，得到每个通信通道的中心频率，包括：
基于所述通信网络将通信通道设置16个通道，并对每个通道按从小到大编号；
对所述16个通道分成三个通道频段，其中，编号为0对应第一个通道频段，编号为1至10为第二个通道频段，编号为11至15为第三个通道频段；
利用所述三个通道频段和通道的编号计算得到每个通道对应的中心频率；
所述中心频率公式如下：
其中，n表示通道的编号数字0，1，2，...，15，共计16个，f1对应所述第一个通道频段的编号为0通道的中心频率，f2对应第二个通道频段的编号为1，2，...，10的通道的中心频率，f3对应第三个通道频段的编号为11，12，...，15通道的中心频率。
本发明实施例中，所述网络拓扑结构采用星型网络结构，有且只有一个管理员，即协调器，负责对网络进行管理。在星型网络中，终端设备只能与协调器进行通信，如果要与其他设备通信，必须要通过网络协调器，先将数据发送给协调器，然后由协调器发送给目标设备。终端设备可以是全功能设备也可是半功能设备，且星型网络拓扑的优点是结构简单，成本开销低且减少了路由信息，方便管理，适合智能家居的远程控制和监测。
需说明的是，所述协调器负责建立网络、管理节点和分配地址。当一个节点加入网络时，它会向协调器发送请求，协调器会分配一个唯一的16位地址给该节点，节点之间的数据传输是通过协调器转发实现的，路由器可以转发其他节点的数据，而终端设备只能与协调器直接通信。
需要解释的是，所述协调器和多个节点构成的网络拓扑结构，需要在设定的预先网络ID中进行，确保协调器和多个节点能够正常通信。
本发明实施例中，无线通信网络设备可以自动修复网络，当一个节点失效时，其他节点会自动寻找新的路径，确保网络的稳定性。
需说明的是，为保证发明结果的可靠性，需要对无线网络设备采用加密，保证网络的安全性，因此本发明可采用AES-128位加密算法。
S5、利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令。
详细地，利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，包括：
利用无线通信设备将所述中心频率和网络距离转化为模拟信号，其中，模拟信号中还携带所述量化因子，基于无线通信设备将模拟信号发送至家居灯的接收端；
当接收端接收到所述模拟信号后产生发送指令；
获取所述发送指令后，在接收端内转换得到无线信号；
根据所述无线信号在控制端进行解码，得到控制指令，且所述控制指令包括调光量化值，其中，调光量化值的区间为[0,1]之间，调光量化值与所述量化因子相关。
需解释的是，本发明实施例先基于量化因子判断是否需要执行调光，当量化因子大于阈值时，则表示需要调光，故利用亮度传感器内的通信单元启动无线通信设备，同时为了更好的控制光源，基于中心频率和网络距离生成可控制家居灯的控制指令。
进一步地，根据上述描述可知，控制指令中包括调光量化值，该量化值位于[0,1]之间，且与量化因子呈正相关关系，当量化因子越大，则调光量化值越大，当量化因子越小，则调光量化值越小。
S6、利用控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。
需解释的是，本发明实施例可采用提前预设调光量化值的阈值来判别是否需要启动调光信号设备，当所述调光量化值大于调光量化值的阈值时，启动调光信号设备，当量化因子小于或等于阈值，则无需启动调光通信设备。
详细地，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值进行去糊，得到最优亮度值，包括：
根据调光量化值设置目标亮度值，其中，调光量化值与目标亮度值呈正比关系；
测量得到调光信号设备的系统响应曲线；
将所述环境亮度值与目标亮度值的差值与系统响应曲线相除，得到所述最优亮度值；
进一步地，所述去糊的计算公式如下：
其中，y表示最优亮度值，L1表示环境亮度值，L表示目标亮度值，S表示系统响应曲线，指照明系统中的调光信号设备的输出亮度与输入电压或电流之间的关系，可通过现有技术中的光度计测量得到。
本发明实施例，采用电流调节方式，将所述家居灯的电流调整到对应最优亮度值的电流，完成家居灯的光度调节。
需说明的是，采用电流调光方式，即通过改变电流来控制家居灯的亮度，所述调光量化值越大，灯光亮度就越亮，为得到最优亮度值的亮度，通过减小电流将大于或等于最优亮度值的环境亮度值降低，通过增大电流将小于最优亮度值的环境亮度值提高。
通过调整电流来控制灯光亮度，可以根据需要提供恰到好处的照明，避免浪费能源；当需要较低亮度时，可以降低电流，从而降低能耗，同时较低的电流可以减少家居等的热量和电压压力，延长家居灯的使用寿命；通过调光可以根据不同环境和使用需求调整灯光亮度，提供更加舒适的照明效果。例如，在晚上或需要柔和光线的场合，可以降低亮度，减少眩光和视觉疲劳。创造氛围和情绪：通过调光可以调整灯光的亮度和色温，创造出不同的氛围和情绪。例如，在浪漫的晚餐或放松的场合，可以调暗灯光，营造出温馨和放松的氛围。总之，电流调光方式可以提供灵活、节能和舒适的照明效果，满足不同场合和需求的照明要求。
此外还需解释的是，一般情况下，当执行亮度调节时，为了突出更优的调节效果，其色度值也需要适应性调整，本发明实施例中，可通过改变家居灯的光色坐标，完成家居灯的色度调节。
详细地，所述改变家居灯的光色坐标，包括：
设置家居灯的初始光色坐标及目标光色坐标/>，且光色坐标通常由三个参数组成，即色温、色彩饱和度和色彩明度，/>表示色温，/>表示色彩饱和度，/>表示色彩明度；
根据初始光色坐标及目标光色坐标，计算色温差值、色彩饱和度差值、色彩明度差值，根据所述色温差值、色彩饱和度差值、色彩明度差值，限定光色变化时间为1秒，计算得到光色的变化速度；
测量得到家居灯的目前光色坐标，根据所述变化速度，将目前光色坐标调整得到最优光色坐标，完成家居灯的色度调节。
需说明的是，本发明对家居灯的选择需要选择色温可调灯。
本发明实施例为解决背景技术所述问题，安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1，预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值，利用室内自然光源的亮度与预设亮度进行比对，找出差值，根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子，所述量化因子是用来量化室内环境光源对家居灯的影响因子，且不同的场合对室内的亮度需求不同，例如：厨房和客厅需要明亮的光线，而卧室则需要柔和的光线，因此，本发明选择利用亮度来测算量化因子起到了至关重要的作用，输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，进而根据控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。因此本发明提出的基于物联网实现智能家居的远程控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决室内照度的稳定和延长灯具寿命的问题。
如图2所示，是本发明一实施例提供的基于物联网实现智能家居的远程控制装置的功能模块图。
本发明所述基于物联网实现智能家居的远程控制装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述基于物联网实现智能家居的远程控制装置100可以包括检测亮度模块101、量化因子构建模块102、中心频率和网络距离计算模块103及家居灯调光模块104。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
所述检测亮度模块101，用于安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1；
所述量化因子构建模块102，用于预设环境亮度阈值，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值，根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子；
所述中心频率和网络距离计算模块103，用于输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，其中，中心频率计算公式如下：
其中，n表示通道的编号数字1，2，...，15，共计16个，f1对应所述第一个通道频段的编号为0通道的中心频率，f2对应第二个通道频段的编号为1，2，...，10的通道的中心频率，f3对应第三个通道频段的编号为11，12，...，15通道的中心频率；
所述家居灯调光模块104，用于利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，进而根据控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。
详细地，本发明实施例中所述基于物联网实现智能家居的远程控制装置100中的所述各模块在使用时采用与上述的图1中所述的基于区块链的产品供应链管理方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
如图3所示，是本发明一实施例提供的实现基于物联网实现智能家居的远程控制方法的电子设备的结构示意图。
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11和总线12，还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如基于物联网实现智能家居的远程控制方法程序。
其中，所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡（Smart Media Card， SMC）、安全数字（SecureDigital， SD）卡、闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如基于物联网实现智能家居的远程控制方法程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（Central Processing unit，CPU）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心（Control Unit），利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块（例如基于物联网实现智能家居的远程控制方法程序等），以及调用存储在所述存储器11内的数据，以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
所述总线12可以是外设部件互连标准（peripheral component interconnect，简称PCI）总线或扩展工业标准结构（extended industry standard architecture，简称EISA）总线等。该总线12可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线12被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
图3仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源（比如电池），优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
进一步地，所述电子设备1还可以包括网络接口，可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口（如WI-FI接口、蓝牙接口等），通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器（Display）、输入单元（比如键盘（Keyboard）），可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备1中的所述存储器11存储的基于物联网实现智能家居的远程控制方法程序是多个指令的组合，在所述处理器10中运行时，可以实现：
安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1；
预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值；
根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子；
输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，其中中心频率计算公式如下：
/>
其中，n表示通道的编号数字0，1，2，...，15，共计16个，f1对应所述第一个通道频段的编号为0通道的中心频率，f2对应第二个通道频段的编号为1，2，...，10的通道的中心频率，f3对应第三个通道频段的编号为11，12，...，15通道的中心频率；
利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令；
利用控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。
具体地，所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图3对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1；
预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值；
根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子；
输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，其中中心频率计算公式如下：
其中，n表示通道的编号数字0，1，2，...，15，共计16个，f1对应所述第一个通道频段的编号为0通道的中心频率，f2对应第二个通道频段的编号为1，2，...，10的通道的中心频率，f3对应第三个通道频段的编号为11，12，...，15通道的中心频率；
利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令；
利用控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明所指区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain)，本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层等。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，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案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种基于物联网实现智能家居的远程控制方法，其特征在于，所述方法包括：
安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1；
预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值；
根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子；
输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，其中，中心频率计算公式如下：
；
；
；
其中，n表示通道的编号数字0，1，2，...，15，共计16个，f1对应第一个通道频段的编号为0通道的中心频率，f2对应第二个通道频段的编号为1，2，...，10的通道的中心频率，f3对应第三个通道频段的编号为11，12，...，15通道的中心频率；
利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令；
利用控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节；
所述利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，包括：
利用无线通信设备将所述中心频率和网络距离转化为模拟信号，其中，模拟信号中还携带所述量化因子，基于无线通信设备将模拟信号发送至家居灯的接收端；
当接收端接收到所述模拟信号后产生发送指令；
获取所述发送指令后，在接收端内转换得到无线信号；
根据所述无线信号在控制端进行解码，得到控制指令，且所述控制指令包括调光量化值，其中，调光量化值的区间为[0,1]之间，调光量化值与所述量化因子相关。
2.如权利要求1所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法，其特征在于，所述环境亮度的差异值的计算公式如下：
；
其中，rc表示所述环境亮度的差异值，L1表示所述环境亮度值，L0表示环境亮度阈值。
3.如权利要求2所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法，其特征在于，所述根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，如下：
；
其中，re表示为所述环境亮度值和环境亮度阈值的差异率，L1表示所述环境亮度值，L0表示环境亮度阈值。
4.如权利要求1所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法，其特征在于，所述利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子，包括：
设置环境亮度的校正因子；
将所述校正因子乘以差异率与差异值的和，得到和因子；
将将所述校正因子乘以差异率与差异值的差，得到差因子；
将所述和因子与所述差因子除以2，得到所述和因子与差因子的量化因子，公式如下：
；
其中，，/>，U表示所述量化因子，u1表示所述差异率与差异值的和因子，u2表示所述差异率与差异值的差因子，k表示所述环境亮度的校正因子，rc表示所述环境亮度的差异值，re表示为所述环境亮度值和环境亮度阈值的差异率。
5.如权利要求4所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法，其特征在于，所述输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，包括：
启动无线通信设备，其中所述无线通信设备包含一个协调器和多个节点，且节点可以是路由器或者是终端设备；
将所述一个协调器和多个节点定义成网络拓扑结构；
根据所述网络拓扑结构建立通信网络，计算得到通信网络的网络距离；
利用所述通信网络构建通信通道，得到每个通信通道的中心频率。
6.如权利要求5所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法，其特征在于，所述根据所述网络拓扑结构建立通信网络，计算得到通信网络的网络距离，包括：
通过网络拓扑结构的协调器向网络拓扑结构的节点发送距离请求命令，得到节点与协调器之间的距离信息；
当节点收到所述距离请求命令后，自动向协调器发送节点与协调器之间的距离信息；
当所述协调器接收到所述距离信息，计算出节点与协调器之间的距离；
通过收集多个节点与协调器之间的距离信息，汇总得到整个网络拓扑结构中各节点之间的位置距离，即所述网络距离。
7.如权利要求6所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法，其特征在于，所述利用所述通信网络构建通信通道，得到每个通信通道的中心频率，包括：
基于所述通信网络将通信通道设置16个通道，并对每个通道按从小到大编号；
对所述16个通道分成三个通道频段，其中，编号为0对应第一个通道频段，编号为1至10为第二个通道频段，编号为11至15为第三个通道频段；
利用所述三个通道频段和通道的编号计算得到每个通道对应的中心频率。
8.如权利要求1所述的基于物联网实现智能家居的远程控制方法，其特征在于，所述得到最优亮度值的同时，还包括改变家居灯的光色坐标，其中，改变家居灯的光色坐标包括：
设置家居灯的初始光色坐标及目标光色坐标/>，且光色坐标通常由三个参数组成，即色温、色彩饱和度和色彩明度，/>表示色温，/>表示色彩饱和度，/>表示色彩明度；
根据初始光色坐标及目标光色坐标，计算色温差值、色彩饱和度差值、色彩明度差值，根据所述色温差值、色彩饱和度差值、色彩明度差值，限定光色变化时间为1秒，计算得到光色的变化速度；
测量得到家居灯的目前光色坐标，根据所述变化速度，将目前光色坐标调整得到最优光色坐标，完成家居灯的色度调节。
9.一种基于物联网实现智能家居的远程控制装置，其特征在于，所述装置包括：
检测亮度模块，用于安装需检测室内亮度的亮度传感器，读取所述亮度传感器的室内环境亮度，得到室内环境亮度值L1；
量化因子构建模块，用于预设环境亮度阈值L0，计算所述环境亮度值L1与环境亮度阈值L0的差值，得到环境亮度的差异值，根据所述环境亮度值和环境亮度阈值计算差异率，利用所述差异值与差异率构建调节环境亮度的量化因子；
中心频率和网络距离计算模块，用于输入所述量化因子，启动无线通信设备，利用无线通信设备的网络拓扑结构建立通信网络，计算得到中心频率和网络距离，其中，中心频率计算公式如下：
；
；
；
其中，n表示通道的编号数字0，1，2，...，15，共计16个，f1对应第一个通道频段的编号为0通道的中心频率，f2对应第二个通道频段的编号为1，2，...，10的通道的中心频率，f3对应第三个通道频段的编号为11，12，...，15通道的中心频率；
家居灯调光模块，用于利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，利用控制指令启动调光信号设备，利用所述调光信号设备对所述环境亮度值L1进行去糊，得到最优亮度值，完成家居灯的光度调节；所述利用所述中心频率和网络距离，启动家居灯的控制指令，包括：
利用无线通信设备将所述中心频率和网络距离转化为模拟信号，其中，模拟信号中还携带所述量化因子，基于无线通信设备将模拟信号发送至家居灯的接收端；
当接收端接收到所述模拟信号后产生发送指令；
获取所述发送指令后，在接收端内转换得到无线信号；
根据所述无线信号在控制端进行解码，得到控制指令，且所述控制指令包括调光量化值，其中，调光量化值的区间为[0,1]之间，调光量化值与所述量化因子相关。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 基于SimpliciTI无线网络的智能家居系统的设计与实现;李玉峰;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》(第12期);全文 * |
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