LU508024B1

LU508024B1 - A smart home control system and method based on Internet of Things

Info

Publication number: LU508024B1
Application number: LU508024A
Authority: LU
Inventors: Xin Li
Original assignee: Chongqing Vocational Inst Eng
Priority date: 2024-08-16
Filing date: 2024-08-16
Publication date: 2025-02-19

Claims

Schriftlicher Anspruch LUS08024

1. ein intelligentes Haussteuerungssystem, das auf dem Internet der Dinge (IoT) basiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem ein Modul zur Sammlung historischer Informationen, ein Modul zur Vorhersage des Benutzerverhaltens, ein Modul zur Gerätesteuerung und zum Vorstart, ein Interaktionsrückmeldemodul, ein Modul für ein mobiles Endgerät und ein Datenkommunikations- und Sicherheitsmodul umfasst, wobei das Steuerungssystem; Das historische Informationssammelmodul wird verwendet, um detaillierte Informationen des Benutzers bei der Verwendung von Heimgeräten aufzuzeichnen, einschließlich Betriebszeit, Betriebshäufigkeit, charakteristische Aktionen: Gesten und Sprachbefehle und Gerätestatusänderungen, die gesammelten Benutzerdaten in einer Datenbank zu speichern, um eine langfristige Datenakkumulation und -abfrage zu unterstützen, Datenanalysetechnologie anzuwenden, um das Verhaltensmuster des Benutzers zu identifizieren, wobei das Muster die üblicherweise verwendeten Geräte und Betriebsgewohnheiten für einen bestimmten Zeitraum sind, und auf der Grundlage der historischen Daten ein Benutzerverhaltensmodell zu erstellen, um den möglichen Betrieb des Benutzers in einem bestimmten Kontext vorherzusagen; Das Modul zur Vorhersage des Benutzerverhaltens wird verwendet, um Echtzeitdaten von Sensoren und Benutzereingaben zu kombinieren, mit dem vom Modul zur Sammlung historischer Informationen bereitgestellten Verhaltensmodell zu vergleichen, die nächste Bedienung des Benutzers in Echtzeit vorherzusagen, ein Regressionsmodell zu verwenden, um die Vorhersagegenauigkeit kontinuierlich zu optimieren, und Daten zum Benutzerverhalten in verschiedenen Zeiträumen und Szenarien zu verarbeiten; Das Gerätesteuerungs- und Vorstartmodul wird verwendet, um mit dem Heimgerät zu kommunizieren, den Schaltzustand und die Einstellparameter des Geräts zu steuern, den Zustand des Geräts entsprechend den Ergebnissen der Vorhersage des Benutzerverhaltens vorzustarten oder einzustellen und die Geräteeinstellungen dynamisch anzupassen, indem das Feedback des Benutzers und der tatsächliche Betrieb in Echtzeit empfangen werden; ———…——

Das Interaktionsrückmeldemodul wird verwendet, um die Gesten des Benutzers, LU5S08024 Sprachbefehle und andere Interaktionsmethoden über die Kamera und das Mikrofon zu erkennen, sofortige Rückmeldung auf der Grundlage der tatsächlichen Bedienung durch den Benutzer zu geben, die Bedienung durch Sprachaufforderungen zu bestätigen oder den Gerätestatus über das Display anzuzeigen; Das Modul für das mobile Endgerät wird verwendet, um häufig verwendete Einstellungen und Vorgänge auf der Grundlage des bisherigen Verhaltens und der aktuellen Bedürfnisse des Benutzers zu empfehlen und so den Bedienungskomfort für den Benutzer zu erhôhen; Das Datenkommunikations- und Sicherheitsmodul dient der Verschlüsselung und dem Schutz von Benutzerdaten, um die Informationssicherheit zu gewährleisten.

2. intelligentes Haussteuerungssystem, das auf dem Internet der Dinge basiert, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdruck für die Aufzeichnung der detaillierten Informationen des Benutzers bei der Verwendung der Hausausrüstung in dem historischen Informationssammelmodul ist: H(t) = [T;(t), F,(t), M;(t), 0;(t), S; ()] Davon sind dieH;(t)bezeichnet den BenutzeriWéhrend der Betriebszeiten ist die t die Geschichte der aufgezeichneten Informationen. T;(t) bezeichnet den Benutzer i den genauen Zeitpunkt des Vorgangs. F;(t) bezeichnet den BenutzeriHäufigkeit des Betriebs der Geräte. M;(t)bezeichnet den BenutzeriZu den charakteristischen Aktionen bei der Bedienung gehören Gesten und Sprachbefehle, die8;(t) bezeichnet den BenutzeriDie Zustandsänderung des Geräts während des Betriebs, dieS;(t)bezeichnet den BenutzeriSpezifische betriebliche Maßnahmen an den Geräten.

3. ein auf dem Internet der Dinge basierendes intelligentes Haussteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdruck für die Erstellung eines Benutzerverhaltensmodells auf der Grundlage historischer Daten in dem Modul für die Sammlung historischer Informationen lautet. i=in + Palr-z + + DpYe-p +6160 +056, 5 + + 0464 +e -_ ——

DarunterY,Es ist an der ZeittBeobachtungen der, 85, ..., 0gist ein gleitender LUS08024 DurchschnittM AK oeffizienten. 4 ein auf dem Internet der Dinge basierendes intelligentes Haussteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formel zur Echtzeit-Vorhersage des Verhaltens in dem Modul zur Vorhersage des Benutzerverhaltens lautet. Y, = f(X:, ©) wobei , , und X,Es handelt sich um Echtzeitdaten einschließlich Sensordaten und Benutzereingaben.® sind die Modellparameter, und das historische Verhalten wird wie folgt modelliertŸ,ist das Ergebnis eines Vorhersagemodells, das auf der Grundlage historischer Daten erstellt wurde, und das tatsächlich beobachtete Verhalten istY,; Der Ausdruck für die Optimierung des Regressionsmodells lautet. Das Ziel des Regressionsmodells ist die Optimierung der Vorhersagegenauigkeit durch Minimierung des Vorhersagefehlers, der wie folgt definiert ist.E, = Y, — %; Die Verlustfunktion für das Regressionsmodell lautet. L(©) = SEE; EfdavonNist die Anzahl der beobachteten Datenpunkte in dem Zeitraum oder Szenario. Das Optimierungsziel des Regressionsmodells besteht darin, die Verlustfunktion zu minimieren. 6= arg min L (@).

5. ein auf dem Internet der Dinge Dbasierendes intelligentes Haussteuerungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenausdruck fur die Verarbeitung von Benutzerverhaltensdaten unter verschiedenen Zeiträumen und Szenarien im Verhaltensvorhersagemodul ist. Ÿ = FX, ©, Te, S;)DarunterT;ist die Zeit, die als Zeitspanne oder Datum charakterisiert wird. Das Modul zur Vorhersage des Nutzerverhaltens wird umfassend beschrieben als. _

_ 1 N , LU508024 Ye = f(X;, O")wovon@* = arg min id Date — f&, 0)) t=1 Gleichzeitig wurde das Regressionsmodell an Zeit- und Szenariomerkmale angepasst. Y= f(X, 0", T,S,)-

6. en auf dem Internet der Dinge Dbasierendes intelligentes Haussteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdruck fur die Einstellung des Zustands eines Geräts in dem Gerätesteuerungs- und Startmodul ist. S = 9(f) Die Berechnung des Gerätesteuerungsbefehls wird wie folgt ausgedrückt. Ur = Control (S;, Se) wobei der aktuelle Zustand des Geräts der ist, dass S, ist der ZielzustandS, vorausgesagt werdenŸ;,sind die Kontrollanweisungen für das GerätU,ist die Funktion der Anpassungsregel a(Ÿ) °

7. ein auf dem Internet der Dinge basierendes intelligentes Haussteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdruck für die zeitnahe Rückmeldung in dem interaktiven Rückmeldemodul ist. F, = Feedback (A (AGNACANACA)) fo(ID ist eine Gestenerkennungsfunktion. f, (X,)ist eine Funktion, die andere Interaktionen erkennt. Feedback ist eine Funktion, die auf der Grundlage des Interaktionsstatus eine Rückmeldung erzeugt. 8 ein auf dem Internet der Dinge Dbasierendes intelligentes Haussteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der empfohlene Ausdruck in dem mobilen Gesamtsegmentmodul ist. R = Recommend( fn (H), f.(C)) Hsind die historischen Verhaltensdaten des Nutzers, dieCsind die aktuellen -_

Nachfragedaten. (f, (H)ist eine Funktion, die historische Verhaltensdaten verarbeitet, LUS08024 die (f.(C) ist eine Funktion, die die aktuellen Bedarfsdaten verarbeitet, dieRecommendist die Funktion, die die Empfehlungsergebnisse erzeugt.

9. en auf dem Internet der Dinge basierendes intelligentes Haussteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: der Ausdruck für die Datenverschlüsselung des Datenkommunikations- und Sicherheitsmoduls ist. C = E(D,K) DarunterDsind Klartextdaten.Fist der Verschlüsselungsalgorithmus. Bei der Schlüsselgenerierung und -verwaltung handelt es sich um den Prozess zur Gewährleistung der Sicherheit des Verschlüsselungsschlüssels K. Die Schlüsselgenerierung wird durch die Funktion K=G dargestellt, wobei G der Schlüsselgenerierungsalgorithmus ist: K=Gs

10. ein auf dem Internet der Dinge basierendes Smart-Home-Steuerungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsverfahren auf der Grundlage eines Steuersystems erzeugt wird, wobei das Steuerungsverfahren wie folgt abläuft Schritt I. Datenerfassung: Das historische Informationssammelmodul zeichnet kontinuierlich Benutzerbetriebsdaten auf, einschließlich Zeit, Häufigkeit, Aktion und Geritestatus; Schritt I, Mustererkennung und Modellierung: Identifizierung von Benutzerverhaltensmustern und Erstellung eines Verhaltensmodells durch Analyse historischer Daten; Schritt 3, Echtzeitvorhersage: Das Modul zur Vorhersage des Benutzerverhaltens sagt die bevorstehenden Aktionen des Benutzers auf der Grundlage von Echtzeitdaten und historischen Modellen voraus; Schritt 4: Vorstart des Geräts: Das Gerätesteuermodul startet das Gerät oder passt die Geräteeinstellungen im Voraus auf der Grundlage der Vorhersageergebnisse an, um sicherzustellen, dass das Gerät vor der tatsächlichen Bedienung durch den Benutzer bereit ist; ———————

Schritt 5: Interaktives Feedback: Das interaktive Feedback-Modul verarbeitet die LUS08024 Bedienung des Benutzers in Echtzeit und liefert sofortiges Feedback und personalisierte Einstellungen; Schritt 6: Feedback und Optimierung: Das System zeichnet das Feedback des Benutzers und die tatsächlichen Betriebsdaten für die anschließende Analyse und Optimierung auf, um die Vorhersagegenauigkeit und das Benutzererlebnis zu verbessern.

EE ——