TWI685227B - 閘道器、物聯網裝置控制系統與其方法 - Google Patents

閘道器、物聯網裝置控制系統與其方法 Download PDF

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Abstract

本發明提出一種閘道器、物聯網裝置控制系統與其方法。所述方法包括：接收一事件訊息；根據事件訊息，獲得對應此事件訊息的第一事實紀錄；根據第一事實紀錄，推論對應於使用者的意圖；根據對應於使用者的意圖，決定欲提供給使用者的服務；以及根據所決定的服務，輸出一輸出訊息至第一物聯網裝置以使得第一物聯網裝置根據輸出訊息提供所述服務。

Description

閘道器、物聯網裝置控制系統與其方法
本發明是有關於一種閘道器、物聯網裝置控制系統與其方法。
當有許多物聯網裝置部署在不同地方時，如何有效地管理物聯網裝置是最重要的事情。一般來說，目前市面上常見的產品都是透過設定物聯網裝置的條件，並且當所設定的條件滿足時，再去驅動另一個物聯網裝置。然而，每個物聯網裝置的條件設定都是獨立的，當一物聯網裝置被另一物聯網裝置取代時，原先設定在被取代的物聯網裝置上的條件就會完全失效，並且需重新設定新的物聯網裝置的條件。
此外，在目前的物聯網環境中，所有物聯網裝置還是依賴人去進行手動設定。物聯網裝置可以透過制式的設定來達成特定動作。然而，上述的方法並不會依據各種狀況讓物聯網裝置作出適切的動作，也不適合用於時時刻刻都產生新資料的物聯網環境中。
本發明提供一種應用於物聯網的閘道器、物聯網裝置控制系統與物聯網裝置控制方法。使用者可以不需要了解閘道器與物聯網裝置之間是如何串聯與溝通，閘道器可以自動地判斷使用者的意圖並控制對應的物聯網裝置提供相對應的服務，故可以有效提升使用者在使用物聯網裝置時的使用經驗。
本發明提出一種閘道器。此閘道器包括通訊電路、記憶體電路以及處理器。通訊電路用以與物聯網裝置無線連接。記憶體電路用以儲存多個模組。處理器耦接通訊電路與記憶體電路，用以控制通訊電路的運作並存取記憶體電路以執行所述模組。所述模組包括：事件訊息接收模組、事實紀錄獲得模組、意圖推論模組、服務決定模組以及輸出模組。事件訊息接收模組接收事件訊息。事實紀錄獲得模組根據事件訊息，獲得對應事件訊息的第一事實紀錄。意圖推論模組根據第一事實紀錄，推論對應於使用者的意圖。服務決定模組根據對應於使用者的意圖，決定欲提供給使用者的服務。輸出模組根據所決定的該服務，輸出一輸出訊息至所述物聯網裝置中的第一物聯網裝置以使得第一物聯網裝置根據輸出訊息提供所述服務。
本發明提出一種物聯網裝置控制系統，此系統包括至少一物聯網裝置以及一閘道器。閘道器接收來自閘道器外部的事件訊息。閘道器根據此事件訊息，獲得對應此事件訊息的第一事實紀錄。閘道器根據第一事實紀錄，推論對應於使用者的意圖。閘道器根據對應於使用者的意圖，決定欲提供給使用者的服務。閘道器根據所決定的該服務，輸出一輸出訊息至所述物聯網裝置中的第一物聯網裝置以使得第一物聯網裝置根據輸出訊息提供所述服務。
本發明提出一種物聯網裝置控制方法。此方法包括：接收一事件訊息；根據事件訊息，獲得對應此事件訊息的第一事實紀錄；根據第一事實紀錄，推論對應於使用者的意圖；根據對應於使用者的意圖，決定欲提供給使用者的服務；以及根據所決定的服務，輸出一輸出訊息至所述物聯網裝置中的第一物聯網裝置以使得第一物聯網裝置根據輸出訊息提供所述服務。
基於上述，本發明提出一種應用於物聯網的閘道器、物聯網裝置控制系統與物聯網裝置控制方法。本發明的閘道器可以接收來自閘道器外部的事件訊息，並根據事件訊息獲得對應的事實紀錄。根據此事實紀錄，閘道器可以推論對應於使用者的意圖。根據所推論出的使用者的意圖，決定欲提供給使用者的服務。最後根據所決定的服務，控制對應的物聯網裝置提供該服務。藉此，使用者不需要了解閘道器與物聯網裝置之間是如何串聯與溝通，閘道器可以自動地判斷使用者的意圖並控制對應的物聯網裝置提供相對應的服務，故可以有效提升使用者在使用物聯網裝置時的使用經驗。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。
圖1是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置控制系統的示意圖。
請參照圖1，在本範例實施例中，物聯網裝置控制系統1000包括閘道器100、物聯網裝置102、電子裝置104、網路服務伺服器106、規則伺服器108以及雲端控制伺服器110。其中，物聯網裝置102可以包括物聯網裝置102_1~102_n，電子裝置104可以包括電子裝置104_1~104_n。物聯網裝置102_1~102_n、電子裝置104_1~104_n、網路服務伺服器106、規則伺服器108以及雲端控制伺服器110可以分別與閘道器100透過有線或無線的網路進行通訊。特別是，本發明並不限定物聯網裝置控制系統1000中物聯網裝置、電子裝置、閘道器以及各種伺服器的數量。
圖2A是依據本發明一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。
請參照圖2A，閘道器100包括通訊電路20、記憶體電路22以及處理器24。其中，通訊電路20以及記憶體電路22分別耦接至處理器24。
通訊電路20可為支援全球行動通信（global system for mobile communication, GSM）、個人手持式電話系統（personal handy-phone system, PHS）、碼多重擷取（code division multiple access, CDMA）系統、寬頻碼分多址（wideband code division multiple access, WCDMA）系統、長期演進（long term evolution, LTE）系統、全球互通微波存取（worldwide interoperability for microwave access, WiMAX）系統、無線保真（wireless fidelity, Wi-Fi）系統或藍牙的信號傳輸的元件。
記憶體電路22可以是任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（flash memory）或類似元件或上述元件的組合。
處理器24可以是中央處理器（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位信號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）或其他類似元件或上述元件的組合。
在本實施例中，閘道器100的記憶體電路22中儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由處理器24來執行。例如，記憶體電路22中至少包括事件訊息接收模組22a、事實紀錄獲得模組22b、意圖推論模組22c、服務決定模組22d以及輸出模組22e，藉由這些模組來分別執行閘道器100應用於物聯網裝置控制系統1000中的各個運作，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。然而本發明不限於此，閘道器100的各個運作也可以是使用其他硬體形式的方式來實現。此外，在本發明另一實施例中，記憶體電路22中還可以包括其他不同功能的模組。在此須說明的是，閘道器100中可以包括由多個模組組成的一個專家系統，此專家系統可以包括上述的事件訊息接收模組22a、事實紀錄獲得模組22b、意圖推論模組22c、服務決定模組22d以及輸出模組22e。
圖2B是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置的示意圖。由於物聯網裝置102_1~102_n可以實質上可以具有相類似的元件，故在此僅以物聯網裝置102進行說明。
請參照圖2B，物聯網裝置102包括通訊電路30、記憶體電路32、感測電路34、觸動電路35(actuate circuit)以及處理器36。其中，通訊電路30、記憶體電路32、感測電路34以及啟動電路35分別耦接至處理器36。通訊電路30、記憶體電路32以及處理器36可以分別是與上述通訊電路20、記憶體電路22以及處理器24相類似的元件，在此並不贅述。感測電路34可以是溫度感測器、濕度感測器、光度感測器、影像擷取裝置等任何可以感測外界環境的資訊的裝置，在此並不作限制。觸動電路34可以是啟動物聯網裝置102執行特定功能的電路，其可以是馬達或是相關功能的開關，在此並不作限制。
在物聯網的應用上，物聯網裝置102可以利用一般的電子設備來實現。舉例來說，所述物聯網裝置102可以為空調設備、冰箱、交通工具或手機，但本發明不限於上述的例子。
在本範例實施例中，物聯網裝置102的記憶體電路32中儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由處理器36來執行。例如，記憶體電路32中包括多個模組，藉由這些模組來分別執行物聯網裝置102應用於物聯網裝置控制系統1000中的各個運作，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。然而本發明不限於此，物聯網裝置102的各個運作也可以是使用其他硬體形式的方式來實現。
圖2C是依據本發明一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。由於電子裝置104_1~104_n可以實質上可以具有相類似的元件，故在此僅以電子裝置104進行說明。
請參照圖2C，電子裝置100包括通訊電路40、記憶體電路42、顯示器44、輸入模組46以及處理器48。其中，通訊電路40、記憶體電路42、顯示器44以及輸入模組46分別耦接至處理器48。通訊電路40、記憶體電路42以及處理器48可以分別是與上述通訊電路20、記憶體電路22以及處理器24相類似的元件，在此並不贅述。電子裝置100例如是手機、平板電腦、筆記型電腦等電子行動裝置，在此不設限。
顯示器44可以在電子裝置104的顯示區域內提供顯示功能的顯示裝置。顯示器44可為液晶顯示器（liquid crystal display, LCD）、發光二極體（light-emitting diode, LED）、場發射顯示器（field emission display, FED）等提供顯示功能的顯示裝置。
輸入單元46可以是麥克風、觸控板（Touchpad）、觸控筆（stylus）、滑鼠或者鍵盤等輸入工具。
在本實施例中，電子裝置104的記憶體電路42中儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由處理器48來執行。例如，記憶體電路42中包括多個模組，藉由這些模組來分別執行電子裝置104應用於物聯網裝置控制系統1000中的各個運作，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。然而本發明不限於此，電子裝置104的各個運作也可以是使用其他硬體形式的方式來實現。
圖2D是依據本發明一實施例所繪示的伺服器的示意圖。由於網路服務伺服器106、規則伺服器108以及雲端控制伺服器110可以實質上可以具有相類似的元件，故在此僅以伺服器200進行說明。
請參照圖2D，伺服器200包括通訊電路50、記憶體電路52以及處理器56。其中，通訊電路50以及記憶體電路52分別耦接至處理器54。通訊電路50、記憶體電路52以及處理器54可以分別是與上述通訊電路20、記憶體電路22以及處理器24相類似的元件，在此並不贅述。
在本範例實施例中，伺服器200的記憶體電路52中儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由處理器54來執行。例如，記憶體電路52中包括多個模組，藉由這些模組來分別執行伺服器200應用於物聯網裝置控制系統1000中的各個運作，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。然而本發明不限於此，伺服器200的各個運作也可以是使用其他硬體形式的方式來實現。
圖3是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置控制方法的流程圖。
請同時參照圖3與圖1，閘道器100的事件訊息接收模組22a可以接收來自閘道器100外部的事件訊息(步驟S301)。事件訊息例如是由物聯網裝置102中的物聯網裝置102_1(亦稱為，第二物聯網裝置)所發送的事件訊息，此事件訊息例如是由物聯網裝置102_1感測外部環境所獲得。以智慧家庭的範例來說，物聯網裝置102_1可以是部署在客廳的溫度感測裝置。當物聯網裝置102_1偵測到溫度發生變化時，可以傳送對應該變化的事件訊息給閘道器100。在此範例中，事件訊息例如可以包括溫度感測裝置所測得的目前的溫度。
然而在另一實施例中，事件訊息也可以是由網路服務伺服器106所發送。例如，網路服務伺服器106可以提供天氣資訊(例如溫度)或交通狀況等使用者關注的資訊。當天氣資訊或交通狀況有變化時，網路服務伺服器106也可以主動地提供事件訊息給予閘道器100。在此範例中，事件訊息例如是天氣資訊或交通狀況。
接著，當閘道器100的事件訊息接收模組22a接收到上述的事件訊息時，閘道器100的事實紀錄獲得模組22b可以根據事件訊息，獲得對應上述事件訊息的一事實紀錄(亦稱為，第一事實紀錄)(步驟S303)。舉例來說，接續前述智慧家庭的範例，當物聯網裝置102_1偵測到客廳的溫度發生變化而傳送對應該變化的事件訊息給閘道器100後，閘道器100的事件訊息接收模組22a可以根據上述的事件訊息，獲得對應事件訊息的事實紀錄(亦稱為，第一事實紀錄)。其中，此事實紀錄例如是物聯網裝置102_1目前測得的溫度。特別是，在另一範例實施例中，事實記錄獲得模組22b也可以根據物聯網裝置102_1傳送的事件訊息與預先儲存在閘道器100中的事實紀錄(亦稱為，第二事實紀錄)獲得上述的第一事實紀錄。第二事實紀錄例如是記錄關於物聯網裝置102_1被配置在客廳的資訊。此時，閘道器100的事件訊息接收模組22a可以根據上述的事件訊息與第二事實紀錄，得知所獲得的事件訊息是客廳的溫度。而在另一範例實施例中，事實記錄獲得模組22b也可以根據由物聯網裝置102_1傳送的事件訊息、上述的第二事實紀錄以及從一電子裝置(亦稱為，第一電子裝置)取得的額外資訊獲得上述的第一事實紀錄。例如，閘道器100可以根據上述的事件訊息與第二事實紀錄，得知所獲得的事件訊息是客廳的溫度，並且當客廳中使用者的電子裝置連線至閘道器100時，閘道器100可以根據電子裝置與閘道器之間的資訊傳遞或連線數量，得知客廳中目前的人數。藉由此方式，閘道器100可以取得包括客廳的溫度以及客廳中的人數的第一事實紀錄。然而，本發明並不用於限定閘道器100得知客廳中目前人數的方式，在另一實施例中，閘道器100也可以透過WiFi定位的方式得知有使用者位於客廳中。
在獲得第一事實紀錄後，閘道器100的意圖推論模組22c可以根據第一事實紀錄，推論對應於使用者的意圖(步驟S305)。接續前述智慧家庭的範例，當透過閘道器100根據第一事實紀錄判斷客廳中人數不為0且客廳的溫度高達30°C時，閘道器100可以判斷此溫度並不適合一般人體體感溫度，因此可以推論出客廳中使用者的意圖為降低溫度。特別是，閘道器100可以根據第一事實紀錄與閘道器100中的知識庫進行上述的推論。在一範例實施例中，知識庫中的資訊是可以是來自規則伺服器108，規則伺服器108例如可以提供適合人體的體感溫度的資訊給閘道器100中的知識庫。在另一範例實施例中，知識庫中儲存的資訊也可以是根據使用者的偏好資訊以及機器學習演算法所產生。舉例來說，使用者通常會使用其所屬的電子裝置(亦稱為，第二電子裝置)來操作物聯網裝置。電子裝置可以記錄使用者操作物聯網裝置時的偏好來產生偏好資訊。例如，使用者通常會將冷氣設定為26°C，電子裝置可以將此溫度記錄至偏好資訊中，而不同的使用者可以有不同的偏好資訊。當多個使用者的電子裝置連線至閘道器100時，閘道器100可以從此些電子裝置取得偏好資訊。並將所取得的偏好資訊輸入至機器學習演算法中，並根據輸出的結果更新知識庫中的內容。例如，閘道器100可以根據在客廳中的多個使用者各自的偏好設定，透過機器學習演算法決定出一個適合該些使用者的溫度並更新知識庫。當客廳溫度高於上述透過機器學習演算法所決定出的溫度時，閘道器100可以判斷此溫度並不適合一般人體體感溫度，因此可以推論出客廳中使用者的意圖為降低溫度。
然而在另一實施例中，使用者也可以使用其電子裝置(亦稱為，第三電子裝置) 發送對應使用者的意圖(例如，降溫)的指令給閘道器100。閘道器100的意圖推論模組22c也可以根據上述使用者發送的指令得知使用者的意圖為降溫。
在推論或取得使用者的意圖後，閘道器100的服務決定模組22d可以根據使用者的意圖決定欲提供給使用者的服務(步驟S307)。例如，當客廳中的使用者的意圖為降溫時，閘道器100可決定提供給使用者關於降溫的服務。閘道器100可以去尋找符合此意圖並能提供相對應的服務的物聯網裝置。所述物聯網裝置例如是客廳中的空調設備或電扇等設備。
之後，閘道器100的輸出模組22e可以根據所決定的服務，輸出至少一輸出訊息至對應的物聯網裝置(亦稱為，第一物聯網裝置)以使得第一物聯網裝置根據輸出訊息提供對應的服務(步驟S309)。例如，當客廳中的使用者的意圖為降溫且閘道器100找到客廳中的空調設備或電扇時，閘道器100可以輸出至少一輸出訊息(例如，控制訊號)給客廳中空調設備或電扇。客廳中空調設備或電扇可以根據上述的輸出訊息執行對應的運作以進行降溫的服務。
基於上述，在智慧家庭的範例中，本發明的物聯網裝置控制方法不需要使用者自行地控制物聯網裝置也不需要事先對物聯網裝進行設定。閘道器100可以根據使用者的偏好資訊，再藉由配置於客廳內的溫度感測裝置了解到目前溫度是否適合使用者。當目前溫度過高且不適合使用者時，閘道器100會自動尋找可配合降溫服務的設備並且自動開啟對應的物聯網裝置。基此，使用者不需要了解閘道器100與物聯網裝置之間是如何串聯與溝通，只需要去體驗物聯網帶來的便利性即可。
圖4是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置控制系統的細部架構的示意圖。
請參照圖4，在本範例實施例中，物聯網裝置102以及電子裝置104可以分別包括連接模組60、資源提供模組62以及控制模組64。在本範例實施例中，連接模組60、資源提供模組62以及控制模組64是以程式碼的形式實現，然而在另一實施例中，上述各個模組也可以分別以硬體形式實作。
閘道器100包括連接模組70、裝置資源模組72、控制模組74、雲端控制模組76、網路服務管理模組78、規則管理模組80、機器學習模組82、資料庫84以及專家系統86。在本範例實施例中，連接模組70、裝置資源模組72、控制模組74、雲端控制模組76、網路服務管理模組78、規則管理模組80、機器學習模組82以及專家系統86例如是以程式碼或硬體形式實作並可執行相應功能的模組。然而在另一實施例中，上述各個模組與專家系統86也可以分別以硬體形式實作。資料庫84例如是記憶體電路22中用於存放一群相關資料的區域，或者是外接在閘道器100外的任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（flash memory）或類似元件或上述元件的組合，在此不做限制。
閘道器100中的專家系統86包括事件處理模組88、動作處理模組90、專家系統控制模組92以及專家系統推論引擎模組94。專家系統控制模組92包括動作轉換模組92a、規則轉換模組92b以及事件轉換模組92c。專家系統推論引擎模組94包括知識庫94a以及推論引擎模組94b。其中，推論引擎模組94b包括前述的事件訊息接收模組22a、事實紀錄獲得模組22b、意圖推論模組22c、服務決定模組22d以及輸出模組22e。
圖5A至圖5C是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置控制系統的運作的示意圖。
請同時參照圖4與圖5A，當一物聯網裝置或一電子裝置欲加入物聯網裝置控制系統1000進行運作時，以物聯網裝置102為例，在步驟S501中，物聯網裝置102的連接模組60可以與閘道器100的連接模組70進行自動連線。之後在步驟S503中，閘道器100的連接模組70可以通知裝置資源模組72關於有新裝置(即物聯網裝置102)加入的訊息。在步驟S505中，裝置資源模組72會向物聯網裝置102的資源提供模組62詢問物聯網裝置102所擁有的能力。在步驟S507中，物聯網裝置102的資源提供模組62可以回覆閘道器100的裝置資源模組72關於物聯網裝置102所擁有的能力的資訊。舉例來說，假設物聯網裝置102為空調設備，其所具有的能力例如是偵測溫度與調節溫度。
之後，在步驟S509中，閘道器100的裝置資源模組72會傳送關於物聯網裝置102的資訊給專家系統86中的事件處理模組88，所述資訊例如包括物聯網裝置102加入的訊息以及物聯網裝置102的能力的資訊。在步驟S511中，事件處理模組88會將關於物聯網裝置102的資訊傳送至事件轉換模組92c。在步驟S513中，事件轉換模組92c會將關於物聯網裝置102的資訊轉換成推論引擎模組94b可以使用的格式，並且在步驟S515中，將轉換後的物聯網裝置102的資訊傳送至推論引擎模組94b以放入專家系統86中。例如，推論引擎模組94b可以將物聯網裝置102的能力儲存入知識庫94a或是資料庫84中。
之後，請同時參照圖4與圖5B，閘道器100可以關注物聯網裝置102是否偵測到外界環境發生變化。在步驟S601中，專家系統86中的事件處理模組88會傳送訊息給裝置資源模組72以要求裝置資源模組72關注物聯網裝置102是否偵測到外界環境的變化。在步驟S603中，裝置資源模組72會關注(或詢問)物聯網裝置102的資源提供模組62是否偵測到外界環境的變化。當有變化時，在步驟S605中，資源提供模組62會傳送事件訊息(例如，溫度資訊)給閘道器100的裝置資源模組72。在步驟S607中，裝置資源模組會將事件訊息傳送至專家系統86中的事件處理模組88。在步驟S609中，事件處理模組88會將事件訊息傳送至專家系統86中的事件轉換模組92c。在步驟S611中，事件轉換模組92c會將物聯網裝置102傳送的事件訊息轉換成推論引擎模組94b可以使用的格式，並且在步驟S613中，將轉換後的事件訊息傳送至推論引擎模組94b以放入專家系統86中。也就是說，在步驟S613之後，專家系統86中的推論引擎模組94b可以使用知識庫94a執行如前述圖3的物聯網裝置控制方法以根據物聯網裝置102的事件訊息推論出需提供給使用者的服務。
之後，請同時參照圖4與圖5C，在步驟S701中，當推論引擎模組94b根據前述方法推論出需提供給使用者的服務時，推論引擎模組94b可以傳送關於需提供給使用者的服務的資訊給動作轉換模組92a。之後在步驟S703中，動作轉換模組92a會依據物聯網裝置102的類型，將需提供給使用者的服務的資訊進行轉換。例如，轉換成物聯網裝置102所能識別的控制訊號。之後在步驟S705中，動作處理模組90會取得由動作轉換模組92a傳送的關於經過推論的服務以及對應的控制訊號。在步驟S707中，動作處理模組90會將從動作轉換模組92a取得的訊息傳送給控制模組74以通知控制模組74關於物聯網裝置102需要被控制的訊息。之後，在步驟S709中，控制模組74可以根據來自動作處理模組90的訊息，發送輸出訊息(例如，控制訊號)給物聯網裝置102的控制模組64以控制物聯網裝置102執行對應的服務或操作。
特別是，在一實施例中，控制模組74也可以發送上述的輸出訊息給雲端控制模組76，雲端控制模組76可以將此輸出訊息提供給雲端控制伺服器110以記錄物聯網裝置102需執行的服務或操作。此外，使用者也可以使用電子裝置104透過雲端控制伺服器110來控制閘道器100、傳送訊息給閘道器100或是接收來自閘道器100。當使用者在閘道器100附近使用電子裝置104時，可以使用區域網路的方式來直接與閘道器100進行資料的傳輸。而當使用者不在閘道器100附近時，可以透過網際網路的方式，以雲端控制伺服器110為中介來讓電子裝置104與閘道器100進行溝通。例如，電子裝置104也可以透過資源提供模組62產生事件訊息，並將事件訊息傳送至雲端控制伺服器110。之後，雲端控制伺服器110可以將電子裝置104產生的事件訊息透過網際網路傳送至閘道器100中的雲端控制模組76，再由控制模組76轉送電子裝置104產生的事件訊息至裝置資源模組72，最後由裝置資源模組72將電子裝置104產生的事件訊息輸入至事件處理模組88以進行後續的推論工作。
此外，當使用者不在閘道器100附近時，也可以透過網際網路的方式，以雲端控制伺服器110為中介來讓電子裝置104與閘道器100進行溝通以控制相關的物聯網裝置102。例如，電子裝置104也可以透過控制模組64產生控制訊號，並將控制訊號傳送至雲端控制伺服器110。之後，雲端控制伺服器110可以將電子裝置104產生的控制訊號透過網際網路傳送至閘道器100中的雲端控制模組76，再由控制模組76轉送電子裝置104產生的控制訊號至裝置資源模組72，最後由裝置資源模組72將電子裝置104產生的控制訊號輸入至事件處理模組88以進行後續的推論或控制物聯網裝置102的工作。
而在一實施例中，電子裝置104也可以從雲端控制伺服器110接收來自閘道器100的訊息或通知。例如，閘道器100的控制模組74可以在推論完成後發送通知訊息給雲端控制模組76，雲端控制模組76可以將此通知訊息提供給雲端控制伺服器110以再交由雲端控制伺服器110將此通知訊息傳送至電子裝置104的控制模組64。
此外，在圖4中，閘道器100也可以接收來自網路服務伺服器106的事件訊息。例如，閘道器100的網路服務管理模組78可以接收由網路服務伺服器106主動發送的事件訊息。網路服務模組78會將所收到的事件訊息傳送至專家系統86中的事件處理模組88。事件處理模組88會將事件訊息傳送給事件轉換模組92c進行轉換。之後再由事件轉換模組92c將轉換後的事件訊息輸入至推論引擎模組94b中以進行推論。
此外，知識庫94a中的資訊可以是來自規則伺服器108。例如，閘道器100中的規則管理模組80可以從規則伺服器108取得相關的資訊(例如，適合人類的溫度)，並將所取得的資訊透過規則轉換模組92b進行格式的轉換後儲存進知識庫94a中。此外，知識庫94a中的資訊也可以是根據使用者的偏好資訊以及機器學習模組82的機器學習演算法所產生。例如，物聯網裝置102或電子裝置104的資源提供模組62可以提供使用者的偏好資訊給閘道器100的裝置資源模組72。在一實施例中，假設使用者欲使用電子裝置104透過閘道器104來設定物聯網裝置102(在此假設為冷氣)的溫度為24°C時，閘道器100可以將此溫度作為使用者的偏好資訊。之後，裝置資源模組72可以將此使用者的偏好資訊輸入至事件轉換模組92c。事件轉換模組92c例如可以將上述使用者的偏好資訊(例如，溫度為24°C的資訊)轉換後儲存入資料庫84中。之後，機器學習模組82可以從資料庫84中取得使用者的偏好資訊，並以此偏好資訊為輸入執行機器學習演算法以取得使用者使用物聯網裝置102或電子裝置104的規則。之後，機器學習模組82再將上述從機器學習演算法取得的規則傳送給規則管理模組80。規則管理模組80會將所取得的規則透過規則轉換模組92b進行格式的轉換後儲存進知識庫94a。之後當推論引擎模組94b在進行推論時，可以參考儲存在知識庫94a中的資訊。例如，當使用者之後開啟冷氣時，物聯網裝置102可以提供目前的溫度資訊給閘道器100，閘道器100可以根據目前的溫度以及在知識庫94a中的資訊推論出使用者最適合的溫度來做對應的調整。
此外，當使用者要使用電子裝置104來控制物聯網裝置102時，使用者也可以使用電子裝置104的資源提供模組62及/或控制模組64來傳送控制訊號給雲端控制伺服器110。此時，雲端控制伺服器110可以根據控制訊號傳送對應的訊息至閘道器100的雲端控制模組76。雲端控制模組76再下達對應的指示給控制模組76。控制模組74可以根據雲端控制模組76的指示，控制對應的物聯網裝置102執行對應的運作。
特別是，上述閘道器100中的專家系統86也可以應用在一般使用者的電子裝置中或應用在一般的伺服器中，並且不同的專家系統間也可以進行相互的資訊傳遞，以下以一情境進行說明前述的專家系統86可能的使用案例。
例如，假設有一雲端伺服器配置有專家系統(亦稱為，雲端專家系統)。當一建築物內部署大量的物聯網裝置時，倘若物聯網裝置偵測到有火災發生時，物聯網裝置可以傳送關於火災的事件訊息給雲端專家系統。雲端專家系統可以根據關於火災的事件訊息啟動火災程序。首先，雲端專家系統會先通知所在縣市的消防單位，再依據起火地點的所在樓層將上方的使用者的意圖規劃為求生，而下方的使用者的意圖規劃為逃生。雲端專家系統可以將規劃的結果傳遞給各使用者所擁有的閘道器中的專家系統或者是使用者的電子裝置中的專家系統。
對於被規劃為逃生的使用者(亦稱為，逃生者)來說，可以交由各逃生者的閘道器(或逃生者的電子裝置)中的專家系統去啟動逃生路徑規劃服務並且推論逃生者的最佳路徑，其路徑會避開被雲端伺服器的專家系統判斷為不能行經的區域。
對於被規劃為求生的使用者(亦稱為，求生者)來說，則會交由各求生者的閘道器(或求生者的電子裝置)中的專家系統去啟動尋找可待救地點的服務並啟動對應的警示服務。此外，求生者的專家系統也可以回報該樓層是否有適合待救的地點、是否有路徑前往該地點以及其他警示服務訊息給救災人員的專家系統，以讓救災人員得知求生者的目前的狀況。
而對於救災指揮官來說，救災指揮官可以是上述雲端伺服器的使用者。救災指揮官可以透過畫面觀看目前火災的狀況分布圖以及直接介入雲端專家系統。救災指揮官還可以使用雲端專家系統傳送訊息給救援人員所使用閘道器(或電子裝置中)的專家系統(亦稱為，救援專家系統)以通知救援人員關於救援目標的位置。
對於救援人員來說，可以透過救援專家系統得知救援目標的位置，並且規劃出有效的救援路徑。藉此，可以避免在火災現場浪費不必要的時間，也可以讓救援人員行經較安全的區域。此外，救援專家系統也可以通知待救者關於救難人員正前往中的資訊，並且規劃救援以後的撤離路徑並通知待救者。
綜上所述，本發明提出一種應用於物聯網的閘道器、物聯網裝置控制系統與物聯網裝置控制方法。本發明的閘道器可以接收來自閘道器外部的事件訊息，並根據事件訊息獲得對應的事實紀錄。根據此事實紀錄，閘道器可以推論對應於使用者的意圖。根據所推論出的使用者的意圖，決定欲提供給使用者的服務。最後根據所決定的服務，控制對應的物聯網裝置提供該服務。藉此，使用者不需要了解閘道器與物聯網裝置之間是如何串聯與溝通，閘道器可以自動地判斷使用者的意圖並控制對應的物聯網裝置提供相對應的服務，故可以有效提升使用者在使用物聯網裝置時的使用經驗。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1000‧‧‧物聯網裝置控制系統100‧‧‧閘道器102、102_1~102_n‧‧‧物聯網裝置104、104_1~104_n‧‧‧電子裝置106‧‧‧網路服務伺服器108‧‧‧規則伺服器110‧‧‧雲端控制伺服器200‧‧‧伺服器20、30、40、50‧‧‧通訊電路22、32、42、52‧‧‧記憶體電路24、36、48、54‧‧‧處理器44‧‧‧顯示器46‧‧‧輸入單元34‧‧‧感測電路35‧‧‧觸動電路22a‧‧‧事件訊息接收模組22b‧‧‧事實紀錄獲得模組22c‧‧‧意圖推論模組22d‧‧‧服務決定模組22e‧‧‧輸出模組S301‧‧‧接收事件訊息的步驟S303‧‧‧根據事件訊息，獲得對應此事件訊息的第一事實紀錄的步驟S305‧‧‧根據第一事實紀錄，推論對應於使用者的意圖的步驟S307‧‧‧根據對應於使用者的意圖，決定欲提供給使用者的服務的步驟S309‧‧‧根據所決定的該服務，輸出一輸出訊息至第一物聯網裝置以使得第一物聯網裝置根據此輸出訊息提供上述的服務的步驟60、70‧‧‧連接模組62‧‧‧資源提供模組64‧‧‧控制模組72‧‧‧裝置資源模組74‧‧‧控制模組76‧‧‧雲端控制模組78‧‧‧網路服務管理模組80‧‧‧規則管理模組82‧‧‧機器學習模組84‧‧‧資料庫86‧‧‧專家系統88‧‧‧事件處理模組90‧‧‧動作處理模組92‧‧‧專家系統控制模組94‧‧‧專家系統推論引擎模組92a‧‧‧動作轉換模組92b‧‧‧規則轉換模組92c‧‧‧事件轉換模組94a‧‧‧知識庫94b‧‧‧推論引擎模組S501‧‧‧自動連線的步驟S503‧‧‧通知有新裝置的步驟S505‧‧‧詢問新裝置能力的步驟S507‧‧‧回覆裝置能力的步驟S509‧‧‧告知有新裝置加入的步驟S511‧‧‧傳送新裝置資訊的步驟S513‧‧‧轉換新裝置資訊的步驟S515‧‧‧放入專家系統的步驟S601‧‧‧關注裝置是否偵測到變化的步驟S603‧‧‧關注裝置是否偵測到變化的步驟S605‧‧‧傳遞事件訊息的步驟S607‧‧‧傳遞事件訊息的步驟S609‧‧‧傳遞事件訊息的步驟S611‧‧‧轉換事件訊息的步驟S613‧‧‧放入專家系統的步驟S701‧‧‧傳送經過推論的服務的步驟S703‧‧‧依據裝置進行轉換的步驟S705‧‧‧傳送經過推論的服務的步驟S707‧‧‧傳送需控制的裝置訊息的步驟S709‧‧‧控制裝置的步驟
圖1是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置控制系統的示意圖。 圖2A是依據本發明一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。 圖2B是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置的示意圖。 圖2C是依據本發明一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。 圖2D是依據本發明一實施例所繪示的伺服器的示意圖。 圖3是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置控制方法的流程圖。 圖4是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置控制系統的細部架構的示意圖。 圖5A至圖5C是依據本發明一實施例所繪示的物聯網裝置控制系統的運作的示意圖。
S301‧‧‧接收事件訊息的步驟
S303‧‧‧根據事件訊息，獲得對應此事件訊息的第一事實紀錄的步驟
S305‧‧‧根據第一事實紀錄，推論對應於使用者的意圖的步驟
S307‧‧‧根據對應於使用者的意圖，決定欲提供給使用者的服務的步驟
S309‧‧‧根據所決定的該服務，輸出一輸出訊息至第一物聯網裝置以使得第一物聯網裝置根據此輸出訊息提供上述的服務的步驟

Claims (30)

  1. 一種閘道器，包括： 一通訊電路，用以與至少一物聯網裝置無線連接； 一記憶體電路，用以儲存多個模組；以及 一處理器，耦接該通訊電路與該記憶體電路，用以控制該通訊電路的運作並存取該記憶體電路以執行該些模組，該些模組包括： 一事件訊息接收模組，接收一事件(event)訊息； 一事實紀錄獲得模組，根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的一第一事實(fact)紀錄； 一意圖推論模組，根據該第一事實紀錄，推論對應於一使用者的意圖(intention)； 一服務決定模組，根據對應於該使用者的意圖，決定欲提供給該使用者的一服務；以及 一輸出模組，根據所決定的該服務，輸出一輸出訊息至該至少一物聯網裝置中的一第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息提供該服務。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於物聯網的閘道器，其中在接收來自該閘道器外部的該事件訊息的運作中， 該事件訊息接收模組接收由該至少一物聯網裝置中的一第二物聯網裝置所發送的該事件訊息， 其中該事件訊息是由該第二物聯網裝置感測一外部環境所獲得。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的用於物聯網的閘道器，其中在接收來自該閘道器外部的該事件訊息的運作中， 該事件訊息接收模組接收由一網路服務(web services)伺服器所發送的該事件訊息。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於物聯網的閘道器，其中 在根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的該第一事實紀錄的運作之前，該記憶體電路儲存一第二事實紀錄， 在根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的該第一事實(fact)紀錄的運作中，該事實記錄獲得模組根據該事件訊息與該第二事實紀錄獲得該第一事實紀錄。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的用於物聯網的閘道器，其中在根據該事件訊息與該第二事實紀錄獲得該第一事實紀錄的運作中， 該事實記錄獲得模組根據該事件訊息、該第二事實紀錄以及從一第一電子裝置取得的一額外資訊獲得該第一事實紀錄。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的用於物聯網的閘道器，其中該記憶體電路更用以儲存一知識庫(knowledge base)， 在根據該第一事實紀錄，推論對應於該使用者的意圖的運作中，該意圖推論模組根據該第一事實紀錄以及該知識庫中的資訊推論對應於該使用者的意圖。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的用於物聯網的閘道器，其中該知識庫中的資訊是根據該使用者的偏好資訊以及一機器學習演算法所產生，該使用者的偏好資訊是從該使用者的一第二電子裝置所取得。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的用於物聯網的閘道器，其中該知識庫中的資訊是來自一規則(rule)伺服器。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的用於物聯網的閘道器，其中 該意圖推論模組接收由一第三電子裝置所發送的該使用者的意圖。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的用於物聯網的閘道器，其中在根據所決定的該服務，輸出該輸出訊息至該至少一物聯網裝置中的該第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息提供該服務的運作中， 該輸出模組輸出該輸出訊息至該第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息執行對應於該服務的運作或顯示對應於該服務的內容。
  11. 一種物聯網裝置控制系統，包括： 至少一物聯網裝置；以及 一閘道器，其中 該閘道器接收來自該閘道器外部的一事件訊息， 該閘道器根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的一第一事實紀錄， 該閘道器根據該第一事實紀錄，推論對應於一使用者的意圖， 該閘道器根據對應於該使用者的意圖，決定欲提供給該使用者的一服務，以及 該閘道器根據所決定的該服務，輸出一輸出訊息至該至少一物聯網裝置中的一第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息提供該服務。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的物聯網裝置控制系統，其中在接收來自該閘道器外部的該事件訊息的運作中， 該閘道器接收由該至少一物聯網裝置中的一第二物聯網裝置所發送的該事件訊息， 其中該事件訊息是由該第二物聯網裝置感測一外部環境所獲得。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的物聯網裝置控制系統，更包括： 一網路服務(web services)伺服器，其中在接收來自該閘道器外部的該事件訊息的運作中， 該閘道器接收由該網路服務(web services)伺服器所發送的該事件訊息。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的物聯網裝置控制系統，其中 在根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的該第一事實紀錄的運作之前，該閘道器儲存一第二事實紀錄， 在根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的該第一事實(fact)紀錄的運作中，該閘道器根據該事件訊息與該第二事實紀錄獲得該第一事實紀錄。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的物聯網裝置控制系統，更包括： 一第一電子裝置，其中在根據該事件訊息與該第二事實紀錄獲得該第一事實紀錄的運作中， 該閘道器根據該事件訊息、該第二事實紀錄以及從該第一電子裝置取得的一額外資訊獲得該第一事實紀錄。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的物聯網裝置控制系統，其中該閘道器更用以儲存一知識庫(knowledge base)， 在根據該第一事實紀錄，推論對應於該使用者的意圖的運作中，該閘道器根據該第一事實紀錄以及該知識庫中的資訊推論對應於該使用者的意圖。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的物聯網裝置控制系統，更包括： 一第二電子裝置，其中該知識庫中的資訊是根據該使用者的偏好資訊以及一機器學習演算法所產生，該使用者的偏好資訊是從該使用者的該第二電子裝置所取得。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的物聯網裝置控制系統，更包括： 一規則伺服器，其中該知識庫中的資訊是來自該規則伺服器。
  19. 如申請專利範圍第11項所述的物聯網裝置控制系統，更包括： 一第三電子裝置，其中該閘道器接收由該第三電子裝置所發送的該使用者的意圖。
  20. 如申請專利範圍第11項所述的物聯網裝置控制系統，其中在根據所決定的該服務，輸出該輸出訊息至該至少一物聯網裝置中的該第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息提供該服務的運作中， 該閘道器輸出該輸出訊息至該第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息執行對應於該服務的運作或顯示對應於該服務的內容。
  21. 一種物聯網裝置控制方法，所述方法包括： 接收一事件訊息； 根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的一第一事實紀錄； 根據該第一事實紀錄，推論對應於一使用者的意圖； 根據對應於該使用者的意圖，決定欲提供給該使用者的一服務；以及 根據所決定的該服務，輸出一輸出訊息至至少一物聯網裝置中的一第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息提供該服務。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的物聯網裝置控制方法，其中接收該事件訊息的步驟包括： 接收由該至少一物聯網裝置中的一第二物聯網裝置所發送的該事件訊息， 其中該事件訊息是由該第二物聯網裝置感測一外部環境所獲得。
  23. 如申請專利範圍第21項所述的物聯網裝置控制方法，其中接收來該事件訊息的步驟包括： 接收由一網路服務伺服器所發送的該事件訊息。
  24. 如申請專利範圍第21項所述的物聯網裝置控制方法，其中在根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的該第一事實紀錄的步驟之前，所述方法更包括： 儲存一第二事實紀錄，其中根據該事件訊息，獲得對應該事件訊息的該第一事實(fact)紀錄的步驟包括： 根據該事件訊息與該第二事實紀錄獲得該第一事實紀錄。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的物聯網裝置控制方法，其中根據該事件訊息與該第二事實紀錄獲得該第一事實紀錄的步驟包括： 根據該事件訊息、該第二事實紀錄以及從一第一電子裝置取得的一額外資訊獲得該第一事實紀錄。
  26. 如申請專利範圍第21項所述的物聯網裝置控制方法，更包括： 儲存一知識庫，其中根據該第一事實紀錄，推論對應於該使用者的意圖的步驟包括： 根據該第一事實紀錄以及該知識庫中的資訊推論對應於該使用者的意圖。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的物聯網裝置控制方法，其中該知識庫中的資訊是根據該使用者的偏好資訊以及一機器學習演算法所產生，該使用者的偏好資訊是從該使用者的一第二電子裝置所取得。
  28. 如申請專利範圍第26項所述的物聯網裝置控制方法，其中該知識庫中的資訊是來自一規則伺服器。
  29. 如申請專利範圍第21項所述的物聯網裝置控制方法，更包括： 接收由一第三電子裝置所發送的該使用者的意圖。
  30. 如申請專利範圍第21項所述的物聯網裝置控制方法，其中根據所決定的該服務，輸出該輸出訊息至該至少一物聯網裝置中的該第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息提供該服務的步驟包括： 輸出該輸出訊息至該第一物聯網裝置以使得該第一物聯網裝置根據該輸出訊息執行對應於該服務的運作或顯示對應於該服務的內容。
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