0036] 实施例四： 首先，将智能家居涉及资源统一作为被管资源。图1是智能家居中央控制系统图。为提 供智能家居资源虚拟化服务，将系统的总体构架分为五个层次，分别为： 1)通信设备层:工作于整个框架的顶层，通过提供使用云平台层提供的网络接口进行 能力组合实现高层次的智能控制，进而开发客户端APP，提供家居生活中的家居设备调用和 各种控制模式，如省电模式，阴天模式，温度控制模式等。
[0037] 2)云平台层:对上提供服务接口和对内调用虚拟资源池服务的管理层次，并作为 主控端控制家居设备调用的整个生命周期内，提供包括工作流管理、安全控制、接口和结算 等服务。
[0038] 3)智能网关层:实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制 等。
[0039] 4)智能节点层:运行于本地网络中，其作用是向下连接和管理家居设备，构成虚拟 资源池，并向上提供资源服务接口。
[0040] 4)家居设备层：涵盖所有通过现有成熟无线技术（WIFI、蓝牙、ZigBee和红外 (IrDA))接入的智能家居设备。
[0041]下边分别介绍各层次实施部署方式和运行流程： 在家居设备层，根据需要部署所需智能家居设备。针对不同的智能家居设备，采用动态 链接库技术构造相同的插件形式，使用xml描述插件功能和输入输出接口，在插件内部采用 不同的技术实现资源的连接。插件动态库采用内置xml描述接入资源的接口信息和调用方 法。
[0042] 图2给出本发明中智能节点设计结构图。
[0043]在家居设备层，接入家居设备的部署过程为： 1) 首先根据家居设备选取与之匹配的无线技术如WIFI、蓝牙、ZigBee和红外（IrDA)等 实现设备与智能节点的连接;针对于家居设备发布相关插件，可借助开源系统、0LE嵌入和 独立进程方式形成设备资源控制接口，形成动态链接库形式的插件，插件中包含设备控制 接口、资源描述和接口本身的描述信息； 2) 接着在与设备相连接的计算机上部署智能节点服务。服务启动后，通过无线技术连 接家居设备，对于人工过程资源读入相关插件链接库，并根据插件的描述和接口生成统一 形式的功能服务集合； 3) 智能节点服务启动后，向网段广播数据，更新公共策略和环境数据，并采用操作员登 录方式设置本地管理策略(价格、优先级、人工）； 4) 生成资源服务，向智能节点中的本地服务目录进行服务注册。
[0044]云平台层调用家居设备层服务的过程为： 1) 云平台层节点接受服务调用指令，并将其置入队列服务，同时向智能节点本地服务 目录查询满足要求服务； 2) 返回智能节点注册服务，服务聚合层节点向智能节点发出请求，请求中包含服务控 制要求、服务查询要求和服务权限要求信息； 3) 主控节点根据自身知识库存储规则和连接服务状态判定是否执行具体任务，如果主 控节点连接有指令中所需的家居设备，则直接调用主控节点中对应的家居设备;若主控节 点没有指令中所连接的家居设备，则主控节点发起协作流程，从主控节点周围的智能节点 所连接的智能家居设备中调用具体的家居设备。
[0045] 4)主控节点监督被选中的智能节点的运行结果，并将其反馈回智能节点中的知识 库。以便用户查询家居设备的运行结果。
[0046]在通信设备层，通过开发各种智能家居中央控制系统应用APP，用户通过安装有类 似应用APP的web网站、PC或移动终端对家居设备以网络虚拟服务方式提供任务调配、变更 服务。
[0047]图3给出了系统操作程序框图。阐明了系统从通信设备发出调用家居设备的指令， 经云平台接收指令发出具体的设备调用请求，到智能节点响应请求完成家居设备的启动或 关闭的整个生命周期的服务调用。
【主权项】
1. 一种基于多Agent的智能家居中央控制系统，包括用户通信设备（一）、云平台（二）、 智能网关(三）、智能节点（四）和家居设备(五），其特征在于:用户通信设备(一)接收用户指 令并将控制指令直接传送给智能网关(三)或以有线或无线的方式经云平台（二)传送给智 能网关(三），智能网关(三)传送给智能节点（四），智能节点（五)通过无线信号与家居设备 (五)进行通信执行上述指令。2. 如权利要求1所述的基于多Agent的智能家居中央控制系统，其特征在于：所述用户 通信设备（一)为手机（1)、家用电脑PC(2)和掌上电脑PDA(3)，所述用户通信设备(一)通过 安装有智能家居中央控制系统APP的手机（1)、家用电脑PC(2)或掌上电脑Η)Α(3)对家具设 备(五)进行控制、监测和场景选择。3. 如权利要求1所述的基于多Agent的智能家居中央控制系统，其特征在于：所述云平 台（二)植入如下管理程序软件模块:包括用户管理_>、接口管理(S)、计费管理资源 管理0):、策略管理(S)、环境监控飞 > 和安全管理。4. 如权利要求1所述的基于多Agent的智能家居中央控制系统，其特征在于：所述智能 节点（四）植入如下管理程序模块:事件管理器Iffi、翻译器（12)、规则引擎Q3)、执行器 、知识库·的、监视器（16K资源虚拟池 Q,和扩展插件(紹:〉，所述的事件管理器 和翻译器(?2)相连，翻译器(12)和规则引擎&:?)相连，规则引擎(13)和执行器 相连，执行器Q4)和资源虚拟池（i?)相连，资源虚拟池 QD和扩展插件（iS)相连，其中翻 译器(iS)和监视器(IS)又和知识库《:锫|相连，监视器（16)又和资源虚拟池（17)相连，且智 能节点? 4)之间通过TCP/IP网络连接。5. 如权利要求1所述的基于多Agent的智能家居中央控制系统，其特征在于:所述家居 设备（五)包括空气净化器（19)、门锁设备、监控设备、灯光设备(22)、智能影音 设备賴、空调设备〈24)、热水器设备__、窗帘电机，空气净化器(27)所述家居设 备(五)通过WIFI、蓝牙、ZigBee和红外（IrDA)连接于扩展插件纟:1難。6. 如权利要求1所述的基于多Agent的智能家居中央控制系统，其特征在于:所述智能 节点（四）能够连接所述家居设备(五）中的一个设备。7. 如权利要求1所述的基于多Agent的智能家居中央控制系统，其特征在于:所述智能 节点（四）对家居设备(五)的调用分为独立模式和协作模式； 独立模式为：用户通信设备（一）发出调用家居设备（五）中的单个设备指令，云平台 (二）中的资源管理Cl)模块接收指令进行指令分解并向主控节点(最先响应的智能节点）中 的事件管理器!(i·发出指令，翻译器『12)接收指令并从知识库中读取服务的状态和 规则，翻译器·_将翻译结果转发给规则引擎as)，规则引擎Ci _依据规则确定具体的调 用服务，进而将调用服务的信息转发给执行器U4)，执行器|1_调用资源虚拟池连接 的家居设备(五）； 协作模式为：用户通信设备（一）发出调用家居设备（五）中的多个设备指令，云平台 (二）中的资源管理(7)模块接收指令进行指令分解并向主控节点（最先响应的智能节点 (四））中的事件管理器Itii发出指令，翻译器Q2；·接收指令并从知识库ClSI中读取服务的 状态和规则，翻译器将翻译结果转发给规则引擎__，规则引擎__依据规则确定具 体的调用服务，进而规则引擎G3)将调用服务的信息转发给执行器li_，执行器·_调用 资源虚拟池 Q7)中符合条件的家居设备(五）；对于主控节点未连接的被调用设备，执行器 U4>向事件管理器111.1发出协作指令，事件管理器二则向主控节点周围的智能节点 (四）发出协作流程，从周围的智能节点（四）所连接的家居设备(五)调用所需求的设备。8. -种基于多Agent的智能家居中央控制系统的控制方法，采用权利要求1所述的基于 多Agent的智能家居中央控制系统进行操作，其特征在于具体操作步骤如下： 1) 用户通信设备(一)发出调用家居设备(五)的指令； 2) 云平台（二)接收指令并将指令分解为工作流:所述工作流中包括一系列调用具体家 居设备家居设备(五)的指令； 3) 云平台（二)发出调用家居设备(五)的指令； 4) 主控节点确定服务是否协作； 如果主控节点连接有指令中所需的家居设备(五），则直接调用主控节点中对应的家居 设备(五）;若主控节点没有指令中所连接的家居设备(五），则主控节点发起协作流程，从主 控节点周围的智能节点（四）所连接的智能家居设备中调用具体的家居设备(五）； 5) 家居设备（五）的启动或关闭：家居设备响应来自智能节点（四）的调用请求，进行设 备的启动与关闭； 6 )启用状态监控服务，反馈状态； 具体为将家居设备（五)状态信息依次返回知识库Ι?·、云平台（二）和用户通信设备 (一）； (1)指令调用结束。9. 如权利8所述对基于多Agent的智能家居中央控制系统的控制操作步骤4)所述的协 作流程为： 1) 主控节点向周围的智能节点（四）广播任务信息； 2) 周围智能节点（四）进行投标:周围智能节点（四）收到广播信息后，会根据自己的能 力和状态决定是否参与这个任务，如果决定参与，则向主控节点发送一个标书，表明自己的 能力和状态； 3) 主控节点确定中标智能节点（四）：主控节点从这些标书中选择出最为适合的智能节 点（四）作为中标智能节点（四），将任务交给这些中标智能节点（四）执行； 4) 启用状态监控服务，反馈状态:主控节点监督被选中的智能节点（四）的运行结果，并 将状态信息依次反馈回主控节点中的知识库·幻、云平台（二）、用户通信设备(一）； 5) 指令调用结束。
【专利摘要】本发明涉及一种基于多Agent的智能家居中央控制系统及其控制方法，涉及人工智能领域。本系统包括用户通信设备、云平台、智能网关、智能节点和家居设备：首先针对家居设备采用自主管理的智能节点和可扩展插件实现家居设备的接入和管理；其次通过单个家居设备之间的协作，实现各种家居生活模式。控制方法所形成的系统能够有效降低系统实施技术门槛和管理成本。
【IPC分类】G05B15/02, G05B19/418
【公开号】CN105425607
【申请号】CN201511004245
【发明人】王磊, 陈东, 姚远, 梁忠鹏
【申请人】上海大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月29日