一种智能家居控制系统的制作方法

本发明涉及智能家居技术领域，特别是涉及一种智能家居控制系统。

背景技术：

智能家居系统是一个家庭系统，通过网络和电子设备使家庭生活实现自动化和智能化，给人们提供了更加快捷方便的生活模式，但是智能家居系统并不是说家里的家居全是智能化产品，而是通过智能控制使得所有的来自不同生产厂商的家居设备成为一个系统的整体，在现有技术中，各个厂商和平台可以通过相互授权进而技术共享达到互通，但是由于用户的不同喜好和商家之间的竞争关系，不可能所有的智能家居设备得的生产厂商都进行合作了，所有的智能家居设备连接到同一个智能家居系统中不可能都是互相兼容的，系统的接口与设备无法连接，导致在远程控制过程中出现指令延迟和信号卡顿的现象，降低了系统的稳定性，在智能家居系统中使用智能插座和智能开关是将非智能家居设备智能化的一个重要手段，但是对非智能家居设备简单的智能控制不能达到用户想要的效果，对非智能家居的智能化程度不高，例如在休息时非智能的香薰机的使用，智能开关通过控制香薰机的开关来控制熏香时长，但是当熏香机内的液体用完了，智能插座不能及时的断电，为了提高智能家居系统中的所有智能家居设备的兼容性和智能化程度，使得智能家居系统更人性化、更节能、更稳定。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种智能家居控制系统，利用转化模块将不兼容的智能家居设备于系统中的智能家居设备进行连接，解决了因所遵循的通信协议的不同而带来的不兼容问题，分析模块通过对数据的分析提高了对非智能家居设备的控制，提高了智能家居系统的集成度和不兼容性。

其解决的技术方案是，一种智能家居控制系统，包括控制模块、监督模块、分析模块、数据采集模块、数据存储模块、转化模块，分析模块包括用户分析模块、设备分析模块、联动分析模块，控制模块包括主控模块、控制子模块、照明子模块、安全子模块，数据采集模块包括传感器采集模块、开关采集模块、设备信息模块；

系统具体流程如下：

1)、数据采集模块采集智能家居系统中用户的使用信息、感应数据和设备的设备信息，数据采集模块将用户的使用信息、感应数据和设备信息上传至数据存储模块和分析模块；

2)、所述的主控模块包括智能网关，用户通过智能网关对智能家居系统中的智能家居设备进行控制，分析模块接收到数据采集模块采集的使用信息、感应数据和设备信息后，由所述用户分析模块根据使用信息对用户进行行为预测，通过用户的行为预测结果来调整控制模块的控制；

3)、设备分析模块对智能家居系统中待接入的家居设备进行分析判断，家居设备包括智能家居设备和非智能家居设备，当家居设备是智能家居设备时，将智能家居设备接入到智能家居系统中，若智能家居系统的接口与智能家居设备不兼容时，再由设备分析模块对智能家居设备进行分析，分析出不兼容原因，当不兼容原因是系统的升级问题和网络问题时，由控制模块进行系统升级和重新联网，当不兼容原因是智能家居设备与智能家居系统遵守的通信协议不同时，将不兼容的智能家居设备的设备信息发送至转化模块；

4)、转化模块从数据存储模块中调取所有接入智能家居系统的兼容的智能家居设备遵循的所有的通信协议，并对通信协议进行编号，转化模块对兼容的智能家居设备进行分析，对不同生产厂家的智能家居设备的进行分类，对生产厂家进行编号为(n¹,n²,n³,……,n^w)，每个生产厂家的智能家居设备遵循的通信协议数目为(x1,x2,x3,……,xw)，对所有的通信协议进行编号为n为正整数，转化模块可以将数量为y＝x1+x2+x3+…+xw的通信协议逐一与不兼容的智能家居设备进行匹配，转化模块将智能家居系统中兼容的智能家居设备与不兼容的智能家居设备进行连接，具有相同通信协议的智能家居设备进行连接，控制系统对不兼容的智能家居系统进行控制时，控制指令先发送至与不兼容的智能家居系统相同通信协议的兼容的智能家居系统，再通过转化模块发送至不兼容的智能家居设备，从而对不兼容的智能家居设备进行控制，控制模块协同智能家居系统的各个部分进行协同合作；

5)、当家居设备是非智能家居时，联动分析模块根据用户的行为预测结果、感应数据和设备信息进行分析，得到非智能家居设备的智能使用模式，当安全子模块监测出与非智能家居设备有关的安全问题时，由控制子模块对相应的家居设备进行控制，再由监督模块将安全问题发送至分析模块，分析模块调出非智能家居设备的智能使用模式，通过联动分析模块的分析更换智能使用模式，分析模块将智能使用模式发送至监督模块，监督模块将调整方案发送给用户和主控模块。

所述用户分析模块根据使用数据对于用户进行行为预测得到行为预测结果，再根据行为预测结果、感应数据和设备信息得到非智能家居设备的智能使用模式，具体分析过程如下：

步骤一、使用信息是同一用户对不同的智能家居设备的使用记录，用户分析模块根据用户的使用信息利用神经网络分析进行行为预测，首先将使用信息数字化，提取使用信息中的使用参数和使用变量；

步骤二、再利用svd算法进行矩阵计算，svd算法的目的是最小化误差平方和，公式如下；

rui＝pu^tqi，

r＝pu×qi^t+(bu+bi+a)，

其中，pu反映了用户第u次使用的因子频繁程度，qi表示第i个数据的因子程度，a表示用户操作数据的平均值，bu表示用户第u次使用偏离a的程度，bi表示第i个数据偏离a的程度，λ为泛函权重，c表示用户对一个智能家居设备使用时的使用特征值，

步骤三、pu数据表示用户的每个设置值的偏好程度，对数据的预估值公式如下：

r＝f[wu,i(puqi^t)+θ]+c，

其中r为预测组的评估值，f函数为回归函数，pu为用户的智能家居设备的i对设定值的偏好矩阵，qi为设定值j对用户对于不同的智能家居设备习惯的符合程度，puqi^t表示某一用户对某一设定值的偏好程度，wu,i为puqi^t的权重，θ用来拟合评估值；

步骤四、根据svd计算出了一个智能家居系统中的用户对所有的智能家居设备的评估值，联动分析模块根据智能家居设备的评估值、感应数据和设备信息对非智能家居设备的使用过程进行区分，计算每一个权重值对应的非智能家居设备的智能使用模式的使用场景、使用时间和使用时长。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1.本系统通过转化模块解决了来自于不同的生产厂商的智能家居设备出现不兼容的问题，多个不同的生产厂家同时合作时，智能家居系统中可以接入来自多个生产厂商的兼容的智能家居设备，不兼容的智能家居设备可以通过转化模块与兼容的智能家居设备根据所遵循的通信协议进行连接，转化模块起到了一个中转控制指令的作用，控制模块通过系统内兼容的智能家居设备和转化模块对不兼容的智能家居设备进行控制，实现了对不兼容的智能家居设备的集成和控制。

2.当智能家居系统对非智能家居设备进行控制时，本系统根据分析模块分析出的用户的行为预测结果、数据采集模块采集的感应数据、设备信息来设定非智能家居设备的智能使用模式，从而提高了非智能家居设备的智能化水平，使得非智能家居在使用时变得更加人性化，加强了智能家居系统中控制的集成度。

3.当系统不能兼容智能家居设备时，设备分析模块可以设备进行分析，当不兼容的原因时系统本身的系统的升级问题和网络问题时，可以及时更新系统，从而达到了及时检查智能家居系统的漏洞的效果。

附图说明

图1为本系统的整体模块图

图2为本系统的部分流程图

图3为本系统的局部流程图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

一种智能家居控制系统，包括控制模块、监督模块、分析模块、数据采集模块、数据存储模块、转化模块，分析模块包括用户分析模块、设备分析模块、联动分析模块，控制模块包括主控模块、控制子模块、照明子模块、安全子模块，数据采集模块包括传感器采集模块、开关采集模块、设备信息模块；

系统具体流程如下：

1)、数据采集模块采集智能家居系统中用户的使用信息、感应数据和设备的设备信息，数据采集模块将用户的使用信息、感应数据和设备信息上传至数据存储模块和分析模块，感应数据主要是智能家居系统中的传感器采集的数据，传感器有温度传感器、光传感器、湿度传感器、声音传感器，设备信息是智能家居设备的使用信息、出厂信息、安全信息；

2)、所述的主控模块包括智能网关，用户通过智能网关对智能家居系统中的智能家居设备进行控制，主控模块是智能家居系统的控制部分，对智能家居系统的各个部分进行协调控制，除了智能网关外，还有还有智能开关、智能插座等智能控制产品，分析模块接收到数据采集模块采集的使用信息、感应数据和设备信息后，分析模块主要起到数据处理和分析的作用，由所述用户分析模块根据使用信息对用户进行行为预测，通过用户的行为预测结果来调整控制模块的控制；

3)、一个智能家居系统并不是说所有的家居设备都是智能的，也包括很多非智能的家居产品，例如香薰灯、垃圾桶等，设备分析模块对智能家居系统中待接入的家居设备进行分析判断，家居设备包括智能家居设备和非智能家居设备，当家居设备是智能家居设备时，将智能家居设备接入到智能家居系统中，若智能家居系统的接口与智能家居设备不兼容时，再由设备分析模块对智能家居设备进行分析，分析出不兼容原因，当不兼容原因是系统的升级问题和网络问题时，智能家居系统版本的陈旧可能会导致信息的智能家居设备无法接入到系统中，对于产生系统产生的漏洞也无法及时发现，系统漏洞会给使用带来安全问题，所以对系统的及时更新对于智能家居设备的控制和安全都是至关重要的，由控制模块进行系统升级和重新联网，当不兼容原因是智能家居设备与智能家居系统遵守的通信协议不同时，将不兼容的智能家居设备的设备信息发送至转化模块；

4)、有技术合作的生产厂商可以通过技术合作来提高智能家居系统的兼容性，实现产品的互通，合作的生产厂商之间遵循一定的通信协议，但是做到智能家具设备兼容到智能家居系统中的生产厂商又可能会于更多的其他企业合作，不兼容的智能家居设备的生产厂商可能与兼容到智能家居系统中的智能家居设备的生产厂商之间存在合作，为了实现不兼容的智能家居设备与智能家居系统的协议互通，转化模块可以将不兼容的智能家居设备与兼容的智能家居设备进行匹配，达到一对一的转化，转化模块从数据存储模块中调取所有接入智能家居系统的兼容的智能家居设备遵循的所有的通信协议，并对通信协议进行编号，转化模块对兼容的智能家居设备进行分析，对不同生产厂家的智能家居设备的进行分类，对生产厂家进行编号为(n¹,n²,n³,……,n^w)，每个生产厂家的智能家居设备遵循的通信协议数目为(x1,x2,x3,……,xw)，对所有的通信协议进行编号为n为正整数，转化模块可以将数量为y＝x1+x2+x3+…+xw的通信协议逐一与不兼容的智能家居设备进行匹配，转化模块将智能家居系统中兼容的智能家居设备与不兼容的智能家居设备进行连接，具有相同通信协议的智能家居设备进行连接，控制系统对不兼容的智能家居系统进行控制时，并发出控制指令时，控制指令先发送至与不兼容的智能家居系统相同通信协议的兼容的智能家居系统，再通过转化模块发送至不兼容的智能家居设备，从而对不兼容的智能家居设备进行控制，控制模块协同智能家居系统的各个部分进行协同合作，转化模块使得不兼容的智能家居设备也可以被控制，当存在不兼容问问题时，不需要通过其他系统对智能家居设备进行控制；

5)、当家居设备是非智能家居时，联动分析模块根据用户的行为预测结果、感应数据和设备信息进行分析，得到非智能家居设备的智能使用模式，当安全子模块监测出与非智能家居设备有关的安全问题时，由控制子模块对相应的家居设备进行控制，再由监督模块将安全问题发送至分析模块，分析模块调出非智能家居设备的智能使用模式，通过联动分析模块的分析更换智能使用模式，分析模块将智能使用模式发送至监督模块，监督模块将调整方案发送给用户和主控模块，非智能家居设备的功能一般比较简单，通过智能开关和智能插座只能控制非智能家居设备的开关来进行工作，但是每一个家居设备的使用场景不同，给用户带来的方便程度也不相同，通过数据分析给智能家居设备增加智能的使用场景，可以提高使用的人性化，非智能家居设备的智能使用模式是对非智能家居设备使用的开关和其他智能家居设备的使用共同达到的场景效果。

所述用户分析模块根据使用数据对于用户进行行为预测得到行为预测结果，再根据行为预测结果、感应数据和设备信息得到非智能家居设备的智能使用模式，具体分析过程如下：

步骤一：使用信息是同一用户对不同的智能家居设备的使用记录，用户分析模块根据用户的使用信息利用神经网络分析进行行为预测，首先将使用信息数字化，提取使用信息中的使用参数和使用变量；

步骤二：再利用svd算法进行矩阵计算，svd算法的目的是最小化误差平方和，公式如下；

rui＝pu^tqi，

r＝pu×qi^t+(bu+bi+a)，

其中，pu反映了用户第u次使用的因子频繁程度，qi表示第i个数据的因子程度，a表示用户操作数据的平均值，bu表示用户第u次使用偏离a的程度，bi表示第i个数据偏离a的程度，λ为泛函权重，c表示用户对一个智能家居设备使用时的使用特征值，

步骤三：pu数据表示用户的每个设置值的偏好程度，对数据的预估值公式如下：

r＝f[wu,i(puqi^t)+θ]+c，

其中r为预测组的评估值，f函数为回归函数，pu为用户的智能家居设备的i对设定值的偏好矩阵，qi为设定值j对用户对于不同的智能家居设备习惯的符合程度，puqi^t表示某一用户对某一设定值的偏好程度，wu,i为puqi^t的权重，θ用来拟合评估值；

步骤四：根据svd计算出了一个智能家居系统中的用户对所有的智能家居设备的评估值，联动分析模块根据智能家居设备的评估值、感应数据和设备信息对非智能家居设备的使用过程进行区分，计算每一个权重值对应的非智能家居设备的智能使用模式的使用场景、使用时间和使用时长。

所述数据存储模块将数据采集模块采集的数据进行分类云端存储，将与用户高度密切的使用信息保留再本地，将与用户密切度不大的感应数据和设备信息发送至云端进行存储，所述照明子模块控制智能家居系统中的照明子系统，照明子模块控制着智能家居系统中所有与光照亮度有关的智能家居设备，所述安全子系统控制智能家居系统中智能家居设备的安全运行，系统运行过程中的出现的各个异常都受到安全子系统的控制，所述控制子模块对各个智能家居设备进行控制，控制子模块是通过家庭网关对其他智能家居设备进行控制的。

所述监督模块与控制模块和分析模块连接，当控制模块中的安全子模块的控制出现异常时，监督模块将异常信号发送至分析模块和用户，分析模块对异常信息进行分析监测，分析模块对异常信号分析后，若异常信号是系统本身可以进行调节，分析模块将需要调整的控制方案发送至控制模块，控制模块对存在异常的智能家居设备进行控制，控制方案是系统用于保持自身稳定性的。

本发明具体使用时，系统主要包括控制模块、监督模块、分析模块、数据采集模块、数据存储模块、转化模块，数据采集模块采集智能家居系统中用户的使用信息、感应数据和设备的设备信息，并上传至数据存储模块和分析模块，控制模块通过智能网关对智能家居系统中的智能家居设备进行控制，分析模块的用户分析模块根据接收到的使用信息对用户进行行为预测得到行为预测结果，设备分析模块对智能家居系统中待接入的家居设备进行分析判断，当家居设备是智能家居设备时，将智能家居设备接入到智能家居系统中，若智能家居系统的接口与智能家居设备不兼容时，再由设备分析模块对智能家居设备进行分析，当不兼容原因是智能家居设备与智能家居系统遵守的通信协议不同时，将不兼容的智能家居设备的设备信息发送至转化模块，转化模块从数据存储模块中调取所有接入智能家居系统的兼容的智能家居设备遵循的所有的通信协议，再利用通信协议逐一与不兼容的智能家居设备进行匹配，当家居设备是非智能家居时，联动分析模块根据用户的行为预测结果、感应数据和设备信息进行分析，得到非智能家居设备的智能使用模式，赋予了非智能家居设备智能使用的场景，通过分析用户的使用信息对非智能家居设备进行了智能化的控制，提高的智能家居系统对智能家居设备的的控制，使得智能家居系统的控制更加人性化。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。