具有边缘AI处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统及方法与流程

本发明涉及交互系统，具体为具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统及方法。

背景技术：

1、随着物联网技术的快速发展，智能设备的数量和种类呈现爆发式增长。

2、然而，当前的物联网系统在实际应用中面临以下几个主要挑战：

3、1.灵活性不足：现有的物联网系统通常针对特定场景设计，缺乏灵活性。当用户需求发生变化时，系统难以快速适应，往往需要专业人员进行复杂的重新编程和配置。

4、2.中心化处理瓶颈：大多数物联网系统采用中心化的数据处理方式，所有数据都需要传输到云端进行分析和决策。这不仅增加了网络负担，还可能导致系统响应延迟，无法满足实时性要求高的应用场景。

5、3.复杂性高：随着物联网应用场景的复杂化，设备之间的交互逻辑变得越来越复杂。传统的编程方式难以直观地表达和管理这些复杂的逻辑关系，增加了系统开发和维护的难度。

6、4.用户友好性差：现有的物联网配置和管理工具通常需要专业知识，对普通用户不够友好。这限制了物联网技术的广泛应用和普及。

7、5.智能化程度低：虽然人工智能技术在各个领域取得了显著进展，但在物联网系统中的应用仍然有限。大多数系统缺乏智能化的数据分析和决策能力，无法充分挖掘物联网数据的价值。

8、6.安全性和隐私问题：将所有数据传输到云端进行处理增加了数据泄露的风险，同时也引发了用户对隐私保护的担忧。

9、7.可扩展性受限：随着连接设备数量的增加，现有系统的可扩展性面临挑战。难以实现大规模设备的高效管理和协调。

10、尽管一些现有技术尝试解决上述部分问题，但尚未出现一个全面的解决方案能够同时应对这些挑战。例如，边缘计算技术虽然可以减轻中心化处理的压力，但通常缺乏足够的智能化能力。而可视化编程工具虽然提高了用户友好性，但往往难以处理复杂的逻辑关系。

11、因此，亟需一种创新的物联网人机交互系统及方法，能够综合解决上述问题，提供一个灵活、智能、易用且安全的物联网应用开发和管理平台。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统及方法，解决了现有的人机交互系统灵活性不足、中心化处理的延迟和负担、复杂性管理困难、用户友好性差、智能化程度低、可扩展性受限以及安全性和隐私保护问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统，包括多个微控制器及集成在多个微控制器中的边缘ai处理模块，每个微控制器连接至少一个端点设备，用于采集端点设备数据，所述微控制器电连接网关设备，所述网关设备协调多个微控制器，所述网关设备电连接功能球库，功能球库存储预定义的功能逻辑模板，所述网关设备电连接动态功能编排模块，用于可视化创建和管理系统控制逻辑，所述网关设备电连接智能推荐模块，用于基于使用模式和系统状态提供优化建议。

3、优选的，所述端点设备至少包括一个传感器或执行器，其中传感器至少包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器，所述执行器执行基于动态功能编排定义的规则和ai分析结果生成的控制决策。

4、优选的，所述边缘ai处理模块包括轻量级ai模型、模型压缩机制和本地推理引擎，用于微控制器本地智能分析和决策，轻量级ai模型运行在微控制器上。

5、优选的，所述智能推荐模块包括用户行为分析器、性能评估器、推荐生成器，基于用户历史操作和当前设备配置，推荐合适的功能球。

6、具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统的处理方法，包括以下步骤：

7、s1.初始化系统，识别网络中的微控制器和端点设备；

8、s2.通过人机界面接收用户的配置指令；

9、s3.使用动态功能编排模块创建控制逻辑；

10、s4.在微控制器上执行边缘ai处理，进行本地数据分析和决策；

11、s5.在网关设备上聚合和分析来自多个微控制器的数据；

12、s6.基于分析结果和预定义逻辑生成控制指令；

13、s7.执行控制指令并监控系统性能；

14、s8.根据性能评估结果和用户反馈，自适应优化系统配置。

15、优选的，所述上述步骤中还包括以下步骤：

16、s9.使用智能推荐模块生成系统优化建议；

17、s10.将优化建议呈现给用户，并根据用户反馈调整系统配置。

18、优选的，所述边缘ai处理步骤具体包括在微控制器上采集传感器数据，再使用轻量级ai模型对数据进行实时分析，最后基于分析结果在本地做出快速响应决策。

19、优选的，所述动态功能编排步骤具体包括通过拖拽操作在可视化界面上创建控制逻辑，实时验证逻辑的正确性和效率，将验证后的逻辑转换为可执行的控制指令。

20、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方式。

21、本发明提供了具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统及方法。具备以下有益效果：

22、1、本发明通过动态功能编排，使用户可以快速适应不同应用场景的需求变化，提高了系统灵活性。

23、2、本发明通过边缘ai处理，使设备具备本地智能分析和决策能力，增强了系统的智能化程度。

24、3、本发明通过设计可视化界面和智能推荐功能，降低了系统配置的复杂度，方便用户使用系统时更加方便，提高了用户的体验感。

25、4、本发明通过边缘处理的设置，减轻了系统的整体负担，提升系统性能的同时，还增加了系统的响应速度。

26、5、本发明通过本地数据处理的设计，减少了用户敏感数据的传输，提高了系统安全性的同时，增强了对用户隐私保护的效果。

27、6、本发明通过模块化设计和动态编排的设置，使系统更容易扩展和管理，进一步提高了系统的可扩展性。

28、7、本发明通过无代码开发环境，使得非专业人员也能快速开发物联网应用，降低了系统的开发成本。

技术特征：

1.具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统，其特征在于，包括多个微控制器及集成在多个微控制器中的边缘ai处理模块，每个微控制器连接至少一个端点设备，用于采集端点设备数据，所述微控制器电连接网关设备，所述网关设备协调多个微控制器，所述网关设备电连接功能球库，功能球库存储预定义的功能逻辑模板，所述网关设备电连接动态功能编排模块，用于可视化创建和管理系统控制逻辑，所述网关设备电连接智能推荐模块，用于基于使用模式和系统状态提供优化建议。

2.根据权利要求1所述的具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统，其特征在于，所述端点设备至少包括一个传感器或执行器，其中传感器至少包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器，所述执行器执行基于动态功能编排定义的规则和ai分析结果生成的控制决策。

3.根据权利要求1所述的具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统，其特征在于，所述边缘ai处理模块包括轻量级ai模型、模型压缩机制和本地推理引擎，用于微控制器本地智能分析和决策，轻量级ai模型运行在微控制器上。

4.根据权利要求1所述的具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统，其特征在于，所述动态功能编排模块包括可视化工作流编辑器、逻辑验证器、模拟器，可视化工作流编辑器用于创建复杂的控制逻辑，并通过模拟器测试工作流在不同场景下的表现。

5.根据权利要求1所述的具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统，其特征在于，所述智能推荐模块包括用户行为分析器、性能评估器、推荐生成器，基于用户历史操作和当前设备配置，推荐合适的功能球。

6.根据权利要求1-5任一项所述的具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统的处理方法，其特征在于，上述步骤中还包括以下步骤：

8.根据权利要求6所述的具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统的处理方法，其特征在于，所述边缘ai处理步骤具体包括在微控制器上采集传感器数据，再使用轻量级ai模型对数据进行实时分析，最后基于分析结果在本地做出快速响应决策。

9.根据权利要求6所述的具有边缘ai处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统的处理方法，其特征在于，所述动态功能编排步骤具体包括通过拖拽操作在可视化界面上创建控制逻辑，实时验证逻辑的正确性和效率，将验证后的逻辑转换为可执行的控制指令。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求6-9中任一项所述的方法。

技术总结
本申请涉及交互系统领域，公开了具有边缘AI处理和动态功能编排的智能物联网人机交互系统，包括多个微控制器及集成在多个微控制器中的边缘AI处理模块，每个微控制器连接至少一个端点设备，用于采集端点设备数据，所述微控制器电连接网关设备，所述网关设备协调多个微控制器，所述网关设备电连接功能球库，功能球库存储预定义的功能逻辑模板，所述网关设备电连接动态功能编排模块，用于可视化创建和管理系统控制逻辑，所述网关设备电连接智能推荐模块。本发明通过动态功能编排，使用户可以快速适应不同应用场景的需求变化，提高了系统灵活性，同时本发明通过边缘AI处理，使设备具备本地智能分析和决策能力，增强了系统的智能化程度。

技术研发人员：王娟
受保护的技术使用者：生泰仁合智能科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/10