[發(fā)明專利]智能家居控制方法及其系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310162672.8
• 申請(qǐng)日: 2013-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104133427A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于慶廣;黃天恩;盧詩(shī)華;黃杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 于慶廣;黃天恩;盧詩(shī)華;黃杰
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及智能家居控制領(lǐng)域，具體地，涉及智能家居控制方法及其系統(tǒng)。

[背景技術(shù)]

隨著信息時(shí)代電子計(jì)算機(jī)處理速度的加快和人們生活水平的提高，智能家居逐步走進(jìn)了人們?nèi)粘５纳?。智能家居讓用戶采用更方便的手段?lái)管理家庭設(shè)備，享受智能化所提供的豐富信息以及智能家居生活的便利、舒適和安全的生活。一方面，用戶可以通過(guò)觸摸屏、遙控器、計(jì)算機(jī)、電話甚至互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制，也可以自己設(shè)定模式，使多個(gè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)；另一方面，智能家居中各種設(shè)備之間能夠互相通訊，不需要住戶過(guò)多指揮也可自動(dòng)運(yùn)行，家用設(shè)備能夠?qū)⑦\(yùn)行狀態(tài)發(fā)送到控制中心，控制中心將數(shù)據(jù)匯總并自動(dòng)計(jì)算出最適合的解決方案以及調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，從而給用戶帶來(lái)極大的便利，工作狀態(tài)更為高效。

機(jī)器學(xué)習(xí)的研究主旨是使用計(jì)算機(jī)模擬人類的學(xué)習(xí)活動(dòng)，它是研究計(jì)算機(jī)識(shí)別現(xiàn)有知識(shí)、獲取新知識(shí)、不斷改善性能和實(shí)現(xiàn)自身完善的方法。這里的學(xué)習(xí)意味著從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，它包括有指導(dǎo)學(xué)習(xí)、無(wú)指導(dǎo)學(xué)習(xí)和半指導(dǎo)學(xué)習(xí)三種類別。有指導(dǎo)學(xué)習(xí),是指有結(jié)果度量的指導(dǎo)學(xué)習(xí)過(guò)程。根據(jù)一組特征對(duì)結(jié)果度量進(jìn)行預(yù)測(cè),通過(guò)學(xué)習(xí)已知數(shù)據(jù)集的特征和結(jié)果度量建立起預(yù)測(cè)模型來(lái)預(yù)測(cè)并度量未知數(shù)據(jù)的特征和結(jié)果。這里的結(jié)果度量一般有定量的和定性的兩種，分別對(duì)應(yīng)于統(tǒng)計(jì)學(xué)中的回歸和分類問(wèn)題。常見(jiàn)的有指導(dǎo)學(xué)習(xí)包括:決策樹(shù)、Boosting與Bagging算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)等。在無(wú)指導(dǎo)學(xué)習(xí)中，只能觀察特征,沒(méi)有結(jié)果度量。此時(shí)只能利用從總體中給出的樣本信息對(duì)總體作出某些推斷以及描述數(shù)據(jù)是如何組織或聚類的。它并不需要某個(gè)目標(biāo)變量和訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,例如,聚類分析或關(guān)聯(lián)規(guī)則分析等。半指導(dǎo)學(xué)習(xí)是：已得的觀察量中一部分是經(jīng)由指導(dǎo)者鑒認(rèn)并加上了標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)，稱之為已標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)；另一部分觀察量由于種種原因未能標(biāo)識(shí)，被稱為未標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。需要解決的是如何利用這些觀察量及相關(guān)的知識(shí)對(duì)未標(biāo)識(shí)的觀察量的標(biāo)識(shí)做出適當(dāng)合理的推斷。解決這類問(wèn)題常用方法是采用歸納-演繹式的兩步驟路徑,即先利用已標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)去分析并指出適當(dāng)?shù)囊话阈缘囊?guī)律,再利用此規(guī)律去推斷得出有關(guān)未標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)。這里,前一步是從特殊得到一般結(jié)論的歸納步,后一步則是將一般規(guī)律用于特殊情況的演繹步。值得注意的是,現(xiàn)有的半指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法的性能通常不太穩(wěn)定,而半指導(dǎo)學(xué)習(xí)技術(shù)在什么樣的條件下能夠有效地改善學(xué)習(xí)性能,仍然是一個(gè)未決問(wèn)題。

[發(fā)明內(nèi)容]

目前，智能家居的控制方式主要為，在房間各處安上觸摸屏、觸摸控制器，或者用手機(jī)和ipad等遙控設(shè)備發(fā)出指令，但是經(jīng)常出現(xiàn)想控制但又不知道如何去節(jié)能、高效地控制。顯然，人們都希望自己的智能家居能夠真的智能，不必給系統(tǒng)發(fā)出具體指令，它就可以預(yù)測(cè)或判斷用戶要做什么，這樣就符合用戶的需求。在智能家居安裝了這種學(xué)習(xí)系統(tǒng)后，計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行自我學(xué)習(xí)。這一系統(tǒng)在原有系統(tǒng)人為控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的以往的習(xí)慣，記憶用戶的操作，形成固定的模式，并提出更加節(jié)能和舒適的模式。

智能家居系統(tǒng)具有智能分析判斷與自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)及接受專家知識(shí)訓(xùn)練的功能，具有智能化、人性化特點(diǎn)，能夠自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)家庭主人的生活特點(diǎn)、家庭各種設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律，盡量準(zhǔn)確監(jiān)控家居中的設(shè)備，為家居主人提供多種服務(wù)。若發(fā)現(xiàn)異常情況，能及時(shí)妥善處理或報(bào)警。實(shí)現(xiàn)這一功能的核心部分是智能家居控制器。該智能家居控制器附加在整個(gè)家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)之上，運(yùn)用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，對(duì)整個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)的智能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)以上這些功能。

本系統(tǒng)所指的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)核心方法是指導(dǎo)學(xué)習(xí)，并以指導(dǎo)學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，在獲取非系統(tǒng)自帶信息時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下載并進(jìn)行分析，以提前進(jìn)行預(yù)測(cè)。在宏觀層面上本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)層面的功能：

1、在房間各處安上觸摸屏、觸摸控制器，或者用手機(jī)和ipad等遙控設(shè)備發(fā)出指令，直接能夠控制智能家居的運(yùn)行狀態(tài)，主要用于處理自學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的意外狀況。

2、記憶用戶最舒適的操作，并簡(jiǎn)單的重復(fù)這一個(gè)操作。比如用戶在某一時(shí)刻將房?jī)?nèi)的照明系統(tǒng)和窗簾控制系統(tǒng)至于特定狀態(tài)，由于用戶的偏好具有延續(xù)性，這個(gè)狀態(tài)可以在以后的任意時(shí)刻復(fù)制出來(lái)，以滿足用戶最舒適的需要。

3、根據(jù)用戶的以往的操作習(xí)慣與生活方式，形成固定的模式的操作。

4、根據(jù)用戶的以往的習(xí)慣，在形成固定的模式基礎(chǔ)上，形成實(shí)時(shí)系統(tǒng)模式，提出更加節(jié)能和舒適的模式。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種智能家居控制方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取歷史數(shù)據(jù)；輸入預(yù)期目標(biāo)函數(shù)；通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)期目標(biāo)函數(shù)的訓(xùn)練，輸出智能家居模式；根據(jù)所選擇的智能家居模式實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的控制。