基于数据挖掘的智能家居优化系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于数据挖掘的智能家居优化系统，包括用户验证模块、日志存储模块、数据提取模块、数据挖掘算法模块、传感器监控模块、同步更新模块、数据库模块、调度模块、通讯模块。通过在智能家居的控制系统中加入数据挖掘算法的功能以及与其他家居进行通讯的通讯等模块，使得家居系统能够在通过身份验证之后，对该家庭成员进入家庭后的一系列动作进行统计分析，通过数据挖掘算法分析人的生活习惯，得出一定的规律性，进而将这些规律性即关联规则发给智能家居控制系统的调度模块，调度模块转发控制命令给与中控系统相连的各家居，从而实现了无需家庭成员操作的情况下，系统能够人性智能化地控制家居。

Intelligent home optimization system based on Data Mining

The invention provides a Home Furnishing intelligent optimization system based on data mining, including user authentication module, log storage module, data extraction module, data mining algorithm module, sensor monitoring module, synchronous update module, database module, scheduling module, communication module. The communication module communication through adding control system in intelligent data mining algorithms in the Home Furnishing function and other Home Furnishing, the Home Furnishing system can through authentication, statistical analysis of a series of actions of the family members into the family, through the data mining algorithm of people living habits, regularity to some extent, then the scheduling module of these laws that association rules to Home Furnishing intelligent control system, the scheduling module forwards control commands in the control system to the Home Furnishing connected, and the need to achieve a family operation, the system can intelligently control Home Furnishing humanity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字家庭网络
及数据挖掘
，特别是涉及基于数据挖掘的智能家居优化系统。
技术介绍
数字家庭是指以计算机技术和网络技术为基础，各种家电通过不同的互连方式进行通信及数据交换，实现家用电器之间的“互联互通”，其包括四大功能信息、通信、娱乐和生活，使人们足不出户就可以更加方便快捷地获取信息，从而极大提高人类居住的舒适性和娱乐性。 目前，一个现代化的智能家居集成了音频/视频、计算处理功能、对外通讯功能、自动化监控、远程控制、语音控制/遥控及安全防范等多种功能。家居智能系统将给用户带来高效、安全、便捷的生活环境。 在缺乏挖掘数据背后隐藏的知识的手段，导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。数据挖掘就是从海量数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程，用于决策者进行相应的决策。 虽然一个现代化的智能家居系统能够做出很多智能操作和反应，但是若能结合数据挖掘技术，让系统根据人的生活习惯自动作出反应，那将使得智能家居系统更加智能及人性化，这正是本专利技术所考虑的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于优化现有智能家居中控系统的不完善，结合数据挖掘技术，提出了一种人性化智能化的关于数据挖掘的智能家居优化系统。 为了实现本专利技术目的，采用的技术方案如下 基于数据挖掘的智能家居优化系统，设置如下模块 负责与用户交互并且鉴权记录用户相关信息的用户验证模块； 负责系统运行记录的日志模块； 负责存储人的生活习惯数据即日志记录的数据库存储模块； 负责相关数据提取包括日志提取的数据提取模块； 负责对统计的数据进行数据挖掘算法的数据挖掘算法模块； 负责探测空气湿度、浓度、温度的传感器监控模块； 负责进行各个智能家居优化系统间同步数据的同步更新模块； 负责与各个终端网关进行通讯的通讯模块； 负责各个模块之间进行交互和协调工作的调度模块。 所述用户验证模块负责读取所进入该家居系统的家庭成员的身份证，从身份证信息可以正确识别该家庭成员的身份。具有在用户进入家庭时进行合法性验证的门禁功能，合法用户在经过验证之后，进入家庭可以对家居环境进行操作，如不合法则自动报警。 所述日志模块是暂时记录系统运行中各种日志，比如系统运行情况，用户动作，传感器数据以日志形式记录在该模块，必要的时候可以使用日志来恢复系统后台数据库。 所述数据库存储模块即后台数据库负责存储系统相关的数据。该模块是通过在智能家居优化系统的内部划分一块flash用来存储相关数据，比如历史运行日志，该家庭的用户成员习惯和历史数据，家居信息数据。该用户习惯数据是指用户在验证之后的一系列动作，例如操作顺序为开灯、开空调、开电视、开冰箱……这些动作反映在数据库中相应的操作和家居状态，该数据库就是进行数据挖掘的挖掘库。 所述数据提取模块用于将每天、每周或每月的日志记录读取出来，作为数据挖掘算法的原始数据，便于算法的运行。该模块与各个数字家居的通讯和数据采集是通过局域网连接而实现的，而该家居系统对外是通过网关与外部系统或者服务器相连的。 所述传感器监控模块用于监控家庭温度、湿度、浓度参数，传感器类型与要监测的参数类型相关，因此所述方案中，传感器可根据需要选择不同的类型，传感器的个数可以根据需要增减。 所述数据挖掘算法模块嵌入了几种数据挖掘算法，比如决策树算法，神经网络算法，从数据库读取数据，进行关联规则挖掘。 所述的同步更新模块是用来实现各个终端之间的数据共享，更新和服务器之间数据挖掘的结果，从而更加有效进行个人生活习惯的预测。 所述调度模块根据数据挖掘算法模块得出的决策结果，转发这些结果命令到各家居电器，实现自动调度家居电器的功能。 所述通讯模块负责接入局域网的家庭网关，用来实现各个通讯模块的通讯网关和数据转发。从而易于实现该局域网内其他家居环境的数据提取数据，便于对同一区域的人们生活习惯进行对比，搜集更多数据，进行数据挖掘算法。在内部各个家居采用局域网，而在各个智能家居优化系统间采用广域的IP网络。 本专利技术的技术特点主要体现如下 1、具备良好的扩展性。 本专利技术给出的是按功能划分的模块设计，在遵循整个架构上下文约束的情况下，可以灵活配置实现各个模块。如调度模块可以采用新的规则或者策略进行调度，并且可以通过用其他的分析策略来更换原有的策略，以达到提高速度或减少资源开销的目的。 2、数据挖掘技术应用于智能家居中控系统中 通常情况下，人们会考虑将电子技术与计算机技术相结合，实现多功能复杂的现代智能产品，而本专利还结合了数据挖掘技术的应用，巧妙地融合到智能家居中控系统中，实现更高层次的智能管理。 3、系统能根据人们的生活习惯作出人性化反应。 现代城市上班族的每天生活很有规律，下班后回到家中的习惯动作更是极为相似，如果知道了这个规律，那么在一个人进行完一个动作后就可以判断下一个动作做什么，本专利技术就是由系统对许多家庭成员的生活习惯进行搜集，通过关联规则挖掘，让系统做出下一步动作的判断和调度，从而实现智能化、人性化的反应。 附图说明 图1为本专利技术的内部结构示意图； 图2为本专利技术的系统运作流程示意图； 图3为本专利技术的一个实施例的数据挖掘流程图。 具体实施例方式 下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。 本专利技术的内部结构示意图如附图1所示，包括用户验证模块、日志存储模块、数据提取模块、数据挖掘算法模块、传感器监控模块、数据库模块、调度模块、通讯模块、同步更新模块。 所述用户验证模块具有在用户进入家庭时进行合法性验证的门禁功能，合法用户在经过验证之后，进入家庭可以对家居环境进行操作，如不合法则自动报警。 所述日志模块暂时记录系统运行中的各种日志，比如系统运行情况，用户动作，传感器数据以日志形式记录在该模块，必要的时候可以使用日志来恢复系统后台数据库。 所述数据库存储模块即后台数据库负责存储系统相关的数据。该模块包括历史运行日志，该家庭的用户成员习惯和历史数据，家居信息数据。该用户习惯数据是指用户在验证之后的一系列动作，例如操作顺序为开灯、开空调、开电视、开冰箱……这些动作反映在数据库中相应的操作和家居状态，该数据库就是进行数据挖掘的挖掘库。 所述数据提取模块用于将每天、每周或每月的日志记录读取出来，作为数据挖掘算法的原始数据，便于算法的运行。该模块与各个数字家居的通讯和数据采集是通过局域网连接而实现的。而该家居系统对外是通过网关与外部系统或者服务器相连的。 所述传感器监控模块用于监控家庭温度、湿度、浓度等参数，传感器类型与要监测的参数类型相关，因此所述方案中，传感器可根据需要选择不同的类型，传感器的个数可以根据需要增减。 所述数据挖掘算法模块嵌入了几种数据挖掘算法，如决策树算法，神经网络算法，从数据库读取数据，进行关联规则挖掘。 所述同步更新模块是用来实现各个终端之间的数据共享，用来更新和服务器之间数据挖掘的结果从而更加有效进行个人生活习惯的预测。 所述调度模块根据数据挖掘算法模块得出的决策结果，转发这些结果命令到各家居电器，实现自动调度家居电器的功能。 所述通讯模块负责接入局域网的家庭网关，用来实现各个通讯模块的通讯网关和数据转发。从而易于实现该局域网内其他家居环境的数据提取数据，便于对同一区域的人们生本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于数据挖掘的智能家居优化系统，其特征在于包含如下模块：　负责与用户交互并且鉴权记录用户相关信息的用户验证模块；　负责系统运行记录的日志模块；　负责存储人的生活习惯数据即日志记录的数据库存储模块；　负责相关数据提取包括日志提取的数据提取模块；　负责对统计的数据进行数据挖掘算法的数据挖掘算法模块；　负责探测空气湿度、浓度、温度的传感器监控模块；　负责进行各个智能家居优化系统间同步数据的同步更新模块；　负责与各个终端网关进行通讯的通讯模块；　负责各个模块之间进行交互和协调工作的调度模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗笑南，叶均杰，翟福侠，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]