一种基于微信聊天机制的家电控制系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于微信聊天机制的家电控制系统，包括微信聊天指令模块、树莓派主控制模块以及ESP8266单片机副控制模块，其中：(1)微信聊天指令模块，与用户直接交互，可从用户对话消息中提取控制指令，并分析用户心情，转化为可执行指令送入树莓派主控制模块；(2)树莓派主控制模块，是系统的核心模块，承接上游模块发送的指令并转发到下游设备，同时收集来自传感器的各项数据，存储并整合，生成自我决策指令。(3)ESP8266单片机副控制模块，为可移动节点提供数据传递的功能，并通过对ESP8266单片机实现简单自动逻辑。本发明专利技术为用户提供方便快捷的家电控制系统平台，无需下载其他应用，通过微信对话框即可控制家电，为用户家居日常生活带来便利。户家居日常生活带来便利。户家居日常生活带来便利。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微信聊天机制的家电控制系统


[0001]本专利技术涉及家居控制
，特别是涉及一种基于微信聊天机制的家电控制系统及使用方法。

技术介绍

[0002]近年来随着物联网的不断发展，家用电器经过物联化产生了智能家居系统的概念，人们希望通过系统高效快捷的对家电进行自动化控制，并可随时获取家中环境的数据，同时利用专属于单一用于的数据，进行自动决策。因此自动化智能家居设备开始出现在千家万户中，利用先进的通讯设施，完备的信息终端，人们开始建立起一个安全、舒适、美观、便利的居住环境。
[0003]目前推出的智能家居系统，通常会同时开发对应APP应用，以提供给用户，APP中通常包含所述品牌下开发的所有智能设备，使用时需要指定特定设备，操作过程较为复杂，且交互模式单一枯燥。部分设备每次操作时，需要通过手机与多个设备重新建立连接，才能恢复设备间的数据交互；而其他一些智能家电设施，依赖网络维持长时间连接，一旦网络崩溃，家电将失去自动决策功能，甚至不再具有被代替普通家用物品的功能。
[0004]与此同时，人们对智能家居系统的研究仍然停留于自动化，即用特定的数据阈值作为触发条件，机械化的触发指令，不具备理解用户确切需求的能力，通常需要特定设置。所以研究人员开始利用AI技术为智能家居系统嵌入学习能力，各种传感器带来的大数据基础，为自动学习的发展提供了坚实的基础，数据挖掘以及深度学习逐渐被广泛的应用的物联网家居系统中。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种基于微信聊天机制的家电控制系统，解决APP控制程序复杂的问题，并提供人性化交互和自动学习能力；以及家用网络失效后，智能设备的控制与数据问题。
[0006]本专利技术实例提供一种基于微信聊天机制的家电控制系统，其包括微信聊天指令模块、树莓派主控制模块以及ESP8266单片机副控制模块，微信聊天指令模块借助因特网与树莓派主控制模块连接，实现远程交互，树莓派主控制模块以及ESP8266单片机副控制模块通过ESP8266单片机建立WIFI自组局域网，实现多点连接。
[0007]所述树莓派主控制模块，接收到来自因特网的微信聊天数据，在本地进行分析存储；在因特网联通情况下，根据微信聊天指令模块的控制指令，控制直接连接于树莓派的设备，通过家用路由器或ESP8266局域网向ESP8266单片机副控制模块组成的节点发送信号以控制。在因特网断开的情况下，微信控制功能无法使用，但树莓派仍可以通过局域网收集数据，进行自主决策，也可通过显示屏模块和麦克风模块进行离线控制。
[0008]特别的，所述微信聊天指令模块的聊天机器人，通过Turing机器人AI 开放平台接入，提供一种个性化交互能力。
[0009]特别的，所述微信聊天指令模块的聊天信息发送到树莓派主控制模块，其中搭载了语音识别深度神经网络模型，若接收到语音消息，或通过麦克风模块录制的指令，将通过此模型转化为文字，再进行分析和反馈。
[0010]进一步的，所述树莓派主控制模块通过Python实现了一个基于高斯滤波的声音滤波器，对声音文件进行滤波，去除背景噪声，才能进行语音识别。
[0011]特别的，所述树莓派主控制模块，连接至家用路由器网络上，其中提供抓取家用路由器局域网中数据的功能，作为备选网络，按下切换网络的功能按键后，可以让ESP8266将数据传输在家用局域网中，同样能达到数据传输的应急目的。
[0012]特别的，所述树莓派主控制模块，内置多个数据库以及，用于存储用户执行各种指令的时间，以及各个传感器模块检测到的数值；利用简单的数据挖掘代码，学习并分析执行某些指令的最佳时间，以三天为周期通过微信聊天指令模块申请更新。比如，每天开启路灯的时间，以及，在光照传感器某个阈值下开启或关闭窗帘。
[0013]特别的，所述树莓派主控制模块的红外线信号接收发射模块单独拥有数据库。其中保存接收到的有效红外线信号，默认按顺序利用序号进行命名，可利用指令修改，并能发射相同于接收时的红外信号，不参与数据分析与学习。可复制家中红外遥控器，远程控制红外家电。
[0014]特别的，所述树莓派主控制模块的RGB灯光模块可以展示上千种颜色与亮度效果，由Turing机器人的情感分析结果控制，检测到客户高兴时，将一定随机的选择暖色调的明亮灯光效果，检测到客户难过时，将亮度调低，选择冷色调的颜色。
[0015]特别的，所述树莓派主控制模块的ESP8266模块，作为首选通讯方案，为各个节点建立服务器网络，多个ESP8266副控制模块作为客户端加入网络，网络加密且不可见。主控模块的ESP8266模块将在网络中广播指令，所有 ESP8266接收并甄别是否为可执行指令。副控制模块将传感器的数据以10秒的为单位传回，或存在即时变化时反馈数据到主控模块，主控模块收到相应数据后，自动生成指令并进行广播。
[0016]本专利技术的运行环境为微信6.0以及以上版本，树莓派操作系统镜像2018
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18及以上版本，ESP8266模块NodeMCU固件。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实例提供的一种基于微信聊天机制的家电控制系统的整体框架示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0019]如图1所示，一种基于微信聊天机制的家电控制系统，主要三大模块：微信聊天指令模块、树莓派主控制模块以及ESP8266单片机副控制模块，其中：
[0020]微信聊天指令模块，用于提供用户远程发送指令，与个性化交互功能；
[0021]树莓派主控制模块，用于搭载系统的主要逻辑，并存储数据。是本专利技术系统自动决策的中轴核心。
[0022]ESP8266单片机副控制模块，用于为可移动设施连接系统的渠道，传输各个节点的
传感器数据，脱离有线部署方式。
[0023]所述微信聊天指令模块，具体包括文字模块、语音模块以及机器人聊天模块。
[0024]文字模块，是指以文字形式发送的微信消息，其直接与机器人聊天模块相连，机器人聊天模块以Turing机器人AI开发平台为核心，只能处理文字语言信息，包含丰富多样的交互模式。进一步的本专利技术在此基础上，加入指令筛选功能，用于将聊天过程中发出的指令，识别并存储下来，用于后续数据挖掘分析。
[0025]语音模块，是指以语音形式发送的微信消息，其通过滤波器去除声音噪声后，送入语音识别模块，转化为文字信息后，再送入机器人聊天模块，实现反馈和指令获取。其中，滤波器公式如下：
[0026]所述树莓派主控制模块，具体包括ESP8266模块，RGB灯光模块，温湿度传感器模块，红外线信号接收发射模块，摄像头模块，麦克风模块，继电器模块以及显示屏模块。
[0027]所述ESP8266模块与树莓派主控制模块通过串口进行通讯，是树莓派主控制模块与ESP8266单片机副控制模块连接的主要方式，被设定为服务器模式，为ESP8266单片机副控制模块展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微信聊天机制的家电控制系统，其特征在于，所述家电控制系统包括：微信聊天指令模块、树莓派主控制模块以及ESP8266单片机副控制模块，其中：1)微信聊天指令模块,用于获取用户发出的指令，利用微信聊天对话框消息代替客户端的控制形式，并能与不同用户进行对话，简易化分析当前用户心情提供个性化服务；2)树莓派主控制模块，用于获取微信端控制指令，向硬件传达控制指令，存贮用户的数据信息并建立数据库，借此分析用户的使用习惯，提供更加人性化的自动控制；3)ESP8266单片机副控制模块，提供给用户用于移动家电的控制，利用ESP8266的WIFI连接功能，可以无线与树莓派主控模块通讯，在不方便布局电线的位置，在执行主控模块传递的命令的同时，也可以自主执行一些简单机制。2.如权利要求1所述的一种基于微信聊天机制的家电控制系统，其特征在于：所述微信聊天指令模块，包括文字模块、语音模块以及机器人聊天模块。文字模块将获取用户聊天框中发出的消息，在机器人聊天模块自动与用户聊天对话的同时，分析自然语言中包含的控制指令，送入树莓派主控模块。语音模块将获取用户发出的语音消息，并将其转化为文字，送入机器人聊天模块，同时借助文字模块中的指令分析，获取语音指令。机器人聊天模块通过送入文字语句，自动生成反馈的聊天语句，并将语句送回聊天窗口，实现自动聊天。3.如权利要求2所述的微信聊天指令模块，其特征在于：所述文字模块，为语音模块和机器人聊天模块的基础，主要用于分析文字性质的自然语言中的隐含指令，接收到文字语句后，将获取语句中关键字，使用户能随心使用多种表达形式进行控制，是家电控制系统的控制端的基础联通形式；文字模块与机器人聊天模块相互通讯，可直接接收文字消息，同时也作为中间过度连接语音模块和机器人聊天模块。4.如权利要求2所述的微信聊天指令模块，其特征在于：所述语音模块提供一个声音滤波器，对获取到的声音消息进行噪声处理，保证使用语音进行文字识别的准确度。5.如权利要求2所述的微信聊天指令模块，其特征在于：所述机器人聊天模块，只支持中文语义的文字输入，针对输入语句与用户进行智能对话。6.如权利要求1所述的一种基于微信聊天机制的家电控制系统，其特征在于：所述树莓派主控制模块，与ESP8266模块，RGB灯光模块，温湿度传感器模块，红外线信号接收发射模块，摄像头模块，麦克风模块，继电器模块以及显示屏模块等直接连接；ESP8266模块用于为树莓派主控模块提供无线控制通讯功能，以连接其他ESP8266副控制模块；RGB灯光模块可以通过调节其中红黄蓝三种颜色的灯光亮度，展示出成百上千种颜色的灯光效果，个性化调节环境状态；温湿度传感器模块可以获取系统环境中的温湿度，并将检测到的数据传输给树莓派主控模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑秋梅，彭天祺，黄定，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：