一种基于上下文感知的智能家居系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于上下文感知的智能家居系统，包括传感器、执行部件，用户识别器、智能家居控制模块、上下文管理模块、上下文提取模块和上下文推理模块。用户在智能家居控制模块进行操作，智能家居控制模块触发相应的动作，感知用户的基本信息和环境位置信息并发给上下文提取模块；上下文提取模块生成基本上下文信息和高级上下文信息，并送到上下文推理模块；上下文推理模块根据上下文信息，从上下文管理模块中调出用户的偏好记录，与基本上下文信息进行匹配，作出推理；上下文管理模块储存用户的操作记录，并在以后供上下文提取模块和上下文推理模块调用。本发明专利技术一种基于上下文感知的智能家居系统具有智能化高、主动、可配置性能好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信息
的系统，特别是一种基于上下文感知的智能家居系统。
技术介绍
智能家居(Smart Home)，又称智能住宅。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网 络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、 环保的居住环境。 智能家居作为一个系统，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、 将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒 适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品 位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全 方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们 有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。 然而传统的智能家居实现方式，均以用户发出指令，然后智能家居系统响应指令 并进行相应操作的方式，"智能"的概念不能得到最大的体现。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足与缺陷，提供一种智能化程度高、主动、可配置性能 好、灵活的一种基于上下文感知的智能家居系统。 本专利技术目的是通过以下技术方案实现的， 一种基于上下文感知的智能家居系统， 包括传感器、执行部件，还包括 用户识别器由用户随身携带，与智能家居控制模块信号连接，起身份标识作用； 智能家居控制模块用于与用户交互，接收用户操作信息并形成控制指令，接收上 下文推理模块的推理决策指令，将控制指令和/或推理决策指令转化为控制命令并发送给 执行部件，将用户操作记录发送给上下文管理模块；同时通过用户识别器感知用户的基本 信息和通过传感器感知环境位置信息，将用户的基本信息、环境位置信息发送至上下文提 取模块； 上下文管理模块用于记录并储存用户的日常操作记录，在用户的操作频率超过 阈值后，形成用户的偏好记录并发送至上下文推理模块，把用户的偏好记录存储地址信息 发送至上下文提取模块； 上下文提取模块用于把智能家居控制模块中用户的基本信息、环境位置信息和 上下文管理模块中用户的偏好记录存储地址信息进行整合，形成基本上下文信息和高级上 下文信息并发送至上下文推理模块； 和上下文推理模块用于根据基本上下文信息与高级上下文信息，从上下文管理 模块中调出用户的偏好记录并将其拆分为时间属性和空间属性，与基本上下文信息进行匹配，若匹配度超过用户预设的阈值，则根据用户的偏好记录，发送推理决策指令至智能家居 控制模块。 为更好的实现本专利技术，所述用户识别器存储有用户的基本信息，具体包括用户的姓名、年龄和优先级别信息。 所述智能家居控制模块包括 被动输入单元用于与用户进行交户，接收用户操作信息并形成控制指令，把控制 指令发送至控制单元，同时将用户的操作记录发送至上下文管理模块； 主动感知单元用于与用户识别器进行无线通讯，感知用户的基本信息；通过与 传感器信号连接，感知环境、用户的位置信息；并将感知到的用户基本信息和环境位置信息 发送至上下文提取模块； 和控制单元用于接收被动输入单元的控制指令和/或上下文推理模块发送的推理决策指令，并形成控制命令发送至执行部件，触发相应的操作。 所述上下文提取模块包括 基本上下文信息提取单元用于过滤用户的基本信息和环境位置信息，提取基本 上下文信息； 和高级上下文信息提取单元用于根据基本上下文信息中的用户基本信息，在上下文管理模块中提取出各用户所有偏好记录的地址，形成高级上下文信息。 所述上下文推理模块包括 时间属性单元用于提取用户偏好记录中的时间属性并与基本上下文信息进行匹 配，计算时间属性的匹配度； 和空间属性单元用于提取用户偏好记录中的空间属性并与基本上下文信息进行 匹配，计算空间属性的匹配度。 所述智能家居控制模块、上下文提取模块、上下文推理模块和上下文管理模块部 署在同一台计算机中，或者是采用分布式，安装在不同的计算机设备中。 本专利技术的原理本专利技术的一种基于上下文感知的智能家居系统，所述上下文是指 控制系统所处环境中的一组与当前应用相关的状态或变量，其中某些状态和变量可以直接 改变系统的行为，一些则可能引起用户兴趣从而通过用户影响系统行为；所述上下文感知 则是指系统自动的对上下文、上下文变化和上下文历史进行感知和应用，从而调整自身的 行为。本专利技术通过上下文感知的引入，使得智能家居系统不仅仅执行用户发出的指令，同时 能够识别用户个体，并从用户的多次操作中，记录和学习用户的兴趣和习惯，在日后能够主 动提供用户所需要的服务，以解决现有智能家居系统中无法识别用户个体、缺乏主动提供 服务能力的不足。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果 第一、智能性本专利技术将用户的偏好记录，拆分为时间属性和空间属性，与基本上 下文信息进行匹配，根据空间属性单元和时间属性单元的匹配结果，作出推理，发送推理决 策指令至智能家居控制模块，因此能够智能地从用户上下文信息中推理出用户的偏好和习 惯，并据此自动提供符合用户偏好的服务。 第二、主动性本专利技术能够主动识别用户个体，监测环境状态变化，通过基本上下 文信息和高级上下文信息，与用户的偏好习惯进行匹配，推理出相应的推理决策指令，主动地为用户提供服务。 第三、可配置性用户可以根据自身要求、环境状态的变化，主动配置或修改上下 文推理模块中的推理属性，修改推理规则，设置或更改上下文推理模块和上下文管理模块 的阈值，提高推理的准确度。 第四、灵活性本专利技术一种基于上下文感知的智能家居实现系统，所述智能家居控 制模块、上下文提取模块、上下文推理模块和上下文管理模块可以部署在一台计算机中，或 者是采用分布式，安装在不同计算机设备中，用户可根据家居应用要求，灵活选择。附图说明 图1是本专利技术 图2是本专利技术 示意图； 图3是本专利技术 意图； 图4是本专利技术一种基于上下文感知的智能家居系统的结构示意图； 一种基于上下文感知的智能家居系统中智能家居控制模块的结构一种基于上下文感知的智能家居系统中上下文提取模块的结构示一种基于上下文感知的智能家居系统中上下文推理模块的结构示具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不 限于此。 实施例 如图l所示，本专利技术一种基于上下文感知的智能家居系统，包括传感器、执行部 件、用户识别器、智能家居控制模块、上下文提取模块、上下文推理模块和上下文管理模块。 传感器用于感知环境位置信息并发送至智能家居控制模块。 执行部件作为本系统的执行单元，用于根据智能家居控制模块的控制命令执行各 种相应操作，控制家电设备。执行部件可以为插座开关模块、照明亮度调节模块、红外开关 模块等； 用户识别器由用户随身携带，与智能家居控制模块信号连接，起身份标识作用，所述用户识别器存储有用户的基本信息，包括用户的姓名、年龄和优先级别等信息。 智能家居控制模块提供与普通用户交互的交互接口和界面，通过用户操作界面接收用户操作信息形成控制指令，接收上下文推理模块的推理决策指令，将控制指令和/或推理决策指令转化为控制命令并发送给执行部件，将用户操作记录发送给上下文管理模块；同时通过用户识别器感知用户的基本信息和通过传感器感知环境位置信息； 如图2所示，所述智能家居控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于上下文感知的智能家居系统，包括传感器、执行部件，其特征在于，还包括用户识别器：由用户随身携带，与智能家居控制模块信号连接，起身份标识作用；智能家居控制模块：用于与用户交互，接收用户操作信息并形成控制指令，接收上下文推理模块的推理决策指令，将控制指令和／或推理决策指令转化为控制命令并发送给执行部件，将用户操作记录发送给上下文管理模块；同时通过用户识别器感知用户的基本信息和通过传感器感知环境位置信息，将用户的基本信息、环境位置信息发送至上下文提取模块；上下文管理模块：用于记录并储存用户的日常操作记录，在用户的操作频率超过阈值后，形成用户的偏好记录并发送至上下文推理模块，把用户的偏好记录存储地址信息发送至上下文提取模块；上下文提取模块：用于把智能家居控制模块中用户的基本信息、环境位置信息和上下文管理模块中用户的偏好记录存储地址信息进行整合，形成基本上下文信息和高级上下文信息并发送至上下文推理模块；和上下文推理模块：用于根据基本上下文信息与高级上下文信息，从上下文管理模块中调出用户的偏好记录并将其拆分为时间属性和空间属性，与基本上下文信息进行匹配，若匹配度超过用户预设的阈值，则根据用户的偏好记录，发送推理决策指令至智能家居控制模块。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶峰，孔庆彦，李迪，郑誉煌，何沛钊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]