【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网智能控制领域，更具体地说，本专利技术涉及一种智能终端控制系统。
技术介绍
1、设备的工作状态由温度、湿度水平、光照强度、噪声水平以及工作人员存在决定，随着物联网的智能自动化的发展，通过终端控制实现设备周围环境的智能化管理逐步完善。
2、传统通过终端控制实现设备周围环境缺少对于设备周围环境参数的实时监测，针对设备周围环境参数的差异缺少有效的分析，提供不便利的环境监测和调节功能，且无法直观的观察设备周围环境的参数及变化。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种智能终端控制系统，通过传感感知模块、数据处理模块、情景识别模块以及决策控制模块，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：包括传感感知模块、数据处理模块、情景识别模块以及决策控制模块；
3、传感感知模块：安装传感器感知设备周围环境参数，利用无线传感网络通过无线传感器作为传感器节点通过无线通信方式传输至数据中转点，并接收传感器节点检测到的设备周围环境参数组成原始设备环境数据；
4、数据处理模块：将原始设备环境数据利用最小-最大归一化缩小到指定范围，并通过k-means聚类算法将设备环境数据根据相似性进行提取分组；
5、情景识别模块：构建预设情境模型描述期望设备周围环境，并对比设备周围环境，利用聚类迭代算法识别获取最终的聚类结果情境；
6、决策控制模块：针对设备周围环境的不舒适情
7、在一个优选地实施方式中，所述传感感知模块在设备上安装传感器用于感知设备周围环境参数，其中温度传感器用于测量设备周围环境的温度数据，湿度传感器用于测量设备周围环境的湿度水平数据，光照传感器用于测量设备周围环境的光照强度数据，声音传感器用于监测设备产生的噪声水平数据，人体传感器用于检测人体的存在情况数据。
8、进一步地，利用无线传感网络通过无线传感器作为传感器节点通过无线通信方式传输至数据中转点，所述数据中转点接收传感器节点检测到的设备周围环境参数组成原始设备环境数据，并利用路由协议进行通信和协调，用于传输至邻近的无线传感器节点进行数据中转。
9、在一个优选地实施方式中，所述数据处理模块将原始设备环境数据利用最小-最大归一化缩小到指定范围，并映射到相同尺度，所述最小-最大归一化公式为：
10、
11、其中表示归一化后的设备环境数据，表示当前原始设备环境数据，表示原始设备环境数据的最小值，表示原始设备环境数据的最大值。
12、进一步地，利用k-means聚类算法随机选择k个初始聚类中心，将归一化后的设备环境数据分配到离其最近的聚类中心，更新聚类中心并利用每个聚类的平均值作为新的聚类中心，重复迭代分配和更新操作，直到聚类中心不再变换或达到最大迭代次数，利用k-means聚类算法根据相似性的提取分组进行设备周围环境的全面描述。
13、在一个优选地实施方式中，所述情景识别模块构建预设情境模型用于描述期望设备周围环境，包括设备周围环境参数以及环境条件限制，对于对温度敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适温度为25℃至30℃，对于对湿度水平敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适湿度水平为40%至55%，对于对光照强度敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适光照强度为300lx至500lx，对噪声水平敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适噪声水平为60分贝至80分贝。
14、进一步地，将对设备周围环境的描述与期望设备周围环境的描述进行对比，判断当前设备周围环境与预设情境之间的差异，当当前设备周围环境的描述与期望设备周围环境的描述一致，则认为当前处于设备周围环境参数的舒适情境中，当设备周围环境的描述与期望设备周围环境的描述存在差异，则认为当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中。
15、进一步地，通过聚类迭代算法将设备环境数据中的设备周围环境参数划分为不同的簇，每个簇代表一种潜在的情境，所述聚类迭代算法具体步骤为：将设备周围环境的温度数据、湿度水平数据、设备周围环境的光照强度数据、噪声水平数据以及人体的存在情况数据分别划分聚类的簇数q，具体划分步骤为：计算不同簇数q值下的簇内平方和，并绘制簇内平方和与簇数q值的折线图，通过折线图上“肘部”，即簇内平方和下降速度明显减缓的拐点，选择肘部对应的簇数q值作为最终的聚类簇数，所述计算不同簇数q值下的簇内平方和的具体公式为：
16、
17、其中表示不同簇数q值下的簇内平方和，表示划分聚类的簇数数据与簇中心的距离，表示不同聚类的簇数q的个数，从设备周围环境的温度数据、湿度水平数据、设备周围环境的光照强度数据、噪声水平数据以及人体的存在情况数据随机选择q个样本，并将其作为初始簇中心，通过样本与每个簇中心的距离将样本分配到距离最近的簇中，对于每个簇，将簇的所有样本的平均值作为新的簇中心，重复分配和更新操作，直到满足停止条件包括达到最大迭代次数以及簇中心的变化小于期望设备周围环境，每个样本被分配到一个簇中，用于获取最终的聚类结果，用于识别设备周围环境的温度数据、湿度水平数据、设备周围环境的光照强度数据、噪声水平数据以及人体的存在情况的情境。
18、在一个优选地实施方式中，所述决策控制模块针对设备周围环境的温度数据当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中，判定设备周围环境温度存在异常，针对设备周围环境的湿度水平数据当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中，判定设备周围环境湿度水平存在异常，针对设备周围环境的光照强度数据当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中，判定设备周围环境光照强度存在异常，针对设备周围环境的噪声水平数据当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中，判定设备存在异常，调整设备工作状态。
19、进一步地，针对设备周围环境的人体的存在情况数据，通过api接口连接光照传感器的物理接口调节人体存在时设备周围环境光照强度，用于提供工作人员观察设备的亮度。
20、进一步地，通过终端生成并执行控制命令，包括调整设备周围温度、设备周围湿度水平、设备周围光照强度，利用可视化界面显示设备周围温度、设备周围湿度水平、设备周围光照强度，并展示设备周围环境的噪声水平分贝，将设备存在异常通过可视化界面展示，用于通知工作人员进行设备维修。
21、在一个优选地实施方式中，具体包括以下步骤：
22、101.安装传感器感知设备周围环境参数，利用无线传感网络通过无线传感器作为传感器节点通过无线通信方式传输至数据中转点；
23、102.将原始设备环境数据利用最小-最大归一化缩小到指定范围，利用k-means聚类算法根据相似性的提取分组进行设备周围环境的全面描述；
24、103.构建预设情境模型描述期望设备周围环境，并对比设备周围环境，利用聚类迭代算法识别设备周围环境的温度数据、湿度水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能终端控制系统，其特征在于，具体包括：包括传感感知模块、数据处理模块、情景识别模块以及决策控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述传感感知模块在设备上安装传感器用于感知设备周围环境参数，其中温度传感器用于测量设备周围环境的温度数据，湿度传感器用于测量设备周围环境的湿度水平数据，光照传感器用于测量设备周围环境的光照强度数据，声音传感器用于监测设备产生的噪声水平数据，人体传感器用于检测人体的存在情况数据，利用无线传感网络通过无线传感器作为传感器节点通过无线通信方式传输至数据中转点。
3.根据权利要求2所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述数据中转点接收传感器节点检测到的设备周围环境参数组成原始设备环境数据，并利用路由协议进行通信和协调，用于传输至邻近的无线传感器节点进行数据中转。
4.根据权利要求1所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述数据处理模块将原始设备环境数据利用最小-最大归一化缩小到指定范围，并映射到相同尺度，所述最小-最大归一化公式为：
5.根据权利要求4所述的一种智能终
6.根据权利要求1所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述情景识别模块构建预设情境模型用于描述期望设备周围环境，包括设备周围环境参数以及环境条件限制，对于对温度敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适温度为25℃至30℃，对于对湿度水平敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适湿度水平为40％至55％，对于对光照强度敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适光照强度为300lx至500lx，对噪声水平敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适噪声水平为60分贝至80分贝，将对设备周围环境的描述与期望设备周围环境的描述进行对比，判断当前设备周围环境与预设情境之间的差异，并通过聚类迭代算法将设备环境数据中的设备周围环境参数划分为不同的簇，每个簇代表一种潜在的情境。
7.根据权利要求6所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述聚类迭代算法具体步骤为：将设备周围环境的温度数据、湿度水平数据、设备周围环境的光照强度数据、噪声水平数据以及人体的存在情况数据分别划分聚类的簇数Q，具体划分步骤为：计算不同簇数Q值下的簇内平方和，并绘制簇内平方和与簇数Q值的折线图，通过折线图上“肘部”，即簇内平方和下降速度明显减缓的拐点，选择肘部对应的簇数Q值作为最终的聚类簇数，所述计算不同簇数Q值下的簇内平方和的具体公式为：
8.根据权利要求1所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述决策控制模块针对设备周围环境的温度数据当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中，判定设备周围环境温度存在异常，针对设备周围环境的湿度水平数据当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中，判定设备周围环境湿度水平存在异常，针对设备周围环境的光照强度数据当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中，判定设备周围环境光照强度存在异常，针对设备周围环境的噪声水平数据当前处于设备周围环境参数的不舒适情境中，判定设备存在异常，调整设备工作状态，针对设备周围环境的人体的存在情况数据，通过API接口连接光照传感器的物理接口调节人体存在时设备周围环境光照强度，用于提供工作人员观察设备的亮度，并通过终端生成并执行控制命令。
9.根据权利要求8所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述通过终端生成并执行控制命令，包括调整设备周围温度、设备周围湿度水平、设备周围光照强度，利用可视化界面显示设备周围温度、设备周围湿度水平、设备周围光照强度，并展示设备周围环境的噪声水平分贝，将设备存在异常通过可视化界面展示，用于通知工作人员进行设备维修。
10.一种智能终端控制系统设备，其特征在于，设备包括：温度传感器、湿度传感器、光照传感器、声音传感器、人体传感器以及预设情境模型，传感器至少一个指令，执行传感器以及预设情境模型以实现根据权利要求1-9中任一项的一种智能终端控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种智能终端控制系统，其特征在于，具体包括：包括传感感知模块、数据处理模块、情景识别模块以及决策控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述传感感知模块在设备上安装传感器用于感知设备周围环境参数，其中温度传感器用于测量设备周围环境的温度数据，湿度传感器用于测量设备周围环境的湿度水平数据，光照传感器用于测量设备周围环境的光照强度数据，声音传感器用于监测设备产生的噪声水平数据，人体传感器用于检测人体的存在情况数据，利用无线传感网络通过无线传感器作为传感器节点通过无线通信方式传输至数据中转点。
3.根据权利要求2所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述数据中转点接收传感器节点检测到的设备周围环境参数组成原始设备环境数据，并利用路由协议进行通信和协调，用于传输至邻近的无线传感器节点进行数据中转。
4.根据权利要求1所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述数据处理模块将原始设备环境数据利用最小-最大归一化缩小到指定范围，并映射到相同尺度，所述最小-最大归一化公式为：
5.根据权利要求4所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：利用k-means聚类算法随机选择k个初始聚类中心，将归一化后的设备环境数据分配到离其最近的聚类中心，更新聚类中心并利用每个聚类的平均值作为新的聚类中心，重复迭代分配和更新操作，直到聚类中心不再变换或达到最大迭代次数，利用k-means聚类算法根据相似性的提取分组进行设备周围环境的全面描述。
6.根据权利要求1所述的一种智能终端控制系统，其特征在于：所述情景识别模块构建预设情境模型用于描述期望设备周围环境，包括设备周围环境参数以及环境条件限制，对于对温度敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适温度为25℃至30℃，对于对湿度水平敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适湿度水平为40％至55％，对于对光照强度敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适光照强度为300lx至500lx，对噪声水平敏感设备，设定设备周围环境参数的舒适噪声水平为60分贝至80分贝，将对设备周围环境的描述与期望设备周围环境的描述进行对比，...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈玉阳，徐佳佳，
申请(专利权)人：江苏霆善科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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