面向智慧家庭认知能源管理方法及系统与流程

本发明涉及家庭能源控制技术领域，具体地涉及一种面向智慧家庭认知能源管理方法及系统。

背景技术

物联网(internetofthings，iot)，顾名思义，就是物物相连的互联网，是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要发展阶段。物联网有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

随着物联网技术的普及，人们的生活无论从便利性、灵活性还是可靠性、可控性方面都有了质的提高，但物联网中存在的数量众多的智能设备，也造成了能源消耗的浪费。因此，智能家居能源管理显得尤为重要。

但是，现有的智能家居能源控制方法，存在着个性化和智能化程度低的问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是如何提高家庭能源控制的个性化和智能化程度，提升用户的使用体验。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种面向智慧家庭认知能源管理方法，所述方法包括：

智能硬件层采集家庭当前能源使用状态信息；

认知控制层基于用户需求和家庭能源使用状态信息，对家庭能源进行控制；

智慧服务层为所述认知控制层提供家庭能源管理服务，以使得所述认知控制层使用所述对家庭能源管理服务对家庭能源进行控制。

可选地，所述认知控制层基于用户需求和家庭能源使用状态信息，对家庭能源进行控制，包括：

获取用户的个人信息和历史家庭能源控制信息；

基于所获取的用户的个人信息和历史家庭能源控制信息，构建对应的训练样本；

对所构建的训练样本进行训练，得到家庭能源控制模型；

将所采集的家庭能源当前使用状态信息输入所述家庭能源控制模型，得到对应的家庭能源控制信息；

采用所得到的家庭能源控制信息对家庭能源进行控制。

可选地，所述方法还包括：

所述认知控制层基于预设周期内的家庭当前能源使用状态信息计算出对应的能源优化指数，并在确定计算出的能源优化指数小于对应的阈值时，输出告警提示信息。

可选地，所述认知控制层采用如下的公式计算得到对应的能源优化指数：

其中，i表示能源优化指数，e0表示家庭能源日平均使用量，t1、t2分别表示对应周期的开始时刻和结束时刻，e1、e2分别表示t1、t2时刻家居能源使用总量，emax表示所述周期内家庭能源的最大使用量。

可选地，所述方法还包括：

所述认知控制层在每次完成家庭能源控制时，获取本次家庭能源控制信息，并采用所获取的本次家庭能源控制信息对所述家庭能源控制模型进行优化。

本发明实施例还提供了一种面向智慧家庭认知能源管理系统，包括依次耦接的智能硬件层、认知控制层和智慧服务层；

所述智能硬件层，适于采集家庭当前能源使用状态信息；

所述认知控制层，适于基于用户需求和家庭能源使用状态信息，对家庭能源进行控制：

所述智慧服务层，适于为所述认知控制层提供家庭能源管理服务，以使得所述认知控制层使用所述对家庭能源管理服务对家庭能源进行控制。

可选地，所述认知控制层基于用户需求和家庭能源使用状态信息，对家庭能源进行控制，包括：

获取用户的个人信息和历史家庭能源控制信息；

基于所获取的用户的个人信息和历史家庭能源控制信息，构建对应的训练样本；

对所构建的训练样本进行训练，得到家庭能源控制模型；

将所采集的家庭能源当前使用状态信息输入所述家庭能源控制模型，得到对应的家庭能源控制信息；

采用所得到的家庭能源控制信息对家庭能源进行控制。

可选地，所述认知控制层，还适于基于预设周期内的家庭当前能源使用状态信息计算出对应的能源优化指数，并在确定计算出的能源优化指数小于对应的阈值时，输出告警提示信息。

可选地，所述认知控制层，适于采用如下的公式计算得到对应的能源优化指数：

其中，i表示能源优化指数，e0表示家庭能源日平均使用量，t1、t2分别表示对应周期的开始时刻和结束时刻，e1、e2分别表示t1、t2时刻家居能源使用总量，emax表示所述周期内家庭能源的最大使用量。

可选地，所述认知控制层，还适于在每次完成家庭能源控制时，获取本次家庭能源控制信息，并采用所获取的本次家庭能源控制信息对所述家庭能源控制模型进行优化。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

上述的方案，通过认知控制层基于用户需求和家庭能源使用状态信息，对家庭能源进行控制，可以将家庭能源控制与用户的需求相结合，提高家庭能源控制的个性化和智能化程度，提升用户的使用体验。

所述认知控制层基于预设周期内的家庭当前能源使用状态信息计算出对应的能源优化指数，并在确定计算出的能源优化指数小于对应的阈值时，输出告警提示信息进一步地，，使得用户可以获知家庭能源使用中存在相应的危险项的信息，从而可以采取相应的措施消除家庭能源使用中存在相应的危险项的信息，提高家庭能源使用的安全性。

进一步地，所述认知控制层在每次完成家庭能源控制时，获取本次家庭能源控制信息，并采用所获取的本次家庭能源控制信息对所述家庭能源控制模型进行优化，可以提高家庭能源控制模型的准确性，提升用户的使用体验。

附图说明

图1是本发明实施例的一种面向智慧家庭认知能源管理系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种面向智慧家庭认知能源管理方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例中的技术方案通过认知控制层基于用户需求和家庭能源使用状态信息，对家庭能源进行控制，可以将家庭能源控制与用户的需求相结合，提高家庭能源控制的个性化和智能化程度，提升用户的使用体验。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

为了便于理解，下面将首先对本发明实施例中的面向智慧家庭认知能源管理系统的结构进行介绍。

图1是本发明实施例的一种面向智慧家庭认知能源管理系统的结构示意图。参见图1，一种面向智慧家庭认知能源管理系统包括智能硬件层11、认知控制层12和智慧服务层13。其中，智能硬件层11与认知控制层12、智慧服务层13之间依次耦接。

下面将结合图2对图1所示的面向智慧家庭认知能源管理系统的工作原理进行介绍。

图2是本发明实施例的一种面向智慧家庭认知能源管理方法的流程示意图。参考图2，本发明实施例中的一种面向智慧家庭认知能源管理方法，具体可以包括如下的步骤：

步骤s201：智能硬件层采集家庭当前能源使用状态信息。

在具体实施中，所述智能硬件层，包括多种对家庭能源进行感知的硬件设备，如智能化红外感应设备、电表、水表、燃气表、传感器等，其将系统能源分配状态及系统提供的服务(如访问历史存储数据、资源分类等)通过应用程序接口(api)注册到认知控制层，通过硬件设备对家庭能源实时或者按照预设的周期进行采集，与对家庭能源的使用状态进行监控，并将所采集到的家庭能源使用状态信息发送至所述认知控制层。

步骤s202：认知控制层基于用户需求和家庭能源使用状态信息，对家庭能源进行控制。

在具体实施中，所述认知控制层旨在屏蔽来自智能硬件层的硬件细节，通过对智能硬件层所发送的家庭能源使用状态信息进行分析，并根据用户需求对家庭能源的使用状态进行调节控制管理资源，以实现智慧家庭的能源的个性化和智能化管理。

在具体实施中，所述认知控制层可以包括智能决策系统，所述智能决策系统在基于用户需求和家庭能源使用状态信息对家庭能源进行控制，所述认知控制层可以首先基于用户的个人信息，及所述用户的历史家庭能源控制信息，采用二者来构建对应的家庭能源控制模型。其中，所述用户的个人信心可以包括性别、年龄、职业、行为、兴趣等；所述用户的历史家庭能源操作信息包括用户的手动家庭能源调节的信息、家庭月平均耗电量等，如当用户经常手动的调节家庭能源使用结构时，包括调节后智能设备观测到的能源使用量变化值、调节前后的能源分配情况、基于智能设备的观测值推测得到的用户行为习惯等的所述用户的历史家庭能源控制数据会被存储，与所述用户的个人信息结合，从中获取对应的训练样本进行训练学习，即可以得到与所述用户对应的家庭能源控制模型。

当得到与所述用户对应的家庭能源控制模型时，所述智能决策系统可以将所接收的家庭能源的当前使用状态的信息输入所述家庭能源控制模型，计算出与家庭能源的当前使用状态的信息相对应的家庭能源控制信息，并采用所得到的家庭能源控制信息对家庭能源的使用状态进行调节。在本发明一实施中，为了使得家庭能源控制更加准确及更加符合用户的需求，智能决策系统还可以家庭能源控制模型进行不断地优化。例如，在每次对家庭能源进行调节之后，所述智能决策系统可以根据本次的家庭能源调节信息，包括调节前后的智能设备观测到的能源使用量变化值、调节前后的能源分配情况，以及用户过去所选择的动作和有效性进一步自学习，以不断优化家庭能源控制模型的决策。例如，在夜晚1:00～凌晨的时间段，智能决策系统本该判断用户正在睡觉，此时应关闭所有的光源。若此时段用户经常性地将等保持在打开的状态，那么此用户很有可能有开灯睡觉的习惯或者工作时间较特殊，此时用户的手动性调节历史记录也会被智能决策系统保存下来，以优化家庭能源控制模型。

在具体实施中，所述认知控制层还可以包括能源告警模块。所述能源告警模块可以按照预设的周期获取当前家庭能源使用情况的数据，并采用当前家庭能源使用情况的数据进行分析处理确定家庭能源使用是否存在危险项，并在当确定家庭用电是否存在危险项时，能源告警模块自动启动，输出告警提示信息，以使得用户可以采取相应的措施消除家庭能源使用中存在的危险项，提高家庭能源使用的安全性。在本发明一实施例中，能源告警模块可以采用当前家庭能源使用情况的数据计算得到对应的能源优化指数，并在计算并在确定计算出的能源优化指数小于对应的阈值时，输出告警提示信息。在本发明一实施例中，所述认知控制层采用如下的公式计算得到对应的能源优化指数：

其中，i表示能源优化指数，e0表示家庭能源日平均使用量，t1、t2分别表示对应周期的开始时刻和结束时刻，e1、e2分别表示t1、t2时刻家居能源使用总量，emax表示所述周期内家庭能源的最大使用量。

在具体实施中，确定家庭能源使用存在危险项的能源优化指数的阈值可以根据实际的需要进行设置，如设置为|e1-e2|*30％等。

步骤s203：智慧服务层为所述认知控制层提供家庭能源管理服务，以使得所述认知控制层使用所述对家庭能源管理服务对家庭能源进行控制。

在具体实施中，所述智慧服务层中包括认知控制层对家庭能源控制所需的家庭能源管理服务。所述认知控制层可以在需要访问智慧服务层中的家庭能源管理服务时，打开授权接口和系统信息，从而或得对智慧服务层的访问权限。

此外，智慧服务层中的家庭能源管理服务可以实时更新，以获取更加智能化的家庭能源管理服务，优化认知控制层的家庭能源控制。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行所述的面向智慧家庭认知能源管理方法的步骤。其中，所述的面向智慧家庭认知能源管理方法请参见前述部分的介绍，不再赘述。

本发明实施例还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行所述的面向智慧家庭认知能源管理方法的步骤。其中，所述的面向智慧家庭认知能源管理方法请参见前述部分的介绍，不再赘述。

本发明实施例中上的述方案，通过认知控制层基于用户需求和家庭能源使用状态信息，对家庭能源进行控制，可以将家庭能源控制与用户的需求相结合，提高家庭能源控制的个性化程度，提升用户的使用体验。

所述认知控制层基于预设周期内的家庭当前能源使用状态信息计算出对应的能源优化指数，并在确定计算出的能源优化指数小于对应的阈值时，输出告警提示信息进一步地，，使得用户可以获知家庭能源使用中存在相应的危险项的信息，从而可以采取相应的措施消除家庭能源使用中存在相应的危险项的信息，提高家庭能源使用的安全性。

进一步地，所述认知控制层在每次完成家庭能源控制时，获取本次家庭能源控制信息，并采用所获取的本次家庭能源控制信息对所述家庭能源控制模型进行优化，可以提高家庭能源控制模型的准确性，提升用户的使用体验。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：rom、ram、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。