一种基于设备间联动特性的智能家居控制系统及实现方法与流程

本发明涉及智能家居领域，特别是一种基于设备间联动特性的智能家居控制系统及实现方法。

背景技术：

随着物联网技术、云计算和三网融合等技术的应用整合，智能家居功能将逐步完善。其中，无线智能家居有望占据市场主流。无线智能家居安装较为简单，只要将传统的开关换成z-wave零火线智能开关，搭配无线网关，在合适的地方连接上电器、电灯、窗帘以及各类传感器等，就可实现远程开关控制。

现有的中国主流家电厂商比如海尔、美的、tcl，都展示了各自的一些智能家居产品，包括服以及未来的规划和理念。业内专家认为，从这个角度上来看，传统的家电行业未来势必朝消费升级和这个角度进一步发展，但不容忽视的是，从目前中国家电的状态来看，家电市场已经不再是改革开放初期的一个增量市场，而是逐渐向存量市场进一步转化。如何吸引现有的家电进行业进一步更新换代，或者向智能家居的方向进行转化，是各家企业未来努力的一个非常重要的方向。

从另外一个角度来看，目前我国智能家居还是处在起步的阶段，大多数企业的智能产品或者智能体系都是各自的体系，整个行业还没有形成一个完全统一的标准，未来的发展必然有一个标准统一的过程。

另外，智能家居作为重要的流量入口之一，获得各大科技巨头青睐。微软公司介入较早，其推出的homeos家庭操作系统，用户通过手机发出指令，可实现对室内温度、电视频道及摄像头等控制，为用户提供统一的管理界面。另外，谷歌此前宣布以现金32亿美元收购智能家居设备公司nest，更是将智能家居推向高潮。苹果公司的homekit、谷歌androidhome等智能家居平台，有望改善目前的分裂状况，提供一个整体化联动平台，让设备间能够更好地协同工作目前市场上的智能控制系统包括几种常见方式：

一、目前的智能控制系统可以采用键盘、红外遥控器等设备作为终端控制，此种方式需要有与之相配套的控制器，控制起来较复杂一些，升级不方便，成本也不便宜，有一个缺点是不能远程控制；

二、终端是计算机，通过internet对家电系统进行控制，此种方式存在体积大、不能携带、不够灵活的问题；

三、釆用手机作为终端，随着智能手机的广泛使用，手机可以通过无线网络如wi-fi，蓝牙，红外等对家居系统进行控制，这种方式方便、快捷、灵活，但目前很多智能设备都要配以一个独立的app，没有整合在一起，仅使用一个app控制所有设备。

可见，虽然目前智能化家居系统有了一定的发展，也有相应的产品出现，但是，智能化家居系统的研发脚步缓慢，真正将所有设备关联起来并应用到实际生活还未出现。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于设备间联动特性的智能家居控制系统及实现方法，能够实现家居中各个电器设备的智能控制。

本发明采用以下方案实现：一种基于设备间联动特性的智能家居控制系统，包括远程服务器、本地控制终端、智能移动终端、本地设备集；

所述本地设备集包括一个以上的传感器设备以及内部设置有wifi通信模块的电器设备；所述传感器设备与远程服务器通信相连，用以采集本地对应的状态数据并将采集到的状态数据传输至远程服务器；远程服务器与本地控制终端通信相连，用以将收到的状态数据与内部预设的自动控制逻辑比较形成自动控制指令，并传输至本地控制终端；所述本地控制终端与本地设备集通信相连，用以根据接收到的自动控制指令对本地设备集中的电器设备进行控制；

所述智能移动终端上安装有用以输入控制本地设备集的人工控制指令的app或微信客户端；所述智能移动终端与远程服务器通信相连，用以将用户输入的人工控制指令传输至远程服务器，通过所述远程服务器将该人工控制指令传输至本地控制终端，进而通过本地控制终端对本地设备集中的电器设备进行控制。

进一步地，所述远程服务器中设置有联动控制模块，所述智能移动终端上的app或微信客户端内设置有联动控制启动模块，所述本地设备集中的电器设备与所述远程服务器通信相连，用以当用户通过联动控制启动模块启动联动控制模块时，所述电器设备将自己的工作状态实时发送至远程服务器，远程服务器将当前的电器设备的工作状态与内部设置的联动控制逻辑相比较，得到控制其他电器设备的联动控制指令，并传输至本地控制终端，进而通过本地控制终端对本地设备集中的电器设备进行控制。

进一步地，所述传感器设备包括mcu以及与其电性相连的光照强度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、燃气检测传感器、及用以与远程服务器通信的通信模块。

进一步地，所述本地控制终端为pc、本地服务器或树莓派，所述本地控制终端包括用以存储现有语音控制指令以及与其对应的有效控制指令的本地语音存储模块、用以将接收到的语音控制指令解析为文本控制指令的本地语音解析模块、用以存储有效控制指令的本地命令存储模块。

较佳的，本地设备集的电器设备上贴设有二维码标签，二维码标签中包含设备的身份地址。因此电器设备具有一个全球唯一的身份地址，方便对设备的管理，身份地址能够存储在远程服务器的数据库中，也可以通过智能移动终端扫描二维码标签进行设备添加，添加成功后的设备可以在智能移动终端上显示，并对其进行控制操作。

特别地，该控制系统可采用两种方式对本地设备集进行控制，因此所述远程服务器包括设备云服务器与微信服务器。当所述智能移动终端采用app对本地设备集进行控制时，所述智能移动终端通过设备云服务器向本地控制终端发送控制指令，进而对本地设备集进行控制；当所述智能移动终端采用微信客户端对本地设备集进行控制时，所述智能移动终端通过微信服务器向本地控制终端发送控制指令，进而对本地设备集进行控制。

本发明还采用以下方法实现：一种基于设备间联动特性的智能家居控制系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤s1：在本地设备集中的电器设备上贴设用以标记电气设备身份信息的二维码标签，智能移动终端通过扫描电器设备上的二维码标签将该电器设备添加至app或微信客户端中；

步骤s2：用户通过智能移动终端上的app或者微信客户端设置当前采用自动控制模式或人工控制模式；当当前为自动控制模式时，进入步骤s3；当当前为人工控制模式时，进入步骤s4；

步骤s3：所述传感器设备实时采集本地对应的状态数据并将采集到的状态数据传输至远程服务器，远程服务器将收到的状态数据与内部预设的自动控制逻辑比较形成自动控制指令，并传输至本地控制终端，并进入步骤s5；

步骤s4：智能移动终端通过app或微信客户端接收用户输入的人工控制指令，并将其传输至远程服务器，所述远程服务器将接收到的控制指令传输至本地控制终端，并进入步骤s5；

步骤s5：本地控制终端根据接收到的自动控制指令或人工控制指令控制对应的电器设备工作或停止。

进一步地，步骤s2还包括：用户通过智能移动终端上的app或者微信客户端设置的联动控制启动模块控制远程服务器中的联动控制模块启动联动控制模式；当当前为联动控制模式时，所述电器设备将自己的工作状态实时发送至远程服务器，远程服务器将当前的电器设备的工作状态与内部设置的联动控制逻辑相比较，得到控制其他电器设备的联动控制指令，并传输至本地控制终端，并进入步骤s5。

特别地，当智能移动终端与本地控制终端通过微信平台对本地设备集进行控制时，该本地控制终端需设置有自己的微信号，将该微信号在本地控制终端上进行运行，实时监听来自微信客户端的消息。此时对电器设备的控制可以转换为对微信面对面的控制。首先将本地控制终端的微信号加入到家庭群内，方便家庭内每一位成员都可以对电器设备进行管理，解决了之前家居内只能一人对电器设备进行控制管理的瓶颈。其次，使用过程中，用户能够通过微信自带的语音采集模块将对电器设备进行控制操作的语音控制指令发送给本地控制终端进行解析与控制；同样的，app中也可以采用语音采集模块将对电器设备进行控制操作的语音控制指令发送给本地控制终端进行解析与控制。

进一步地，步骤s4中，所述人工控制指令包括语音控制指令与文本控制指令；当人工控制指令为文本控制指令时，所述远程服务器将该文本控制指令解析为本地控制终端的语言后再发送至所述本地控制终端；当人工控制指令为语音控制指令时，远程服务器直接将该语音控制指令转发至本地控制终端，由本地控制终端对语音控制指令进行解析。

较佳的，所述本地控制终端对语音控制指令进行解析具体包括以下步骤：

步骤s41：所述本地控制终端在接收到语音控制指令时，将接收到的语音控制指令与本地语音存储模块中存储的现有语音控制指令进行对比，若与现有语音控制指令相同，则调取该现有语音控制指令所对应的有效控制指令，并进入步骤s45；若与现有语音控制指令不同，则进入步骤s42；

步骤s42：所述本地控制终端将接收到的语音控制指令在本地语音解析模块中进行解析，若解析成功则生成文本控制指令，并进入步骤s44；若解析不成功，则进入步骤s43；

步骤s43：所述本地控制终端将收到的语音控制指令发送至第三方云语音解析服务器上进行解析，所述第三方云语音解析服务器将解析后的文本控制指令返回本地控制终端，并进入步骤s44；

步骤s44：所述本地控制终端将解析后的文本控制指令在本地命令存储模块中进行对比，确认该文本控制指令是否为存储在本地命令存储模块中的有效控制指令，若为，则将本次收到的语音控制指令及其对应的有效控制指令存储进本地语音存储模块中，并进入步骤s45；否则抛弃该控制指令；

步骤s45：所述本地控制终端根据该有效控制指令控制对应的电器设备进行相应的动作。

特别地，本地控制终端中的本地语音解析模块能够解析简单的语音控制指令，若无法解析成功，则发送到第三方云语音解析服务器上进行解析，该第三方云语音解析服务器基于统计模型的分词器与语义解析器，能够将语音控制指令解析成文本控制指令，并将文本控制指令返回到本地控制终端上进行后续处理与存储。当用户下次再次发送同样的语音控制指令时，可以直接从本地语音存储模块中进行比对与查询，即可直接根据现有的有效控制指令对电器设备进行控制，减少语音控制指令解析与访问第三方云语音解析服务器的次数，极大的节省了设备的响应时间。

较佳的，所述第三方云语音解析服务器采用百度ai开放平台提供的语音技术。

较佳的，由于所述本地设备集中的传感器设备与电器设备向远程服务器发送当前的状态数据，远程服务器能够通过内部设置的逻辑实现设备之间的联动控制，实现设备间的联动性。其中，远程服务器中的逻辑是用户通过app进行设定的，将该预设逻辑存储在远程服务器中，后续用户无需进行操作，设备即可自动实现联动。所述设备间的联动性，也就是不同的设备可以互相联系，类似于互联网将每个人联系成一个整体。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

1、该系统中，智能移动终端通过app或微信客户端能够对本地设备集进行集中管理，本地设备集中的电器设备上贴设用以标记电气设备身份信息的二维码标签，智能移动终端通过扫描电器设备上的二维码标签将该电器设备添加至app或微信客户端中，能够实现一对多的管理理念，简单便利，减少开发控制程序的时间和精力。

2、该系统能够实现语音识别功能：本地控制终端能够使用微信账号与智能移动终端的微信客户端进行实时交流，还可以将微信客户端发来的语音控制指令进行自动解析；有了该功能，人们就能够跟本地控制终端进行沟通与互动。

3、该系统能够实现设备之间的联动控制功能：本地设备集中的各个智能设备均设置有wifi通信模块，能够与远程服务器相连，实现各个设备之间互相联系，形成一个大整体；当传感器设备一旦检测到有异常情况发生时，将会自动启动相应的联动设备，进行安全防范，有助于防止危险放生；各个电器设备之间也能够进行联动控制，实现智能化自动控制。

附图说明

图1为本发明的系统原理示意图1。

图2为本发明的系统原理示意图2。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1以及图2所示，本实施例提供了一种基于设备间联动特性的智能家居控制系统，包括远程服务器、本地控制终端、智能移动终端、本地设备集；

所述本地设备集包括一个以上的传感器设备以及内部设置有wifi通信模块的电器设备；所述传感器设备与远程服务器通信相连，用以采集本地对应的状态数据并将采集到的状态数据传输至远程服务器；远程服务器与本地控制终端通信相连，用以将收到的状态数据与内部预设的自动控制逻辑比较形成自动控制指令，并传输至本地控制终端；所述本地控制终端与本地设备集通信相连，用以根据接收到的自动控制指令对本地设备集中的电器设备进行控制；

所述智能移动终端上安装有用以输入控制本地设备集的人工控制指令的app或微信客户端；所述智能移动终端与远程服务器通信相连，用以将用户输入的人工控制指令传输至远程服务器，通过所述远程服务器将该人工控制指令传输至本地控制终端，进而通过本地控制终端对本地设备集中的电器设备进行控制。

在本实施例中，所述远程服务器中设置有联动控制模块，所述智能移动终端上的app或微信客户端内设置有联动控制启动模块，所述本地设备集中的电器设备与所述远程服务器通信相连，用以当用户通过联动控制启动模块启动联动控制模块时，所述电器设备将自己的工作状态实时发送至远程服务器，远程服务器将当前的电器设备的工作状态与内部设置的联动控制逻辑相比较，得到控制其他电器设备的联动控制指令，并传输至本地控制终端，进而通过本地控制终端对本地设备集中的电器设备进行控制。

在本实施例中，所述传感器设备包括mcu以及与其电性相连的光照强度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、燃气检测传感器、及用以与远程服务器通信的通信模块。

在本实施例中，所述本地控制终端为pc、本地服务器或树莓派，所述本地控制终端包括用以存储现有语音控制指令以及与其对应的有效控制指令的本地语音存储模块、用以将接收到的语音控制指令解析为文本控制指令的本地语音解析模块、用以存储有效控制指令的本地命令存储模块。

较佳的，在本实施例中，本地设备集的电器设备上贴设有二维码标签，二维码标签中包含设备的身份地址。因此电器设备具有一个全球唯一的身份地址，方便对设备的管理，身份地址能够存储在远程服务器的数据库中，也可以通过智能移动终端扫描二维码标签进行设备添加，添加成功后的设备可以在智能移动终端上显示，并对其进行控制操作。

特别地，在本实施例中，该控制系统可采用两种方式对本地设备集进行控制，因此所述远程服务器包括设备云服务器与微信服务器。当所述智能移动终端采用app对本地设备集进行控制时，所述智能移动终端通过设备云服务器向本地控制终端发送控制指令，进而对本地设备集进行控制；当所述智能移动终端采用微信客户端对本地设备集进行控制时，所述智能移动终端通过微信服务器向本地控制终端发送控制指令，进而对本地设备集进行控制。

本实施例还采用以下方法实现：一种基于设备间联动特性的智能家居控制系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤s1：在本地设备集中的电器设备上贴设用以标记电气设备身份信息的二维码标签，智能移动终端通过扫描电器设备上的二维码标签将该电器设备添加至app或微信客户端中；

步骤s2：用户通过智能移动终端上的app或者微信客户端设置当前采用自动控制模式或人工控制模式；当当前为自动控制模式时，进入步骤s3；当当前为人工控制模式时，进入步骤s4；

步骤s3：所述传感器设备实时采集本地对应的状态数据并将采集到的状态数据传输至远程服务器，远程服务器将收到的状态数据与内部预设的自动控制逻辑比较形成自动控制指令，并传输至本地控制终端，并进入步骤s5；

步骤s4：智能移动终端通过app或微信客户端接收用户输入的人工控制指令，并将其传输至远程服务器，所述远程服务器将接收到的控制指令传输至本地控制终端，并进入步骤s5；

步骤s5：本地控制终端根据接收到的自动控制指令或人工控制指令控制对应的电器设备工作或停止。

在本实施例中，步骤s2还包括：用户通过智能移动终端上的app或者微信客户端设置的联动控制启动模块控制远程服务器中的联动控制模块启动联动控制模式；当当前为联动控制模式时，所述电器设备将自己的工作状态实时发送至远程服务器，远程服务器将当前的电器设备的工作状态与内部设置的联动控制逻辑相比较，得到控制其他电器设备的联动控制指令，并传输至本地控制终端，并进入步骤s5。

特别地，在本实施例中，当智能移动终端与本地控制终端通过微信平台对本地设备集进行控制时，该本地控制终端需设置有自己的微信号，将该微信号在本地控制终端上进行运行，实时监听来自微信客户端的消息。此时对电器设备的控制可以转换为对微信面对面的控制。首先将本地控制终端的微信号加入到家庭群内，方便家庭内每一位成员都可以对电器设备进行管理，解决了之前家居内只能一人对电器设备进行控制管理的瓶颈。其次，使用过程中，用户能够通过微信自带的语音采集模块将对电器设备进行控制操作的语音控制指令发送给本地控制终端进行解析与控制；同样的，app中也可以采用语音采集模块将对电器设备进行控制操作的语音控制指令发送给本地控制终端进行解析与控制。

在本实施例中，步骤s4中，所述人工控制指令包括语音控制指令与文本控制指令；当人工控制指令为文本控制指令时，所述远程服务器将该文本控制指令解析为本地控制终端的语言后再发送至所述本地控制终端；当人工控制指令为语音控制指令时，远程服务器直接将该语音控制指令转发至本地控制终端，由本地控制终端对语音控制指令进行解析。

较佳的，在本实施例中，所述本地控制终端对语音控制指令进行解析具体包括以下步骤：

步骤s41：所述本地控制终端在接收到语音控制指令时，将接收到的语音控制指令与本地语音存储模块中存储的现有语音控制指令进行对比，若与现有语音控制指令相同，则调取该现有语音控制指令所对应的有效控制指令，并进入步骤s45；若与现有语音控制指令不同，则进入步骤s42；

步骤s42：所述本地控制终端将接收到的语音控制指令在本地语音解析模块中进行解析，若解析成功则生成文本控制指令，并进入步骤s44；若解析不成功，则进入步骤s43；

步骤s43：所述本地控制终端将收到的语音控制指令发送至第三方云语音解析服务器上进行解析，所述第三方云语音解析服务器将解析后的文本控制指令返回本地控制终端，并进入步骤s44；

步骤s44：所述本地控制终端将解析后的文本控制指令在本地命令存储模块中进行对比，确认该文本控制指令是否为存储在本地命令存储模块中的有效控制指令，若为，则将本次收到的语音控制指令及其对应的有效控制指令存储进本地语音存储模块中，并进入步骤s45；否则抛弃该控制指令；

步骤s45：所述本地控制终端根据该有效控制指令控制对应的电器设备进行相应的动作。

特别地，在本实施例中，本地控制终端中的本地语音解析模块能够解析简单的语音控制指令，若无法解析成功，则发送到第三方云语音解析服务器上进行解析，该第三方云语音解析服务器基于统计模型的分词器与语义解析器，能够将语音控制指令解析成文本控制指令，并将文本控制指令返回到本地控制终端上进行后续处理与存储。当用户下次再次发送同样的语音控制指令时，可以直接从本地语音存储模块中进行比对与查询，即可直接根据现有的有效控制指令对电器设备进行控制，减少语音控制指令解析与访问第三方云语音解析服务器的次数，极大的节省了设备的响应时间。

较佳的，在本实施例中，所述第三方云语音解析服务器采用百度ai开放平台提供的语音技术。

较佳的，在本实施例中，由于所述本地设备集中的传感器设备与电器设备向远程服务器发送当前的状态数据，远程服务器能够通过内部设置的逻辑实现设备之间的联动控制，实现设备间的联动性。其中，远程服务器中的逻辑是用户通过app进行设定的，将该预设逻辑存储在远程服务器中，后续用户无需进行操作，设备即可自动实现联动。所述设备间的联动性，也就是不同的设备可以互相联系，类似于互联网将每个人联系成一个整体。

下面通过几个例子来对联动性进行具体说明：

1、当家中有人时，传感器设备中的光照强度传感器设置在窗户旁，检测家中光照强度，并将数据发送给远程服务器上(此时本地设备集均通过wifi通信模块与家居中的本地路由器相连)；远程服务器上对采集的数据进行分析，若发现此时检测到光强大于人体正常能接受的强度时，远程服务器根据内部预设的逻辑自动发送控制指令给本地控制终端，控制电动窗帘工作，对窗户进行折叠，随着光照强度的逐渐减弱，远程服务器实时接受当前的光照强度值，当检测的数值在人体可以接受的光照强度值以内时，就控制电动窗帘停止工作，避免窗帘全部拉上。同样的，如果在远程服务器上分析到此时采集的光照强度值低于设置的正常范围内时，并且窗帘已经完全拉开，远程服务器也会自动发送控制指令给本地控制终端，控制电灯开启，以提高光照强度在合适的范围内。通过该方式即可实现设备的联动性。

2、比如炎热的夏日，当主人回家夜晚时，打开智能锁设备时，需要开启点灯与空调；此时锁会将自己的状态数据发送给远程服务器，远程服务器根据内部设置的联动逻辑自动发送控制指令给本地控制终端，所述本地控制终端会根据控制指令开灯，并让空调调整到家居的合适温度。再比如当主人在家看电视时，突然来了一个电话，此时电话将自己的通话状态发送给远程服务器，远程服务器根据内部设置的联动逻辑自动发送控制指令给本地控制终端，所述本地控制终端会根据控制指令控制电视调小声音，便自动降低声音，同样当主人的通话结束时，电视的声音又自动提高到合适的声音。可见，这种设备之间的联动性可以是一对一、一对多、多对多的联系，关键看主人自己的需求，将哪些设备进行关联在一起。这些设备间的联动性，使得设备间可以进行交流、协作，达到对家居的智能化操作。

3、本地设备集还可以实现定时功能：大多数家电都不是二十四小时长期工作的，而是需要时才开启，不需要则关闭，这时候，定时功能就显得尤为重要了。用户可以设置需要进行周期性工作的设备在某个时间段进行工作，过了该时间段就停止工作，即电器设备的自动定时开关。如：每周一、三、五自己需要使用热水，则可以设置每周一、三、五,22点热水器打开，至23:30，此期间对热水器进行加热。这样对于22点30左右回到家主人来说，可以按时洗上热水澡。这样的好处有很多，一方面可以使热水器不用每天都处于开启状态，大大的节约电力，同时也可以定时开启，让主人按时用上热水，节省了等待的时间；其次，这种设置比目前的智能化操作更好的是其只需要设置一次。市场上的设备操作几乎每日都需要提前设置，使得智能的产品变得不智能。其次，借助设备间的联动性，在洗澡时，本地服务器根据远程服务器的控制指令，能够控制浴室里的窗帘自动关上，浴灯自动打开，是非常智能化的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。