智能家居中央控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能家居领域和人工智能领域，具体涉及面向智能家居的中央控制系 统以及控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着近些年来物联网技术（InternetofThings)的迅速发展，为物物相联组建一 个智能家居控制系统提供了可能。专利CN104678906A提出了一种物联网智能家居系统， 专利CN104656585A提出了一种新型基于物联网智能家居控制系统，但已有系统和架构并 未提及面向智能家居资源的自主管理，也没有包括设备之间协作具体方法策略的描述。
[0003] 各种家用电器、可穿戴设备和智能终端也迅速走入百姓家庭，为人们的生活提供 了各种便利。在日常家庭生活中，由于家庭存在很多电器且不能实现相互之间的连接，无法 实现一个集中的智能控制； 在医疗保健领域，随着3D打印技术的迅速发展电子皮肤已经得到了广泛的应用，医生 在患者创伤处打印出含有传感器的皮肤组织，可以用来采集患者的特定生理指数确定病情 的康复程度。另外对于到了一定年龄后人们容易出现健康问题，如能在人体内安装健康芯 片定期的采集人体各项生理指标，并将这些数据定期的反馈回医生进行诊断，人们的健康 状况将会得到很大的保障。
[0004] 对于数量庞大的家用电器、智能设备、可穿戴设备和健康数据采集设备，如何有效 管理这些分散的设备，并实现物物相联和信息无处不在的获取和共享是目前面临的一个非 常困难的问题。
【发明内容】
[0005] 针对以上问题，本发明提供一种智能家居中央控制系统及其控制方法，实现家居 设备自动接入、自动感知和异构家居设备的集成和管理，以及信息无处不在的获取与共享。
[0006] 为达到上述目的，本发明采用技术方案：包括通信设备、云平台、智能节点和家具 设备，用户通信设备接收用户指令并将控制指令以有线或无线的方式通过云平台传送给智 能节点，智能节点通过无线信号与家居设备进行通信执行上述指令。
[0007] 该智能家居中央控制系统中，用户通过登陆安装有智能家居中央控制系统APP的 web网站、PC或移动终端对家具设备进行控制、监测和场景选择等。
[0008] 该智能家居中央控制系统中，进一步包括云平台，云平台包括用户管理模块、接口 管理模块、计费管理模块、资源管理模块、策略管理模块、环境监控模块和安全管理模块，进 而完成对用户调用服务全生命周期的管理。
[0009] 该智能家居中央控制系统中，采用智能节点处理异构家居设备的控制接口、数据 交换接口、监控接口，管理策略的维护、调用，以及功能服务的封装，采用智能节点中知识库 的本地服务目录接收来自智能节点发布的功能服务。
[0010] 智能节点包括事件管理器、翻译器、规则引擎、执行器、知识库、监视器、虚拟资源 池和扩展插件组成。
[0011] 所述智能节点中的事件管理器，指接收外部调用指令。
[0012] 所述智能节点中的翻译器，指读入知识库中的事实和规则翻译成规则引擎可识别 的规则。
[0013] 所述智能节点中的规则引擎，通过规则和事件描述生成业务决策。
[0014] 所述智能节点中的执行器，根据业务决策执行编排的服务，向事件管理器反馈结 果。
[0015] 所述智能节点中的知识库，指存储和管理知识的数据库模块，所述知识包括事实， 规则及规则之间优先级关系。
[0016] 所述智能节点中的监视器，接收从传感器得到的外部环境变化、设备状态变化信 息，判定可能的事件，向事件管理器反馈，将导致知识库中规则的变化。
[0017] 所述智能节点中的虚拟资源池，指从被管家居设备转换而来的一组具有统一接口 的虚拟服务集合； 所述智能节点中的扩展插件，指针对相应家居设备可借助开源系统、0LE嵌入和独立进 程方式形成设备资源控制接口，形成动态链接库形式的插件，插件中包含设备控制接口、资 源描述和接口本身的描述信息。
[0018] 通过多个智能节点的协作构成动态可扩展的虚拟服务资源池。
[0019] 所述智能节点之间通过TCP/IP网络连接，通过智能节点之间的协作实现家居设 备的启动和关闭从而进行应用场景的设置。
[0020] 所述智能节点与家居设备之间通过成熟的无线技术进行通讯，具体的技术包括 WIFI、蓝牙、ZigBee和红外（IrDA)，以控制家居设备的开启和关闭，以及获取家居设备的状 态并反馈给智能节点。
[0021 ] 所述智能节点能够连接和控制多个设备。
[0022] 所述智能节点能够接收所连接设备的语义描述，构造基于所连接设备处理能力的 功能服务； 所述智能节点能够接收和存储多个管理策略，具有自管理和自配置能力； 所述管理策略指是一组指导和决定如何配置、分配和控制现有资源的业务规则，这些 规则由一阶逻辑表达，描述了在特定的情况下应采取的行为。
[0023] 所述智能节点能够获取相邻智能节点的状态，作为当前环境信息。
[0024] 所述管理规则的表达基于可废止规则，智能节点能够根据当前环境信息处理相互 冲突的管理规则； 所述智能节点通过TCP\IP相连，能够通过相邻智能节点交换信息、更新管理规则，与 邻近节点交换信息，组成虚拟资源池。
[0025] 所述智能节点能够接收相关的调用指令。其中指令携带任务的描述信息，所述描 述信息包含家用电器的启动与关闭请求、门禁权限验证信息和人体生理指标数据采集指令 等； 所述智能节点能够根据管理策略、任务描述和环境信息构造设备交互调用方案，实现 信息的采集与共享。
[0026] 所述智能节点的扩展插件采用独立的动态库扩展，所述智能节点采用Bluetooth、 WIFI、Zigbee和红外技术等成熟的无线技术连接家居设备，进而构造虚拟资源池的方式包 括以下步骤： 1) 在应用计算机上部署智能节点； 2) 通过动态链接库形式封装异构家居设备的语义描述、功能服务，并将其作为智能节 点插件发布在智能节点所识别的目录中； 3) 启动智能节点，读入多个插件，将其提供的资源转换为统一形式的服务； 4) 智能节点从网络搜索对等节点同步公共管理策略和环境信息； 5) 为新加入节点设置管理策略； 6) 向设备所连接的智能节点的知识库中本地服务目录注册服务。
[0027] 所述智能节点之间的通讯和协作方式具体为： 1) 当前智能节点作为主控端，通过事件管理器广播任务协作请求； 2) 邻近智能节点接收协作请求，规则引擎分析任务，返回投标书，或放弃任务； 3) 主控端接收标书，选择合作节点，发送中标通知，开始等待； 4) 合作节点开始任务，完成后反馈结果到主控端。
[0028] 本发明与现有技术相比较，具有以下显而易见的突出实质特点和显著技术进步： (1)本发明针对智能家居的实际需求，结合物联网技术、提供设备接入和设备自主管理 方法，适合家用电器、人体健康数据采集设备和智能可穿戴设备等的资源集成管理和信息 资源共享云平台，从而实现设备资源的集成整合控制和信息随时随地地获取和共享。
[0029] (2)本发明采用支持可扩展插件的独立智能主体作为智能节点，支持异构设备和 相关人工过程的动态接入，支持基于管理策略的资源自配置和自主管理。智能节点都能够 覆盖现有智能家居的大部分家用电器、智能移动终端和可以通过无线连接的人体生理数据 采集设备，所构成智能家居系统具有系统配置灵活、可扩展性强的优点。
【附图说明】
[0030] 附图1本发明提供的智能家居中央控制系统图； 附图2本发明中智能节点设计结构图； 附图3系统操作程序框图。
【具体实施方式】
[0031] 以下结合附图和优选实施例对本发明的构思、具体系统结构及产生的技术效果作 进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
[0032] 实施例一： 参见图1和图2,本智能家居中央控制系统，包括用户通信设备flh云平台《Zj智能 节点(三}和家居设备i:·)，其特征在于：所述用户通信设备ζ厂〉通过有线或无线技术经云