一种用于智能建筑的事件建模和检测管理系统的制作方法

本发明涉及计算机技术，智能建筑、事件检测，特别涉及一种用于智能建筑的事件建模和检测管理系统。

背景技术：

1、智能建筑起源于上世纪80年代的美国，指的是一座拥有先进的电信、楼宇管理和数据网络服务，为居民提供共享服务的建筑。近几十年来，随着互联网的普及、硬件和物联网解决方案的涌现和软件技术提升，智能建筑获得了丰富复杂的含义，现代建筑管理系统通过集成多样化的模块，允许系统通过传感器动态控制多个信息，以做出提高建筑性能的智能决策。

2、但是如何过滤和处理来自当前建筑环境的数据，提取有效信息并被处理以指导用户做出正确决策是智能建筑领域一直存在的问题。在这种情况下，出现了不同的策略和方法来处理和解释从msn(multimedia sensor network，多媒体传感器网络)中获得的数据，如本体论、知识图表、rdf(resource description framework，资源描述框架)等，这些方案虽然促进了用户、系统、应用程序和社区之间数据的定义、处理和重用，但都没有对标量数据、多媒体传感器数据及其底层的检测原子事件等做进一步的拓展。

3、在智能建筑领域，现有技术是通过物联网实现情境感知，让用户能和室内室外环境交互并管理。管理智能建筑的方法可分为深度学习和本体论方法。深度学习通过卷积神经网络分析与室内和室外温度相关的上下文信息、历史数据集及房间内的人数，根据用户个性化实现智能建筑。本体论方法主要用来管理智能建筑中的能源效率，通过上下文感知，实现在不同情况下的模拟。

4、在传感器网络建模领域中，研究都是旨在提出一个传感器网络建模的数据模型，开发用于传感器网络建模的本体，以建模一个标量传感器网络。但是，这种本体并不包含任何指定用于建模msn的基础设施和从中收集的数据的概念或特性，也不支持原子或复杂的事件建模。之后的多媒体数据建模，能对多媒体数据进行语义建模和检索，提供索引和表示的方法。然而，它们不能用于对传感器网络基础设施或事件进行建模，只能用于模拟由静态多媒体传感器或移动传感器产生的多媒体数据。目前流行的复杂事件建模和检测技术，主要关注流数据库上下文，为用户提供一种表示事件的语言，包括基于事件-条件-行动eca的语言、基于sql的语言和逻辑语言。主要局限性在于可能使用用户没有语言句法背景，硬学习曲线比较陡峭。

技术实现思路

1、本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

2、为此，本发明的目的在于提出一种用于智能建筑的事件建模和检测管理系统，可提高智能建筑管理效率、精准识别智能建筑中的事件类型和自动化执行对应解决方案。

3、为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种用于智能建筑的事件建模和检测管理系统，包括：emid语言解释器、存储数据库、数据预处理器和事件处理引擎，其中，

4、所述emid语言解释器用于基于物联网系统，获取所述智能建筑中的传感器数据，并结合mssn-onto(multimedia semantic sensor network，多媒体语义传感器网络)，本体(ontology)提供的定义传感器和事件的语言对所述传感器数据进行处理，以对所述智能建筑中的传感器及其位置特征信息进行建模和定义覆盖的区域，并将处理后的传感器数据发送至所述存储数据库；

5、所述存储数据库基于m2ssn onto结构进行数据存储，用于存储智能建筑中传感器的位置信息、传感器网络信息、传感器测量信息、传感器相应事件条件及事件发生信息；

6、所述数据预处理器用于接收来自物联网系统的传感器数据和来自所述存储数据库的传感器位置信息，采用本体论作为数据管理工具，将每种类型传感器指定特定的处理引擎，收集数据中的信息，利用上下文维度树集成本体论的数据分析并为本体论管理的信息提供上下文感知，贝叶斯网络通过有向无环图模型dag表示随机变量之间的依赖关系，得到包含依赖节点和独立节点的约束集以表示上下文数据，实现对不同情况下的传感器事件的模拟；

7、所述事件处理引擎用于检测事件，其中事件是在存储库和本体中预先定义，检测过程在每次接收到来自所述数据预处理器的传感器的测量值时自动运行，允许集成各类传感器的多媒体测量处理引擎，并分离每个传感器发送的信息，其依赖于缓存内存中用于检测和处理事件的结构，以实现报告和相应操作的微服务；当检测到了事件发生，则缓存该发生的事件，并对与该事件相关的活动的微服务进行调用执行，并生成记录事件发生情况的检测报告，存储至所述存储数据库中。

8、进一步，采用http或https协议处理网络传感器之间的通信，使用语言自带的url地址和端点系统，结合所属网络的标识符和传输信息传感器的国际化资源标识符iri，在不损失每个实例的唯一性的前提下设置通用端点，由传感器收集测量值并定期将不同格式的测量值发送到可用的端点，创建一个连续的传入数据流到所述emid语言解释器中进行处理。

9、进一步，所述存储数据库以rdf三元组的格式对数据进行存储，并遵循m2ssn onto结构，通过rdfl ib工具进行查询处理rdf格式的信息。

10、进一步，所述数据预处理器对接收来自物联网系统的实时观测的传感器数据和来自所述存储数据库的传感器位置信息进行预处理，并将处理后的结果发送到系统中，并为每种类型的传感器生成端点url。

11、进一步，所述数据预处理器将每种类型传感器指定特定的处理引擎，将每种类型传感器的特定预处理器结合在一起，将与其位置相关联的测量结果，提取出位置坐标，由移动传感器的位置引擎处理，允许根据传感器类型分别流动信息，传感器通过由传感器的iri和相应端点的地址组成的url地址向物联网系统发送测量数据，并进一步分发至emid语言解释器、存储数据库和事件处理引擎。

12、进一步，所述事件处理引擎内置有事件缓存系统，所述事件缓存系统设有一个作为缓存的内存区域，用于存储原子事件和复杂事件；其中，先执行所述原子事件的检测，再执行所述复杂事件的检测。

13、进一步，所述事件处理引擎执行原子事件的检测，包括：所述时间处理引擎接收来自所述数据预处理器的传感器的测量值，并根据从存储数据库获取的预先的定义的事件进行分析，得到每个事件的发生条件，每个所述原子事件均与单个传感器相互联，并至少有一个事件条件通过emid语言定义为函数；每当接收到相关传感器的测量值时，则就进行操作评估，判断该传感器的测量值是否符合相应的事件发生条件，如果符合则判断为一个事件的发生。

14、进一步，所述事件处理引擎执行复杂事件的检测，包括：在执行完原子事件的检测后，根据操作评估结果继续执行复杂事件的检测，负责递归验证复杂事件，复杂事件检测需要验证作为复杂事件一部分的事件对，采用所述事件缓存系统实现；如果在这个级别记录了两个事件的发生，则将复杂事件记录添加到缓存系统中或者复杂事件的生命周期被重置，以确保复杂事件至少存在到组成它们的事件的最后一次检测为止；如果在缓存内存中没有注册复杂事件的任何依赖项，则按照相同的策略跟踪该事件的依赖项；在检测并响应事件之后，将存储在动作定义存储数据库中定义的信息，以便用于实现历史查询。

15、进一步，所述事件处理引擎在对所述原子事件进行操作评估后，根据操作评估结果结合预先定义的动作，进行本地计算。

16、进一步，所述事件处理引擎还用于对事件进行预测，将预测结果返回给管理员，以执行增加管理业务建筑能力的操作。

17、根据本发明实施例的用于智能建筑的事件建模和检测管理系统，具有以下有益效果：

18、(1)本发明使用基于物联网系统的数据，结合mssn-onto多媒体语义传感器网络本体进行拓展，用于建模标量和多媒体传感器数据表示，并通过设计的事件检测系统，检测原子和复杂事件，针对处理后的数据进行推理预测，提供改进特定环境管理的建议，以支持用户管理智能建筑。

19、(2)本发明可以提高智能建筑管理效率、精准识别智能建筑中的事件类型和自动化执行对应解决方案，从而使得大规模智能建筑的管理易于实现，具有良好的市场前景。

20、(3)本发明可以显著提高智能建筑系统的管理能力，提升楼宇的“智能化”、“智慧化”，降低物业管理风险及运营成本，应用前景、发展空间和市场价值巨大。

21、(4)本发明可以实际应用于办公楼智能化系统改造项目，广泛应用于智能建筑管理与运营等场景。

22、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。