本發(fā)明涉及智能家居領域，具體涉及一種智能家居控制系統(tǒng)。

背景技術：

所謂智能家居是指將各種相關的住宅設備通過家庭內部網絡連接起來，并保持這些設備與住宅的協(xié)調，從而構筑成舒適的信息化的居住空間，以適應人們在信息化社會中快節(jié)奏和開放性的生活，達到安全、舒適、高效、節(jié)能、環(huán)保及人性化要求。智能家居是住宅智能化的核心部分，相關技術中，智能家居市場以下特點：產品多，廠家多，但到目前為止還沒有形成規(guī)?；磺夜δ軉我?，如單純的防盜，或單純的家電控制，或無法遠程控制等，即沒有將所有的功能進行整合，而且操作繁瑣。

技術實現要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種智能家居控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術方案來實現：

提供了一種智能家居控制系統(tǒng)，包括智能家居監(jiān)控中心、環(huán)境監(jiān)控模塊、家電控制模塊和遠程控制終端；所述的環(huán)境監(jiān)控模塊、家電控制模塊、遠程控制終端均與智能家居監(jiān)控中心通信連接；所述的環(huán)境監(jiān)控模塊用于對家居環(huán)境進行監(jiān)測，采集家居環(huán)境參數數據至智能家居監(jiān)控中心；所述的智能家居監(jiān)控中心用于對家居環(huán)境智能家居監(jiān)控中心進行處理，判斷環(huán)境參數數據是否滿足預設的家居環(huán)境參數條件，當某一環(huán)境參數數據不滿足預設的環(huán)境參數條件時，向家電控制模塊發(fā)送控制指令，控制對應的家居設備運作；所述的遠程控制終端訪問智能家居監(jiān)控中心獲得家居環(huán)境參數數據，并發(fā)送控制請求至智能家居監(jiān)控中心，智能家居監(jiān)控中心根據控制請求向家電控制模塊發(fā)送相應的控制指令。

本發(fā)明的有益效果為：具備高度的信息化和智能化，能夠實時獲取家居環(huán)境參數數據，智能化控制或者遠程控制家居設備的運作，操作簡便。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結構框圖；

圖2是本發(fā)明智能家居監(jiān)控中心的連接框圖。

附圖標記：

智能家居監(jiān)控中心1、環(huán)境監(jiān)控模塊2、家電控制模塊3、遠程控制終端4、家居環(huán)境參數顯示模塊10、家居設備控制指令發(fā)送模塊20。

具體實施方式

結合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1、圖2，本實施例提供的一種智能家居控制系統(tǒng)，包括智能家居監(jiān)控中心1、環(huán)境監(jiān)控模塊2、家電控制模塊3和遠程控制終端4；所述的環(huán)境監(jiān)控模塊2、家電控制模塊3、遠程控制終端4均與智能家居監(jiān)控中心1通信連接；所述的環(huán)境監(jiān)控模塊2用于對家居環(huán)境進行監(jiān)測，采集家居環(huán)境參數數據至智能家居監(jiān)控中心1；所述的智能家居監(jiān)控中心1用于對家居環(huán)境智能家居監(jiān)控中心1進行處理，判斷環(huán)境參數數據是否滿足預設的家居環(huán)境參數條件，當某一環(huán)境參數數據不滿足預設的環(huán)境參數條件時，向家電控制模塊3發(fā)送控制指令，控制對應的家居設備運作；所述的遠程控制終端4訪問智能家居監(jiān)控中心1獲得家居環(huán)境參數數據，并發(fā)送控制請求至智能家居監(jiān)控中心1，智能家居監(jiān)控中心1根據控制請求向家電控制模塊3發(fā)送相應的控制指令。

優(yōu)選地，所述環(huán)境參數數據包括家居內溫度、濕度、光照強度；所述家居設備包括空調設備、加濕設備、燈光設備，當所述溫濕度小于預設的最低溫濕度時，家電控制模塊3控制所述空調設備和加濕設備開啟，當所述光照強度小于預設的最低光照強度時，控制所述燈光設備開啟。

優(yōu)選地，所述智能家居監(jiān)控中心1包括家居環(huán)境參數顯示模塊10和家居設備控制指令發(fā)送模塊20，所述家居環(huán)境參數顯示模塊10與所述環(huán)境監(jiān)控模塊2連接，用于顯示所述環(huán)境監(jiān)控模塊2采集的環(huán)境參數數據，所述家居設備控制指令發(fā)送模塊20與所述家電控制模塊3無線通訊連接，用于向所述家電控制模塊3發(fā)送控制指令。

本發(fā)明上述實施例設計的智能家居控制系統(tǒng)具備高度的信息化和智能化，能夠實時獲取家居環(huán)境參數數據，智能化控制或者遠程控制家居設備的運作，操作簡便。

優(yōu)選地，所述環(huán)境監(jiān)控模塊2基于無線傳感器網絡進行家居環(huán)境參數數據的采集，其中的無線傳感器網絡由多個環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和一個移動基站組成，各環(huán)境監(jiān)測節(jié)點具有相同的通信半徑。

其中，移動基站狀態(tài)信息的更新和網絡路由的建立與維護局限于骨干網絡，即環(huán)境監(jiān)測節(jié)點到移動基站的路由僅依據骨干網絡中的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點進行，對于骨干網絡外的其余環(huán)境監(jiān)測節(jié)點，它們監(jiān)測到的家居環(huán)境參數數據發(fā)送到距離最近的骨干網絡中的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點，進而傳送至移動基站，所述的智能家居監(jiān)控中心1與移動基站通信連接，從而獲取移動基站收集的家居環(huán)境參數數據。

優(yōu)選地，所述的環(huán)境監(jiān)控模塊2中的無線傳感器網絡采用下述方式構建的骨干網絡，具體為：

(1)從環(huán)境監(jiān)測節(jié)點中進行骨干網絡的主干節(jié)點的選擇，選擇出的每個主干節(jié)點確認其三跳內的其他主干節(jié)點并將該其他主干節(jié)點成為候選連接主干節(jié)點，再從剩余的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點中對應選擇與候選連接主干節(jié)點進行連接所需的連接節(jié)點，從而得到該主干節(jié)點的多條候選連接路徑；

(2)每個主干節(jié)點將各個候選連接主干節(jié)點及對應的連接節(jié)點打包發(fā)送至移動基站，移動基站為每個主干節(jié)點選取最優(yōu)候選連接路徑與對應的主干節(jié)點進行連接，最終形成具有最少環(huán)境監(jiān)測節(jié)點數目的骨干網絡。

其中，所述的移動基站為每個主干節(jié)點選取最優(yōu)候選連接路徑與對應的主干節(jié)點進行連接，最終形成具有最少環(huán)境監(jiān)測節(jié)點數目的骨干網絡，具體包括：

(1)將各主干節(jié)點作為學習自動機，將各主干節(jié)點對應的各個候選連接路徑作為動作，形成動作集，表示為其中uα為主干節(jié)點α的動作集，為主干節(jié)點α的候選連接路徑集合，nα表示主干節(jié)點α具有的候選連接路徑數量；

(2)初始化第一次選擇候選連接路徑時的動作概率向量、學習次數，以及選擇候選連接路徑時能夠從環(huán)境獲得獎勵的估計期望值；

(3)學習自動機在第e次學習中，根據動作概率向量j(e)，選擇一條候選連接路徑

(4)學習自動機從環(huán)境獲得反饋p(e)，其中，

當p(e)＝1時，表示學習自動機從環(huán)境獲得獎勵，當p(e)＝0時，表示學習自動機從環(huán)境中沒有獲得獎勵；se為由當前選擇的所有候選連接路徑連接形成的骨干網絡中環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的數量，sm表示到目前為止連接形成的骨干網絡中的最小環(huán)境監(jiān)測節(jié)點數目；

學習自動機根據下列公式對估計期望值的取值進行更新：

式中，表示主干節(jié)點α選擇候選連接路徑時所對應的估計期望值的更新值，表示進行e次學習后主干節(jié)點α選擇候選連接路徑時從環(huán)境獲得獎勵的次數，表示進行e次學習后候選連接路徑被選擇的次數；

(5)按照下列公式，更新下一次學習過程中的動作概率向量j(e+1)的取值：

式中，為取值函數，當相對于之前的估計期望值取值最大時，否則μ為設定的收斂因子；

(6)若滿足設定的終止條件，將主干節(jié)點當前選取的候選連接路徑作為選取的最優(yōu)候選連接路徑，否則，學習次數e自增1，轉到步驟3)，其中設定的終止條件為：各學習自動機的學習次數大于設定的次數閾值或者在最近的3次學習中，連接形成的骨干網絡中包含的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點數目沒有變化。

本優(yōu)選實施例的環(huán)境監(jiān)控模塊2采用上述方式構建的骨干網絡，能夠在滿足移動基站的狀態(tài)信息的更新和路由重建的需求下，包含最小化的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點數目，從而能夠在整體上降低環(huán)境監(jiān)測模塊進行家居環(huán)境參數數據采集的通信開銷，提高無線傳感器網絡進行家居環(huán)境參數數據收集的效率，進一步降低智能家居控制系統(tǒng)的運行成本。

優(yōu)選地，構建骨干網絡的過程中，再從剩余的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點中對應選擇與候選連接主干節(jié)點進行連接所需的連接節(jié)點，具體包括：

(1)獲取主干節(jié)點與候選連接主干節(jié)點所有連接路徑，表示為：

其中，表示主干節(jié)點ln與其候選連接主干節(jié)點之間的第ε條連接路徑；

(2)按照下列公式計算主干節(jié)點與候選連接主干節(jié)點連接的所有路徑的優(yōu)選值，選取優(yōu)選值為最大的路徑作為該主干節(jié)點與候選連接主干節(jié)點連接的最優(yōu)路徑：

式中，表示主干節(jié)點ln與其候選連接主干節(jié)點之間的第ε條連接路徑的優(yōu)選值，為中所包含的連接節(jié)點數目，表示中的第b個連接節(jié)點具有的鄰居節(jié)點數目，σ1、σ2為設定的權重系數，且滿足σ1+σ2＝1；

(3)選取的最優(yōu)路徑中的連接節(jié)點即為所述的所需的連接節(jié)點。

本優(yōu)選實施例按照上述設定的選取規(guī)則進行主干節(jié)點與其三跳內的其他主干節(jié)點之間的連接節(jié)點選取，能夠有利于實現連接節(jié)點的重復利用，能夠在保證在快速地構建骨干網絡的前提下最小化骨干網絡的規(guī)模，從而優(yōu)化環(huán)境監(jiān)控模塊2的無線傳感器網絡通信開銷，有利于降低智能家居控制系統(tǒng)在家居環(huán)境參數數據采集方面的成本，并提高智能家居控制系統(tǒng)在家居環(huán)境參數數據采集方面的效率。

優(yōu)選地，從環(huán)境監(jiān)測節(jié)點中進行骨干網絡的主干節(jié)點的選擇和連接節(jié)點，具體執(zhí)行：

(1)按照下列公式計算每個環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的序列值：

式中，x(li)表示第i個環(huán)境監(jiān)測節(jié)點li的序列值，表示環(huán)境監(jiān)測節(jié)點li的鄰居節(jié)點數目，i表示預先設定的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的節(jié)點號，表示第i個環(huán)境監(jiān)測節(jié)點li的剩余能量值，ψt為設定的剩余能量值閾值；

(2)各環(huán)境監(jiān)測節(jié)點向其鄰居節(jié)點交換序列值信息；

(3)若環(huán)境監(jiān)測節(jié)點滿足下述主干節(jié)點競選條件，則競選為骨干網絡的主干節(jié)點，并向鄰居節(jié)點廣播競選成功消息，接收到競選成功消息的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點成為拓展節(jié)點，若環(huán)境監(jiān)測節(jié)點不滿足主干節(jié)點競選條件，則成為普通節(jié)點：

或者

當時，liμ為拓展節(jié)點；

式中，x(lij)為環(huán)境監(jiān)測節(jié)點li的一跳鄰居節(jié)點中第j個鄰居節(jié)點的序列值，為環(huán)境監(jiān)測節(jié)點li的一跳鄰居節(jié)點的數量，表示環(huán)境監(jiān)測節(jié)點li的一跳鄰居節(jié)點集合；

(4)拓展節(jié)點向其鄰居節(jié)點廣播主干節(jié)點競選消息，接收到主干節(jié)點競選消息的環(huán)境監(jiān)測節(jié)點按照主干節(jié)點競選條件參與骨干網絡的主干節(jié)點競選。

本優(yōu)選實施例對主干節(jié)點的選取進行優(yōu)化，能夠較快速地選出較優(yōu)的主干節(jié)點，從而保障骨干網絡的快速構建；選取主干節(jié)點時，考慮了環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的鄰居數量和剩余能量值因素，使得選出的主干節(jié)點能夠滿足構建骨干網絡以及對鄰近環(huán)境監(jiān)測節(jié)點發(fā)送的監(jiān)測數據進行接收的需求，保障智能家居系統(tǒng)對家居環(huán)境參數數據收集的可靠性和效率。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。