用于智能家居的多模式控制系统及方法

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，特别涉及用于智能家居的多模式控制系统及方法。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

当前智能家居系统可预设多种场景模式，远程控制，智能联动各种电器设备。用户可按照喜好，自己设置场景参数，定时定点的联动设备切换相应场景。操作即可以由现场的开关面板控制，也可在语音、手机或场景模式的控制下启动。

但是，当前的智能家居系统主要考虑到的是电器使用上的环保节能，如人离开卧室，关闭空调、电视等不需要使用的设备，从而减少不必要的电能损耗。还体现在家居中对水在各种使用场景的用量管控，如洗手时，单次出水量等。这仅仅是控制资源(电、水和热等)的用量，并不能对家居中所使用的资源(电、水和热等)进行智能管控，提高家居中使用资源的利用率。

发明内容

为解决家居中水资源的利用率低的技术问题，本发明提供用于智能家居的多模式控制系统及方法。

本发明基础方案如下：

用于智能家居的多模式控制系统，包括室内终端、用户终端和服务器，室内终端包括采集模块，服务器包括存储模块，

用户终端用于向服务器发送植物信息，植物信息包括植物品种；

采集模块用于采集花盆中土壤的湿度信息；

存储模块用于存储不同品种植物所适宜土壤湿度的湿度推荐表；

室内终端还包括出水监控模块，服务器还包括湿度监控模块和数据分析模块，其中：

湿度监控模块用于根据植物信息从存储模块中调用对应的植物的湿度推荐表，并将湿度信息和湿度对照表进行比对分析，若分析结果为满足湿度需求，则向数据分析模块发送消耗分析指令给数据分析模块；

数据分析模块用于将调用的湿度推荐表和湿度信息通过土壤湿度可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到预估土壤湿度可持续时长，预估土壤湿度可持续时长为模拟在预设的环境中，对土壤不浇水的情况下，土壤湿度达到满足湿度要求临界值的时长；若预估土壤湿度可持续时长达到预设第一时间段范围时，生成用水监控指令，并发送给出水监控模块；

出水监控模块还用于接收到用水监控指令后，监控厨房和洗手池的出水情况信息，若监控到的出水情况信息为出水时，向用户终端发送储水提醒信息，出水情况信息包括出水和未出水。

基础方案的原理及优点在于：预先存储不同品种植物所适宜土壤湿度的湿度推荐表，为土壤湿度做对比分析，分析出当前植物的土壤湿度是否适宜该植物生长。对于满足适宜湿度要求的土壤湿度，分析当前植物的土壤湿度还可以满足适宜湿度要求可以持续的时长(预估土壤湿度可持续时长)，从而可在即将达到适宜湿度要求的临界值的时间段内，提前提醒用户蓄水，完成对植物进行浇水，保证植物在适宜环境下生长。并在植物的土壤湿度达到适宜湿度要求的临界值时，监控用户用水，在监控到用户用水时，向该用户发起储水提醒信息。

现有对植物浇水提醒的技术手段是检测到植物的土壤湿度不适宜该植物生长的湿度时，对用户发起提醒，让用户浇水。本技术方案相对于与现有技术手段，具有以下优点：

1.对于满足适宜湿度要求的土壤湿度，分析当前植物的土壤湿度还可以满足适宜湿度要求可以持续的时长(预估土壤湿度可持续时长)，从而可在即将达到适宜湿度要求的临界值前，提醒用户对植物进行浇水，避免现有技术中会出现的这种情况，这种情况为：土壤湿度刚好达到适宜湿度临界值时，用户没有时间对植物浇水的，植物则会在不适宜土壤湿度下生长，影响植物的生长。

2.对于满足适宜湿度要求的土壤湿度，分析当前植物的土壤湿度还可以满足适宜湿度要求可以持续的时长(预估土壤湿度可持续时长)，并在植物的土壤湿度达到适宜湿度要求的临界值时，监控用户用水，在监控到用户用水时，向该用户发起储水提醒信息。预设置第一时间段范围是指是在植物的土壤湿度达到适宜湿度要求的临界值前，且已经可以浇水的时间段。实现在植物的土壤湿度达到适宜湿度要求的临界值前且可以为植物浇水时，提醒用户提前将使用过的水进行存储，实现水的二次利用，提高水的利用率。

进一步，服务器还包括调用模块，室内终端还包括更新模块；

存储模块还用于存储不同情境模式对应的设备控制参数；

用户终端还用于向服务器发送情境模式选择请求，情境模式选择请求包括用户选择的情境模式信息；

调用模块用于解析接收到的情境模式选择请求，得到用户选择的情境模式信息，然后根据情境模式信息从存储模块中调用对应的设备控制参数，并发送给室内终端；

更新模块用于根据接收到的设备控制参数，更新室内设备的控制参数。

有益效果：预存储有多种情景模式，适应用户的多种场景的需求。并且用户通过选择情景模式，即可对室内设备的控制参数进行更改。

进一步，服务器还包括环境处理模块，

采集模块还用于采集环境信息，环境信息包括室内的光照强度、温度和湿度，以及室外的温度和湿度；

环境处理模块用于对环境信息进行等级化处理，得到环境等级信息；

存储模块还用于存储不同等级环境信息所对应推荐情境模式信息的情境模式推荐表；

调用模块还用于根据环境等级信息从情境模式推荐表中调用对应的推荐情境模式信息，然后根据环境等级信息和推荐情境模式信息生成情境模式推荐信息，并发送给用户终端。

有益效果：通过对环境信息进行等级化处理，将达到相似效果的环境数据划分为一个等级，如将10摄氏度以下的温度划分至寒冷的等级，环境信息的参数不仅包括温度，还包括湿度和光照强度，通过将环境信息各项参数进行等级划分，后得到的等级信息进行分析，相较于对环境信息各项参数的每个数据进行分析数据处理量减少了，且分析结果差异不大。

另外，有些用户对于如何选择合适的情境模式，不清楚，如老人和小孩，以及对生活常识不擅长的人，如不知道根据环境的温度调节冷暖气的适宜温度。

进一步，数据分析模块还用于将调用的湿度推荐表、湿度信息和环境信息通过土壤湿度可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到预估土壤湿度可持续时长。

有益效果：增加环境信息对预估土壤湿度可持续时长进行预估分析，可以使得预估土壤湿度可持续时长更加贴近实际土壤湿度可持续时长，准确度更高。

进一步，室内终端还包括蓄水监控模块，服务器还包括换水分析模块，

蓄水监控模块用于监控洗手池的蓄水情况信息，并发送给服务器，蓄水情况信息包括蓄水情况和洗手池标号；

换水分析模块用于解析接收到的蓄水情况信息得到蓄水情况和洗手池标号，若解析到的蓄水情况信息为蓄水时，根据洗手池标号生成洗手图像采集指令，并发送给室内终端；

采集模块还用于接收到洗手图像采集指令后，根据洗手池标号采集对应洗手池的洗手图像信息；

换水分析模块还用于累计同一洗手池标号对应洗手图像信息的接收次数，若接收次数达到洗手次数阈值时，向用户终端发送换水提醒信息。

有益效果：洗手池标号用于定向找到对应存在蓄水情况的洗手池，本方案省略了图像识别模块，通常情况下，用户在用到洗手池时，行为大多是洗手，所以即使省略掉图像识别模块对洗手次数的统计影响不大。

对于蓄水洗手的方式虽然可以起到水多次使用，达到节约用水的效果，但是，蓄水随着使用次数的增加，蓄水中细菌的含量也会逐渐增多，这是肉眼无法辨识的，用户不能自己发现水已经变脏了，所以通常情况下，要么水已经很脏了，用户还在继续使用，达不到清洁手的目的，要么水中的细菌含量还不足以影响手的清洁的时候，用户将水换掉，从而达不到节约用水的目的。对此，通过累计洗手池蓄水后，用户在该洗手池洗手的次数，并在洗手次数达到洗手次数阈值时对用户进行换水提醒，以便用户可以及时换水，也不影响水的节约。

智能家居的多模式控制方法，包括浇花控制方法，包括以下步骤：

初始步骤，预存储不同品种植物所适宜土壤湿度的湿度推荐表；

信息获取步骤，获取需要浇水控制的植物的植物信息，植物信息包括植物品种；

信息采集步骤，采集植物所在花盆中土壤的湿度信息；

湿度监控步骤，根据植物信息调用对应的已存储的湿度推荐表，然后将湿度信息和湿度推荐表进行比对分析，若分析结果为满足湿度需求，则执行数据分析步骤；

数据分析步骤，将调用的湿度推荐表和湿度信息通过土壤湿度可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到预估土壤湿度可持续时长，预估土壤湿度可持续时长为模拟在预设的环境中，对土壤不浇水的情况下，土壤湿度达到满足湿度要求临界值的时长；若预估土壤湿度可持续时长达到预设第一时间段范围时，执行出水监控步骤；

出水监控步骤，监控厨房和洗手池的出水情况信息，若监控到的出水情况信息为出水时，执行储水提醒步骤；

储水提醒步骤，向用户终端发送储水提醒信息。

有益效果：通过上述方法，可以在土壤湿度还满足植物湿度要求，并已经可以浇水的时间里向用户发出蓄水提醒，以便用户可将生活用水进行收集，并用于浇灌植物，从而实现水的多次利用，提高水利用率。

进一步，还包括模式调节方法，包括以下步骤：

模式预设置步骤，预存储不同情境模式对应的设备控制参数；

模式请求步骤，发起情境模式选择请求，情境模式选择请求包括用户选择的情境模式信息；

模式调用步骤，对情境模式选择请求进行解析，得到用户选择的情境模式信息，根据情境模式信息调用对应情境模式对应预存储的设备控制参数；

模式更新步骤，根据调用的设备控制参数对室内设备进行控制参数更新。

有益效果：通过该方法，用户可以自行选择家居情景模式，对室内的情景模式自行调换。

进一步，模式调节方法还包括以下步骤：

模式预设置步骤，还包括预存储不同等级环境信息所对应推荐情境模式信息的情境模式推荐表；

环境采集步骤，采集环境信息，环境信息包括室内的光照强度、温度和湿度，以及室外的温度和湿度；

环境处理步骤，对采集到的环境信息进行等级化处理，得到环境等级信息；

模式推荐步骤，根据环境等级信息从情境模式推荐表中调用对应的推荐情境模式信息，根据环境等级信息和推荐情境模式信息生成情境模式推荐信息，并将情境模式推荐信息发送给用户终端。

有益效果：通过这种方法，可以根据当前环境自动推荐适宜的情景模式，更加智能。

进一步，数据分析步骤还包括，将调用的湿度推荐表、湿度信息和环境信息通过土壤湿度可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到预估土壤湿度可持续时长。

有益效果：通过这种方式，使得对土壤湿度消耗时长的预估分析结果跟当前的环境情况更加贴近，精准度更高。

进一步，浇花控制方法还包括以下步骤：

蓄水监控步骤，监控洗手池的蓄水情况信息，蓄水情况信息包括蓄水情况和洗手池标号；

换水分析步骤，解析蓄水情况信息得到蓄水情况和洗手池标号，若解析得到蓄水情况信息为蓄水时，根据洗手池标号采集对应洗手池的洗手图像信息，然后，累计同一洗手池标号对应洗手图像信息的接收次数；

换水提醒步骤，若接收次数达到洗手次数阈值时，向用户终端发送换水提醒信息。

有益效果：通过这种方式可以及时向蓄水方式洗手的用户发出换水提醒，从而蓄水方式洗手的用户不仅可以通过蓄水洗手的方式节约用水，并且及时对蓄水及时更换，从而保障该类用户洗手的清洁效果。

附图说明

图1为用于智能家居的多模式控制系统及方法实施例一的逻辑框图；

图2为用于智能家居的多模式控制系统及方法实施例一的流程图；

图3为用于智能家居的多模式控制系统及方法实施例一的流程图；

图4为用于智能家居的多模式控制系统及方法实施例一的流程图；

图5为用于智能家居的多模式控制系统及方法实施例二的逻辑框图；

图6为用于智能家居的多模式控制系统及方法实施例二的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

用于智能家居的多模式控制系统，如图1所示，包括室内终端、用户终端和服务器，室内终端包括出水监控模块和采集模块，服务器包括存储模块、湿度监控模块、数据分析模块、更新模块、环境处理模块和调用模块，其中：

用户终端用于向服务器发送植物信息，植物信息包括植物品种。

用户终端还用于向服务器发送情境模式选择请求，情境模式选择请求包括用户选择的情境模式信息。情境模式可根据用户家里情况自定义，本实施例中，情境模式包括离家模式、回家模式、睡眠模式和观影模式。

采集模块用于采集花盆中土壤的湿度信息；采集模块还用于采集环境信息，环境信息包括室内的光照强度、温度和湿度，以及室外的温度和湿度；本实施例中，采集模块包括设置在花盆土壤内的一号湿度传感器，以及设置在室内的二号湿度传感器、一号温度传感器和光照强度传感器，还包括设置在室外的三号湿度传感器和温度传感器，其中，为了降低器件使用成本，采集模块也可以通过联网获取网上已公开的室外的温度和湿度数据。本实施例中通过联网的方式获取网上公开的室外温度和湿度数据。

存储模块用于存储不同品种植物所适宜土壤湿度的湿度推荐表；存储模块还用于存储不同情境模式对应的设备控制参数；存储模块还用于存储不同等级环境信息所对应推荐情境模式信息的情境模式推荐表。

湿度监控模块用于根据植物信息从存储模块中调用对应的植物的湿度推荐表，并将湿度信息和湿度推荐进行比对分析，若分析结果为满足湿度需求，则向数据分析模块发送消耗分析指令给数据分析模块；若分析结果未满足湿度需求，则生成浇水提醒信息，并发送给用户终端。

数据分析模块用于将调用的湿度推荐表和湿度信息通过土壤湿度可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到预估土壤湿度可持续时长；若预估土壤湿度可持续时长达到预设第一时间段范围时，生成用水监控指令，并发送给采集模块，预估土壤湿度可持续时长为模拟在预设的环境中，对土壤不浇水的情况下，土壤湿度达到满足湿度要求临界值的时长。本实施例中为了预估分析得到的预估土壤湿度可持续时长分析更加贴近当前实际环境情况，数据分析模块还用于将调用的湿度推荐表、湿度信息和环境信息通过土壤湿度可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到预估土壤湿度可持续时长。

土壤湿度可持续时长分析模型是采用大量的环境信息和土壤的湿度信息，以及对应的土壤湿度可持续时长进行训练生成的神经网络模型。用于模型训练的土壤湿度可持续时长，是根据设定的环境信息、模拟土壤初始湿度的湿度信息以及湿度要求临界值的湿度信息，按照设定环境信息得到水分蒸发速率，进行计算得到的结果。

出水监控模块还用于接收到用水监控指令后，监控厨房和洗手池的出水情况信息，若监控到的出水情况信息为出水时，向用户终端发送储水提醒信息，出水情况信息包括出水和未出水。出水监控模块对出水情况信息的监控方式，可通过监控厨房和洗手池中，与水龙头连接的支水管内的水流速，若存在水流速，则为出水，若不存在水流速或者水流速很小，则为未出水；还可以通过监控厨房和洗手池中，与水龙头连接的支水管内的压强，压强变大则为未出水，压强变小则为出水，此处变大和变小为跟前一时刻的压强做比较。本实施例中出水监控模块对出水情况信息的监控方式采用的是监控厨房和洗手池中，与水龙头连接的支水管内的水流速。

环境处理模块用于对环境信息进行等级化处理，得到环境等级信息。具体的，存储模块中还存储有环境信息等级划分表，例如环境信息中的温度，环境信息等级换分表为，18摄氏度以下为寒冷，18摄氏度至24摄氏度为凉爽，24摄氏度至28摄氏度为舒适，28摄氏度至30摄氏度为燥热，30摄氏度以上为炎热。

调用模块用于解析接收到的情境模式选择请求，得到用户选择的情境模式信息，然后根据情境模式信息从存储模块中调用对应的设备控制参数，并发送给室内终端；调用模块还用于根据环境等级信息从情境模式推荐表中调用对应的推荐情境模式信息，然后根据环境等级信息和推荐情境模式信息生成情境模式推荐信息，并发送给用户终端。

更新模块用于根据接收到的设备控制参数，更新室内设备的控制参数。

应用于上述系统的智能家居的多模式控制方法包括浇花控制方法和模式调节方法，具体为：

如图2所示，浇花控制方法，包括以下步骤：

初始步骤，预存储不同品种植物所适宜土壤湿度的湿度推荐表。

信息获取步骤，获取需要浇水控制的植物的植物信息，植物信息包括植物品种。

信息采集步骤，采集植物所在花盆中土壤的湿度信息。

湿度监控步骤，根据植物信息调用对应的已存储的湿度推荐表，然后将湿度信息和湿度推荐表进行比对分析，若分析结果为满足湿度需求，则执行数据分析步骤。

数据分析步骤，将调用的湿度推荐表和湿度信息通过土壤湿度可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到预估土壤湿度可持续时长，预估土壤湿度可持续时长为模拟在预设的环境中，对土壤不浇水的情况下，土壤湿度达到满足湿度要求临界值的时长；若预估土壤湿度可持续时长达到预设第一时间段范围时，执行出水监控步骤。本实施例中，为了让预估分析出的预估土壤湿度可持续时长更贴合实际环境中土壤湿度在未浇水情况下，达到湿度要求临界值的时长，数据分析步骤还包括将调用的湿度推荐表、湿度信息和环境信息通过土壤湿度可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到预估土壤湿度可持续时长。

出水监控步骤，监控厨房和洗手池的出水情况信息，若监控到的出水情况信息为出水时，执行储水提醒步骤。

储水提醒步骤，向用户终端发送储水提醒信息。

如图3所示，模式调节方法，包括以下步骤：

模式预设置步骤，预存储不同情境模式对应的设备控制参数，以及预存储不同等级环境信息所对应推荐情境模式信息的情境模式推荐表。

模式请求步骤，发起情境模式选择请求，情境模式选择请求包括用户选择的情境模式信息。

模式调用步骤，对情境模式选择请求进行解析，得到用户选择的情境模式信息，根据情境模式信息调用对应情境模式对应预存储的设备控制参数。

模式更新步骤，根据调用的设备控制参数对室内设备进行控制参数更新。

如图4所示，环境采集步骤，采集环境信息，环境信息包括室内的光照强度、温度和湿度，以及室外的温度和湿度。

环境处理步骤，对采集到的环境信息进行等级化处理，得到环境等级信息。

模式推荐步骤，根据环境等级信息从情境模式推荐表中调用对应的推荐情境模式信息，根据环境等级信息和推荐情境模式信息生成情境模式推荐信息，并将情境模式推荐信息发送给用户终端。

具体的实施过程：用户A通过用户终端向服务器发送a植物的植物信息，植物品种为a植物。服务器根据植物信息从调用a植物的湿度推荐表。

采集模块实时采集种植a植物的土壤的湿度信息，以及室内外的环境信息，并发送给服务器。数据分析模块将a植物的湿度推荐表、湿度信息和环境信息通过土壤师傅可持续时长分析模型进行湿度消耗时长的预估分析，得到a植物的预估土壤湿度可持续时长为1.5天，本实施例中预设第一时间段范围为1至2天，预估土壤湿度可持续时长达到预设第一时间段范围，数据分析模块生成用水监控指令，发送给出水监控模块。出水监控模块接收到用水监控指令后，监控厨房和洗手池的出水情况信息。用户A在洗手池用水洗手时，出水监控模块监控到洗手池水龙头出水的出水情况信息，向用户终端发送储水提醒信息。用户A从用户终端接收到储水提醒信息后，对水进行存储，并对a植物进行浇水。

实施例二

与实施例一的区别之处在于：如图5所示，室内终端还包括蓄水监控模块，服务器还包括换水分析模块，

蓄水监控模块用于监控洗手池的蓄水情况信息，并发送给服务器，蓄水情况信息包括蓄水情况、洗手池标号和需水量；

换水分析模块用于解析接收到的蓄水情况信息得到蓄水情况和洗手池标号，若解析到的蓄水情况信息为蓄水时，根据洗手池标号生成洗手图像采集指令和蓄水留存时长监控指令，并发送给室内终端；

采集模块还用于接收到洗手图像采集指令后，根据洗手池标号采集对应洗手池的洗手图像信息；采集模块还用于接收到蓄水留存时长监控指令后，记录洗手池标号对应洗手池内蓄水的蓄水存留时长。

换水分析模块还用于累计同一洗手池标号对应洗手图像信息的接收次数，若接收次数达到洗手次数阈值时，向用户终端发送换水提醒信息。

洗手后的水随着放置时间增加，水中的细菌也会逐渐增加，影响后续的洗手后的洁净效果。为了能让用户能够及时更换放置比较久的水。换水分析模块还用于将蓄水留存时长与预设蓄水留存时长阈值进行比对，若蓄水留存时长达到蓄水留存时长阈值，向用户终端发送换水提醒。本实施例中，预设蓄水留存时长阈值与蓄水量相关联，蓄水留存时长阈值和蓄水量的关联关系为水中的细菌浓度。达到同一细菌浓度的不同蓄水量所需的蓄水留存时长阈值不同。本实施例中的预设蓄水留存时长阈值为根据实际试验得到的。

还包括应用上述系统的方法，如图6所示，包括以下步骤：

蓄水监控步骤，监控洗手池的蓄水情况信息，蓄水情况信息包括蓄水情况和洗手池标号；

换水分析步骤，解析蓄水情况信息得到蓄水情况和洗手池标号，若解析得到蓄水情况信息为蓄水时，根据洗手池标号采集对应洗手池的洗手图像信息，然后，累计同一洗手池标号对应洗手图像信息的接收次数；

换水提醒步骤，若接收次数达到洗手次数阈值时，向用户终端发送换水提醒信息。

有些用户为了节约用水，采用蓄水的方式洗手，而存蓄的水随着洗手的次数增加时，存蓄的水中细菌会增加，且随着存蓄的水存放时间的增加，存蓄的水中的细菌也会增加，这都不利于洗手达到的清洁的目的，通过对用户及时进行换水提醒，让用户及时更换洗手用的水，从而实现节约用水的前提下，保证用户洗手可达到清洁的目的。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。