[发明专利]一种基于语义融合的智能家居系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种基于语义融合的智能家居系统。

背景技术

智能家居（Smart Home）以家庭住宅为平台，利用目前不断发展的先进的计算机技术、网络通讯技术等将与家居生活有关的各种实用功能子系统，有效的结合成一整套家居系统，并通过控制平台的统筹管理，让我们的家居生活更加舒适、安全和有效。智能家居系统与普通家居相比，除了具有传统家居的居住功能，还能够提供舒适安全的、高品位的家庭生活空间；而且原来处于被动静止结构的家居转变为具有能动性的智慧工具，帮助人们优化生活方式和有效安排时间，并大大降低能耗。

随着物联网的兴起，世界各国都加快了建设智能家居的进程。无论对于家电制造商还是消费者来说，智能家居的前景无疑是美好的。但是现有的物联网智能家居设备主要存在着成本偏高，有信息安全隐患，系统应用不够丰富，标准不统一等方面的问题，在很大的程度上制约了家庭物联网的建设和发展。针对家居生活中设备的种类、结构、信息传输模式、通信组网方式的不同，系统会表现出数据格式、符号以及语法的巨大差异。数字生活网络联盟（DLNA）虽然解决了会员商家设备间的互联互通问题，但具体共享数据内容的模式需要使用者以面向设备的方式来操作，并需解决复杂的内容检索、繁复的设备操控等问题。随着普适计算、移动计算、虚拟计算技术的发展，人类和家居环境之间的关系产生了微妙的变化。家居数据空间的计算模式正逐渐从面向技术转化为面向用户，家居环境中物理世界和数字世界正在加速融合。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种通过开发设计的面向现代家庭的物联网智能家居系统，通过低功耗设计，体现现代家庭绿色管理的理念，实现家居空间中环境感知、应用执行、信息存储、媒体共享等海量设备信息的理解、融合和互操作；最终实现面向用户的家居数据空间操作方式，使物联网新技术真正服务于民的，基于语义融合的智能家居系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种基于语义融合的智能家居系统，包括：智能家居系统的硬件构成、基于Jena的语义融合模型和感知应用框架；

所述智能家居系统的硬件构成包括：家居环境下的个域网、智能家居嵌入式网关和远程移动监控终端；

所述家居环境下的个域网可利用ZigBee技术将各种传感器的数据收集起来并传送至智能家居嵌入式网关，组成一个无线传感器网络；所述智能家居嵌入式网关具备以太网关基本功能，集成多种通讯接口实现物联，可为家居内部个域网和外部远程监控终端提供互连互通的数据链路；所述远程移动监控终端可采用2G、3G、有线连接或者Wi-Fi无线热点方式接入智能家居嵌入式网关，实现与家居环境的远程交互；

所述基于Jena的语义融合模型和感知应用框架通过以下过程建立：

基于用于创建语义网应用的Jena框架，将异构家居原始数据转化成结构化并富含语义的资源描述框架；创建智能家居领域本体描述智能家居中资源、数据、时空关系；确定推理规则，实现本体推理；发掘深层次潜在信息，提高所采集数据表现出的信息量；通过分析并转化应用程序逻辑，实现数据查询，推理的智能处理。

在上述技术方案中，所述远程移动监控终端设备包括：智能手机、云终端以及平板电脑。

在上述技术方案中，所述远程移动监控终端的监控软件基于Android4.0.1开源操作系统开发，该软件可用于实现用户与家居环境与家居设备的远程交互操作。

在上述技术方案中，所述家居环境下的个域网中的ZigBee节点为：温湿度传感器、光照传感器、燃气传感器、电动窗帘、照明设备、电表、燃气表、水表、安防门禁系统以及智能电视中的至少一项。

在上述技术方案中，所述家居环境下的个域网中的ZigBee节点可以以Mesh型拓扑自组织形成无线传感器网络。

在上述技术方案中，所述智能家居嵌入式网关：采用基于ARM1176JZF-S内核的高性价比的32位微处理器S3C6410；存储器为1Gb的NAND FLASH和256Mb的DDR SDRAM。

在上述技术方案中，所述智能家居嵌入式网关设有的外围扩展接口包括：电源/复位模块、100M以太网接口、Wi-Fi无线网卡、7寸LCD触摸屏、RS232/485数据总线接口以及符合LVTTL标准的GPIO扩展接口。