[发明专利]智能家居设备智能控制系统

权利要求书

1.智能家居设备智能控制系统，其特征是，包括基于计算机的控制分析平台、智能家居环境监测模块、智能家居设备控制模块和用户智能终端；所述的智能家居环境监测模块、智能家居设备控制模块、用户智能终端均与控制分析平台通信连接；所述的智能家居环境监测模块用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境参数并发送至控制分析平台；所述的控制分析平台用于对家居环境参数进行处理，判断家居环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件，当某一家居环境参数不满足预设的家居环境参数条件时，向智能家居设备控制模块发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的用户智能终端访问控制分析平台获得家居环境参数，并发送控制请求至控制分析平台，控制分析平台根据控制请求向智能家居设备控制模块发送相应的控制指令。

2.根据权利要求1所述的智能家居设备智能控制系统，其特征是，所述控制分析平台包括环境参数存储单元和控制指令生成单元，所述环境参数存储单元与所述智能家居环境监测模块连接，用于存储所述智能家居环境监测模块采集的家居环境参数，所述控制指令生成单元与所述智能家居设备控制模块无线通讯连接，用于向所述智能家居设备控制模块发送控制指令。

3.根据权利要求2所述的智能家居设备智能控制系统，其特征是，所述控制分析平台还包括控制分析单元，用于对家居环境参数进行处理，判断家居环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件；所述控制分析单元连接环境参数存储单元和控制指令生成单元。

4.根据权利要求1所述的智能家居设备智能控制系统，其特征是，所述的智能家居环境监测模块包括源节点和目标节点，每个源节点用于采集家居环境参数，并将家居环境参数发送至目标节点，其中源节点和目标节点的信道皆采用Rayleigh衰落模型；若源节点为目标节点的一跳邻居节点时，其直接将家居环境参数发送至目标节点；若源节点为目标节点的非一跳邻居节点，其采用直接发送或者从其他源节点中选择最佳中继转发节点辅助发送家居环境参数至目标节点。

5.根据权利要求4所述的智能家居设备智能控制系统，其特征是，源节点为目标节点的非一跳邻居节点，其采用直接发送或者从其他源节点中选择最佳中继转发节点辅助发送家居环境参数至目标节点，具体为：

(1)设为目标节点的非一跳邻居节点的源节点为S₁,S₂,…,S_k，定义为需协作源节点，需协作源节点按照S₁,S₂,…,S_k的顺序周期性地轮流向目标节点发送家居环境参数，在第i轮家居环境参数发送时，需协作源节点S_a向目标节点发送家居环境参数，目标节点及其他源节点都尝试解码S_a发来的家居环境参数，将解码成功的源节点作为S_a的备选中继转发节点，若目标节点解码成功，当前轮的家居环境参数发送结束，若目标节点解码不成功，目标节点向S_a及其备选中继转发节点发送反馈结果，将正确收到反馈结果的备选中继转发节点作为优选中继转发节点，S_a在多个优选中继转发节点中选择其中一个作为最佳中继转发节点，并将该轮的家居环境参数发送至最佳中继转发节点，其中最佳中继转发节点的选取公式为：

{Sy,ZSy=maxj=1,...,NZSj,ZSj=λ|GSj,St|2|GSa,St|2-|GSj,Sa|2+(1-λ)ESjESa}]]> 1

式中，S_y表示选取出的最佳中继转发节点，表示S_y的优选值，S_j为S_a在第i轮家居环境参数发送时确定的第j个优选中继转发节点，表示S_j的优选值，N为S_a在第i轮家居环境参数发送时确定的优选中继转发节点的数目，S_t为S_a对应的目标节点，为在S_a选择最佳中继转发节点时S_j,S_t之间的信道增益，为在S_a选择最佳中继转发节点时S_a,S_t之间的信道增益，为在S_a选择最佳中继转发节点时S_j,S_a之间的信道增益，为S_j的当前剩余能量，为S_a的当前剩余能量，λ为设定的权重系数；

(2)在第i+1轮家居环境参数发送时，当收到目标节点的反馈结果后，S_a和最佳中继转发节点同时向目标节点发送家居环境参数，其中S_a发送的为第i+1轮家居环境参数，最佳中继转发节点发送的为所述的第i轮家居环境参数；

(3)对于第i+1轮家居环境参数，若目标节点能够成功解码，当前轮的家居环境参数发送结束，若目标节点解码不成功，目标节点在第i+2轮家居环境参数发送前仅向S_a发送反馈结果；对于最佳中继转发节点发送的第i轮家居环境参数，目标节点将其与S_a发送的第i轮家居环境参数进行联合解码。

6.根据权利要求5所述的智能家居设备智能控制系统，其特征是，当选择的最佳中继转发节点满足下列更新判定公式时，S_a在多个优选中继转发节点中重新选择一个来更替最佳中继转发节点：

mSy-mt>0orESyρESy0/MSy1μMSy2<1]]>

式中，表示S_y执行辅助发送家居环境参数任务的次数，m_t为设定的次数阈值，表示S_y的当前剩余能量，表示S_y的初始能量，ρ、μ皆为设定的权重系数，ρ的取值范围为[0.1,0.3]，μ的取值范围为[3,5]，表示S_y作为源节点当前本身需发送的家居环境参数量，表示S_y作为最佳中继转发节点当前需要辅助发送的家居环境参数量。