智能家居设备控制程序生成系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及智能家居软件开发技术领域，尤其是智能家居设备控制程序生成系统及方法，所述系统包括模型建立模块：用于记录不同设备接入智能家居时的特征参数，并建立特征模型；模板生成模块：用于生成程序模板；设备识别模块：用于检测并监听设备的蓝牙广播信号，识别设备，并生成与设备库中的设备的匹配度；程序生成模块：用于自动生成并测试设备的程序，并更新模板生成模块中的程序模板。采用本方案能够提高设备接入智能家居时的自动化水平，降低程序开发及维护的成本。

【技术实现步骤摘要】
智能家居设备控制程序生成系统及方法
本专利技术涉及智能家居软件开发
，特别涉及智能家居设备控制程序生成系统及方法。
技术介绍
智能家居是一种典型的物联网系统，对于智能家居系统而言，接入一个终端设备，会涉及到整个系统链路上从网关固件到云端软件各个环节的功能变更，完成这些功能变更需要进行一系列的开发工作。现有的智能家居技术开发模式是首先获取终端设备提供商提供的设备接口通信协议，再通过人工来开发设备接入所涉及到的系统链路上各个环节的软件程序，如网关等边缘设备的配网、固件，云端和客户端的控制管理等功能程序。这种开发模式，依赖于人工进行很多繁琐且重复性高的开发工作，需要投入大量的人力及时间成本，开发效率低，系统使用及维护的成本高。
技术实现思路
本专利技术提供了智能家居设备控制程序生成系统及方法，能够提高设备接入智能家居时的自动化水平，降低程序开发及维护的成本。本专利技术提供的基础方案：智能家居设备控制程序生成系统，其特征在于，包括以下模块：模型建立模块：用于记录不同设备接入智能家居时的特征参数，并建立特征模型；所述模型建立模块包括协议获取模块、设备接入模块、特征学习模块、模型训练模块、差异分析模块、抽象建模模块及设备库建立模块；所述协议获取模块：用于获取设备的接口通信协议；所述设备接入模块：用于通过人工开发程序将设备接入网关和云端；所述特征学习模块：用于深度学习设备的通信特征；所述模型训练模块：用于根据设备的通信特征，训练设备的通信特征模型；<br>所述差异分析模块：用于对数据包的特征进行分析建模，训练设备的数据特征模型；所述抽象建模模块：用于根据设备的接口通信协议、通信特征模型及数据特征模型，对不同设备的通信协议进行抽象建模；所述设备库建立模块：用于建立设备库，所述设备库中包括设备、与不同设备对应的设备的通信特征模型、数据特征模型及对不同设备的通信协议的抽象建模；模板生成模块：用于根据对不同设备的通信协议的抽象建模，生成程序模板；还用于对不同设备的配网管理程序及控制管理程序进行深度学习和建模，并生成程序模板；设备识别模块：用于检测并监听设备的蓝牙广播信号，根据不同设备的通信特征模型、数据特征模型及通信协议的抽象建模识别设备，并生成与设备库中的设备的匹配度；程序生成模块：用于匹配度高于匹配度阈值时，调用模板生成模板中的程序模板，自动生成并测试设备的程序，并更新模板生成模块中的程序模板；还用于匹配度低于匹配度阈值时，利用模型建立模块记录该设备的特征参数，并建立特征模型，利用模板生成模块生成并测试设备的程序，并更新模板生成模块中的程序模板。本专利技术的原理及优点在于：通过模型建立模块记录不同设备的特征参数，并建立特征模型，其中：模型训练模块根据设备的通信特征，训练设备的通信特征模型，由于每一种类型的医疗健康设备的通信特征不同，故可以据此自动识别出不同类型的医疗健康设备；差异分析模块对数据包的特征进行分析建模，训练设备的数据特征模型，对于同一类型的医疗健康设备，进行更加细致的局部差异数据的分析，由于不同厂商在生产设备时，其数据包的特征有所不同，故对数据包的特征进行分析建模，由此区分出同一类型不同厂商的医疗健康设备；抽象建模模块根据设备的接口通信协议、通信特征模型及数据特征模型，对不同设备的通信协议进行抽象建模，从而区分不同厂商的通信协议。然后由模板生成模块根据不同设备的特性生成程序模板，设备接入智能家居时，可以直接通过设备识别模块进行识别并根据程序模板自动生成程序。采用本方案，提高设备接入智能家居时的自动化水平，且该系统可以通过程序生成模块记录未知设备的特征参数，并建立特征模型，利用模板生成模块生成并测试设备的程序，并更新模板生成模块中的程序模板，即该系统具有自动学习更新的功能，降低了程序开发及维护的成本。进一步，所述设备与网关的通信方式包括蓝牙连接；所述特征学习模块包括数据获取模块、标记模块和深度学习模块；所述数据获取模块：用于获取设备与网关蓝牙连接及通信过程中各数据阶段的通信特征；所述标记模块：用于将所述通信特征对应到上层语义，并进行分类标记；所述深度学习模块：用于深度学习不同设备的通信特征。有益效果：获取不同设备与网关蓝牙连接及通信过程中各数据阶段的通信特征，便于根据不同设备的通信特征的区别，识别不同的设备。进一步，所述程序模板包括通信协议程序模板、元通信协议程序模板、配网管理程序模板、元设备控制管理程序模板及设备控制管理程序模板；所述模板生成模块包括通信协议模板生成模块、元通信协议模板生成模块、配网管理程序生成模块、元设备程序生成模块及设备程序生成模块；所述通信协议模板生成模块：用于根据对不同设备的通信协议的抽象建模，生成通信协议程序模板；所述元通信协议模板生成模块：用于根据对不同设备的通信协议的抽象建模，获取不同设备的通信协议的通用部分，生成元通信协议程序模板；所述配网管理程序生成模块：用于对不同设备的配网管理程序进行深度学习和建模，生成配网管理程序模板；所述元设备程序生成模块：用于对不同设备的控制管理程序的通用部分进行深度学习和建模，生成元设备控制管理程序模板；所述设备程序生成模块：用于对不同设备的控制管理程序的不同部分进行深度学习和建模，生成设备控制管理程序模板；所述深度学习的训练过程采用supervised和unsupervised两种方式结合进行。有益效果：生成多种程序模板，便于设备接入智能家居后，快速根据程序模板生成程序。进一步，所述数据阶段包括广播阶段、正在接入阶段、正在正常使用阶段和闲置阶段。有益效果：对多个数据阶段的通信特征进行采集，便于更加准确的识别不同设备。进一步，所述通信特征包括设备在一个使用周期内的设备运行机制、设备功能特点、设备运行时长、发包时间和发包大小；所述数据包的特征包括数据包的起始包、设备码、数据码及长度码，还包括对数据包的有效负载大小和发送时间间隔特征。有益效果：对多种通信特征及数据包的特征进行采集，便于更加准确的识别不同设备。智能家居设备控制程序生成方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：记录不同设备接入智能家居时的特征参数，并建立特征模型；S1包括：S101：获取设备的接口通信协议；S102：通过人工开发程序将设备接入网关和云端；S103：深度学习设备的通信特征；S104：根据设备的通信特征，训练设备的通信特征模型；S105：对数据包的特征进行分析建模，训练设备的数据特征模型；S106：根据设备的接口通信协议、通信特征模型及数据特征模型，对不同设备的通信协议进行抽象建模；S107：建立设备库，所述设备库中包括设备、与不同设备对应的设备的通信特征模型、数据特征模型及对不同设备的通信协议的抽象建模；S2：根据对不同设备的通信协议的抽象建模，生成程序模板；对不同设备的配网管理程序及控制管理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智能家居设备控制程序生成系统，其特征在于：包括以下模块：/n模型建立模块：用于记录不同设备接入智能家居时的特征参数，并建立特征模型；所述模型建立模块包括协议获取模块、设备接入模块、特征学习模块、模型训练模块、差异分析模块、抽象建模模块及设备库建立模块；/n所述协议获取模块：用于获取设备的接口通信协议；/n所述设备接入模块：用于通过人工开发程序将设备接入网关和云端；/n所述特征学习模块：用于深度学习设备的通信特征；/n所述模型训练模块：用于根据设备的通信特征，训练设备的通信特征模型；/n所述差异分析模块：用于对数据包的特征进行分析建模，训练设备的数据特征模型；/n所述抽象建模模块：用于根据设备的接口通信协议、通信特征模型及数据特征模型，对不同设备的通信协议进行抽象建模；/n所述设备库建立模块：用于建立设备库，所述设备库中包括设备、与不同设备对应的设备的通信特征模型、数据特征模型及对不同设备的通信协议的抽象建模；/n模板生成模块：用于根据对不同设备的通信协议的抽象建模，生成程序模板；还用于对不同设备的配网管理程序及控制管理程序进行深度学习和建模，并生成程序模板；/n设备识别模块：用于检测并监听设备的蓝牙广播信号，根据不同设备的通信特征模型、数据特征模型及通信协议的抽象建模识别设备，并生成与设备库中的设备的匹配度；/n程序生成模块：用于匹配度高于匹配度阈值时，调用模板生成模板中的程序模板，自动生成并测试设备的程序，并更新模板生成模块中的程序模板；还用于匹配度低于匹配度阈值时，利用模型建立模块记录该设备的特征参数，并建立特征模型，利用模板生成模块生成并测试设备的程序，并更新模板生成模块中的程序模板。/n...

【技术特征摘要】
1.智能家居设备控制程序生成系统，其特征在于：包括以下模块：
模型建立模块：用于记录不同设备接入智能家居时的特征参数，并建立特征模型；所述模型建立模块包括协议获取模块、设备接入模块、特征学习模块、模型训练模块、差异分析模块、抽象建模模块及设备库建立模块；
所述协议获取模块：用于获取设备的接口通信协议；
所述设备接入模块：用于通过人工开发程序将设备接入网关和云端；
所述特征学习模块：用于深度学习设备的通信特征；
所述模型训练模块：用于根据设备的通信特征，训练设备的通信特征模型；
所述差异分析模块：用于对数据包的特征进行分析建模，训练设备的数据特征模型；
所述抽象建模模块：用于根据设备的接口通信协议、通信特征模型及数据特征模型，对不同设备的通信协议进行抽象建模；
所述设备库建立模块：用于建立设备库，所述设备库中包括设备、与不同设备对应的设备的通信特征模型、数据特征模型及对不同设备的通信协议的抽象建模；
模板生成模块：用于根据对不同设备的通信协议的抽象建模，生成程序模板；还用于对不同设备的配网管理程序及控制管理程序进行深度学习和建模，并生成程序模板；
设备识别模块：用于检测并监听设备的蓝牙广播信号，根据不同设备的通信特征模型、数据特征模型及通信协议的抽象建模识别设备，并生成与设备库中的设备的匹配度；
程序生成模块：用于匹配度高于匹配度阈值时，调用模板生成模板中的程序模板，自动生成并测试设备的程序，并更新模板生成模块中的程序模板；还用于匹配度低于匹配度阈值时，利用模型建立模块记录该设备的特征参数，并建立特征模型，利用模板生成模块生成并测试设备的程序，并更新模板生成模块中的程序模板。


2.根据权利要求1所述的智能家居设备控制程序生成系统，其特征在于：所述设备与网关的通信方式包括蓝牙连接；所述特征学习模块包括数据获取模块、标记模块和深度学习模块；
所述数据获取模块：用于获取设备与网关蓝牙连接及通信过程中各数据阶段的通信特征；
所述标记模块：用于将所述通信特征对应到上层语义，并进行分类标记；
所述深度学习模块：用于深度学习不同设备的通信特征。


3.根据权利要求1所述的智能家居设备控制程序生成系统，其特征在于：所述程序模板包括通信协议程序模板、元通信协议程序模板、配网管理程序模板、元设备控制管理程序模板及设备控制管理程序模板；所述模板生成模块包括通信协议模板生成模块、元通信协议模板生成模块、配网管理程序生成模块、元设备程序生成模块及设备程序生成模块；
所述通信协议模板生成模块：用于根据对不同设备的通信协议的抽象建模，生成通信协议程序模板；
所述元通信协议模板生成模块：用于根据对不同设备的通信协议的抽象建模，获取不同设备的通信协议的通用部分，生成元通信协议程序模板；
所述配网管理程序生成模块：用于对不同设备的配网管理程序进行深度学习和建模，生成配网管理程序模板；
所述元设备程序生成模块：用于对不同设备的控制管理程序的通用部分进行深度学习和建模，生成元设备控制管理程序模板；
所述设备程序生成模块：用于对不同设备的控制管理程序的不同部分进行深度学习和建模，生成设备控制管理程序模板；
所述深度学习的训练过程采用supervised和unsupervised两种方式结合进行。


4.根据权利要求2所述的智能家居设备控制程序生成系统，其特征在于：所述数据阶段包括广播阶段、正在接入阶段、正在正常使用阶段和闲置阶段。

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【专利技术属性】
技术研发人员：邵怀荣，陈显锋，任杰，莫斌，孙怀义，余勇，韩鹏，潘礼军，罗寿中，梁智灵，
申请(专利权)人：重庆市科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆;50