【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能家居，尤其涉及一种智能家居自动化控制系统及其控制方法。
技术介绍
1、随着物联网、云计算和人工智能技术的飞速发展，智能家居控制系统已成为现代家庭不可或缺的一部分，极大地提升了家居生活的便捷性、舒适性和安全性。传统家居设备正逐步向智能化、网络化方向转变，以适应用户日益增长的需求。尽管智能家居领域取得了显著进展，但现有技术中仍存在一些问题，限制了其更广泛的应用和用户体验的进一步提升。
2、现有技术中，市场上智能家居设备品牌众多，标准不一，导致不同品牌、不同类型的设备之间难以实现无缝连接和协同工作。这种设备间的不兼容性不仅增加了用户的选择难度，还限制了智能家居系统的整体功能和效率。其次，大多数系统依赖于手机应用或语音助手进行控制，缺乏多样化的控制方式，无法满足不同用户群体的个性化需求。此外，这种单一的控制方式在某些特定场景下，例如网络不稳定或设备故障时，可能无法提供可靠的控制体验。同时，复杂的设置过程和不直观的用户界面往往让用户感到困惑，降低了系统的易用性。且现有的控制系统可能会出现传输数据和用户信息泄露的情况，导致系统的安全性较差，直接影响了用户对智能家居系统的信任度和使用意愿。虽然现有的智能家居控制系统在提升家居生活品质方面发挥了重要作用，但设备兼容性差、控制方法单一、系统安全性较差和用户体验效果不佳等问题仍然制约着其进一步发展。
3、因此，有必要提供一种智能家居自动化控制系统及其控制方法解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问
2、本专利技术提供的一种智能家居自动化控制系统，包括：
3、设备互联模块，用于将家居设备接入智能家居网络，并将所述家居设备的通信协议转换为统一协议，同时监测所述家居设备的工作状态；
4、多模态交互控制模块，用于接收所述用户的语音指令、手势动作和触摸操作并转换为相应控制指令，根据所述控制指令对所述家居设备进行多模态交互控制；
5、自动场景触发模块，用于预设场景模式，当满足预设条件时，自动触发相应所述场景模式，并调整相应所述家居设备的工作状态；
6、安全保护模块，用于对传输数据和用户数据进行安全处理，并监测所述家居设备的设备状态，当所述设备状态为异常时，触发报警装置；
7、节能环保模块，用于监测室内环境参数生成相应监测结果，根据所述监测结果和预设节能策略调节所述家居设备的工作状态，并根据用户使用习惯优化所述预设节能策略。
8、优选的，所述设备互联模块，包括：
9、设备通信单元，用于在所述家居设备之间进行无线连接；
10、协议转换单元，用于将不同所述家居设备的通信协议转换为系统可识别的所述统一协议；
11、设备管理单元，用于管理所述家居设备，并监测所述家居设备的工作状态。
12、优选的，所述多模态交互控制模块，用于：以如下交互控制算法接收所述用户的语音指令、手势动作和触摸操作并转换为相应控制指令，根据所述控制指令对所述家居设备进行多模态交互控制：
13、通过麦克风采集所述用户的语音指令并转换为相应语音控制指令，根据所述语音控制指令完成所述家居设备的语音控制，包括如下操作：
14、将所述采集的语音指令分割为多个帧，提取每帧的特征，得到所有帧的特征序列，对所述特征序列和语音指令进行建模，得到所述特征序列和语音指令的对应关系，并根据状态转移概率、观测概率和初始状态概率确定隐藏状态序列，即所述语音控制指令；
15、所述状态转移概率的表达式为：
16、aij＝p(qt+1＝sj|qt＝si)
17、式中，aij表示从隐藏状态si转移到隐藏状态sj的状态转移概率；p(|)表示概率符号；qt+1表示时刻t+1的隐藏状态变量；qt表示时刻t的隐藏状态变量；sj、si表示隐藏状态；
18、所述观测概率的表达式为：
19、bj(k)＝p(ot＝vk|qt＝sj)
20、式中，bj(k)表示在隐藏状态sj下生成观测值vk的观测概率；p(|)表示概率符号；ot表示时刻t的观测变量；qt表示时刻t的隐藏状态变量；vk表示观测值；sj表示隐藏状态；
21、所述初始状态概率的表达式为：
22、πi＝p(q1＝si)
23、式中，πi表示初始时刻处于隐藏状态si的初始状态概率；p(|)表示概率符号；q1表示初始时刻的隐藏状态变量；si表示隐藏状态；
24、根据所述状态转移概率、观测概率和初始状态概率确定所述隐藏状态序列，即所述语音控制指令；
25、通过摄像头识别所述用户的手势动作并转换为相应动作控制指令，根据所述动作控制指令完成所述家居设备的动作控制，包括如下操作：
26、所述通过摄像头识别所述用户的手势动作生成输入图像，对所述输入图像进行特征提取，得到输出图像特征，所述输出图像特征的表达式为：
27、o(u,v)＝(i*k)(u,v)＝∑m∑ni(u+m)(v+n)k(m,n)
28、式中，o表示输出图像特征；u、v表示输出图像特征的坐标；i表示输入图像；k表示卷积核；m、n表示卷积核尺寸；
29、根据所述输出图像特征得到所述动作控制指令，并根据所述动作控制指令完成所述家居设备的动作控制；
30、通过如下定位公式处理所述用户在触摸界面的触摸操作，并对所述语音指令和手势动作进行相应识别处理：
31、
32、式中，l表示目标函数；q表示序列总长度；q表示序列中的当前位置索引；c表示上下位置窗口的大小；wq表示当前位置索引q的触摸点；wq+d表示当前位置索引q之后d个位置索引的触摸点；p(|)表示概率符号；p(wq+d|wq)表示给定当前位置索引q预测位置索引q+d的触摸点；σ表示求和符号；log表示对数符号；
33、通过接收所述用户的语音指令、手势动作和触摸操作并转换为相应控制指令，根据所述控制指令对所述家居设备进行多模态交互控制。
34、优选的，所述自动场景触发模块，包括：
35、设置单元，用于根据用户需求预设多个所述场景模式；
36、触发单元，用于当满足所述预设条件时，自动触发相应所述场景模式；
37、调整单元，用于在自动触发相应所述场景模式后，调整所述家居设备的工作状态。
38、优选的，所述预设条件包括：当前时间为预设触发时间、当前位置为预设触发位置以及所述家居设备的工作状态为预设触发状态。
39、优选的，所述安全保护模块，包括：
40、数据加密单元，用于对所述传输数据进行加密处理；
41、隐私保护单元，用于对所述用户数据进行匿名处理；
42、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述设备互联模块，包括：
3.根据权利要求1所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述多模态交互控制模块，用于：以如下交互控制算法接收所述用户的语音指令、手势动作和触摸操作并转换为相应控制指令，根据所述控制指令对所述家居设备进行多模态交互控制：
4.根据权利要求1所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述自动场景触发模块，包括：
5.根据权利要求4所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述预设条件包括：当前时间为预设触发时间、当前位置为预设触发位置以及所述家居设备的工作状态为预设触发状态。
6.根据权利要求1所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述安全保护模块，包括：
7.根据权利要求1所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述节能环保模块，包括：
8.一种智能家居自动化控制方法，应用于如权利要求1-7任意一项所述的一种智能家居自动化控制系统
...【技术特征摘要】
1.一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述设备互联模块，包括：
3.根据权利要求1所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述多模态交互控制模块，用于：以如下交互控制算法接收所述用户的语音指令、手势动作和触摸操作并转换为相应控制指令，根据所述控制指令对所述家居设备进行多模态交互控制：
4.根据权利要求1所述的一种智能家居自动化控制系统，其特征在于，所述自动场景触发模块，包括：
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