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一种基于物联网的智能家居能源管理方法

申请号 CN202410008292.7 申请日 2024-01-02 公开(公告)号 CN117910626A 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 无锡职业技术学院; 发明人 张智; 马忠亮; 包科;
摘要 本 发明 公开了一种基于 物联网 的智能家居 能源 管理方法。该基于物联网的智能家居能源管理方法,包括以下步骤:获取智能家居设备信息;处理智能家居设备信息;对智能家居优化调配。本发明通过将 指定 住户综合能源评定值与市场综合能源评定值进行对比和将指定住户的智能家居设备的能源消耗量、使用时间、工作效率、 可再生能源 适应信息、待机能耗信息分别与耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、可再生能源适应评定值和待机能耗评定值进行对比,达到了更全面地判断住户所用的智能家居设备耗能,解决了 现有技术 中存在对住户所用的智能家居设备耗能判断方法单一的问题。
权利要求

1.一种基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取智能家居设备信息:获取市场上各种智能家居设备类型的各个设备上传的智能家居设备信息以及指定住户全部智能家居上传的智能家居设备信息;
处理智能家居设备信息:对获取到的智能家居设备信息进行分析,得到市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值;
对智能家居优化调配:根据市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值的结果,对指定住户智能家居进行优化调配,若指定住户综合能源评定值大于市场综合能源评定值,则说明该住户所在的智能家居设备在能源审计方面出现异常,需要进行改进。
2.如权利要求1所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,所述市场综合能源评定值的具体分析方法为:
所述市场综合能源评定值包括耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值;
所述市场综合能源评定值的具体公式为:
式中,m表示智能家居设备的类型编号,m=1,2,3...n,n表示智能家居设备类型总数,εm表示第m种智能家居设备类型的市场综合能源评定值,ψm表示第m种智能家居设备类型的耗能稳定评定值,μm表示第m种智能家居设备类型的使用时间评定值,δm表示第m种智能家居设备类型的工作效率评定值,ηm表示第m种智能家居设备类型的可再生能源适应评定值,ωm表示第m种智能家居设备类型的待机能耗评定值,f1、f2、f3、f4和f5分别表示第m种智能家居设备类型的耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值对应的权重因子,π表示圆周率,θm表示第m种智能家居设备类型的市场综合能源评定值对应的修正因子,e表示自然常数。
3.如权利要求2所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,所述耗能稳定评定值的具体分析方法为:
从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日对应的能源消耗量,并提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备的最高能源消耗量和最低能源消耗量;
构建耗能稳定评定值分析公式,据其分析得出耗能稳定评定值;
所述耗能稳定评定值分析公式为:
式中,p表示智能家居设备类型对应的第p个设备,p=1,2,3...q,q表示智能家居设备类型对应的设备总数, ΔE高和ΔE低分别表示第m种智能家居设备类型
对应的各设备最高能源消耗量、第m种智能家居设备类型对应的第p个设备能源消耗量、第m种智能家居设备类型对应的各设备最低能源消耗量、设定的允许最高能源消耗量差和设定的允许最低能源消耗量差,a1和a2分别表示最高能源消耗量和最低能源消耗量对应的修正因子。
4.如权利要求3所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,所述使用时间评定值的具体分析方法为:
从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日对应的使用次数和每次使用对应的工作时间;
构建使用时间评定值分析公式,据其分析得出使用时间评定值;
所述使用时间评定值分析公式为:
式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备每日的使用次数,ζm表示第m种智能家居设备类型使用时间评定值对应的修正因子, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备在第 次使用对应的工作时间,
5.如权利要求4所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,所述工作效率评定值的具体分析方法为:
从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日的平均能源消耗量和各智能家居设备类型对应的各设备每日的平均有用输出功率以及工作时间;
构建工作效率评定值分析公式,据其分析得出工作效率评定值;
所述工作效率评定值分析公式为:
式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的所有设备的平均有用输出功率,φm表示第m种智能家居设备类型工作效率评定值对应的修正因子。
6.如权利要求2所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,所述可再生能源适应评定值的具体分析方法为:看各种智能家居设备类型对应的各个设备是否适应可再生能源,若是能适应,则根据其适应何种可再生能源,其中可再生能源包括:太阳能能、能和热能,计算出可再生能源适应评定值;
所述可再生能源适应评定值的具体公式为:
式中,p表示智能家居设备类型对应的第p个设备,p=1,2,3...q,q表示智能家居设备类型对应的设备总数, 和 分别表示第m种智能家居设备类型对应的第p
个设备适应的太阳能、风能、水能和地热能值, 和 分别表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备适应的太阳能、风能、水能和地热能权重因子,τm表示第m种智能家居设备类型的可再生能源适应评定值对应的修正因子。
7.如权利要求4所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,所述待机能耗评定值的具体分析方法为:
从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日的待机功耗;
构建待机能耗评定值分析公式,据其分析得出待机能耗评定值;
所述待机能耗评定值分析公式为:
式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备的待机功耗, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备允许的待机功耗差。
8.如权利要求1所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,所述指定住户综合能源评定值的具体分析方法为:
用指定用户各种类型的智能家居设备的能源消耗量、使用时间、工作效率、可再生能源适应信息和待机能耗信息在市场综合能源评定值的具体公式中替换耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值,得出的值即为指定住户综合能源评定值,其中指定用户智能家居设备类型要与市场综合能源评定值对应的智能家居设备类型一一对应。
9.如权利要求1所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,所述改进的方法包括:如果是该智能家居设备对应的能源消耗量大于耗能稳定评定值,则更换该智能家居设备为低耗能的设备,如果是该智能家居设备对应的使用时间大于使用时间评定值,则减少该设备的使用时间,如果是该智能家居设备对应的使用时间小于使用时间评定值,则将相关信息提交给住户让其自主判断是否增加该设备的使用时间来提高智能家居设备的使用效果,如果是该智能家居设备对应的工作效率小于工作效率评定值,则更换该智能家居设备为高功效的智能家居设备,如果是该智能家居设备对应的可再生能源适应情况小于可再生能源适应评定值,则更换成能更好适应可再生能源的智能家居设备,如果是该智能家居设备对应的待机能耗值大于待机能耗评定值,则更换成待机能耗值小的智能家居设备。
10.如权利要求1所述基于物联网的智能家居能源管理方法,其特征在于,还包括:判断是否有人在家,若判断没人在家,则通知住户正在运行的智能家居设备,在得到住户的允许后,自动关闭运行,若判断有人在家,则智能家居设备正常工作,通过机器学习,学习住户的生活方式和智能家居设备的使用习惯,给住户提供个性化的节能建议,在智能家居设备负荷较轻的时候,发送信息给住户,建议其先进行一些更为耗能的智能家居设备的使用。

说明书全文

一种基于物联网的智能家居能源管理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及智能家居优化控制领域,尤其涉及一种基于物联网的智能家居能源管理方法。

背景技术

[0002] 随着科学技术的不断提高,物联网在越来越多的领域得到了应用,生活中对各种智能家居设备的使用也越来越普及,但是在智能家居设备的使用过程中存在着许多的能源浪费现象,因此判断智能家居设备是否节能以及如果智能家居设备不节能怎么使其节能很有必要。
[0003] 现有的基于物联网的智能家居能源管理方法大多通过判断智能家居所在的区域是否有人,如果监测到有人,则智能家居正常使用,如果监测到无人,则智能家居自动进行低耗能模式。
[0004] 例如公开号为:CN108107741A公开的一种智能家居系统能源管理方法及装置,包括:监测所述智能家居系统所管理的预设区域内是否存在人体;判断若存在,则控制所述预设区域内的指定用电设备在正常功耗模式工作;判断若不存在,则控制所述预设区域内的指定用电设备在节能模式工作。由于该方法及装置可以在智能家居系统所管理的预设区域存在人体时,自动控制该区域内的指定用电设备在正常功耗模式工作,在所述预设区域内不存在人体时,自动控制该区域内的指定用电设备在节能模式工作。
[0005] 例如公开号为:CN105068513B公开的一种基于社交网络行为感知的智能家庭能源管理方法,包括:S101)、用户网络社交数据和外部环境数据采集;S102)、用户网络社交行为感知;S103)、用户环境需求估计;S104)、用户需求更新判断;S105)、事件驱动的电器设备控制策略优化;S106)、将智能家居控制模的控制策略根据步骤S105)的结果进行更新,并转入步骤S101)继续监测用户网络社交数据。
[0006] 但本申请在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:
[0007] 现有技术中,对于智能家居设备的能源管理方法只是根据着从住户出发来解决节能问题,忽略从智能家居设备本身出发进行节能,即使少部分也有根据智能家居与市场上相同类型的智能家居设备进行比较,比如住户的某种智能家居设备每天要使用五分钟,而市场上相同类型的智能家居设备只要用三分钟就完成相同任务,则说明住户的这种智能家居设备在节能方面能够改进,但这不仅只是粗略比较而且也只是判断智能家居设备是否节能的某一个评价标准,并没有将市场上相同类型的智能家居设备以数据分析的形式精确表示出来,综上所述,现有技术中存在对住户所用的智能家居设备耗能判断方法单一的问题。

发明内容

[0008] 本申请实施例通过提供一种基于物联网的智能家居能源管理方法,解决了现有技术中对住户所用的智能家居设备耗能判断方法单一的问题,实现了更全面地判断住户所用的智能家居设备耗能。
[0009] 本申请实施例提供了一种基于物联网的智能家居能源管理方法,包括以下步骤,获取智能家居设备信息:获取市场上各种智能家居设备类型的各个设备上传的智能家居设备信息以及指定住户全部智能家居上传的智能家居设备信息;处理智能家居设备信息:对获取到的智能家居设备信息进行分析,得到市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值;对智能家居优化调配:根据市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值的结果,对指定住户智能家居进行优化调配,若指定住户综合能源评定值大于市场综合能源评定值,则说明该住户所在的智能家居设备在能源审计方面出现异常,需要进行改进。
[0010] 进一步的,所述市场综合能源评定值的具体分析方法为:所述市场综合能源评定值包括耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值,所述市场综合能源评定值的具体公式为:式中,m表示智能家居设备的类型编号,m=1,2,3...n,n表示智能家居设备类型总数,εm表示第m种智能家居设备类型的市场综合能源评定值,ψm表示第m种智能家居设备类型的耗能稳定评定值,μm表示第m种智能家居设备类型的使用时间评定值,δm表示第m种智能家居设备类型的工作效率评定值,ηm表示第m种智能家居设备类型的可再生能源适应评定值,ωm表示第m种智能家居设备类型的待机能耗评定值,f1、f2、f3、f4和f5分别表示第m种智能家居设备类型的耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值对应的权重因子,π表示圆周率,θm表示第m种智能家居设备类型的市场综合能源评定值对应的修正因子,e表示自然常数。
[0011] 进一步的,所述耗能稳定评定值的具体分析方法为:从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日对应的能源消耗量,并提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备的最高能源消耗量和最低能源消耗量,构建耗能稳定评定值分析公式,据其分析得出耗能稳定评定值,所述耗能稳定评定值分析公式为:式中,p表示智能家居设备类型对应的第p个设备,p=1,2,3...q,q表示智能家居设备类型对应的设备总数, ΔE高和ΔE低分别表示第m种智能家居设备类型对应
的各设备最高能源消耗量、第m种智能家居设备类型对应的第p个设备能源消耗量、第m种智能家居设备类型对应的各设备最低能源消耗量、设定的允许最高能源消耗量差和设定的允许最低能源消耗量差,a1和a2分别表示最高能源消耗量和最低能源消耗量对应的修正因子。
[0012] 进一步的,所述使用时间评定值的具体分析方法为:从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日对应的使用次数和每次使用对应的工作时间,构建使用时间评定值分析公式,据其分析得出使用时间评定值,所述使用时间评定值分析公式为:式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备每日的使用次数,ζm表示第m种智能家居设备类型使用时间评定值对应的修正因子, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备在第 次使用对应的工作时间,
[0013] 进一步的,所述工作效率评定值的具体分析方法为:从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日的平均能源消耗量和各智能家居设备类型对应的各设备每日的平均有用输出功率以及工作时间,构建工作效率评定值分析公式,据其分析得出工作效率评定值,所述工作效率评定值分析公式为:式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的所有设备的平均有用输出功率,φm表示第m种智能家居设备类型工作效率评定值对应的修正因子。
[0014] 进一步的,所述可再生能源适应评定值的具体分析方法为:看各种智能家居设备类型对应的各个设备是否适应可再生能源,若是能适应,则根据其适应何种可再生能源,其中可再生能源包括:太阳能能、能和热能,计算出可再生能源适应评定值,所述可再生能源适应评定值的具体公式为:式中,p表示智能家居设备类型对应的第p个设备,p=1,2,3...q,q表示智能家居设备类型对应的设备总数, 和 分别表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设
备适应的太阳能、风能、水能和地热能值, 和 分别表示第m种智能家居
设备类型对应的第p个设备适应的太阳能、风能、水能和地热能权重因子,τm表示第m种智能家居设备类型的可再生能源适应评定值对应的修正因子。
[0015] 进一步的,所述待机能耗评定值的具体分析方法为:从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日的待机功耗,构建待机能耗评定值分析公式,据其分析得出待机能耗评定值,所述待机能耗评定值分析公式为:式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备的待机功耗, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备允许的待机功耗差。
[0016] 进一步的,所述指定住户综合能源评定值的具体分析方法为:用指定用户各种类型的智能家居设备的能源消耗量、使用时间、工作效率、可再生能源适应信息和待机能耗信息在市场综合能源评定值的具体公式中替换耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值,得出的值即为指定住户综合能源评定值,其中指定用户智能家居设备类型要与市场综合能源评定值对应的智能家居设备类型一一对应。
[0017] 进一步的,所述改进的方法包括:如果是该智能家居设备对应的能源消耗量大于耗能稳定评定值,则更换该智能家居设备为低耗能的设备,如果是该智能家居设备对应的使用时间大于使用时间评定值,则减少该设备的使用时间,如果是该智能家居设备对应的使用时间小于使用时间评定值,则将相关信息提交给住户让其自主判断是否增加该设备的使用时间来提高智能家居设备的使用效果,如果是该智能家居设备对应的工作效率小于工作效率评定值,则更换该智能家居设备为高功效的智能家居设备,如果是该智能家居设备对应的可再生能源适应情况小于可再生能源适应评定值,则更换成能更好适应可再生能源的智能家居设备,如果是该智能家居设备对应的待机能耗值大于待机能耗评定值,则更换成待机能耗值小的智能家居设备。
[0018] 进一步的,所述基于物联网的智能家居能源管理方法还包括判断是否有人在家,若判断没人在家,则通知住户正在运行的智能家居设备,在得到住户的允许后,自动关闭运行,若判断有人在家,则智能家居设备正常工作,通过机器学习,学习住户的生活方式和智能家居设备的使用习惯,给住户提供个性化的节能建议,在智能家居设备负荷较轻的时候,发送信息给住户,建议其先进行一些更为耗能的智能家居设备的使用。
[0019] 本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
[0020] 1、通过对各种不同设备类型智能家居的指定住户综合能源评定值与市场综合能源评定值进行对比和将指定住户的智能家居设备的能源消耗量、使用时间、工作效率、可再生能源适应信息、待机能耗信息分别与耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、可再生能源适应评定值和待机能耗评定值进行对比,从而实现将住户所在的智能家居设备与市场上所有同种设备类型的智能家居在耗能方面的比较和将评价智能家居设备耗能的评价因素进行数据分析,进而实现更全面地判断住户所用的智能家居设备耗能,有效解决了现有技术中对住户所用的智能家居设备耗能判断方法单一的问题。
[0021] 2、通过判断是否有人在家和通过机器学习,从而把智能家居设备的能源消耗最大化用在通过智能家居设备帮助住户解决任务,进而能够从住户方面减少智能家居设备能源浪费现象。
[0022] 3、通过对住户所在的在能源审计方面出现异常的智能家居设备提出改进意见,从而实现及时通知住户将原本不节能智能家居替换成节能智能家居,进而能够从智能家居设备方面减少智能家居的能源浪费。附图说明
[0023] 图1为本申请实施例提供的基于物联网的智能家居能源管理方法结构示意图。

具体实施方式

[0024] 本申请实施例通过提供一种基于物联网的智能家居能源管理方法,解决了现有技术中对住户所用的智能家居设备耗能判断方法单一的问题,通过对各种不同设备类型智能家居的指定住户综合能源评定值与市场综合能源评定值进行对比和将指定住户的智能家居设备的能源消耗量、使用时间、工作效率、可再生能源适应信息、待机能耗信息分别与耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、可再生能源适应评定值和待机能耗评定值进行对比,实现将住户所在的智能家居设备与市场上所有同种设备类型的智能家居在耗能方面的比较和将评价智能家居设备耗能的评价因素进行数据分析,进而实现更全面地判断住户所用的智能家居设备耗能,有效解决了现有技术中对住户所用的智能家居设备耗能判断方法单一的问题。
[0025] 本申请实施例中的技术方案为解决上述,住户所用的智能家居设备耗能判断方法单一的问题,总体思路如下:
[0026] 通过获取市场上各种智能家居设备类型的各个设备上传的智能家居设备信息以及指定住户全部智能家居上传的智能家居设备信息,对获取到的智能家居设备信息进行分析,得到市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值,根据市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值的结果,对指定住户智能家居进行优化调配,若指定住户综合能源评定值大于市场综合能源评定值,则说明该住户所在的智能家居设备在能源审计方面出现异常,需要进行改进,达到了更全面地判断住户所用的智能家居设备耗能。
[0027] 为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0028] 如图1所示,为本申请实施例提供的基于物联网的智能家居能源管理方法流程图,该方法包括以下步骤,获取智能家居设备信息:获取市场上各种智能家居设备类型的各个设备上传的智能家居设备信息以及指定住户全部智能家居上传的智能家居设备信息;处理智能家居设备信息:对获取到的智能家居设备信息进行分析,得到市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值;对智能家居优化调配:根据市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值的结果,对指定住户智能家居进行优化调配,若指定住户综合能源评定值大于市场综合能源评定值,则说明该住户所在的智能家居设备在能源审计方面出现异常,需要进行改进。
[0029] 在本实施例中,智能家居设备通过外部设备使得家居设备能通过无线网络连接到互联网,其中,无线网络包括Wi‑Fi、蓝牙、Zigbee等,外部设备是一种与市场上智能家居设备无缝集成的设备,能够连接市场上不同种类的智能家居设备对它们进行数据的采集,即使在停电的情况下也能依靠内置的电池运行一段时间,数据采集之后将数据传输到端,云端负责接收、存储和处理来自家居设备的数据,其中云端对数据的处理是通过对数据的计算得出市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值,然后设置一个触发条件,根据得出的市场综合能源评定值和指定住户综合能源评定值两者之间大小比较,当指定住户综合能源评定值大于市场综合能源评定值则进行触发,触发结果住户能够通过智能手机或其他用户界面来查看到。
[0030] 进一步的,市场综合能源评定值的具体分析方法为:市场综合能源评定值包括耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值,市场综合能源评定值的具体公式为:式中,m表示智能家居设备的类型编号,m=1,2,3...n,n表示智能家居设备类型总数,εm表示第m种智能家居设备类型的市场综合能源评定值,ψm表示第m种智能家居设备类型的耗能稳定评定值,μm表示第m种智能家居设备类型的使用时间评定值,δm表示第m种智能家居设备类型的工作效率评定值,ηm表示第m种智能家居设备类型的可再生能源适应评定值,ωm表示第m种智能家居设备类型的待机能耗评定值,f1、f2、f3、f4和f5分别表示第m种智能家居设备类型的耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值对应的权重因子,π表示圆周率,θm表示第m种智能家居设备类型的市场综合能源评定值对应的修正因子,e表示自然常数。
[0031] 在本实施例中,每一种不同类型的智能家居设备中,市场综合能源评定值中的耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值,市场综合能源评定值对应的权重因子都不相同,它根据着具体的智能家居设备而定。
[0032] 进一步的,耗能稳定评定值的具体分析方法为:从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日对应的能源消耗量,并提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备的最高能源消耗量和最低能源消耗量,构建耗能稳定评定值分析公式,据其分析得出耗能稳定评定值,耗能稳定评定值分析公式为:式中,p表示智能家居设备类型对应的第p个设备,p=1,2,3...q,q表示智能家居设备类型对应的设备总数, ΔE高和ΔE低分别表示第m种智能家居设备类型对应
的各设备最高能源消耗量、第m种智能家居设备类型对应的第p个设备能源消耗量、第m种智能家居设备类型对应的各设备最低能源消耗量、设定的允许最高能源消耗量差和设定的允许最低能源消耗量差,a1和a2分别表示最高能源消耗量和最低能源消耗量对应的修正因子。
[0033] 在本实施例中,处理各种智能家居设备类型对应的各个设备每日对应的能源消耗量时,如果一个数据与其它数据有很大的差别,则对数据进行过滤,去除异常值,根据智能家居耗能稳定情况作为评定智能家居设备是否节能的一个标准,如果指定住户智能家居设备能源消耗量大于耗能稳定评定值,则说明该指定住户的智能家居设备在通过更换成低能耗的设备节能方面可以进行改进。
[0034] 进一步的,使用时间评定值的具体分析方法为:从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日对应的使用次数和每次使用对应的工作时间,构建使用时间评定值分析公式,据其分析得出使用时间评定值,使用时间评定值分析公式为:式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备每日的使用次数,ζm表示第m种智能家居设备类型使用时间评定值对应的修正因子, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备在第 次使用对应的工作时间,
[0035] 在本实施例中,根据智能家居使用时间作为评定智能家居设备是否节能的一个标准,如果指定住户智能家居设备使用时间大于使用时间评定值,则说明该指定住户的智能家居设备在通过改变使用时间节能方面可以进行改进。
[0036] 进一步的,工作效率评定值的具体分析方法为:从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日的平均能源消耗量和各智能家居设备类型对应的各设备每日的平均有用输出功率以及工作时间,构建工作效率评定值分析公式,据其分析得出工作效率评定值,工作效率评定值分析公式为:式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的所有设备的平均有用输出功率,φm表示第m种智能家居设备类型工作效率评定值对应的修正因子。
[0037] 在本实施例中,根据智能家居工作效率作为评定智能家居设备是否节能的一个标准,如果指定住户智能家居设备工作效率小于工作效率评定值,则说明该指定住户的智能家居设备在提高工作效率节能方面可以进行改进。
[0038] 进一步的,可再生能源适应评定值的具体分析方法为:看各种智能家居设备类型对应的各个设备是否适应可再生能源,若是能适应,则根据其适应何种可再生能源,其中可再生能源包括:太阳能、风能、水能和地热能,计算出可再生能源适应评定值,可再生能源适应评定值的具体公式为:式中,p表示智能家居设备类型对应的第p个设备,p=1,2,3...q,q表示智能家居设备类型对应的设备总数, 和 分别表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设
备适应的太阳能、风能、水能和地热能值, 和 分别表示第m种智能家居
设备类型对应的第p个设备适应的太阳能、风能、水能和地热能权重因子,τm表示第m种智能家居设备类型的可再生能源适应评定值对应的修正因子。
[0039] 在本实施例中,根据智能家居可再生能源适应信息作为评定智能家居设备是否节能的一个标准,如果指定住户可再生能源适应信息小于智能家居设备可再生能源适应评定值,则说明该指定住户的智能家居设备在更换成能更好适应可再生能源节能方面可以进行改进,如果智能家居适应太阳能,安装太阳能电板在屋顶或者阳光充足的地方,如果智能家居适应风能,将小型涡轮电机安装在庭院或屋顶上,如果在靠近水源的家庭,通过小型水力发电机来利用流水产生动能,如果智能家居适应热能,通过地源系统来进行利用。
[0040] 进一步的,待机能耗评定值的具体分析方法为:从智能家居设备信息中提取出各种智能家居设备类型对应的各个设备每日的待机功耗,构建待机能耗评定值分析公式,据其分析得出待机能耗评定值,待机能耗评定值分析公式为:式中, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备的待机功耗, 表示第m种智能家居设备类型对应的第p个设备允许的待机功耗差。
[0041] 在本实施例中,根据智能家居待机能耗信息作为评定智能家居设备是否节能的一个标准,如果指定住户待机能耗信息大于智能家居设备待机能耗评定值,则说明该指定住户的智能家居设备在更换成待机能耗值小的智能家居设备节能方面可以进行改进。
[0042] 进一步的,指定住户综合能源评定值的具体分析方法为:用指定用户各种类型的智能家居设备的能源消耗量、使用时间、工作效率、可再生能源适应信息和待机能耗信息在市场综合能源评定值的具体公式中替换耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、待机能耗评定值和可再生能源适应评定值,得出的值即为指定住户综合能源评定值,其中指定用户智能家居设备类型要与市场综合能源评定值对应的智能家居设备类型一一对应。
[0043] 进一步的,改进的方法包括:如果是该智能家居设备对应的能源消耗量大于耗能稳定评定值,则更换该智能家居设备为低耗能的设备,如果是该智能家居设备对应的使用时间大于使用时间评定值,则减少该设备的使用时间,如果是该智能家居设备对应的使用时间小于使用时间评定值,则将相关信息提交给住户让其自主判断是否增加该设备的使用时间来提高智能家居设备的使用效果,如果是该智能家居设备对应的工作效率小于工作效率评定值,则更换该智能家居设备为高功效的智能家居设备,如果是该智能家居设备对应的可再生能源适应情况小于可再生能源适应评定值,则更换成能更好适应可再生能源的智能家居设备,如果是该智能家居设备对应的待机能耗值大于待机能耗评定值,则更换成待机能耗值小的智能家居设备。
[0044] 在本实施例中,更换该智能家居设备为低耗能的设备,可以通过检索云端接收到的这种智能家居设备类型对应的各个设备中能源消耗量最小数据,其所对应的设备即为低耗能的设备,同理可得更好适应可再生能源的智能家居设备和待机能耗值小的智能家居设备。
[0045] 进一步的,基于物联网的智能家居能源管理方法还包括:判断是否有人在家,若判断没人在家,则通知住户正在运行的智能家居设备,在得到住户的允许后,自动关闭运行,若判断有人在家,则智能家居设备正常工作,通过机器学习,学习住户的生活方式和智能家居设备的使用习惯,给住户提供个性化的节能建议,在智能家居设备负荷较轻的时候,发送信息给住户,建议其先进行一些更为耗能的智能家居设备的使用。
[0046] 在本实施例中,通过机器学习,学习住户的生活方式和对智能家居设备的使用习惯,来给住户提供个性化的节约能源建议,可以先采集到智能家居设备上的各种信息,设备日志以及记录住户生活方式的数据,然后进行数据的预处理,处理异常值和缺失值,将各种信息按照时间进行对齐,建立时间序列,对数据进行标准化和归一化,提取出数据中有特殊意义的数据,比如平均值、最高值、最低值,根据任务的性质建立机器学习模型,常见的模型包括时间顺序模型、自回归模型和聚类模型等,经过不断地迭代对模型进行调整看,最后在通过机器学习学习住户的生活方式和对智能家居设备的使用习惯的时候,一定要注意隐私保护,避免住户的个人信息被不法分子利用。
[0047] 上述本申请实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:相对于公开号为:CN108107741A公开的一种智能家居系统能源管理方法及装置,本申请实施例通过各种不同设备类型智能家居的指定住户综合能源评定值与市场综合能源评定值进行对比进行和将指定住户的智能家居设备的能源消耗量、使用时间、工作效率、可再生能源适应信息、待机能耗信息分别与耗能稳定评定值、使用时间评定值、工作效率评定值、可再生能源适应评定值和待机能耗评定值进行对比,从而实现将住户所在的智能家居设备与市场上所有同种设备类型的智能家居在耗能方面的比较和将评价智能家居设备耗能的评价因素进行数据分析,进而更全面地判断住户所用的智能家居设备耗能;相对于公开号为:CN105068513B公开的一种基于社交网络行为感知的智能家庭能源管理方法,本申请实施例通过判断是否有人在家和通过机器学习,从而把智能家居设备的能源消耗最大化用在通过智能家居设备帮助住户解决任务,进而能够从住户方面减少智能家居设备能源浪费现象。
[0048] 本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0049] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、智能家居设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理智能家居设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理智能家居设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0050] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理智能家居设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0051] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理智能家居设备上,使得在计算机或其他可编程智能家居设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程智能家居设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0052] 尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0053] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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