基于智能可穿戴设备行为感知的智能家庭能源管理方法

摘要

本发明公开一种基于智能可穿戴设备行为感知的智能家庭能源管理方法，包括S101)、可穿戴设备的传感器数据和外部环境数据采集；S102)、数据预处理；S103)传感器类型判断；S104)用户运动行为感知；S105)用户身体状态感知；S106)、用户生活环境需求估计；S107)、用户需求更新判断；S108)、事件驱动的电器设备控制策略优化；S109)、将智能家居控制模块的控制策略更新。本发明通过监测用户可穿戴设备上各类传感器，估计和更新用户对当前和未来生活环境的需求，从而制定智能家居各类电器设备的调度策略，并主动控制家用电器设备，满足用户对家居环境的舒适度要求，同时降低用电成本。

主权项

基于智能可穿戴设备行为感知的智能家庭能源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：S101)、可穿戴设备的传感器数据和外部环境数据采集：采集用户随身携带的智能穿戴设备中运动传感器、生物传感器和环境传感器的数据；同时采集用户当前所在地的天气、交通、电价信息；其中环境传感器采集数据和外部环境数据存储在环境数据库中，用于预测用户对所处环境期望的舒适目标；运动传感器和生物传感器采集的数据转入步骤S102)处理；S102)、可穿戴设备的传感器数据预处理：预处理对数据进行格式化，包括时间同步和数据来源分类，其中时间同步是指根据系统的本地时间，对不同可穿戴设备上获取的传感器数据进行时间同步处理；数据来源分类是根据数据来源的可穿戴设备、采集的传感器和数据结构属性，对数据进行分类和标识；S103)传感器类型判断：根据传感器数据的类型，对于运动传感器采集的数据，转入步骤S104)；对于生物传感器采集的数据，转入步骤S105)；S104)用户运动行为感知：用户运动行为包括行为情景和行为状态；行为情景指用户运动行为发生的环境；结合位置信息库，利用GPS获取的用户位置信息，根据位置信息库，实现对行为情景的估计；行为状态是指用户当前正在进行的运动行为的类型；通过分析加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器或电子罗盘传感器获取的数据，利用行为状态分类器，实现对行为状态的感知；S105)用户身体状态感知：根据生物传感器采集的用户当前心率、血压、体表温度、血糖数据，根据不同生物特征的组合，估计用户身体当前状态；S106)、用户生活环境需求估计：用户生活环境需求指用户对当前和未来所处环境中温度、湿度、照度、热水、饮食的期望，及对应的时间；根据步骤S104)和步骤S105)的感知结果以及步骤S101)中获取的环境数据，结合预先构建的用户运动行为‑用户身体状态‑外部环境与用户生活环境需求的对应表，估计用户生活环境需求，并根据用户后期用户的实际行为，采用反馈的形式动态更新需求对应表；S107)、用户需求更新判断：对比步骤S106)获得最新估计的用户生活环境需求，与上一次的估计结果进行对比，判断需求是否发生变化；如果未发生变化，转入步骤S101)继续采集数据；如果发生变化，转入步骤S108)；S108)、事件驱动的电器设备控制策略优化：采用事件驱动的在线优化方法，结合步骤S101)中采集的环境数据，在满足用户生活环境需求和电器设备的约束下，以节省整个家庭用电费用使其最小为目标，生成各种设备的联合运行控制策略；S109)、将智能家居控制模块的控制策略根据步骤S108)的结果进行更新，并转入步骤S101)继续监测用户的可穿戴设备传感器数据。