CN118707863B - 一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家居技术领域，公开了一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统及其方法，该系统包括数据采集层，通过智能传感器采集室内实时温度、湿度和光照数据；数据处理层，被配置为根据所述实时数据判断是否调整室内环境的控制参数，并存储所述实时数据、预设目标参数、控制参数；设备控制层：参数调整层，存储有历史环境数据，结合数据处理层存储的实时数据生成用户环境偏好；设备控制层接收数据处理层和参数调整层的室内环境监测数据、分析结果和目标调整参数。本发明不仅实现了对室内环境的精准调控，还通过用户交互模块、参数调整层等多项创新功能，提升了用户体验和系统智能化水平。

Description

一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及环境控制技术领域，具体而言，涉及一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统及其方法。

背景技术

室内环境控制一直是家居和办公场所中关注的重点。随着人们生活水平的提高和科技的进步，人们对室内环境的舒适度、健康度和智能化程度有了更高的要求。然而，传统的室内环境控制系统大多依赖于有线连接和本地控制，无法满足远程控制和智能调节的需求。

因此，亟需一种新型的室内环境控制系统，充分利用互联网的优势，实现远程监控、智能调节和高效节能。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统及其方法，旨在提供更加智能、便捷且个性化的室内环境管理体验。

本发明提出了一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统，包括：

数据采集层，用于通过智能传感器采集室内环境的实时数据，所述实时数据包括实时温度、实时湿度和实时光照；

数据处理层，被配置为根据所述实时数据判断是否调整室内环境的控制参数，并存储所述实时数据、预设目标参数、控制参数；同时，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数；其中，所述预设目标参数包括目标温度、目标湿度和目标光照；所述控制参数包括温度控制参数、湿度控制参数和光照控制参数；

参数调整层，存储有历史环境数据，结合数据处理层存储的实时数据生成用户环境偏好；同时，根据所述用户环境偏好确定目标调整参数；

设备控制层，用于与用户的手持终端相连，设备控制层接收数据处理层和参数调整层的室内环境监测数据、分析结果和目标调整参数，将室内环境监测数据、分析结果和目标调整参数展示于用户的手持终端，同时根据目标调整参数，设备控制层对室内设备进行控制，以此调节室内环境。

优选的，所述数据处理层被配置为根据所述实时数据判断是否调整室内环境的控制参数，包括：

所述数据处理层接收所述实时数据后，对接收到的实时数据进行预处理，剔除异常数据和噪声；

将预处理后的数据与预设环境参数范围进行比较；

当预处理后的数据低于预设环境参数范围中的最低温度阈值或高于预设环境参数范围中的最高温度阈值时，则判断需要调整室内环境的控制参数。

优选的，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

所述室内环境控制系统包括n个温度传感器，分别测得的温度为 T1,T2,…,Tn；所述数据采集层通过互联网获取外部温度，记为Tou；目标温度记为 Ttar；温度调控设备的工作参数记为P；根据以下计算式，计算温度调控设备的工作参数P：

；

；

其中，Tave为房间内若干点的平均温度；α和β为权重系数，且α+β=1；Kt为温度调节的比例系数。

优选的，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

所述室内环境控制系统包括n个湿度传感器，分别测得的湿度为 H1,H2,…,Hn；所述数据采集层通过互联网获取外部湿度，记为Hout；目标湿度记为 Htar；湿度调控设备的工作参数为Q；

根据以下计算式，计算湿度调控设备的工作参数为Q：

；

；

；

；

其中，Tave为房间内若干点的平均温度；Χ和δ为权重系数，且Χ+δ=1；KH为湿度调节的比例系数。

优选的，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

控制参数中，光照调节包括黄光和白光，所述数据处理层通过调节黄光和白光的比例实现室内光照稳定；

通过光照传感器测得当前光照强度和目标光照强度，分别记为Lcur和Ltar；黄光和白光的目标比例分别为 α和β，其中α+β=1；黄光和白光的亮度参数分别记为By和Bw；

根据以下计算式，计算黄光和白光的亮度参数By和Bw：

；

；

；

其中，Ky和Kw分别为黄光和白光的比例系数，Ky反映调节速度，Kw反映灵敏度；θ和Κ分别为黄光和白光的目标比例，且θ+Κ=1。

优选的，用于调控室内环境互联网智能家居控制系统还包括用户交互模块；

所述用户交互模块用于用户通过互联网访问室内环境控制系统并对预设目标参数进行调整；

所述用户交互模块设置有安全验证机制；其中，所述安全验证机制包括用户身份验证、访问权限管理、访问时间限制、操作日志记录和数据加密传输。

优选的，所述用户身份验证包括用户账号-密码验证和生物特征识别；

所述访问权限管理包括角色权限设定，根据用户角色设定操作权限；所述用户角色包括系统管理员、家庭成员和访客；

所述访问时间限制用于设定允许或禁止用户访问系统的限制条件；

所述操作日志记录用于记录用户的登录、操作和退出时间；

所述数据加密传输通过安全套接字层对用户与系统之间的通信数据进行加密。

优选的，所述数据处理层采用分布式存储架构，将实时数据、历史环境数据和控制参数分散存储在若干个物理节点上；同时，所述数据处理层被配置有数据清洗和预处理功能，用于自动识别和剔除异常数据。

优选的，所述参数调整层根据存储的存储实时数据、历史环境数据和控制参数生成用户环境偏好，包括：

所述参数调整层被配置为根据用户在不同时间段内对预设目标参数的调整行为，以及用户交互模块记录的用户操作日志，分析并获取用户的日常习惯和环境偏好；

所述参数调整层还被配置为通过分析历史数据，预测未来单位时间内的环境变化趋势，并调整预设目标参数。

本发明还提出了一种用于调控室内环境的智能家居控制方法，通过上述的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统实现，包括：

通过智能传感器采集室内环境的实时数据，所述实时数据包括实时温度、实时湿度和实时光照；

将采集到的实时数据传输至设备控制层；

将实时数据、预设目标参数、控制参数和历史环境数据存储在数据处理层中；

设备控制层接收实时数据，并判断是否需要调整室内环境的控制参数；

当判断需要调整室内环境的控制参数时，数据处理层根据预设目标参数和实时数据调整室内环境的控制参数。所述预设目标参数包括目标温度、目标湿度和目标光照；所述控制参数包括温度控制参数、湿度控制参数和光照控制参数；

将调整后的控制参数发送至相应的环境控制设备，以实现对室内环境的调节；

参数调整层根据存储的实时数据、历史环境数据和控制参数，生成用户环境偏好；根据生成的用户环境偏好，调整目标参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统和方法，不仅实现了对室内环境的精准调控，还通过用户交互模块、参数调整层等多项创新功能，提升了用户体验和系统智能化水平。具体来说，本发明具备以下显著优势：

首先，本发明通过湿度传感器、光照传感器等智能设备，实时采集室内环境的各项数据，并通过设备控制层、数据处理层等核心组件，实现对室内环境的全方位监测与调控。这种基于实时数据的调控方式，相较于传统的人工调节或定时调节，更加精准高效，能够满足用户对于舒适室内环境的个性化需求。

其次，本发明引入用户交互模块，使得用户能够通过互联网远程访问室内环境控制系统，对预设目标参数进行调整。同时，用户交互模块还设置了安全验证机制，包括用户身份验证、访问权限管理、访问时间限制、操作日志记录和数据加密传输等，有效保障了系统的安全性和用户隐私。

此外，本发明还配备了参数调整层，能够根据用户在日常使用中对预设目标参数的调整行为以及用户操作日志，分析并获取用户的日常习惯和环境偏好。同时，该模块还能通过分析历史数据，预测未来单位时间内的环境变化趋势，并自动调整预设目标参数，从而实现室内环境的智能化调节。

最后，本发明采用分布式存储架构和数据清洗、预处理功能，有效提升了数据存储与处理的效率和准确性。同时，系统还具备可扩展性和可定制性，能够根据不同用户的需求和场景进行灵活配置和升级。

综上所述，本发明提出的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统和方法，不仅具备精准高效的室内环境调控能力，还通过用户交互、自适应学习等多项创新功能，实现了室内环境的智能化管理和个性化服务。这将为用户带来更加舒适、便捷、安全的居住体验，并推动室内环境控制技术的不断发展和进步。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为用于调控室内环境互联网智能家居控制系统的功能结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，本实施例提供了一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统，包括：

数据采集层，用于通过智能传感器采集室内环境的实时数据，所述实时数据包括实时温度、实时湿度和实时光照；

数据处理层，被配置为根据所述实时数据判断是否调整室内环境的控制参数，并存储所述实时数据、预设目标参数、控制参数；同时，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数；其中，所述预设目标参数包括目标温度、目标湿度和目标光照；所述控制参数包括温度控制参数、湿度控制参数和光照控制参数；

参数调整层，存储有历史环境数据，结合数据处理层存储的实时数据生成用户环境偏好；同时，根据所述用户环境偏好确定目标调整参数；

设备控制层，用于与用户的手持终端相连，设备控制层接收数据处理层和参数调整层的室内环境监测数据、分析结果和目标调整参数，将室内环境监测数据、分析结果和目标调整参数展示于用户的手持终端，同时根据目标调整参数，设备控制层对室内设备进行控制，以此调节室内环境。

可以理解的是，本实施例提出了一种先进的智能家居控制系统，旨在有效调控和优化室内环境，以提升居住者的舒适度和便利性。该系统主要包含以下几个关键层次：

首先，数据采集层扮演着至关重要的角色。它通过一系列智能传感器，实时监测和采集室内环境的各种关键数据。这些数据涵盖了温度、湿度和光照等多个方面，确保了对室内环境的全面了解。通过这些传感器，系统能够获取到精确的实时温度、实时湿度和实时光照数据，为后续的数据处理和分析提供了坚实的基础。

接下来，数据处理层是系统的核心部分之一。它负责接收来自数据采集层的实时数据，并根据这些数据来判断是否需要对室内环境的控制参数进行调整。为了实现这一目标，数据处理层内置了存储模块，用于保存实时数据、预设的目标参数以及当前的控制参数。这些预设的目标参数包括目标温度、目标湿度和目标光照，而控制参数则包括温度控制参数、湿度控制参数和光照控制参数。当数据处理层判断需要调整室内环境时，它会依据预设的目标参数和实时数据，智能地调整控制参数，以达到优化室内环境的目的。

参数调整层则进一步增强了系统的智能化水平。它不仅存储了历史环境数据，还能够结合数据处理层提供的实时数据，生成用户的个性化环境偏好。通过分析这些数据，参数调整层能够确定最佳的目标调整参数，以满足用户的特定需求和偏好。这一层次的加入，使得系统能够更加精准地适应不同用户的独特需求，从而提供更加个性化的服务。

最后，设备控制层是系统与用户交互的直接界面。它通过与用户的手持终端设备相连，实现了数据和控制参数的双向传输。设备控制层负责将室内环境监测数据、分析结果和目标调整参数展示在用户的手持终端上，使用户能够实时了解室内环境状况，并根据这些信息做出相应的调整。更为重要的是，设备控制层根据目标调整参数，对室内各种设备进行精确控制，从而实现对室内环境的有效调节。无论是调节空调温度、加湿器湿度，还是调整室内照明亮度，设备控制层都能够根据用户的设定和系统的分析结果，自动执行相应的控制参数，确保室内环境始终保持在最佳状态。

综上所述，本实施例的智能家居控制系统通过多层次的数据采集、处理、参数调整和设备控制，实现了对室内环境的全面监控和智能调节，为用户创造了一个舒适、健康且节能的居住环境。

在本申请的其中一些实施例中，所述数据处理层被配置为根据所述实时数据判断是否调整室内环境的控制参数，包括：

所述数据处理层接收所述实时数据后，对接收到的实时数据进行预处理，剔除异常数据和噪声；

将预处理后的数据与预设环境参数范围进行比较；

当预处理后的数据低于预设环境参数范围中的最低温度阈值或高于预设环境参数范围中的最高温度阈值时，则判断需要调整室内环境的控制参数。

可以理解的是，本实施例的数据处理层的功能被进一步细化和扩展。该模块的核心职责是负责对实时收集到的数据进行仔细的分析和评估，以决定是否有必要对室内环境的控制参数进行调整。这一过程涉及多个步骤，首先，数据处理层会对接收到的实时数据执行预处理操作，这一步骤至关重要，因为它涉及到对数据质量的严格把控。预处理包括但不限于数据清洗，即剔除那些可能由于各种原因而产生的异常数据和噪声，确保后续分析的准确性和有效性。

接下来，经过精心筛选和清洗的数据会被导入到一个比较环节，此环节中，这些数据会被与预先设定的环境参数范围进行细致的对比。这是一个关键的步骤，因为它直接关系到室内环境是否需要调整控制参数。在比较过程中，系统会严密监视各项环境参数是否超出了设定的安全范围。具体来说，系统会检查预处理后的数据是否达到了预设环境参数范围中的最低温度阈值，或者是否超过了预设环境参数范围中的最高温度阈值。

一旦检测到这些数据点超出了既定的阈值范围，系统将立即做出响应，判断出此时需要对室内环境的控制参数进行调整，以确保室内环境能够维持在一个舒适和健康的水平。这样的实时监控和自动调整能力，极大地提高了室内环境控制的效率和质量，也确保了用户能够享受到一个稳定和宜人的室内环境。

在本申请的其中一些实施例中，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

所述室内环境控制系统包括n个温度传感器，分别测得的温度为T1,T2,…,Tn；所述数据采集层通过互联网获取外部温度，记为Tou；目标温度记为Ttar；温度调控设备的工作参数记为P；根据以下计算式，计算温度调控设备的工作参数P：

；

；

其中，Tave为房间内若干点的平均温度；α和β为权重系数，且α+β=1；Kt为温度调节的比例系数。

可以理解的是，本实施例中，除了考虑温度因素外，所述数据处理层还增加了湿度调控的功能。具体而言，室内环境控制系统除了包含n个温度传感器外，还增设了m个湿度传感器，分别测得的湿度为H1,H2,…,Hm。同样地，数据采集层也会通过互联网获取外部湿度，记为Hou。目标湿度记为Htar，湿度调控设备的工作参数记为Q。

当判断结果为需要同时调整室内环境的温度和湿度时，数据处理层会根据预设的目标温度Ttar、目标湿度Htar、实时温度数据T1,T2,…,Tn、实时湿度数据H1,H2,…,Hm、外部温度Tou和外部湿度Hou，以及温度调控设备和湿度调控设备的工作参数P和Q，进行联合计算和调整。

此时，计算温度调控设备的工作参数P和湿度调控设备的工作参数Q的计算式会更为复杂，但核心思想依然是基于加权平均温度和湿度与外部环境的差异，以及预设的目标温度和湿度，通过一定的算法来确定调控设备的工作参数。这可以确保室内环境在维持舒适度的同时，也能够与外部环境保持一定的平衡，减少不必要的能源消耗。

此外，本实施例还引入了自适应学习机制。随着时间的推移，数据处理层会不断收集和分析室内外的环境数据以及用户的使用习惯，自动调整α、β、Kt等权重系数和比例系数，使得室内环境的调控更加智能化和精准化。这种自适应学习机制可以大大提高室内环境控制系统的性能和用户体验。

在本申请的其中一些实施例中，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

所述室内环境控制系统包括n个湿度传感器，分别测得的湿度为 H1,H2,…,Hn；所述数据采集层通过互联网获取外部湿度，记为Hout；目标湿度记为 Htar；湿度调控设备的工作参数为Q；

根据以下计算式，计算湿度调控设备的工作参数为Q：

；

；

；

；

其中，Tave为房间内若干点的平均温度；Χ和δ为权重系数，且Χ+δ=1；KH为湿度调节的比例系数。

可以看出的是，本实施例所提到的数据处理层被设计成在判断结果为调整室内环境的控制参数时，依据预设的目标参数和实时数据来调整室内环境的控制参数。具体包括以下内容：

所述室内环境控制系统由n个湿度传感器组成，分别测量得到的湿度值为H1, H2,…, Hn；所述数据采集层通过互联网获取外部湿度，记为Hout；目标湿度记为Htar；湿度调控设备的工作参数为Q。根据计算式，计算湿度调控设备的工作参数Q，其中，Tave表示房间内若干点的平均温度；Χ和δ为权重系数，且Χ+δ=1；KH表示湿度调节的比例系数。

通过以上所述，本申请的数据处理层可以根据实时数据和预设目标参数，计算出湿度调控设备的工作参数，从而实现对室内环境湿度的精确控制，提高室内环境的舒适度。

可以理解的是，本实施例通过综合考虑房间内的多个湿度传感器的实时数据以及外部湿度的信息，并结合房间内平均温度，可以更加精准地调整湿度调控设备的工作参数Q，以实现室内湿度的精准控制。这种基于多点数据融合和外部环境因素的综合分析，使得室内环境控制系统在调节湿度时更为智能化和高效化。

在本申请的其中一些实施例中，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

控制参数中，光照调节包括黄光和白光，所述数据处理层通过调节黄光和白光的比例实现室内光照稳定；

通过光照传感器测得当前光照强度和目标光照强度，分别记为Lcur和Ltar；黄光和白光的目标比例分别为 α和β，其中α+β=1；黄光和白光的亮度参数分别记为By和Bw；

根据以下计算式，计算黄光和白光的亮度参数By和Bw：

；

；

；

其中，Ky和Kw分别为黄光和白光的比例系数，Ky反映调节速度，Kw反映灵敏度；θ和Κ分别为黄光和白光的目标比例，且θ+Κ=1。

可以理解的是，本实施例所涉及的数据处理层被设计成当其判断的结果是为了调整室内环境的控制参数时，它能够依据预设的目标参数和实时数据来调整室内环境的控制参数。具体包括如下内容：

在控制参数方面，光照调节的功能包括调整黄光和白光的亮度，数据处理层通过改变黄光和白光的比例来确保室内光照的稳定性。为了实现这一目标，模块会通过光照传感器来测量当前的光照强度和期望的目标光照强度，分别用Lcur和Ltar表示。黄光和白光的目标比例分别被标记为α和β，并且满足α+β=1的条件。黄光和白光的亮度参数分别用By和Bw来表示。数据处理层会根据特定的计算公式中，Ky和Kw分别代表黄光和白光的比例系数，其中Ky主要反映的是调节速度，而Kw主要反映的是灵敏度。此外，θ和Κ分别表示黄光和白光的目标比例，它们的和也需要满足θ+Κ=1的条件。

通过这样的设计，数据处理层就能够根据实时数据和预设目标参数，动态地调整黄光和白光的比例，从而实现室内光照的稳定控制，创造一个舒适且适宜的室内环境。

在本申请的其中一些实施例中，用于调控室内环境互联网智能家居控制系统还包括用户交互模块；

所述用户交互模块用于用户通过控制系统并对预设目标参数进行调整；

所述用户交互模块设置有安全验证机制；其中，所述安全验证机制包括用户身份验证、访问权限管理、访问时间限制、操作日志记录和数据加密传输。

用于调控室内环境互联网智能家居控制系统的设计不仅仅局限于硬件和软件的简单结合，它还融入了先进的人机交互理念。具体来说，本实施例包含了一个专门的用户交互模块，这一模块的主要功能是使用户能够通过互联网连接到室内环境控制系统，从而实现对系统运行的实时监控以及对预设目标参数的灵活调整。这种交互方式大大提高了用户的使用便利性，使得他们可以在任何时间、任何地点，通过网络轻松地控制室内环境。

值得注意的是，用户交互模块还设计有周密的安全验证机制，以保障系统的安全稳定运行。这个安全验证机制包含了多个层面的保障措施：首先，它通过用户身份验证来确保只有授权用户才能访问系统，防止了未授权的使用者对系统进行非法操作；其次，访问权限管理机制确保了不同级别的用户拥有不同的操作权限，进一步保障了系统的安全性；再者，访问时间限制的设置，使得用户只能在规定的时间内访问系统，有效减少了系统被恶意攻击的风险；此外，操作日志记录功能能够详细记录用户的操作行为，一旦出现安全问题，可以迅速追踪到责任主体；最后，数据加密传输保证了用户数据在传输过程中的安全性，防止了数据被截获和泄露的风险。

综上所述，通过在用于调控室内环境互联网智能家居控制系统中加入用户交互模块和安全验证机制，我们不仅提升了用户的使用体验，还大幅增强了系统的安全性和可靠性，为用户创造了一个更加智能、安全、舒适的室内环境。

在本申请的其中一些实施例中，所述用户身份验证包括用户账号-密码验证和生物特征识别；

所述访问权限管理包括角色权限设定，根据用户角色设定操作权限；所述用户角色包括系统管理员、家庭成员和访客；

所述访问时间限制用于设定允许或禁止用户访问系统的限制条件；

所述操作日志记录用于记录用户的登录、操作和退出时间；

所述数据加密传输通过安全套接字层对用户与系统之间的通信数据进行加密。

可以理解的是，本实施例提供了多种用户身份验证方式，其中包括用户账号搭配密码验证以及生物特征识别。这种双重验证的方式大大提高了系统安全性，有效防止未授权访问。同时，我们引入了访问权限管理机制，该机制包括角色权限的设定，能够根据用户的角色来定制其操作权限。这些用户角色包括但不限于系统管理员、家庭成员以及访客，每种角色都有其特定的权限和职责。

此外，本实施例还涉及了访问时间限制的设定，这一功能允许系统管理员对用户访问系统的时间进行限制，以保证系统在特定时段内的安全性和稳定性。例如，可以在系统维护时间禁止用户访问，或者在夜间设定较低的访问权限。

操作日志记录也是本申请的一个重要组成部分，它能够详细记录用户的登录时间、操作行为以及退出时间，为系统的使用监控和问题排查提供了重要依据。在系统发生安全事件或者需要对用户行为进行分析时，这些日志记录将会起到关键作用。

最后，为了确保用户数据的安全，本申请采用了数据加密传输技术。通过安全套接字层（SSL）对用户与系统之间的通信数据进行加密处理，无论是在数据传输过程中还是存储过程中，都能有效防止数据被窃取或篡改，从而保障用户信息安全。

在本申请的其中一些实施例中，所述数据处理层采用分布式存储架构，将实时数据、历史环境数据和控制参数分散存储在若干个物理节点上；同时，所述数据处理层被配置有数据清洗和预处理功能，用于自动识别和剔除异常数据。

可以理解的是，本实施例所涉及的数据处理层采纳了一种分布式的存储架构。这种架构的主要特点是，实时数据、历史环境数据以及控制参数都会被分散地存储在多个物理节点上，这样做的好处是能够有效地提高数据的处理效率，同时也增强了系统的可靠性。此外，该数据处理层还具备了数据清洗和预处理的功能，这一功能的主要作用是自动地识别并剔除那些异常数据，从而确保数据的准确性和有效性。这样一来，不仅提高了数据的质量，也使得后续的数据分析工作更加准确和可靠。

在本申请的其中一些实施例中，所述参数调整层根据存储的历史环境数据，并结合数据处理层存储的存储实时数据和控制参数生成用户环境偏好，包括：

所述参数调整层被配置为根据用户在不同时间段内对预设目标参数的调整行为，以及用户交互模块记录的用户操作日志，分析并获取用户的日常习惯和环境偏好；

所述参数调整层还被配置为通过分析历史数据，预测未来单位时间内的环境变化趋势，并调整预设目标参数。

可以理解的是，本实施例所涉及的参数调整层的功能和作用得到了进一步的细化和扩展。该参数调整层的主要职责是依据数据处理层所存储的实时数据、历史环境数据以及控制参数来生成用户的个性化环境偏好。这一过程主要包括以下几个方面：

首先，所述参数调整层被特别设计用来分析用户在不同时间段内对于预设目标参数的调整行为。这一分析过程不仅涉及用户的具体操作行为，还包括用户交互模块所记录的用户操作日志。通过深入分析和处理这些数据，参数调整层能够有效地识别出用户的日常习惯以及对于环境的具体偏好。

其次，参数调整层还具备另一项重要功能，即通过深入分析历史数据，该模块能够预测未来单位时间内的环境变化趋势。这一预测功能是基于对历史数据的深入挖掘和智能算法的基础上实现的。在预测出环境变化趋势之后，参数调整层将根据这些预测结果对预设目标参数进行相应的调整，以确保用户能够获得更加适应和舒适的环境体验。

总的来说，通过上述的实施例，我们可以看到参数调整层在用户环境偏好的生成和调整过程中起到了核心的作用。它不仅能够根据用户的行为数据来识别用户的习惯和偏好，还能够通过预测环境变化趋势来主动调整参数，以实现更加智能和个性化的环境服务。

本发明还提出了一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统方法，通过上述的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统实现，包括：

通过智能传感器采集室内环境的实时数据，所述实时数据包括实时温度、实时湿度和实时光照；

将采集到的实时数据传输至设备控制层；

将实时数据、预设目标参数和控制参数历史环境数据存储在数据处理层中；

设备控制层接收实时数据，并判断是否需要调整室内环境的控制参数；

当判断需要调整室内环境的控制参数时，数据处理层根据预设目标参数和实时数据调整室内环境的控制参数；所述预设目标参数包括目标温度、目标湿度和目标光照；所述控制参数包括温度控制参数、湿度控制参数和光照控制参数；

将调整后的控制参数发送至相应的环境控制设备，以实现对室内环境的调节；

参数调整层根据存储的实时数据、历史环境数据和控制参数，生成用户环境偏好；根据生成的用户环境偏好，调整目标参数。

可以理解的是，本实施例有益效果主要体现在以下几个方面：

1.实时性：通过智能传感器实时采集室内环境的温度、湿度和光照数据，确保了环境数据的准确性和即时性。这使得室内环境控制系统能够迅速响应环境的变化，为用户提供更加舒适的生活环境。

2.智能化：设备控制层能够根据实时数据和预设目标参数智能判断是否需要调整控制参数，实现室内环境的自动调节。这种智能化操作大大减轻了用户的操作负担，提高了生活便利性。

3.数据存储与分析：数据处理层不仅存储了实时数据、预设目标参数、控制参数，还能根据这些数据进行分析，为参数调整层提供数据支持。通过数据分析，系统能够更准确地理解用户的环境偏好，为后续的调整提供有力依据。

4.自适应学习能力：参数调整层根据实时数据、历史环境数据和控制参数生成用户环境偏好，并根据这些偏好调整目标参数。这种自适应学习能力使得系统能够随着用户习惯的变化而自动调整，提供更加个性化的室内环境控制体验。

5.节能减排：通过智能调节室内环境的温度、湿度和光照，系统能够在保证用户舒适度的同时，降低不必要的能源消耗，实现节能减排的目标。这对于当前倡导绿色低碳生活的社会背景具有重要意义。

综上所述，基于互联网的室内环境控制方法通过实时采集数据、智能判断、数据存储与分析以及自适应学习等功能的结合，为用户提供了更加舒适、便捷、节能的室内环境控制体验。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序商品。因此，本申请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，本申请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商品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）和计算机程序商品的流程图和／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。

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。

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设备上，使得在计算机或其他可编程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。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于调控室内环境互联网智能家居控制系统，其特征在于，包括：

数据采集层，用于通过智能传感器采集室内环境的实时数据，所述实时数据包括实时温度、实时湿度和实时光照；

数据处理层，被配置为根据所述实时数据判断是否调整室内环境的控制参数，并存储所述实时数据、预设目标参数、控制参数；同时，所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数；其中，所述预设目标参数包括目标温度、目标湿度和目标光照；所述控制参数包括温度控制参数、湿度控制参数和光照控制参数；

参数调整层，存储有历史环境数据，结合数据处理层存储的实时数据生成用户环境偏好；同时，根据所述用户环境偏好确定目标调整参数；

设备控制层，用于与用户的手持终端相连，设备控制层接收数据处理层和参数调整层的室内环境监测数据、分析结果和目标调整参数，将室内环境监测数据、分析结果和目标调整参数展示于用户的手持终端，同时根据目标调整参数，设备控制层对室内设备进行控制，以此调节室内环境；

所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

室内环境控制系统包括n个湿度传感器，分别测得的湿度为 H1,H2,…,Hn；所述数据采集层通过互联网获取外部湿度，记为Hout；目标湿度记为 Htar；湿度调控设备的工作参数为Q；

根据以下计算式，计算湿度调控设备的工作参数为Q：

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；

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其中，Have为房间内若干点的平均湿度；Χ和δ为权重系数，且Χ+δ=1；K_H为湿度调节的比例系数；

所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

所述室内环境控制系统包括n个温度传感器，分别测得的温度为 T1,T2,…,Tn；所述数据采集层通过互联网获取外部温度，记为Tout；目标温度记为 Ttar；温度调控设备的工作参数记为P；根据以下计算式，计算温度调控设备的工作参数P：

；

；

其中，Tave为房间内若干点的平均温度；α和β为权重系数，且α+β=1；Kt为温度调节的比例系数；

所述数据处理层被配置为当判断结果为调整室内环境的控制参数时，根据预设目标参数和所述实时数据调整室内环境的控制参数时，包括：

控制参数中，光照调节包括黄光和白光，所述数据处理层通过调节黄光和白光的比例实现室内光照稳定；

通过光照传感器测得当前光照强度和目标光照强度，分别记为Lcur和Ltar；黄光和白光的目标比例分别为Ky和Kw，其中Ky+Kw=1；黄光和白光的亮度参数分别记为By和Bw；

根据以下计算式，计算黄光和白光的亮度参数By和Bw：

；

；

；

其中，Ky和Kw分别为黄光和白光的比例系数，Ky反映调节速度，Kw反映灵敏度；θ和Κ分别为黄光和白光的目标比例，且θ+Κ=1。

2.根据权利要求1所述的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统，其特征在于，所述数据处理层被配置为根据所述实时数据判断是否调整室内环境的控制参数，包括：

所述数据处理层接收所述实时数据后，对接收到的实时数据进行预处理，剔除异常数据和噪声；

将预处理后的数据与预设环境参数范围进行比较；

当预处理后的数据低于预设环境参数范围中的最低温度阈值或高于预设环境参数范围中的最高温度阈值时，则判断需要调整室内环境的控制参数。

3.根据权利要求1所述的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统，其特征在于，用于调控室内环境互联网智能家居控制系统还包括用户交互模块；

所述用户交互模块用于用户通过互联网访问室内环境控制系统并对预设目标参数进行调整；

所述用户交互模块设置有安全验证机制；其中，所述安全验证机制包括用户身份验证、访问权限管理、访问时间限制、操作日志记录和数据加密传输。

4.根据权利要求3所述的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统，其特征在于，所述用户身份验证包括用户账号-密码验证和生物特征识别；

所述访问权限管理包括角色权限设定，根据用户角色设定操作权限；所述用户角色包括系统管理员、家庭成员和访客；

所述访问时间限制用于设定允许或禁止用户访问系统的限制条件；

所述操作日志记录用于记录用户的登录、操作和退出时间；

所述数据加密传输通过安全套接字层对用户与系统之间的通信数据进行加密。

5.根据权利要求1所述的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统，其特征在于，所述数据处理层采用分布式存储架构，将实时数据和控制参数分散存储在若干个物理节点上；同时，所述数据处理层被配置有数据清洗和预处理功能，用于自动识别和剔除异常数据。

6.根据权利要求5所述的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统，其特征在于，所述参数调整层根据存储的存储实时数据、历史环境数据和控制参数生成用户环境偏好，包括：

所述参数调整层被配置为根据用户在不同时间段内对预设目标参数的调整行为，以及用户交互模块记录的用户操作日志，分析并获取用户的日常习惯和环境偏好；

所述参数调整层还被配置为通过分析历史数据，预测未来单位时间内的环境变化趋势，并调整预设目标参数。

7.一种用于调控室内环境的智能家居控制方法，通过权利要求1-6任一项所述的用于调控室内环境互联网智能家居控制系统实现，其特征在于，包括：

通过智能传感器采集室内环境的实时数据，所述实时数据包括实时温度、实时湿度和实时光照；

将采集到的实时数据传输至设备控制层；

将实时数据、预设目标参数和控制参数历史环境数据存储在数据处理层中；

设备控制层接收实时数据，并判断是否需要调整室内环境的控制参数；

当判断需要调整室内环境的控制参数时，数据处理层根据预设目标参数和实时数据调整室内环境的控制参数；所述预设目标参数包括目标温度、目标湿度和目标光照；所述控制参数包括温度控制参数、湿度控制参数和光照控制参数；

将调整后的控制参数发送至相应的环境控制设备，以实现对室内环境的调节；

参数调整层根据存储的实时数据、历史环境数据和控制参数，生成用户环境偏好；根据生成的用户环境偏好，调整目标参数。