專利名稱：一種基于多agent的智能家居學(xué)習(xí)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于多agent的智能家居學(xué)習(xí)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前的智能家居系統(tǒng)一般具有家電控制、家庭娛樂服務(wù)和家庭安防3大方面功能，具體包括室內(nèi)電器自動控制管理、照明控制、溫度和濕度控制、安防報(bào)等、遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程抄表(水表、電表、煤氣表)等功能。智能終端接收中控機(jī)發(fā)出的控制指令對家電進(jìn)行相應(yīng)的操作，或者是遇見某種情況執(zhí)行事先預(yù)設(shè)好的指令，目前的智能家居都是這種接收——執(zhí)行的模式，它們不能對現(xiàn)場的情況做出智能的判斷，從而執(zhí)行相應(yīng)的操作。即目前的智能家居智能實(shí)現(xiàn)被動執(zhí)行命令，而不能根據(jù)使用者的習(xí)慣和根據(jù)周圍環(huán)境作出主動反應(yīng)，不能滿足現(xiàn)代智能家居的使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)目前智能家居智能被動執(zhí)行命令，只能在接收到命令后作出反應(yīng)，不能自動調(diào)節(jié)適應(yīng)使用者的缺陷，本發(fā)明提出一種基于多agent的智能家居學(xué)習(xí)系統(tǒng)及方法。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為，一種基于多agent的智能家居學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包括多個(gè)設(shè)備agent、多個(gè)協(xié)作管理agent和至少一個(gè)組織規(guī)劃agent,所述組織規(guī)劃agent、協(xié)作管理agent以及設(shè)備agent之間相互連接,所述設(shè)備agent對家居使用信息進(jìn)行收集,協(xié)作管理agent收集管理設(shè)備agent所得到的信息,組織規(guī)劃agent把每個(gè)設(shè)備agent和協(xié)作管理agent發(fā)來的信息進(jìn)行匯集和處理，記錄每個(gè)agent的服務(wù)類型及狀態(tài)，理解用戶分配的任務(wù)，對任務(wù)進(jìn)行劃分，并協(xié)商或分派到各個(gè)協(xié)作管理agent去處理。一種用于上述系統(tǒng)學(xué)習(xí)方法，其過程包括以下幾個(gè)步驟:
(1)設(shè)備agent直接連接每個(gè)控制終端，記錄用戶的每次操作，并將操作信息發(fā)送給協(xié)助agent和組織規(guī)劃agent ；
(2)協(xié)作管理agent接受來自多個(gè)設(shè)備agent發(fā)送過來的信息，并對其所管轄的設(shè)備agent的信息做初步過濾、分析；
(3)組織規(guī)劃agent收集設(shè)備agent和協(xié)作管理agent發(fā)送過來的信息,對這些信息進(jìn)行規(guī)劃處理，同時(shí)進(jìn)行任務(wù)分配，重新對行為規(guī)則進(jìn)行修改，完成學(xué)習(xí)的過程?！N米用上述系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括家用電器，與家用電器固定在一起并的信息過收集濾器以及與信息收集過濾器連接的后臺處理器，所述家用電器固定有設(shè)備agent模塊,信息過收集濾器固定有協(xié)作管理agent模塊,后臺處理器固定有組織規(guī)劃agent模塊。本發(fā)明的方法通過對用戶日常使用習(xí)慣的學(xué)習(xí)，使系統(tǒng)能夠自己識別一些情況，并對終端進(jìn)行相應(yīng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)真正的“智能”家居。本發(fā)明與家用電器集成到一起，自動控制家用電器在日常生活中根據(jù)用戶的習(xí)慣作出反應(yīng)，提高家居的智能化。


圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的agent系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的組織規(guī)劃agent的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的方法流程示意 圖4為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。結(jié)合圖1，一種基于多agent的智能家居使用方法,包括多個(gè)設(shè)備agent、多個(gè)協(xié)作管理agent和至少一個(gè)組織規(guī)劃agent,所述組織規(guī)劃agent、協(xié)作管理agent以及設(shè)備agent之間相互連接，其特征在于，所述設(shè)備agent對家居使用信息進(jìn)行收集，協(xié)作管理agent收集管理設(shè)備agent所得到的信息,組織規(guī)劃agent把每個(gè)設(shè)備agent和協(xié)作管理agent發(fā)來的信息進(jìn)行匯集和處理，記錄每個(gè)agent的服務(wù)類型及狀態(tài)，理解用戶分配的任務(wù)，對任務(wù)進(jìn)行劃分，并協(xié)商或分派到各個(gè)協(xié)作管理agent去處理?；赼gent的智能家居系統(tǒng)以服務(wù)的概念實(shí)現(xiàn)家居系統(tǒng)整體管理模式，在自主運(yùn)行和協(xié)助用戶實(shí)現(xiàn)管理的過程中體現(xiàn)出一種整體的智能性。利用智能學(xué)習(xí)算法，對用戶的歷史行為、環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)，等到一組規(guī)則，使得系統(tǒng)智能地實(shí)現(xiàn)符合個(gè)人習(xí)慣的家居環(huán)境以及自動的環(huán)境控制?；赼gent的智能家居系統(tǒng)主要分為3個(gè)agent,組織規(guī)劃agent、協(xié)作管理agent和設(shè)備agent
設(shè)備agent負(fù)責(zé)代理家庭中的設(shè)備間的信息交互和某種具體的服務(wù)功能。設(shè)備agent以agent通信標(biāo)準(zhǔn)格式接受其它agent的數(shù)據(jù)請。設(shè)備agent用一個(gè)5元組表示〈I，R，P，B，K〉，其中I是agent表示。R是條件-行為規(guī)則集合；P是感知和信息輸人集合；B是行為集合，K是agent完成功能實(shí)現(xiàn)交互所必需知識求和動作請求。協(xié)調(diào)管理agent針對某一類任務(wù)或服務(wù)實(shí)行綜合管理。協(xié)作管理agent具有較強(qiáng)的知識理解能力、協(xié)調(diào)能力，能夠與組織規(guī)劃agent協(xié)商接受局部任務(wù)，對其進(jìn)行分解，并交由設(shè)備agent去執(zhí)行,各個(gè)協(xié)調(diào)管理agent之間具有相互協(xié)作的能力。協(xié)作管理agent用一個(gè)六元組定義為..< I，S，K, R, B, X>,其中I是agent標(biāo)示，S是領(lǐng)域狀態(tài)集合；K是協(xié)作知識集合；R是協(xié)作規(guī)則集合，B是行為集合；X是運(yùn)行知識集合。其結(jié)構(gòu)如圖3，組織規(guī)劃記錄各個(gè)agent的服務(wù)類型及狀態(tài)；完成對各個(gè)agent的產(chǎn)生、活動、消亡等生命周期內(nèi)的各個(gè)階段的管理。理解用戶分配的任務(wù)，對任務(wù)進(jìn)行粗粒度劃分，并通過協(xié)商或分派到各個(gè)協(xié)作管理agent去處理；在任務(wù)執(zhí)行的過程中，利用智能學(xué)習(xí)算法規(guī)劃出本家庭中普遍并且長期使用的服務(wù)規(guī)則，完成學(xué)習(xí)優(yōu)化過程。組織規(guī)劃agent具有調(diào)整系統(tǒng)全局的權(quán)力一般要求它們具備全局規(guī)劃、全局控制與協(xié)作能力。組織規(guī)劃agent用一個(gè)七元組定義為:〈I, K, B, G, P, X，Y〉，其中I是agent標(biāo)示；K是為真的知識組成的知識集合；Β為初始知識集合；G為初始規(guī)則集合；P為靜態(tài)規(guī)則集合；X為系統(tǒng)全局知識集合；B為行為集合。本發(fā)明中，采用該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程包括以下幾個(gè)步驟:
(1)設(shè)備agent直接連接每個(gè)控制終端，記錄用戶的每次操作，并將操作信息發(fā)送給協(xié)助agent和組織規(guī)劃agent ；
(2)協(xié)作管理agent接受來自多個(gè)設(shè)備agent發(fā)送過來的信息，并對其所管轄的設(shè)備agent的信息做初步過濾、分析；
(3)組織規(guī)劃agent收集設(shè)備agent和協(xié)作管理agent發(fā)送過來的信息,對這些信息進(jìn)行規(guī)劃處理，同時(shí)進(jìn)行任務(wù)分配，重新對行為規(guī)則進(jìn)行修改，完成學(xué)習(xí)的過程。結(jié)合圖3，該方法的學(xué)習(xí)過程的一個(gè)流程。該學(xué)習(xí)過程智能學(xué)習(xí)方法從用戶的歷史行為中抽取出一個(gè)行為規(guī)則，用該行為規(guī)則匹配用戶新的行為，如果匹配一直，則不修改行為規(guī)則，如果匹配不一致，完善行為規(guī)則，將新的行為規(guī)則去匹配用戶新的行為，不斷完善行為規(guī)則。例如:某個(gè)用戶回到家中時(shí)經(jīng)常第一件事情是打開電視機(jī)，設(shè)備agent收集到用戶的這個(gè)操作，將信息傳遞給協(xié)作agent和組織規(guī)劃agent,組織規(guī)劃agent將這些信息收集起來，形成用戶的行為規(guī)則。某一次用戶回到家中，沒有打開電視機(jī)，這時(shí)候設(shè)備agent將這個(gè)信息傳遞給協(xié)作agent和組織規(guī)劃agent,組織規(guī)劃agent接收這個(gè)信息，同時(shí)重新修改行為規(guī)則，不斷完善用戶的行為規(guī)則。結(jié)合圖4，一種采用上述學(xué)習(xí)系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)，包括家用電器，與家用電器固定在一起并的信息過收集濾器以及與信息收集過濾器連接的后臺處理器，所述家用電器固定有設(shè)備agent模塊,信息過收集濾器固定有協(xié)作管理agent模塊,后臺處理器固定有組織規(guī)劃agent模塊。本發(fā)明中，將家居電器連通入物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，通過后臺服務(wù)器完成組織規(guī)劃agent的作用，信息收集過濾器作為協(xié)作agent層的節(jié)點(diǎn)，收集與家用電器固定在一起的傳感控制器的信息，而傳感控制器則實(shí)現(xiàn)了設(shè)備agent節(jié)點(diǎn)的作用。以上所述，為本發(fā)明的較佳實(shí)施案例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于多agent的智能家居學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)設(shè)備agent、多個(gè)協(xié)作管理agent和至少一個(gè)組織規(guī)劃agent,所述組織規(guī)劃agent、協(xié)作管理agent以及設(shè)備agent之間相互連接，其特征在于，所述設(shè)備agent對家居使用信息進(jìn)行收集，協(xié)作管理agent收集管理設(shè)備agent所得到的信息,組織規(guī)劃agent把每個(gè)設(shè)備agent和協(xié)作管理agent發(fā)來的信息進(jìn)行匯集和處理，記錄每個(gè)agent的服務(wù)類型及狀態(tài)，理解用戶分配的任務(wù)，對任務(wù)進(jìn)行劃分，并協(xié)商或分派到各個(gè)協(xié)作管理agent去處理。
2.一種用于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的智能家居學(xué)習(xí)方法，其特征在于，所述學(xué)習(xí)過程包括以下幾個(gè)步驟: (1)設(shè)備agent直接連接每個(gè)控制終端，記錄用戶的每次操作，并將操作信息發(fā)送給協(xié)助agent和組織規(guī)劃agent ； (2)協(xié)作管理agent接受來自多個(gè)設(shè)備agent發(fā)送過來的信息，并對其所管轄的設(shè)備agent的信息做初步過濾、分析； (3)組織規(guī)劃agent收集設(shè)備agent和協(xié)作管理agent發(fā)送過來的信息,對這些信息進(jìn)行規(guī)劃處理，同時(shí)進(jìn)行任務(wù)分配，重新對行為規(guī)則進(jìn)行修改，完成學(xué)習(xí)的過程。
3.一種集成權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括家用電器，與家用電器固定在一起并的信息過收集濾器以及與信息收集過濾器連接的后臺處理器，所述家用電器固定有設(shè)備agent模塊,信息過收集濾器固定有協(xié)作管理agent模塊,后臺處理器固定有組織規(guī)劃agent模塊。
全文摘要
本發(fā)明提出一種基于多agent的智能家居學(xué)習(xí)系統(tǒng)及方法，包括多個(gè)設(shè)備agent、多個(gè)協(xié)作管理agent和至少一個(gè)組織規(guī)劃agent，所述組織規(guī)劃agent、協(xié)作管理agent以及設(shè)備agent之間相互連接，其特征在于，所述設(shè)備agent對家居使用信息進(jìn)行收集，協(xié)作管理agent收集管理設(shè)備agent所得到的信息，組織規(guī)劃agent把每個(gè)設(shè)備agent和協(xié)作管理agent發(fā)來的信息進(jìn)行匯集和處理，記錄每個(gè)agent的服務(wù)類型及狀態(tài)，理解用戶分配的任務(wù)，對任務(wù)進(jìn)行劃分，并協(xié)商或分派到各個(gè)協(xié)作管理agent去處理。
文檔編號G05B19/418GK103149898SQ20131004023
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者方黎明, 葛春鵬 申請人:杭州尚思科技有限公司