[发明专利]一种新型家居资源调度决策控制系统、方法及其应用

权利要求书

1.一种家居资源调度决策控制系统，包括感知控制层、网络传输层、融合处理层、应用管理层；其特征为：

所述感知控制层，用于采集家居环境监测数据，并进行数据处理；所述感知控制层包括多种家居环境监测采集器、数据收发模块、中央处理器；所述多种家居环境监测采集器通过硬件通信协议双向二进制同步串行总线或单总线定期将采集到的家居环境特征数据传输到数据收发模块，所述数据收发模块将数据打包后通过UART接口发送到中央处理器；中央处理器将解析后的数据一路通过UART接口传输到触控显示屏上，另一路通过USB接口传输到数据存储模块中；所述触控显示屏显示控制家居工作状态的继电器开关控制指令以及对家居环境特征参数阈的值进行显示和设置；所述继电器开关控制采用模块化设计，即中央处理器的多路输出管脚与继电器集成驱动芯片的多路输入管脚连接，该驱动芯片的多路输出管脚对应连接多路继电器控制线圈的输入端，多路控制线圈的输出端接电源；

所述网络传输层，包括接入单元和接入网络两部分，用于建立感知控制层与应用管理层之间的连接，实现家居环境监测数据信息在物联网体系内的传输和流通；所述网络传输层以无线通信网络协议为核心进行搭建将感知控制层中采集的家居环境参数输送到融合处理层；该无线通信网络包括协调器、路由、若干终端，其无线通信网络入网流程如下：所述协调器通过扫描自身所在的RF环境以查找现有网络，选择信道和网络标识符进而启动网络；所述路由作为中继节点协助子节点进行通信；若干终端作为网络的终端底层在睡眠和唤醒状态间进行切换；当协调器上电启动后，协调器首先进行信道扫描，而后选择一个未用信道建立自己的无线网络，收到入网请求后给其分配地址，并回复子节点的入网请求；路由和终端上电启动后对信道进行监听，监听到信道帧之后，选择一个父节点后向其发送入网请求，若收到同意回复，则入网成功，与父节点建立连接，如入网失败，则寻找新的父节点重复上述流程；

所述融合处理层，通过建立多源数据融合规则，将家居环境监测数据融合在一起；所述融合处理层对感知控制层采集的家居环境监测数据进行融合；该融合处理层，首先，建立多传感器数据融合模型；然后，确定多源数据融合规则；再次，在融合规则的基础上对感知控制层中家居目标实现跟踪定位；最后将家居目标跟踪定位信息发送到应用管理层；所述多传感器数据融合模型包括基于同参数传感器的数据融合模型Ⅰ以及基于不同参数传感器数据融合模型Ⅱ；所述数据融合模型Ⅰ的输出结果作为自己的数据输入以确定被评价对象为目标区域的家居目标环境状态安全等级，并为数据融合模型Ⅱ提供数据输入；

所述应用管理层，包括查询服务器、查询管理服务器、数据库；所述查询服务器和查询管理服务器实现上述融合处理层所得融合结果的查询及管理，并能够将其备份到数据库中；所述查询服务器用于分析判断用户的查询请求是否存在于历史数据库中，若存在，则按照传统的数据查询过程进行查询；反之，则查询请求转发至位于查询管理器；同时又将查询结果转存至历史数据库；

所述查询管理器：对多个查询进行整理分析，将整理分析后的查询发布到网络节点中；同时对于由网络节点返回的查询结果进行提取，最终返回给查询服务器；所述数据库：一方面存储一段时间内的查询请求及由网络返回的查询结果，历史数据库中的查询表和数据表分别存储着曾经执行过的历史查询和查询结果；另一方面存储应用层上传的融合结果。

2.一种家居资源调度决策控制方法，该方法基于权利要求1所述的家居资源调度决策控制系统，其特征为：

所述应用管理层具体处理流程如下：

(1)当用户发来的查询请求经过窗口模块之后，进入查询服务器；该窗口模块用于接收来自用户的查询请求，返回来自网络的最终查询结果；

(2)在查询服务器内，判断并在历史数据库中查找该查询是否曾经执行；若发现含有相同或相似的查询，则将历史查询结果直接返回；若历史数据库中不含相同或相似的查询，则继续将查询转发至查询管理器；

(3)查询管理器将由上一步转发来的查询要求按照是否含有集函数进行分类，分类的依据是查询模式中的属性；对于每一类查询采取不同的查询算法，将处理后的查询要求置入查询缓冲区等待转发；

(4)查询要求通过基站转发给网络内的各个中继节点；中继节点中包括查询过滤器，该查询过滤器在多个子查询中提取公共操作，使得多查询的公共操作只执行一次，避免重复计算；当中继节点启动相应的处理机制后，将收集到数据发送给查询管理器，然后返回给用户终端，完成查询。