[发明专利]一种智能家居系统中高效的用电习惯分析方法

摘要

本发明公开了一种智能家居系统中高效的用电习惯分析方法，首先对当前的用户用电信息表R进行预处理，预处理过程对存储空间的需求较少且能够快速完成，然后通过对预处理过程产生的中间数据进行简单的计算即可得到对R的用电习惯的分析结果。如果发生用户用电信息的增量更新，则需要进行增量式不等值连接，充分利用对原始用电信息表R的中间数据，将其与用电信息增量的预处理产生的中间数据合并，形成针对当前最新用电信息表的中间数据，基于此合并后的中间数据可以快速产生由用电信息增量而引起的新的用电习惯分析结果，而无需对当前所有用电信息重新进行预处理后再产生所有分析结果，减少了增量式不等值连接的分析过程中的空间和时间代价。

主权项

一种智能家居系统中高效的用电习惯分析方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对用户的用电信息表R进行预处理，所述用电信息表R包含A1和A2两个属性，属性A1表示用户舒适度，属性A2表示用电量，用户用电信息表R中的每条元组记录一个时间段内用户的舒适度以及整个家居环境的电量消耗；该步骤包括以下子步骤：(1.1)将用户的用电信息表R中的所有元组分按属性A1的升序进行排序得到有序的数组S1，数组S1中每个元素为R中每条元组的ID及其A1属性值；在排序过程中，若两个元组的A1属性值相同，则按照A2属性值的升序排序；(1.2)构建哈希表H，哈希表长度为n，n表示用电信息表R中元组个数，H[i]的取值为R中第i个元组的ID在数组S1中的位置；对数组S1遍历一次即可完成哈希表H的构建，如S1中第j个元素为R中第i个元组的ID，则H[i]＝j；(1.3)将用户的用电信息表R中的所有元组分按属性A2的升序进行排序得到有序的数组S2，数组S2中每个元素为R中每条元组的ID及其A2属性值；在排序过程中，若两个元组的A2属性值相同，则按照A1属性值的升序排序；(1.4)初始化辅助数组T，长度为n，其每个元素的取值T[i]＝0，其中，n表示用电信息表R中元组个数，1≤i≤n；(2)求解用电信息表R的分析结果Result，Result中的每个结果是一对二元组(ID1,ID2)，其中ID1和ID2为用电信息表R中两条不同元组的ID；Result的具体计算流程如下：首先，遍历数组S2，对于S2中第i个元素S2[i]对应的元组ID在数组S1中出现的位置为H[S2[i]]，将辅助数组T中第i个元素位置设置为1，即T[i]＝1；辅助数组T中，从第H[S2[i]]+1个元素开始，若第j个元素T[j]＝1，则将二元组(S1[j]，S2[i])加入结果Result中；继续遍历数组S2处理第i+1个元素，以此类推，直到遍历完整个S2数组；其中，i和j为循环变量，1≤i≤n，H[S2[i]]+1≤j≤n，n表示用电信息表R中元组个数；(3)当用电信息表R新增部分数据ΔR时，其中ΔR包含m条记录，且每条记录格式与R中记录格式完全相同，此时用电信息表为R′＝R∪ΔR，对R′的分析方法如下：(3.1)首先，将ΔR中的所有元组分按属性A1的升序进行排序得到有序的数组ΔS1，数组ΔS1中每个元素为ΔR中每条元组的ID及其A1属性值；在排序过程中，若两个元组的A1属性值相同，则按照A2属性值的升序排序；然后将数组S1与ΔS1合并为S′1，使得S′1中各元素对应的元组按属性A1的升序进行排序；(3.2)首先，将ΔR中的所有元组分按属性A2的升序进行排序得到有序的数组ΔS2，数组ΔS2中每个元素为ΔR中每条元组的ID及其A2属性值；在排序过程中，若两个元组的A2属性值相同，则按照A1属性值的升序排序；然后将数组S2与ΔS2合并为S′2，使得S′2中各元素对应的元组按属性A2的降序进行排序；(3.3)遍历数组S′1，计算哈希表H′的取值；在数据表R′中，前n条元组为R中的元组，后m条元组为ΔR中的元组，因此R中的第i条元组即为R′中的第i条元组，而ΔR中第j条元组则为R′中的第j+n条元组；若S′1中第k个元素为R′中第s个元组的ID，则H′[s]＝k；其中，1≤i≤n，1≤j≤m，1≤k,s≤n+m，n表示原始用电信息表R中元组个数，m表示新增用电信息表ΔR中元组个数，n+m表示当前用电信息表R′＝R∪ΔR中元组个数，i、j、k、s均为中间变量；(3.4)删除数组S1、S2、ΔS1、ΔS2、H、T，构建辅助数组T’，长度为n+m，并将T’中每个元素初始化为0；其中，n表示原始用电信息表R中元组个数，m表示新增用电信息表ΔR中元组个数；(3.5)求解当前用电信息表R′＝R∪ΔR的分析结果Result，求解过程如下：首先遍历数组S′2，其中第i个元素对应的元组ID在数组S′1中出现的位置为H′[S′2[i]]，将数组T’中第i个元素设置为1，即T′[i]＝1，再判断数组S′2的第i个元素S′2[i]是否属于ΔR中；如果S′2[i]∈ΔR，则判断数组T’中从第H′[S′2[i]]+1个元素开始的各个元素是否为1，若第j个元素为1，则将二元组(S′1[j],S′2[i])加入到结果集Result中；继续遍历数组S′2的第i+1个元素，以此类推，直到遍历完整个S′2数组；其中，i和j为循环变量，1≤i≤n，H′[S′2[i]]+1≤j≤n+m，n+m表示当前用电信息表R′＝R∪ΔR中元组个数。