一種基于邊緣計算的智能家居調控系統的制作方法
1.本發明屬于邊緣計算技術領域，尤其涉及一種基于邊緣計算的智能家居調控系統。
背景技術：
2.智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。
3.為了達到較好的管理效果，需要使用大量的物聯網設備(如攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器等)實時監測控制家庭內部狀態，接收外部控制命令并最終完成對家居環境的調控，以提升家居安全性、便利性、舒適性。其中物聯網設備監測家庭內部狀態過程中，會產生大量的數據，需要充足的空間進行存儲。目前智能家居數據存儲的方法，一般是將數據上傳至云端進行存儲處理，雖然解決了數據存儲的問題，但是一旦云端被惡意攻擊，將導致數據泄漏的風險，另外由于家庭數據具有一定隱私性，用戶并不總是愿意將數據上傳至云端進行處理，尤其是一些家庭內部視頻數據，從而影響了用戶的使用體驗。
技術實現要素：
4.有鑒于此，本發明實施例提供一種基于邊緣計算的智能家居調控系統，用于解決現有智能家居數據存儲的方法，數據存儲于云端易泄漏，數據安全性及私密性差等問題。本發明能夠將物聯網傳感器采集的住所內的環境信息數據存儲在家庭內部網關，有效地提高了數據的隱私性和安全性，進一步的提升了用戶的使用體驗感。
5.本發明實施例提供一種基于邊緣計算的智能家居調控系統，包括：
6.分布式安裝于目標住所內的若干物聯網傳感器，用于實時采集目標住所內的第一環境信息數據；
7.邊緣計算模塊，與所述物聯網傳感器連接，用于根據預設數據處理策略對所述物聯網傳感器采集到的第一環境信息數據進行處理，得到第二環境信息數據；
8.家庭內部網關，與所述邊緣計算模塊連接，用于將所述邊緣計算模塊發來的第二環境信息數據還原為第一環境信息數據并存儲；
9.控制模塊，與所述家庭內部網關和目標住所內的智能家居設備連接，用于根據預設的環境參數指標以及所述家庭內部網關存儲的最新第一環境信息數據，調節控制目標智能家居設備的工作參數；其中，所述目標智能家居設備為當前第一環境信息數據與預設的同一環境參數指標不符的環境信息數據對應的智能家居設備。
10.在一可選實施例中，所述控制模塊，還用于接收用戶的環境信息查詢請求，獲取所述家庭內部網關存儲的最新第一環境信息數據并提供給用戶；還用于接收用戶對目標智能家居設備的控制指令，根據所述控制指令的要求控制目標智能家居設備。
11.在一可選實施例中，所述控制模塊，還用于在接收用戶的環境信息查詢請求或對
目標智能家居設備的控制指令之前，對用戶的身份信息進行驗證，驗證通過后將使用權授權給當前的用戶；其中，所述使用權至少包括：目標住所的環境信息查詢權限和智能家居設備的控制權限。
12.在一可選實施例中，所述物聯網傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、亮度傳感器、煙霧傳感器、粉塵傳感器、有害氣體傳感器和易燃易爆氣體傳感器中的至少一項。
13.在一可選實施例中，所述邊緣計算模塊，具體用于根據預設策略對所述第一環境信息數據進行加密處理，得到第二環境信息數據；
14.所述家庭內部網關，具體對所述邊緣計算模塊發來的第二環境信息數據進行解密，以將其還原為第一環境信息數據。
15.在一可選實施例中，所述邊緣計算模塊，包括：
16.接收單元，用于接收物聯網設備發來的目標家庭內的第一環境信息數據；
17.自加密單元，用于對所述第一環境信息數據進行自加密處理，得到自加密處理后的第三環境信息數據；
18.位數打亂單元，用于對所述第三環境信息數據進行位數打亂處理，得到第二環境信息數據。
19.在一可選實施例中，所述自加密單元，具體用于根據第一公式對所述第一環境信息數據進行自加密處理；
20.所述位數打亂單元，具體用于根據第二公式對所述第三環境信息數據進行位數打亂處理；
21.所述家庭內部網關，具體用于根據第三公式對接收到的第二環境信息數據進行重組和解密，還原出第一環境信息數據進行存儲；
22.其中，所述第一公式為：
[0023][0024]
在第一公式中，所述d
16
′
自加密處理后的十六進制的第三環境信息數據，d
16
(a)表示對第一環境信息數據進行初始加密處理后第a位上的16進制數值；d
16
表示由d
16
(a)對應的每一位上的16進制數值所組成的新16進制數；d
16
(a)表示所述第一環境信息數據中第a位上的16進制數值；表示異或；表示向上取整；m表示所述第一環境信息數據的總位數；[]
10
表示將括號內的數值轉換為10進制數；{}
16
表示將括號內的數值轉換為16進制數；
[0025]
所述第二公式為：
[0026][0027]
在第二公式中，d
16
″
表示16進制的第二環境信息數據；＞＞表示右移符號；＜＜表示左移符號；表示向下取整；n表示第三環境信息數據的長度；
[0028]
所述第三公式為：
[0029][0030]
第三公式中，d
16
′
表示對第二環境信息數據進行重組后得到的16進制的第四環境信息數據；d
16
″′
(i)表示對第四環境數據進行解密后還原出的16進制的第一環境信息數據；len()表示求取括號內的數據總位數；n表示運算中間量，其數值為len(d
16
″
)。
[0031]
在一可選實施例中，所述控制模塊，具體用于通過所述邊緣計算模塊向目標智能家居設備發送控制指令，或者，通過在目標住所內廣播的方式向目標智能家居設備發送控制指令。
[0032]
本發明提供的一種基于邊緣計算的智能家居調控系統，首先通過物聯網傳感器，實時采集住所內的環境信息數據，接著通過邊緣計算模塊，將環境信息數據發送給家庭內部網關進行存儲，最后控制模塊依據家庭內部網關存儲的環境信息數據對智能家居設備進行控制。本發明能夠將物聯網傳感器采集的環境信息數據存儲在家庭內部網關，有效地提高了數據的隱私性和安全性，進一步的提升了用戶的使用體驗感。
附圖說明
[0033]
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0034]
圖1為本發明實施例提供的一種基于邊緣計算的智能家居調控系統結構示意圖。
具體實施方式
[0035]
下面結合附圖對本發明實施例進行詳細描述。
[0036]
應當明確，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0037]
圖1為本發明實施例提供的一種基于邊緣計算的智能家居調控系統結構示意圖。參見圖1，該系統，包括：
[0038]
分布式安裝于目標住所內的若干物聯網傳感器1，用于實時采集目標住所內的第一環境信息數據。
[0039]
本實施例中，物聯網傳感器1包括溫度傳感器、濕度傳感器、亮度傳感器、煙霧傳感器、粉塵傳感器、有害氣體傳感器和易燃易爆氣體傳感器中的至少一項。通過物聯網傳感器1采集的數據可以全方位的了解住所內的環境情況，便于后續根據此采集數據對智能家居設備5進行控制，為用戶提供良好的居家生活環境。
[0040]
邊緣計算模塊2，與物聯網傳感器1連接，用于根據預設數據處理策略對物聯網傳感器1采集到的第一環境信息數據進行處理，得到第二環境信息數據；
[0041]
家庭內部網關3，與邊緣計算模塊2連接，用于將邊緣計算模塊2發來的第二環境信息數據還原為第一環境信息數據并存儲；
[0042]
控制模塊4，與家庭內部網關3和目標住所內的智能家居設備5連接，用于根據預設的環境參數指標以及家庭內部網關3存儲的最新第一環境信息數據，調節控制目標智能家居設備5的工作參數；其中，所述目標智能家居設備5為當前第一環境信息數據與預設的同一環境參數指標不符的環境信息數據對應的智能家居設備5。
[0043]
本實施例中，目標住所的用戶可以預先設置目標住所的環境參數指標，例如預先設置環境參數指標為：目標溫度為26℃、空氣濕度為40％～80％，則通過溫度傳感器和空氣濕度傳感器實時采集當前住所內的溫度和濕度，通過邊緣計算模塊2處理為第二環境信息數據后發送給家庭內部網關3，家庭內部網關3將收到的數據還原為溫度傳感器和空氣濕度傳感器采集的原始溫度和濕度數據存儲，控制模塊4獲取當前家庭內部網關3存儲的溫度值和濕度值，例如若溫度值為30℃、空氣濕度為70％，則控制模塊4可判斷出溫度值不達標，控制模塊4調節控制目標住所內的空調打開或者調節當前正在制冷的空調的制冷功率。
[0044]
上述技術方案的有益效果為：本發明實施例提供的一種基于邊緣計算的智能家居調控系統，首先通過物聯網傳感器1，實時采集住所內的環境信息數據，接著通過邊緣計算模塊2，將環境信息數據發送給家庭內部網關3進行存儲，最后控制模塊4依據家庭內部網關3存儲的環境信息數據對智能家居設備5進行控制。本發明能夠將物聯網傳感器1采集的環境信息數據存儲在家庭內部網關3，減少住所內環境信息數據的外流，從而降低數據外泄的可能性，有效地提高了數據的隱私性和安全性，進一步的提升了用戶的使用體驗感。
[0045]
作為一可選實施例，控制模塊4，還用于接收用戶的環境信息查詢請求，獲取家庭內部網關3存儲的最新第一環境信息數據并提供給用戶；還用于接收用戶對目標智能家居設備5的控制指令，根據所述控制指令的要求控制目標智能家居設備5。
[0046]
上述技術方案的有益效果為：可以根據用戶預設的環境參數指標以及家庭內部網關3存儲的環境信息數據，調節控制目標智能家居設備5的工作參數，實現了自動對智能家居設備5的控制；進一步地，用戶可以根據自己的喜好，根據家庭內部網關3存儲的環境信息數據，手動的對智能家居設備5進行控制，從而使得住所內的環境更舒適，有效地提高了用戶的使用體驗感。
[0047]
作為一可選實施例，控制模塊4，還用于在接收用戶的環境信息查詢請求或對目標智能家居設備5的控制指令之前，對用戶的身份信息進行驗證，驗證通過后將使用權授權給當前的用戶；其中，所述使用權至少包括：目標住所的環境信息查詢權限和智能家居設備5的控制權限。
[0048]
上述技術方案的有益效果為：控制模塊4首先對用戶的身份信息(如賬戶名和密碼)進行驗證，驗證通過后才會把使用權授權給當前的用戶，避免了非法用戶讀取環境信息數據和控制智能家居設備5，有效地提高了數據和智能家居設備5的安全性。
[0049]
作為一可選實施例，邊緣計算模塊2，具體用于根據預設策略對所述第一環境信息數據進行加密處理，得到第二環境信息數據；
[0050]
家庭內部網關3，具體對邊緣計算模塊2發來的第二環境信息數據進行解密，以將其還原為第一環境信息數據。
[0051]
上述技術方案的有益效果為：邊緣計算模塊2在向家庭內部網關3發送環境信息數
據之前，對數據進行加密處理，惡意人員截獲到加密處理后的環境信息數據，也無法得到正確的環境信息數據，從而保證了環境信息數據的安全性。
[0052]
作為一可選實施例，邊緣計算模塊2，包括：
[0053]
接收單元，用于接收物聯網設備發來的目標家庭內的第一環境信息數據；
[0054]
自加密單元，用于對所述第一環境信息數據進行自加密處理，得到自加密處理后的第三環境信息數據；
[0055]
位數打亂單元，用于對所述第三環境信息數據進行位數打亂處理，得到第二環境信息數據。
[0056]
上述技術方案的有益效果為：邊緣計算模塊2在向家庭內部網關3發送環境信息數據之前，首先對環境信息數據進行自加密處理，接著對自加密處理后的環境信息數據進行位數打亂處理，實現了二次加密的效果，有效地提升了環境信息數據的安全性。
[0057]
作為一可選實施例，所述自加密單元，具體用于根據第一公式對所述第一環境信息數據進行自加密處理；
[0058]
所述位數打亂單元，具體用于根據第二公式對所述第三環境信息數據進行位數打亂處理；
[0059]
所述家庭內部網關3，具體用于根據第三公式對接收到的第二環境信息數據進行重組和解密，還原出第一環境信息數據進行存儲；
[0060]
其中，所述第一公式為：
[0061][0062]
在第一公式中，所述d
16
′
自加密處理后的十六進制的第三環境信息數據，d
16
(a)表示對第一環境信息數據進行初始加密處理后第a位上的16進制數值；d
16
表示由d
16
(a)對應的每一位上的16進制數值所組成的新16進制數；d
16
(a)表示所述第一環境信息數據中第a位上的16進制數值；表示異或；表示向上取整；m表示所述第一環境信息數據的總位數；[]
10
表示將括號內的數值轉換為10進制數；{}
16
表示將括號內的數值轉換為16進制數；
[0063]
所述第二公式為：
[0064][0065]
在第二公式中，d
16
″
表示16進制的第二環境信息數據；＞＞表示右移符號；＜＜表示左移符號；表示向下取整；n表示第三環境信息數據的長度；
[0066]
所述第三公式為：
[0067][0068]
第三公式中，d
16
′
表示對第二環境信息數據進行重組后得到的16進制的第四環境
信息數據；d
16
″′
(i)表示對第四環境數據進行解密后還原出的16進制的第一環境信息數據；len()表示求取括號內的數據總位數；n表示運算中間量，其數值為len(d
16
″
)。
[0069]
上述技術方案的有益效果為：利用第一公式(1)根據收集的家庭數據(即住所內的環境信息數據)對收集的家庭數據進行自加密處理，從而利用自身的數據資源進行自加密處理，一方面可以保證后續解密的便捷性，另一方面提升加密速度提高系統效率；然后利用第二公式(2)根據加密后的家庭數據的數據長度對加密后的家庭數據進行位數打亂處理，目的是在數據傳輸的過程中進行二次保護，多方面降低數據外泄的可能性，提升系統的隱私性；最后利用第三公式(3)對所述打散數據進行數據重組和解密，從而確保在家庭內部網關3可以對數據進行準確自動還原，確保系統數據的可靠性以及準確性。
[0070]
作為一可選實施例，控制模塊4，具體用于通過邊緣計算模塊2向目標智能家居設備5發送控制指令，或者，通過在目標住所內廣播的方式向目標智能家居設備5發送控制指令。
[0071]
上述技術方案的有益效果為：控制模塊4可以通過邊緣計算模塊2向目標智能家居設備發送控制指令，可以減少網絡帶寬的需求；另外，也可以在住所內以廣播的方式向目標智能家居設備5發送控制指令，使得目標智能家居設備5能快速的得到控制指令，特別是在目標智能家居設備5為多個時。系統可以根據實際的應用場景選擇不同的控制指令傳輸的方式，從而有效地提升系統的適用性和執行的效率。
[0072]
從上述實施例的內容可知，邊緣計算模塊2收集家庭數據(即住所內的環境信息數據)并處理，將處理后的家庭數據推送至家庭內部網關3，減少家庭數據的外流；為了進一步的防止數據外泄，在收集家庭數據并處理的過程中將所述數據根據家庭內部網關3的參數進行加密處理，并且在將處理后的數據推送至家庭內部網關3時將數據進行位數打亂處理，并在家庭內部網關3進行數據重組和解密，從而多方面降低數據外泄的可能性，提升系統的隱私性。
[0073]
本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的方法的裝置。
[0074]
這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的方法。
[0075]
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的方法的步驟。
[0076]
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍
之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
技術特征：
1.一種基于邊緣計算的智能家居調控系統，其特征在于，包括：分布式安裝于目標住所內的若干物聯網傳感器，用于實時采集目標住所內的第一環境信息數據；邊緣計算模塊，與所述物聯網傳感器連接，用于根據預設數據處理策略對所述物聯網傳感器采集到的第一環境信息數據進行處理，得到第二環境信息數據；家庭內部網關，與所述邊緣計算模塊連接，用于將所述邊緣計算模塊發來的第二環境信息數據還原為第一環境信息數據并存儲；控制模塊，與所述家庭內部網關和目標住所內的智能家居設備連接，用于根據預設的環境參數指標以及所述家庭內部網關存儲的最新第一環境信息數據，調節控制目標智能家居設備的工作參數；其中，所述目標智能家居設備為當前第一環境信息數據與預設的同一環境參數指標不符的環境信息數據對應的智能家居設備。2.如權利要求1所述的基于邊緣計算的智能家居調控系統，其特征在于，所述控制模塊，還用于接收用戶的環境信息查詢請求，獲取所述家庭內部網關存儲的最新第一環境信息數據并提供給用戶；還用于接收用戶對目標智能家居設備的控制指令，根據所述控制指令的要求控制目標智能家居設備。3.如權利要求2所述的基于邊緣計算的智能家居調控系統，其特征在于，所述控制模塊，還用于在接收用戶的環境信息查詢請求或對目標智能家居設備的控制指令之前，對用戶的身份信息進行驗證，驗證通過后將使用權授權給當前的用戶；其中，所述使用權至少包括：目標住所的環境信息查詢權限和智能家居設備的控制權限。4.如權利要求1所述的基于邊緣計算的智能家居調控系統，其特征在于，所述物聯網傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、亮度傳感器、煙霧傳感器、粉塵傳感器、有害氣體傳感器和易燃易爆氣體傳感器中的至少一項。5.如權利要求1所述的基于邊緣計算的智能家居調控系統，其特征在于，所述邊緣計算模塊，具體用于根據預設策略對所述第一環境信息數據進行加密處理，得到第二環境信息數據；所述家庭內部網關，具體對所述邊緣計算模塊發來的第二環境信息數據進行解密，以將其還原為第一環境信息數據。6.如權利要求5所述的基于邊緣計算的智能家居調控系統，其特征在于，所述邊緣計算模塊，包括：接收單元，用于接收物聯網設備發來的目標家庭內的第一環境信息數據；自加密單元，用于對所述第一環境信息數據進行自加密處理，得到自加密處理后的第三環境信息數據；位數打亂單元，用于對所述第三環境信息數據進行位數打亂處理，得到第二環境信息數據。7.如權利要求6所述的基于邊緣計算的智能家居調控系統，其特征在于，所述自加密單元，具體用于根據第一公式對所述第一環境信息數據進行自加密處理；所述位數打亂單元，具體用于根據第二公式對所述第三環境信息數據進行位數打亂處理；所述家庭內部網關，具體用于根據第三公式對接收到的第二環境信息數據進行重組和
解密，還原出第一環境信息數據進行存儲；其中，所述第一公式為：在第一公式中，所述d
16
′
自加密處理后的十六進制的第三環境信息數據，d
16
(a)表示對第一環境信息數據進行初始加密處理后第a位上的16進制數值；d
16
表示由d
16
(a)對應的每一位上的16進制數值所組成的新16進制數；d
16
(a)表示所述第一環境信息數據中第a位上的16進制數值；表示異或；表示向上取整；m表示所述第一環境信息數據的總位數；[]
10
表示將括號內的數值轉換為10進制數；{}
16
表示將括號內的數值轉換為16進制數；所述第二公式為：在第二公式中，d
16
″
表示16進制的第二環境信息數據；>>表示右移符號；<<表示左移符號；表示向下取整；n表示第三環境信息數據的長度；所述第三公式為：第三公式中，d
16
′
表示對第二環境信息數據進行重組后得到的16進制的第四環境信息數據；d
16
″′
(i)表示對第四環境數據進行解密后還原出的16進制的第一環境信息數據；len()表示求取括號內的數據總位數；n表示運算中間量，其數值為len(d
16
″
)。8.如權利要求1或2所述的基于邊緣計算的智能家居調控系統，其特征在于，所述控制模塊，具體用于通過所述邊緣計算模塊向目標智能家居設備發送控制指令，或者，通過在目標住所內廣播的方式向目標智能家居設備發送控制指令。
技術總結
本發明的實施例公開一種基于邊緣計算的智能家居調控系統，涉及邊緣計算技術領域。所述系統，包括：若干物聯網傳感器，用于實時采集目標住所內的第一環境信息數據；邊緣計算模塊，與所述物聯網傳感器連接，用于根據預設數據處理策略對物聯網傳感器采集到的第一環境信息數據進行處理，得到第二環境信息數據；家庭內部網關，與所述邊緣計算模塊連接，用于將邊緣計算模塊發來的第二環境信息數據還原為第一環境信息數據并存儲；控制模塊，與所述家庭內部網關和目標住所內的智能家居設備連接，用于根據預設的環境參數指標以及家庭內部網關存儲的最新第一環境信息數據，調節控制目標智能家居設備的工作參數。本發明有效地提高了數據的隱私性和安全性。數據的隱私性和安全性。數據的隱私性和安全性。
