一种基于物联网的智能家居家电控制系统的制作方法

本发明属于智能家居家电领域，具体是一种基于物联网的智能家居家电控制系统。

背景技术：

1、智能家居家电控制系统是一个整合了现代信息技术、自动化技术和通信技术的系统，旨在提高家居生活的便利性、舒适性、安全性和节能性。通过这个系统，用户可以远程或自动控制家中的各种电器设备，例如灯光、空调、电视、音响、安全监控系统等。

2、然而，目前用户过度依赖智能家居家电控制系统，若智能家居家电控制系统不稳定，则会使得用户有不好的使用体验，还会耽误用户对智能家居家电的使用，需要对智能家居家电控制系统进行定期监测。现有技术中对智能家居家电控制系统的监测过于单一，不能从维度的数据进行更准确、方便、智能化的监测。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于物联网的智能家居家电控制系统，本发明解决了如何基于物联网技术对智能家居家电控制系统进行实时监测，使得用户在使用智能家居家电控制系统时能够有一个良好的使用体验的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于物联网的智能家居家电控制系统，包括：

4、数据获取模块，用于对相应智能家居家电对应的远程控制服务器实时获取的通信数据包进行获取，并将实时获取的通信数据包转发至传输分析模块；

5、传输分析模块,用于根据获取的通信数据包定期统计相应智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间发生通信数据包传输的若干组时间戳序列，基于该若干组时间戳序列计算相应智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间在预设单位时间内进行通信数据包传输的反应时间系数；并将计算获取的反应时间系数发送至故障评价模块；

6、设备状态评估模块，用于定期获取来自智能家居家电或远程控制服务器的硬件监测参数和软件监测参数，基于硬件监测参数和软件监测参数分别计算智能家居家电或远程控制服务器的硬件状态评估系数和软件状态评估系数，并将计算获取的硬件状态评估系数和软件状态评估系数发送至故障评价模块；

7、故障评价模块，用于根据定期获取的在预设单位时间内相应智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间发生通信数据包传输的反应时间系数、相应智能家居家电或远程控制服务器的硬件状态评估系数和软件状态系数，计算相应智能家居家电或远程控制服务器的故障评价系数，根据计算获取的故障评价系数判断相应智能家居家电或远程控制服务器是否故障，进而作出相应的处理。

8、进一步地，所述通信数据包根据智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间的数据传输过程，通信数据包的类型包含：第一阶段的智能家居家电到远程控制服务器的设备运行数据包，第二阶段的远程控制服务器到智能家居家电的控制命令数据包，以及第三阶段的智能家居家电到远程控制服务器的执行反馈数据包。

9、进一步地，所述智能家居家电与其对应的远程服务器之间传输的通信数据包的内容包括：第一阶段的智能家居家电发送通信数据包的第一时间戳和远程控制服务器接收到通信数据包的第二时间戳，第二阶段的远程控制服务器发送通信数据包的第三时间戳和智能家居家电接收到通信数据包的第四时间戳，第三阶段的智能家居家电发送通信数据包的第五时间戳和远程控制服务器接收到通信数据包的第六时间戳，智能家居家电的设备id，远程控制服务器的设备id，以及具体设备运行内容、控制命令内容或执行结果内容。

10、进一步地，传输分析模块的分析过程包括：

11、定期统计获取在预设单位时间内相应智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间发生通信数据包传输的若干组时间戳序列，将该时间戳序列的组数标记为n，且所述时间戳序列包括其中，i表示在预设单位时间内相应时间戳序列的组号，且i＝1,2……n；以及分别对应组号为i的第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳、第四时间戳、第五时间戳以及第六时间戳；

12、根据时间戳序列计算相邻时间戳之间的时间间隔，获取第i组时间戳序列的时间间隔序列

13、获取相应智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间发生通信数据包传输的预设时间间隔阈值序列

14、计算在该预设单位时间内相应智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间发生通信数据包传输的反应时间系数xt，计算公式为：

15、

16、式中，ɑ1、ɑ2、ɑ3、ɑ4以及ɑ5分别为第一时间间隔、第二时间间隔、第三时间间隔、第四时间间隔以及第五时间间隔的预设比例系数，其中，ɑ1、ɑ2、ɑ3、ɑ4以及ɑ5均大于0且小于1，ɑ1+ɑ2+ɑ3+ɑ4+ɑ5＝1。

17、进一步地，所述智能家居家电或远程控制服务器的硬件状态评估系数的获取方式为：

18、定期通过设置在智能家居家电或远程控制服务器的传感器监测获取智能家居家电或远程控制服务器的硬件监测参数，所述硬件监测参数包括设备内部温度、电压波动值以及处理器测试值；

19、将获取的设备内部温度、电压波动值以及处理器测试值分别标记为teid、δuid以及meid，其中，id表示智能家居家电或远程控制服务器的设备id；

20、计算智能家居家电或远程控制服务器的硬件状态评估系数yid，计算公式如下：

21、

22、式中,teminid和temaxid分别表示相应设备id的智能家居家电或远程控制服务器的设备内部温度的下限值和上限值；δu0id表示相应设备id的智能家居家电或远程控制服务器的设备运行时电压波动值上限值；me0id表示相应设备id的智能家居家电或远程控制服务器的设备运行时处理器测试值的下限值；f1id、f2id以及f3id分别表示相应设备id的智能家居家电或远程控制服务器的设备内部温度评估值、电压波动评估值以及处理器测试评估值的预设权重系数；其中，f1id＝0.146、f2id＝0.153以及f3id＝0.474。

23、进一步地，所述智能家居家电或远程控制服务器的软件状态评估系数的获取方式为：

24、定期统计预设单位时间内相应设备id智能家居家电或远程控制服务器的软件监测参数，包括：发出通信数据包的次数cdid、软件处理发生异常数据的字节数ceid以及发生告警次数cwid；

25、计算相应设备id的智能家居家电或远程控制服务器当前预设单位时间内的软件状态评估系数rtid，计算公式如下：

26、

27、式中，θ为平滑因子，rt-1id指的是上一预设单位时间内的软件状态评估系数。

28、进一步地，故障评价模块的处理过程包括：

29、定期获取在预设单位时间内相应智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间发生通信数据包传输的反应时间系数xt、相应智能家居家电或远程控制服务器的硬件状态评估系数yid和软件状态系数rtid；

30、计算相应智能家居家电或远程控制服务器的故障评价系数，计算公式为：

31、式中，η表示修正因子；

32、针对智能家居家电或远程控制服务器设置一个故障评价阈值p0id，将计算获取的故障评价系数与故障评价阈值进行比对，判断相应设备id的智能家居家电或远程控制服务器是否发生故障；

33、若pid≥p0id，则将相应设备id的智能家居家电或远程控制服务器标记为故障，并生成故障报警信息发送至智能家居家电或远程控制服务器的人机交互界面；

34、若pid＜p0id，则将相应设备id的智能家居家电或远程控制服务器标记为正常，则不生成故障报警信息。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

36、1、通过定期统计智能家居家电与远程控制服务器之间传输不同类型通信数据包所包含的若干组时间戳序列，以及根据该若干组时间戳序列来计算智能家居家电与远程控制服务器之间的数据传输的反应时间系数，可以从时间角度来分析相应智能家居家电与其对应的远程控制服务器之间的数据传输效率、数据传输速度、数据传输网络状态，舍去精确的监测数据传输的各种传输参数，更加方便；通过计算反应时间系数，在某种程度上还可以反应智能家居家电或远程控制服务器的设备状态是否正常；若各个时间间隔与其对应的时间间隔阈值之间的比值越大，说明智能家居家电与远程控制服务器之间的数据传输效率越低、数据传输速度越慢、数据传输网络状态越差，以及智能家居家电或/和远程控制服务器的设备状态可能异常。

37、2、在本发明中，通过设备状态评估模块定期获取智能家居家电或远程控制服务器的硬件监测参数和软件监测参数进行分析处理，分别计算获取硬件状态评估系数和软件状态评估系数，从硬件和软件的角度来评估相应智能家居家电或远程控制服务器是否存在异常，更加全面化、智能化。

38、3、在本发明中，通过对获取的反应时间系数、硬件状态评估系数以及软件状态系数对相应智能家居家电或远程控制服务器的故障评价系数进行分析计算，并将计算获取的故障评价系数与预设故障评价系数阈值比对，评价相应故障评价系数对应的智能家居家电或远程控制服务器是否故障，提供了更全面、智能化的故障评估和处理机制，引入了物联网技术和高效的数据处理算法，实现了对智能家居家电控制系统的实时监测、精确评估和智能故障诊断，大大提高了控制系统的稳定性、可靠性和用户体验。