現(xiàn)今社會,物聯(lián)網(wǎng)時代的到來牽動著家家戶戶的智能家居水平飛速提高,在可預(yù)見的未來時間里,不同類型以及越來越多數(shù)量的智能終端終將散布在每個家庭內(nèi)部的各個角落,達(dá)到為我們創(chuàng)造更加智能化和便利化的生活條件的目的。首先,傳統(tǒng)的家居節(jié)能系統(tǒng)難以滿足人們智能化和個性化的服務(wù)需求,隨著傳感器、終端設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展以及情境感知的發(fā)展,給這一瓶頸帶來了生機與希望。為了能夠給用戶提供根據(jù)當(dāng)前情境信息的自適應(yīng)智能節(jié)能調(diào)控,因此本文提出了基于情境感知的智能家居節(jié)能系統(tǒng),借助情境感知引擎設(shè)計節(jié)能模塊,實現(xiàn)對家庭設(shè)備的自主聯(lián)動調(diào)控與反饋。其次,隨著家庭內(nèi)部終端設(shè)備數(shù)量的增長以及用戶業(yè)務(wù)需求的多樣化出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)延時和堵塞等問題就會越來越突出,單單依靠云計算技術(shù)已經(jīng)不能滿足未來智能家居的發(fā)展趨勢,為了解決這一問題,本文系統(tǒng)引入邊緣計算技術(shù)(EC,Edge Computing),基于邊緣計算實現(xiàn)邊緣數(shù)據(jù)分析、智能感知與控制以及用電量預(yù)測等功能,實現(xiàn)加強居民節(jié)能意識和引導(dǎo)居民自覺節(jié)能。其中,用電量預(yù)測模塊采用GBDT、XGBoost、LightGBM等近幾年來比較前沿的機器學(xué)習(xí)算法,基于公開的電力數(shù)據(jù)集,然后利用特征工程,融入氣象數(shù)據(jù)和工作日、節(jié)假日時間事件信息等有效信息在云端進(jìn)行泛化模型構(gòu)建,再將此模型推廣至用戶邊緣側(cè),繼續(xù)促進(jìn)模型的成長優(yōu)化得到最終適用的用戶個性化模型。最后,為了實現(xiàn)上述研究目標(biāo),除了完成硬件設(shè)施以及軟件平臺包括樹莓派客戶端與云服務(wù)器端的搭建部署與實現(xiàn),還對系統(tǒng)整體架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計與實現(xiàn),并集成上述各功能模塊使用WebApp技術(shù)實現(xiàn)手機端系統(tǒng)。本文最后,給出本系統(tǒng)所有應(yīng)用功能的界面展示與測試,綜合證明系統(tǒng)的可用性與有效性。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU855;TP391.44;TN929.5
【部分圖文】：

？青境推緝＝??圖２－丨情境感知生命周期圖??圖２－１是情境感知生命周期圖，總共包括四個階段。第一個階段是情境獲取，??其中情境信息來源于物理的傳感器或者其他虛擬的軟件，例如因特網(wǎng)等，這一階??段結(jié)束獲得的信息是原始、粗糙以及無法直接使用的％１；第二階段是情境建模，??對上一階段收集到的情境信息可以進(jìn)行抽象表達(dá)和歸一化管理，使得更容易被人??們理解和管理；第三階段是情境推理，通過對數(shù)據(jù)的處理讓人們可以從低級原始??的數(shù)據(jù)中獲取到高級的情境信息？，最后一階段是情境分發(fā)，將高級或者低級的情??境信息傳播給需要相應(yīng)信息的人們，以輔助人們做出決策。??６??

圖２－２表示將智能空調(diào)、智能風(fēng)扇、電腦以及照明燈等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到邊??緣節(jié)點，然后再連接至中心云。具體地說，這三層分布式架構(gòu)類似于人腦的祌經(jīng)??末梢（對應(yīng)邊緣設(shè)備）、祌經(jīng)中樞（對應(yīng)邊緣計算）和大腦（對應(yīng)云計算），邊??緣以點作為云和邊緣設(shè)備的連接樞紐。??２．２．３邊緣計算的應(yīng)用場景??檢驗邊緣計算模式的出現(xiàn)是否具有價值，最有效直接的方式是將邊緣計算應(yīng)??ｍ于－系列關(guān)鍵的場景，通過應(yīng)用的實例化，才能挖掘邊緣計算未來的機遇、挑??戰(zhàn)和應(yīng)用前景。下面將列舉出基于邊緣計算的幾種典型應(yīng)用場景，包括智慧城市、??智能制造、智能交通、智能家居、智能醫(yī)療、邊緣計算視頻監(jiān)控系統(tǒng)和內(nèi)容交付??網(wǎng)絡(luò)等，同時通過這幾個典型案例的分析將全面說明邊緣計算在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域美好??的愿景。??１．智慧城市??實現(xiàn)智慧城市一個無法避免考慮大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大、時效性和多樣性三大特??點，人們通常需要開發(fā)智慧城市的可視化系統(tǒng)，此時就涉及到需要監(jiān)控包括人群、??交通道路、空氣、地理位置識別等諸多環(huán)境因素，處理這些大數(shù)據(jù)量時云服務(wù)器??

（Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ）架構(gòu)，主要劃分為ＵＩ展示與控制、服務(wù)端（云計算與邊緣計??算）、數(shù)據(jù)庫（中心云數(shù)據(jù)庫與邊緣數(shù)據(jù)庫）、數(shù)據(jù)采集、終端設(shè)備這幾部分。??各部分的關(guān)系見圖３－２的系統(tǒng)框架流程圖。??１９??
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 邱彥昌;;聚焦·中國智能家居[J];大社會;2015年Z2期

2 張進(jìn);任運芳;;我國智能家居存在的問題與對策[J];數(shù)碼世界;2019年06期

3 曹杰;王春梅;;淺談智能家居的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];電子世界;2018年23期

4 富倩;王旭;;智能家居的安全問題[J];信息與電腦(理論版);2018年24期

5 ;智能家居領(lǐng)域各自封王,碎片化現(xiàn)狀難突破[J];電腦知識與技術(shù)(經(jīng)驗技巧);2018年11期

6 王遠(yuǎn)春;;智能家居在智慧城市建設(shè)中的發(fā)展與應(yīng)用[J];中國安防;2018年11期

7 徐建明;;當(dāng)前智能家居發(fā)展疑難與應(yīng)用趨勢分析[J];中國安防;2018年11期

8 綜合新華網(wǎng)、經(jīng)濟日報等相關(guān)新聞;;智能家居的“下一步”[J];今日科技;2019年02期

9 付凱;李莉;楊子羿;;亡羊補牢,為時未晚 智能家居安全如何保障?[J];通信世界;2019年05期

10 ;智能家居開啟美好生活[J];銷售與市場(管理版);2018年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 郭昆;基于語義互聯(lián)模型的智能家居服務(wù)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

2 韓秉君;多場景下移動通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)承載性能研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

3 胡曼冬;基于本體的智能家居關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國海洋大學(xué);2014年

4 高偉勛;智能家居環(huán)境中個性化語音生成關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東華大學(xué);2015年

5 桂琳;智能家居中基于視覺的服裝分析和推薦研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 文鑫龍;基于LSTM的智能家居環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D];天津理工大學(xué);2019年

2 王愷穎;智能家居關(guān)鍵控制技術(shù)及系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2019年

3 張夢瑤;基于Arduino智能家居及健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D];沈陽師范大學(xué);2019年

4 李豪;面向智能家居的語音交互設(shè)計評估體系研究[D];北京郵電大學(xué);2019年

5 周莎;基于情境感知的智能家居節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2019年

6 呂志;基于ARM的嵌入式智能家居系統(tǒng)[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2019年

7 譚英奇;面向智能家居的功能重構(gòu)系統(tǒng)研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2019年

8 湛健;微服務(wù)架構(gòu)在智能家居網(wǎng)關(guān)管理系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D];北方工業(yè)大學(xué);2019年

9 馬曉藝;智能家居的人性化設(shè)計研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2019年

10 賴如峰;基于ARM9的智能家居開發(fā)與應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2019年

本文編號：2863439