鄭澤豐，任慧芳，周亮

（廣東好太太科技集團(tuán)股份有限公司，廣東廣州，511400）

0 緒論

智能家居如今已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，應(yīng)用場景隨著技術(shù)的迭代越來越豐富，借助物聯(lián)網(wǎng)IOT云平臺(tái)及大數(shù)據(jù)建模，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制、智能聯(lián)動(dòng)等，通過智能場景的設(shè)置，結(jié)合傳感器和場景控制面板，可實(shí)現(xiàn)無感式、個(gè)性化、自動(dòng)執(zhí)行的智能場景。智慧場景一般分為兩種類型：“自動(dòng)化”以及“場景”，自動(dòng)化能夠?qū)崿F(xiàn)在達(dá)到設(shè)定的“觸發(fā)條件”時(shí)運(yùn)行“執(zhí)行動(dòng)作”，如通過“人體傳感器”觸發(fā)執(zhí)行“吸頂燈開發(fā)”。而場景則主要提供“一鍵”執(zhí)行“執(zhí)行動(dòng)作”，如一鍵執(zhí)行起床場景，執(zhí)行水壺?zé)?、豆?jié){機(jī)開始制作早餐。因此，對(duì)于精通智能家居設(shè)置的用戶，能夠通過學(xué)習(xí)和反復(fù)調(diào)試來完成設(shè)置好屬于自己的智能場景，而對(duì)于更多的小白用戶，對(duì)于其復(fù)雜的設(shè)置過程，晦澀的技術(shù)術(shù)語，有一定的抵觸心理，怕麻煩又擔(dān)心設(shè)置出現(xiàn)故障，造成正常生活上的困擾。

智能家居個(gè)性化場景推薦系統(tǒng)依托IOT云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)云計(jì)算的特性，能夠基于用戶的日常使用習(xí)慣、地理位置、天氣狀況，用戶賬戶綁定傳感器、智能設(shè)備的類型、型號(hào)以及功能性質(zhì)，生成一個(gè)“推薦場景”列表，用戶可以在手機(jī)App中瀏覽所需要的推薦場景，無需過多設(shè)置即可直接啟用該智能場景。借助智能家居個(gè)性化場景推薦系統(tǒng)減少設(shè)置的步驟以及難度，通過簡單的交互讓用戶真正感受到智能場景的趣味性和儀式感。本論文以智能陽臺(tái)場景分析為例，描述智能家居個(gè)性化場景推薦系統(tǒng)的研究過程。

1 智能場景的設(shè)計(jì)

■1.1 場景設(shè)計(jì)

個(gè)性化智能場景推薦系統(tǒng)的建設(shè)依托于好太太智能家居IOT生態(tài)，需要滿足智慧交互戰(zhàn)略，通過合理的產(chǎn)品組合以及場景編排，提升智能設(shè)備使用的便捷性，讓用戶快速感知智能化。本次場景設(shè)計(jì)主要圍繞智能陽臺(tái)生態(tài)進(jìn)行展開，以陽臺(tái)空間為例子進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和功能測試驗(yàn)證，通過對(duì)用戶洗晾曬場景以及陽臺(tái)生活場景進(jìn)行調(diào)查分析，本次要實(shí)現(xiàn)智能推薦的場景如下：

(1)“洗晾曬一體化”實(shí)現(xiàn)場景：根據(jù)用戶洗晾曬場景，包含洗滌到晾曬，晾曬到收衣的場景轉(zhuǎn)換。當(dāng)洗衣機(jī)洗完，晾衣機(jī)晾衣桿提前下降，用戶晾完衣服后自動(dòng)上升，以及用戶收衣服場景時(shí)自動(dòng)下降。上升下降時(shí)簡配網(wǎng)關(guān)同步播報(bào)提示語。

(2)“晾曬語音提醒”實(shí)現(xiàn)場景：當(dāng)用戶操作晾衣機(jī)時(shí)，聯(lián)動(dòng)智能播報(bào)器進(jìn)行語音提醒。

(3)“夜間自動(dòng)開燈”實(shí)現(xiàn)場景：夜間有人走進(jìn)或離開陽臺(tái)時(shí)，觸發(fā)晾衣機(jī)開關(guān)照明燈。

(4)“潑雨時(shí)晾衣桿自動(dòng)上升”實(shí)現(xiàn)場景：根據(jù)天氣環(huán)境在陽臺(tái)潑雨時(shí)，自動(dòng)上升晾衣桿。

(5)“陽臺(tái)安全監(jiān)控”實(shí)現(xiàn)場景：用戶設(shè)置布防時(shí)段，陽臺(tái)異常時(shí)，手機(jī)推送告知用戶，網(wǎng)關(guān)報(bào)警。

(6)“步入陽臺(tái)監(jiān)測報(bào)警”實(shí)現(xiàn)場景：布防狀態(tài)下，有人走近陽臺(tái)時(shí)通知用戶，該功能可以實(shí)現(xiàn)例如家里有寵物的情況下，當(dāng)寵物步入陽臺(tái)就發(fā)送告警，防止寵物發(fā)生意外。

■1.2 場景開發(fā)

根據(jù)上述場景分析，根據(jù)好太太I(xiàn)OT云平臺(tái)的場景開發(fā)協(xié)議，轉(zhuǎn)化為智能設(shè)備的觸發(fā)條件以及執(zhí)行動(dòng)作如表1所示，至此，完成場景數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。

表1 場景開發(fā)協(xié)議參數(shù)

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

場景推薦系統(tǒng)分為三明治結(jié)構(gòu)，最底層為各種類型的智能終端是面向用戶承接各種交互、功能和服務(wù)的載體，如ZigBee網(wǎng)關(guān)及其子設(shè)備，WiFi直連（云平臺(tái)）智能設(shè)備，以及用戶交互入口智能App。

基礎(chǔ)云平臺(tái)中，好太太I(xiàn)OT云平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理與用戶管理、日志記錄，實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備、跨終端的數(shù)據(jù)和控制互聯(lián)互通。好太太大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)脫敏的用戶和設(shè)備的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，深入挖掘用戶日常使用行為習(xí)慣，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)智能場景進(jìn)行建模。

場景推薦系統(tǒng)為好太太I(xiàn)OT云平臺(tái)以及好太太大數(shù)據(jù)平臺(tái)的衍生，主要對(duì)個(gè)性化智能場景推薦完成場景數(shù)據(jù)管理，推薦場景模型進(jìn)行分發(fā)推送。

3 App推薦場景功能

■3.1 交互邏輯

在好太太智聯(lián)App中，提供給用戶多個(gè)入口進(jìn)行快速設(shè)置，其中包括當(dāng)用戶在綁定時(shí)，主動(dòng)給用戶推薦該設(shè)備能夠使用的場景、在用戶點(diǎn)擊場景設(shè)置頁面主動(dòng)顯示推薦的場景、在網(wǎng)關(guān)管理子設(shè)備時(shí)進(jìn)行場景推薦。

在每次呈現(xiàn)場景列表時(shí)，進(jìn)行場景列表數(shù)據(jù)更新，當(dāng)有新的列表數(shù)據(jù)時(shí)，更新并顯示新數(shù)據(jù)，當(dāng)更新失敗時(shí)或者沒有新數(shù)據(jù)，則使用原數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶點(diǎn)擊某個(gè)推薦場景時(shí)，判斷該場景所依賴的條件是否具備，如天氣條件依賴的位置信息，觸發(fā)和執(zhí)行動(dòng)作所以來的設(shè)備，當(dāng)某個(gè)條件不具備時(shí)，進(jìn)行標(biāo)示。

■3.2 場景推薦列表

圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)

場景推薦列表為好太太智聯(lián)App中的一個(gè)重要功能，位于智能板塊，提供給用戶瀏覽選擇、添加個(gè)性化推薦的場景。該模塊的數(shù)據(jù)從推薦系統(tǒng)云端獲得，詳細(xì)展示了推薦場景名稱的標(biāo)題和所需的設(shè)備，已經(jīng)配套一張能夠呈現(xiàn)場景功能和作用的圖片。

圖2 交互邏輯

■3.3 推薦場景詳情

推薦場景詳情詳細(xì)的介紹了該場景的介紹和功能，用戶進(jìn)入頁面時(shí)，App將獲取位置數(shù)據(jù)已提供天氣支持及檢查設(shè)備擁有條件。當(dāng)定位失敗時(shí)，顯示定位失?。ㄎ恢眯畔⒖捎伞凹彝ノ恢谩眳?shù)給出，如無則開始定位用戶位置信息）。而當(dāng)戶未擁有該場景所需的設(shè)備時(shí)，執(zhí)行設(shè)備和動(dòng)作置灰該項(xiàng)，并顯示“缺少設(shè)備”。頁面還支持用戶自行添加、編輯或刪除觸發(fā)條件和執(zhí)行設(shè)備和動(dòng)作以滿足自己更加個(gè)性化的需求。用戶在點(diǎn)擊“添加到自動(dòng)（手動(dòng)）場景并啟用如果場景所依賴的條件都具備，則為用戶添加并啟用場景。

4 推薦系統(tǒng)管理平臺(tái)

場景推薦系統(tǒng)后臺(tái)是個(gè)性化推薦系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)前主要采用人工方式在管理后臺(tái)錄入智能場景數(shù)據(jù)和編輯推送內(nèi)容，主要的功能是對(duì)推薦的場景數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和發(fā)布。場景管理模塊實(shí)現(xiàn)場景的管理和場景列表的發(fā)布，場景管理維護(hù)一個(gè)推薦列表，并具發(fā)布正式版和發(fā)送至測試設(shè)備。在場景管理模塊點(diǎn)擊“創(chuàng)建場景”即可顯示創(chuàng)建列表，

可以在此編輯場景的名稱、類型、說明以及長傳背景圖片。可以對(duì)場景的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的編輯，其中包括場景的名稱、場景的說明、觸發(fā)條件的編輯，執(zhí)行動(dòng)作的編輯。

■4.1 觸發(fā)條件模塊

觸發(fā)條件可選擇定時(shí)執(zhí)行、設(shè)備事件觸發(fā)、天氣條件觸發(fā)，同時(shí)可以設(shè)置場景的生效時(shí)間。

(1)定時(shí)執(zhí)行可用于場景的周期性執(zhí)行和定時(shí)執(zhí)行，周期執(zhí)行可設(shè)置“僅執(zhí)行一次”或按照“工作日”、“每日”、或“自定義”周期，定時(shí)執(zhí)行可以選擇“小時(shí)”和“分鐘”時(shí)間。

(2)設(shè)備事件觸發(fā)可以將設(shè)備的閾值作為觸發(fā)條件，當(dāng)設(shè)備的功能/狀態(tài)變更為該功能/狀態(tài)值時(shí)，執(zhí)行動(dòng)作。其中產(chǎn)品名稱按照IOT云平臺(tái)配置的產(chǎn)品ID數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，如：晾衣機(jī)（PK碼）。功能名稱按照所選的產(chǎn)品的在IOT云平臺(tái)配置的設(shè)備屬性、時(shí)間、服務(wù)進(jìn)行展示，如：電源開關(guān)（PowerSwitch）（布爾值不可以重復(fù)多選，在再次添加該產(chǎn)品為觸發(fā)條件時(shí)該功能隱藏），功能值（按照所選產(chǎn)品的所選功能進(jìn)行值的展示，如：0 - 關(guān)閉。

(3)天氣條件觸發(fā)有7個(gè)指標(biāo)（晾曬指數(shù)、天氣、室外溫度、室外濕度、日出日落、舒適度指數(shù)、空氣質(zhì)量指數(shù)），可以根據(jù)用戶設(shè)置的家庭位置，當(dāng)該位置的天氣變化為該閾值時(shí)，觸發(fā)執(zhí)行動(dòng)作。

(4)生效時(shí)間設(shè)置可設(shè)定該場景在特定的時(shí)間段生效，可配合其他觸發(fā)條件使用不單獨(dú)使用，例如：燈光僅在夜間時(shí)間段通過傳感器觸發(fā)執(zhí)行開燈。該條件可以設(shè)置重復(fù)的周期，生效的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。

■4.2 執(zhí)行動(dòng)作模塊

執(zhí)行動(dòng)作模塊為當(dāng)設(shè)備或用戶手動(dòng)觸發(fā)場景時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)設(shè)的動(dòng)作列表完成設(shè)備的智能控制或通知推送，該設(shè)置項(xiàng)可以選擇執(zhí)行控制具體產(chǎn)品并設(shè)定該產(chǎn)品的功能及參數(shù)，或設(shè)置推送內(nèi)容及通知方式，如通過手機(jī)短信、App通知、電話通知。

5 總結(jié)

本文以智能陽臺(tái)為例子，通過對(duì)智能場景的分析和示例，詳細(xì)的介紹了如何解決用戶對(duì)智能場景編輯過程中遇到的痛點(diǎn)，讓用戶擺脫以往的復(fù)雜設(shè)置過程，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居個(gè)性化場景推薦系統(tǒng)通過云端管理后臺(tái)和手機(jī)App場景功能模塊相結(jié)合，使得用戶在上手設(shè)備的第一時(shí)間，或者是在想要添加智能化場景時(shí)，能夠自動(dòng)的根據(jù)用戶所擁有的設(shè)備和條件來智能的推薦給用戶進(jìn)行選擇，使得真正享受到智能家居帶來的便捷、舒心的體驗(yàn)。在系統(tǒng)開發(fā)的后期，還可以借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)，依托大數(shù)據(jù)的強(qiáng)大挖掘能力，能夠節(jié)省管理平臺(tái)人工編輯的工作，利用大數(shù)據(jù)建模，真正為每個(gè)用戶提供專屬的個(gè)性化場景選項(xiàng)。