基于机器学习的智能家居系统设计与实现

《基于机器学习的智能家居系统设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TP391单位代码：10183研究生学号：2013532029密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）基于机器学习的智能家居系统设计与实现SmartHomeSystemDesignandImplementationbasedonMachineLearning作者姓名：张炜专业：计算机系统结构研究方向：传感器网络与环境智能指导教师：胡成全教授培养单位：计算机科学与技术学院2016年4月未经本论义作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发＜但纯行、出租、改编等有碍作者著作权的商业

2、性使用。学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任吉林大学博±（或硕±）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内下，独己经发表或撰写过的作容外，本论文不包含任何其他个人或集体品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，巧已在文中。明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名曰期：从年月川曰Ｓ基于机器学习的智能家居系统设计与实现SmartHomeSystemDesignandImplementationbasedonMachineLearn

3、ing作者姓名：张炜专业名称：计算机系统结构指导教师：胡成全教授学位类别：工学硕士答辩日期：2016年5月24日摘要摘要基于机器学习的智能家居系统设计与实现随着人们对生活质量要求的越来越高以及iOS，Android等智能手机的普及，智能家居这个概念又上次浮上水面，同时电子设备的集成度也越来越高，各种智能设备也不断出现，传统的电器也开始有了计算能力，智能家居正变得炙手可热，又将要掀起一股热潮。智能家居是指通过在家庭中布置各种传感器和控制设备，实时地监视家庭中各种环境以及控制各种用电器，使得整个家庭环境设施变地智能化。人们可以更方便更详细地了解或者控制家里面的环境和设备。由此在能得到更舒适的

4、居住环境的同时还能保证居家环境安全。市面上已经出现了很多智能家居的系统，能够提供一些环境的监测和用电器的远程控制，但是在整套设备中，各设备之间并没有很好地结合到一起，仅能够单独地提供各传感器状态和手动控制各节点，并没有达到智能系统的要求。近年来，随着人工智能，机器学习的快速发展，智能家居有了真正意义上的智能的可能性，这些变化为智能家居的发展方向提供了与以往不同的思路和难得的机遇。本文通过使用Python定时读取智能家居系统数据库中各个节点间的数据并使用Google最新开源的机器学习框架TensorFlow实现前反馈神经网络（feedforwardneuralnetwork，FNN）对历史

5、数据进行分析学习，其中，本文使用了ReLu作为激励函数，使得前反馈神经网络有多层感知能力。通过系统的持续运行，我们可以得到各个节点的预测状态，在预测结果与当前状态差异达到限定阀值的时候，对于控制设备，向智能家居服务器发送控制命令，请求修改当前节点的状态；对于环境监视设备，向用户发送可能的异常状态提醒。在将智能家居与机器学习技术相结合，把整个传统的智能家居系统结合到一起，提供一套基于机器学习的智能家居实现方案。在机器学习的基础下，可以最大程度地利用上系统中的各种数据，针对各个用户自己的习惯为用户提供安全，方便，舒适的居家环境。本文通过结合所有节点的数据，再以节点为单位进行预测，可以得到单一

6、节I摘要点在系统中的可能状态，而对系统所有节点预测结束后，所有节点的状态会组成一个新的完整的系统模式，从而实现宏观地对整个家居进行监控的同时，也可以很好地保持系统的灵活性，为增加或减少节点做好相应的准备。关键字：智能家居，前反馈神经网络，预测系统，机器学习，ReLu，TensorFlowIIAbstractAbstractSmartHomeSystemDesignandImplementationbasedonMachineLearningAspeopleincreasinglyhighrequirementsforthequalityoflifeandthewidespreadadop

7、tionofsmartphones,theconceptofsmarthomehasbeenmoreandmorediscussed.Integrationofelectronicdeviceshavebecomemoresophisticated,smartequipmentarealsoemerging,traditionalappliancesarebecomingintelligent,smarthomeisbecoming