技术特征：
1.一种基于边缘网关的智能家居系统，包括云平台、边缘计算网关及任务处理器，其特征在于：所述云平台是指用于对智能家居系统上传数据进行解析、整合以及处理的数据中心，所述边缘计算网关是指通过边缘计算基数定义的网关设备；所述任务处理器是指具备处理边缘计算网关派发任务能力的程序模块，所述云平台与所述边缘计算网关通过知识蒸馏的方式进行数据压缩及传输，所述边缘计算网关用于通过调度策略和相关通信协议实现任务协调和信息识别拆分功能。2.根据权利要求1所述的基于边缘网关的智能家居系统，其特征在于：所述边缘计算网关通过无线通信方式与传感器节点及执行器节点连接，并接受传感器节点上传的信息及控制执行器节点驱动。3.根据权利要求2所述的基于边缘网关的智能家居系统，其特征在于：所述传感器节点为摄像头、烟雾检测、振动传感器及co2传感器中任一种或几种的组合；所述执行器节点为门禁开关、新风风阀以及空调开关任一种或几种的组合；所述无线通信方式为zigbee、蓝牙及wi
‑
fi中的任一种。4.根据权利要求3所述的基于边缘网关的智能家居系统，其特征在于：所述通信协议采用订阅
‑
发布式mqtt通信协议，mqtt服务器设置于边缘计算网关内；所述传感器节点与所述执行器节点为mqtt的客户端。5.一种基于边缘网关的智能家居系统的应用，其特征在于：使用权利要求4所述的基于边缘网关的智能家居系统，包含以下步骤：s1：云平台通过知识蒸馏，给边缘计算网关传输初始化的预测模型；s2：边缘计算网关通过传感器节点采集数据信息，将采集到的数据信息通过知识蒸馏的方法，压缩模型，并传输到云平台；s3：云平台接收边缘计算网关传输的数据信息，批改后优化模型，通过网络通信传输将数据处理任务返送给边缘计算网关；s4：边缘计算网关将返送回的模型进一步优化，并制定调度策略，然后将任务派发给任务处理器；s5：任务处理器通过网络连接，获取边缘计算网关中发出的派发数据，对分配任务进行处理，而后将处理完成的信息传回边缘计算网关；s6：边缘计算网关整合任务处理器的处理信息，通过网络连接方式向应用系统发送指令，实现对执行器节点的控制。6.根据权利要求5所述的基于边缘网关的智能家居系统的应用，其特征在于：所述s4中的调度策略通过边缘计算网关监测任务管理器的资源空间和工作状态，动态进行改变。7.根据权利要求6所述的基于边缘网关的智能家居系统的应用，其特征在于：执行调度策略时，边缘计算网关优先将任务派发给数据信息处理效率最高的任务处理器，当效率最高的任务处理器工作量饱和时，则派发给处理效率次之的任务处理器，或者让处理效率较低的任务处理器进行部分数据信息处理，当处理效率高的任务处理器完成当前任务后，优先处理此类数据信息，处理效率低的任务处理器协助处理效率高的任务处理器。8.根据权利要求7所述的基于边缘网关的智能家居系统的应用，其特征在于：所述调度策略应用时：将任务分为一系列的流，流间关系可分为并行或顺序；不同任务中可并行的流阶段在资源配置充足的情况下同时处理，不足则进行调度排序；针对同一任务中可并行的
流阶段，设置降级阈值，结合任务级别和流级别的顺序，对流阶段的信息处理进行调度。9.根据权利要求8所述的基于边缘网关的智能家居系统的应用，其特征在于：所述调度策略中需要进行信息保密时，将神经网络中的数据信息从全连接层切分，将来自同一对象的两部分数据信息分派给不同的任务处理器。
技术总结
本发明提供一种基于边缘网关的智能家居系统及其应用，涉及智能家居系统技术领域，其中基于边缘网关的智能家居系统包括云平台、边缘计算网关及任务处理器，所述边缘计算网关是指通过边缘计算基数定义的网关设备；所述任务处理器是指具备处理边缘计算网关派发任务能力的程序模块，所述云平台与所述边缘计算网关通过知识蒸馏的方式进行数据压缩及传输，所述边缘计算网关用于通过调度策略和相关通信协议实现任务协调和信息识别拆分功能。将边缘计算网关作为协调器，不完全承担数据信息处理工作，基于任务和流协同感知制定调度策略，缩短任务完成时间，提高数据信息处理效率。提高数据信息处理效率。提高数据信息处理效率。
技术研发人员：钟永彦 王硕 陈娟 董殿永 谭鹏超
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/9/17