JESS的智能家居安防系统的设计方案
专家系统是整个系统的心脏,由它来接收和处理检测到的信号，并根据预先设定的规则与事实匹配，做出及时的响应，并且还要协调各模块各设备的正常工作。
前端探测器主要是指传感器，主要是负责对探测区域内异常情况发生时各种参数(门窗的开闭、室内烟雾浓度、天然气浓度等)的检测，将检测到的数据进行转换，将实际参数通过无线传送的方式传递给专家系统。
输入输出设备包括键盘、报警蜂鸣器、按钮或开关、各类指示灯等。键盘用于用户密码的输入、修改、预存短信通知的电话号码的输入等。报警蜂鸣器和各类指示灯用于声音报警和系统不同工作状态的指示。按钮或开关用于电路的调试及布防状态的选择等。
语音设备：主要用于门禁系统。
短消息模块：主要将异常状况通过短消息发送给住户。
无线通信模块负责专家系统与传感器之间的信息传输任务。
电源电路配合后备电源完成紧急情况下的系统供电，防止因为暂时的断电而造成的安防失控。
3 实验的仿真模拟
3.1 判别匹配规则的推理机制
本系统的专家系统是使用JESS规则语言来描述判决规则的，用JESS来描述的判决规则都具有LHS和RHS两部分构成的统一形式。其中LHS部分是由不同的模式构成，这些模式是用来匹配规则引擎中的事实，而RHS部分匹配完成后的执行动作。例如LHS部分描述的是判断燃气是否超过阈值的判决规则，RHS部分则描述的是诸如打开窗户通风、发出报警信号、短信通知户主等执行动作。对于同一个判决规则，只有LHS中所有的模式都与事实(即传感器传送过来的信号)匹配时，该规则才能被激活，RHS的动作才能够执行。
根据上述描述，系统收到判决请求时，判决规则在规则引擎中的执行流程描述如下：
当专家系统接收到检测设备传送的请求信号时，规则引擎毁在判决事实缓冲区中自动生成一个refact事实。
如果refact事实与映射规则中的第N 个模式nfact成功匹配，则映射规则被激活。
映射规则nfact的RHS动作被执行，将执行指令传送给执行设备。
3.2 逻辑表示和推理
在系统中，规则的实施需要相应的上下文支持。例如：当专家系统接收到识别设备传送的触发信号时，专家系统会根据数据库中的信息和知识基础将信号转化为(怎么了?)的问题，随后将产生的问题传送到规则引擎中进行事实的匹配：
(1)识别设备(触发信号)∧控制设备(接收信号);
(2)控制设备(执行)∧控制设备(传送信息给控制设备)∧识别模块(接收信息);
(3)识别设备(标识信息，数据库和知识库)∧控制设备(探测和识别的信息);
(4)控制设备(信息)∧执行设备(检测结果，执行命令) ;
上述过程也可以使用下列公式表示：
?i∈I,?c,Cr ∈C,?e∈Ee,?d ∈D,?k∈K[identify(i)∧pass(i,c)∧judge(c)∧pass(c,i)∧compose(i,d,k)∧result((i,d,k)，r)∧pass(r,Cr)∧judge(Cr)→execution(e)]
3.3 判别规则执行机制的验证
实验场景：实验场景包括防火子系统，防盗子系统和防天然气子系统。当响应的传感器接收到传感器的异常检测信号,信号会立即传送给专家系统，由专家系统根据事先设定的规则做出响应。
实验数据：实验中所描述数据，主要包括两种类型，一类是对基本事实的声明(是对家庭内部各种数据正常情况的模拟)，另一类是各种规则(判决规则和映射规则，即对各种突发情况临界值的界定和判断)的定义，限于篇幅，本文做了最大程度的精简，仅给出基本事实的声明和判决规则来模拟现实生活。
实验环境：一台PC机(2.26GHz的CPU,2GB内存)，操作系统Microsoft Windows 7,规则引擎JESS(Ver 7.1p4)等。
实验目的：通过上述实验，演示上述判决规则的抽象执行流程，用仿真模拟的方式来证明该专家系统是可靠的。
评论