智能家居的发展通常可以分为三个阶段。第一阶段是设备联网,设备通过有线或无线的方式接入互联网;第二阶段是设备的自动运行和不同设备间的联动;第三阶段是基于人工智能、大数据等技术实现的设备智能响应。当前智能家居的发展正处于第一阶段到第二阶段的过渡期。设备联动是指当一个或多个设备的运行状态满足特定条件时,触发另一个设备或多个设备的操作,它是智能家居发展第二阶段的主要目标,也是第三阶段的基础。国内外对于设备联动相关技术的研究和应用还不成熟,主要存在用户配置复杂、执行效率低和没有考虑设备被同时触发执行多个操作的冲突情况等问题。本文以实验室项目的智能家居平台为背景,该平台目前已基本实现智能家居发展第一阶段的目标,包括设备的接入、远程控制、数据采集和管理等。在此基础上,本文针对智能家居发展第二阶段的目标和设备联动相关研究中存在的问题,进行的工作如下:(1)研究规则引擎和模式匹配算法等实现设备联动机制的关键技术,并结合智能家居领域的特点,设计了基于产生式规则的设备联动规则表示模型和基于数据端点表示设备运行状态的设备联动事实表示模型。(2)针对设备被同时触发执行多个操作可能存在的冲突情况,提出了设备控制动作的执行时冲突解决策略,避免使设备处于不稳定或不确定的状态;在此基础上提出了设备控制动作的执行优化策略,基于已知的设备状态信息避免设备执行多余的操作。(3)设计与实现基于规则的智能家居设备联动引擎。设备联动引擎具有规则解析、事实生成和动作处理三个功能模块,并且集成了Drools规则引擎用于设备联动规则与设备联动事实的高效模式匹配。(4)设计与实现对已有智能家居平台的扩展方案。已实现智能家居发展第一阶段目标的该平台在集成设备联动引擎和完成对已有组件的扩展后,具有提供设备联动服务和通知告警服务的能力。本文通过对基于规则的智能家居设备联动机制的研究与实现,为设备联动的研究和应用提供了借鉴思路,有助于推送智能家居在我国的发展。