【摘 要】
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能源与家庭的日常生活和生存息息相关,是家庭中利用率最高的资源之一。如果不使用能源,人类将很难生存,尤其是在这个几乎所有领域和部门都处于多样化技术创新的时代。但是,自工业革命以来的过去几十年中,能源消耗引发了许多问题,需要更好,更体面的方式来进行能源的开采,利用和消耗。本研究将着重于使用当前技术来监测和减少家庭应用中的能源浪费,提出家庭能量管理系统。具体研究内容如下:(1)基于学者们的一般观察和研究
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能源与家庭的日常生活和生存息息相关,是家庭中利用率最高的资源之一。如果不使用能源,人类将很难生存,尤其是在这个几乎所有领域和部门都处于多样化技术创新的时代。但是,自工业革命以来的过去几十年中,能源消耗引发了许多问题,需要更好,更体面的方式来进行能源的开采,利用和消耗。本研究将着重于使用当前技术来监测和减少家庭应用中的能源浪费,提出家庭能量管理系统。具体研究内容如下:(1)基于学者们的一般观察和研究,给出了能源消耗的背景模式,了解了在过去几十年中由于能源开发而引起的全球关注。结合这些全球性关注点,描述了研究动机,提出了能源管理和控制方面的解决方案。(2)从理论入手,给出了智能家居,智能设备的使用等相关技术,建立了将普通家庭转变为智能中枢的方法。在这个方法中,开发了允许用户控制和监控智能设备的应用程序,同时使用web服务器作为集线器和应用程序之间的通信媒介。最后建立执行机器学习操作的云环境,通过智能手机应用上的Wi-Fi,收集智能设备的耗电量以及用户在家中的情况等数据。(3)基于前文说明的机器学习在家庭中在能耗数据的监视和控制中的重要性以及应用,提出了将所有家用能源设备连接到智能设备的方法,即“智能集线器”的系统,在该系统中,实现了通过电子小工具对家庭能耗数据进行监视和控制的目的。(4)给出了基于机器学习的家庭能量管理系统的设计方案和实施方法,同时对所提统进行了测试与评估,讨论仿真结果可以发现,家庭能量管理系统可有效降低能耗、提高能量利用效率、降低成本。本文研究内容对于探索可持续且具有成本效益的家庭能源开发和消耗能源的情况具有一定意义。
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