面向全屋智能的超低带宽交互端界面的表达约束方法、设备及介质与流程

本发明涉及智能家居，具体地说是一种面向全屋智能的超低带宽交互端界面的表达约束方法、设备及介质。

背景技术：

1、随着全屋智能系统的普及与大语言模型（llm）技术的引入，智能家居正从传统的规则引擎驱动向多智能体协同驱动演进。在传统架构中，用户界面输出以app推送、中控屏卡片或语音播报为主，显示通道具备充足的带宽与分辨率，信息呈现不受表达体积的约束。然而，为实现calm technology（平静技术）理念下的"环境式交互"，新一代全屋智能系统开始大量部署超低带宽物理表达通道，例如嵌入家具表面的像素点阵面板、单色条形电子墨水屏、墙面氛围灯带等。这类通道的单帧可表达像素数极低、色彩维度受限、单次可承载信息量远低于常规显示屏，属于典型的窄带宽感知通道。

2、现有技术在上述场景下存在两方面的技术缺陷：

3、其一，大模型多智能体的输出具有天然的"语言洪流"特性。大语言模型驱动的家居智能体在工具调用与推理过程中，倾向于生成富文本、结构化json或多条建议语句，即便在提示词中施加简短约束，输出长度与形式仍不可控。当此类未经约束的输出直接映射至通知气泡、语音播报或低带宽显示通道时，家庭环境会从"安静的背景"退化为"信息噪音源"，违背环境交互的非侵入性原则。

4、其二，现有低带宽界面的降级机制为静态模板切换，缺乏动态的表达额度审计能力。例如部分公开的低带宽通信ui方案仅在有网/无网两种预设外观间切换，未针对多智能体并发意图流进行动态重要性排序与准入控制；部分智能家居资源调度方案中的"带宽"概念仅指网络链路容量配额，未覆盖"界面可点亮面积占比""夜间场景亮度上限""睡眠时段表达频次"这类感知域约束。换言之，现有技术要么管理网络带宽，要么管理设备计算资源，要么做静态外观降级，均未将"家庭感知入侵度"量化为可计算的表达预算，并以此作为多智能体表达通道的统一准入控制依据。当多个智能体在同一时间窗口内同时发起表达请求时，缺少可计算的额度审计机制来裁决谁可以表达、以多大强度表达、持续多久，最终导致要么信息过载打破居家安静，要么粗暴全局静音遗漏紧急事项。 因此，亟需一种面向超低带宽界面的表达约束方法，能够动态量化家庭安静度预算，并对多智能体的并发表达请求进行分级裁决与约束化编译，在保证关键信息不丢失的前提下，维持全屋交互的低侵入性与安静性。

技术实现思路

1、本发明提供一种面向全屋智能的超低带宽交互端界面的表达约束方法、设备及介质，通过在超低带宽物理通道上实现多智能体表达有序调度，保障紧急信息优先传达，避免表达拥塞和资源浪费，以解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明技术方案如下：

3、一种面向全屋智能的超低带宽交互端界面的表达约束方法，通过计算机设备执行以下步骤：

4、s1、实时采集家庭环境状态参数，将所述状态参数经预设加权映射函数计算，生成当前调度周期的可用表达预算值，并将所述可用表达预算值作为裁决准入阈值；

5、s2、接收全屋各领域智能体发起的表达意图包，每一所述表达意图包均携带优先级字段、语义内容字段以及预估表达代价；根据所述优先级字段将全部表达意图包按优先级降序排列，生成待裁决队列；

6、s3、按序读取所述待裁决队列中的表达意图包，将每一表达意图包的所述预估表达代价与所述可用表达预算值进行比对，输出三态裁决结果：

7、若预估表达代价小于等于剩余可用表达预算值，则标记为准许状态并从剩余预算中扣减对应预估代价值；若预估表达代价大于剩余可用表达预算值但优先级达到预设紧急阈值，则标记为降级状态并按剩余预算等比压缩其表达代价；其余情况标记为延迟状态并移入下一调度周期的待裁决队列；

8、s4、对s3中裁决为准许状态及降级状态的表达意图包，调用语义符号编译器，将所述语义内容字段中的自然语言语义映射为像素点阵帧序列或氛围光驱动向量，生成符合超低带宽物理表达通道规格的输出帧数据；

9、s5、将所述输出帧数据发送至对应的超低带宽物理表达通道执行渲染；同时根据实际渲染的面积、亮度、时长参数回算真实表达消耗量，依据所述真实表达消耗量更新s1中的剩余可用表达预算值，完成单次表达调度闭环。

10、优选的，s1具体包括：

11、s11、通过分布于全屋的人体存在传感器、环境光传感器、测距传感器及系统事件日志接口，分别采集人员占用状态、环境光强等级、用户与表达界面的物理距离以及当前滑动时间窗内的扰动事件计数；

12、s12、读取用户预设的睡眠时段配置表与历史安静度信用积分，所述安静度信用积分为前n个连续调度周期内未产生表达渲染的累计奖励值；同时采集用户对过往表达的交互反馈数据，包括主动查看行为、手动熄灭行为及表达界面停留时长；

13、s13、将s11与s12采集的各项参数输入预设加权映射函数，计算得到取值范围为0至1的可用表达预算值，作为当前调度周期的裁决准入阈值。

14、优选的，s13具体包括：

15、s131、对s11采集的当前周期扰动事件计数进行指数平滑处理，计算得到平滑扰动事件数；计算公式为：

16、

17、式中，为第t个调度周期的平滑扰动事件数，为上一周期的平滑值，为当前周期内新增扰动事件计数，为预设平滑系数；

18、s132、读取s12中的上一周期安静度信用积分，结合本周期表达状态与用户交互反馈，执行信用衰减与反馈更新，得到本周期安静度信用积分；

19、计算公式为：

20、

21、式中，为第t周期末的安静度信用积分，为上一周期末积分，为预设信用衰减系数，为本周期基础奖励增量，为反馈方向系数，为置信度系数，为预设单次反馈调节步长，为积分上限；

22、s133、将s131所得平滑扰动事件数、s11所得人员占用状态与用户物理距离、s132所得安静度信用积分分别归一化后，按时段加权叠加，生成当前调度周期的可用表达预算值并存入共享存储单元；

23、计算公式为：

24、

25、式中，为第t个调度周期的可用表达预算值，为预设扰动饱和阈值，为人员占用状态系数，为用户与表达界面的物理距离，为预设参考距离，为加权系数且满足，为预设时段权重系数。

26、优选的，s2具体包括：

27、s21、监听多智能体编排器的输出总线，对各领域智能体发起的异构表达请求进行协议归一化转换，统一封装为表达意图包，每一表达意图包至少包含优先级字段、语义内容字段以及预估表达代价字段；

28、s22、依据优先级字段对全部已封装的表达意图包执行降序排序，同优先级意图包按到达时间戳先后排列，生成待裁决队列并缓存至消息队列中等待调度。

29、优选的，s3具体包括：

30、s31、从待裁决队列队首取出一个表达意图包，读取当前剩余可用表达预算值；

31、s32、将该表达意图包的预估表达代价与剩余可用表达预算值进行比对：若预估代价小于等于剩余预算，则标记为准许状态并从剩余预算中扣减对应预估代价值；若预估代价大于剩余预算且优先级达到预设紧急阈值，则标记为降级状态并按剩余预算等比压缩其表达代价；其余情况标记为延迟状态并移入下一调度周期队列；

32、s33、重复执行s31至s32，直至待裁决队列为空或剩余可用表达预算值耗尽。

33、优选的，s32中降级状态下的表达代价等比压缩具体包括：

34、s321、读取共享存储单元中的可用表达预算值与当前剩余可用表达预算值，计算本周期预算饱和度；计算公式为：

35、

36、式中，为第t周期当前的预算饱和度，为执行本次裁决前的剩余可用表达预算，为s133生成的可用表达预算值；

37、s322、根据当前剩余可用表达预算与待裁决表达意图包的预估表达代价，结合s321所得预算饱和度，计算基础压缩比；计算公式为：

38、

39、式中，为第i个表达意图包的基础压缩比，为第i个表达意图包的原始预估表达代价，为预设饱和度调节系数；

40、s323、引入优先级增益因子对基础压缩比进行修正，得到最终压缩比并换算为实际表达代价，同步扣减剩余预算；计算公式为：

41、

42、

43、

44、式中，为优先级增益因子，为第i个表达意图包的优先级值，为预设紧急优先级阈值，为系统最高优先级值，为预设优先级增益系数，为最终压缩比，为压缩后的实际表达代价。

45、优选的，s4具体包括：

46、s41、读取裁决为准许或降级状态的表达意图包中的语义内容字段，调用预建的语义-符号映射词典进行关键词提取，匹配得到对应的像素图标模板索引或氛围光效模板索引；

47、s42、根据裁决后的实际表达代价，换算得到最大允许渲染面积占比、峰值亮度等级以及最长存续时长三项约束参数；

48、s43、依据s41匹配的模板索引与s42换算的约束参数，对模板进行缩放与裁切，生成符合超低带宽物理表达通道规格的像素点阵帧序列或氛围光驱动向量，写入帧缓存区。

49、优选的，s5具体包括：

50、s51、从帧缓存区读取输出帧数据，根据通道类型标识分发至对应的超低带宽物理表达通道驱动接口，启动渲染展示；

51、s52、渲染结束后，统计实际点亮像素数、实际亮度等级与实际持续时长，计算真实表达消耗量，并将所述真实表达消耗量回写以更新剩余可用表达预算值，完成单次调度闭环。

52、又一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。

53、再一方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上方法的步骤。

54、由上述技术方案结合现有技术相比可知，本发明具有如下有益效果：

55、1、本发明通过融合扰动事件平滑处理、安静度信用积分动态积累、人员占用状态及物理距离等多源环境参数，以加权映射方式实时生成可用表达预算值，使得表达资源的释放与家庭环境的实际状态紧密联动。当家庭处于安静休息时段或用户远离表达界面时，预算自动收敛以减少不必要的打扰；当检测到用户活跃且距离适中时，预算相应提升以保证表达的及时响应。有效解决了传统定时或单阈值控制方式下表达策略与环境脱节、易对用户造成干扰的技术问题。

56、2、本发明通过在超低带宽物理表达通道的约束下，通过三态裁决与优先级-紧迫度联合增益压缩，确保高优先级紧急意图在预算紧张时仍可通过降级方式获得表达机会，同时保留关键语义的可辨识性。在此基础上，渲染后根据实际面积、亮度和时长回算真实消耗量并更新剩余预算，形成“预算生成—裁决压缩—渲染回算”的闭环校正，有效抑制了预估偏差积累导致的资源透支或多轮调度冲突，提升了多智能体并发表达场景下的调度可靠性与资源利用效率。