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T/GXDSL團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/GXDSL011—2025腦機(jī)接口在智能家居控制中的應(yīng)用規(guī)范ApplicationSpecificationsofBrain-ComputerInterfaceinSmartHomeControl2025-3-18發(fā)布 2025-3-18實(shí)施廣西電子商務(wù)企業(yè)聯(lián)合會(huì) 發(fā)布IIT/GXDSL011—2025目??次前??言 III一、范圍 1二、規(guī)范性引用文件 1三、術(shù)語(yǔ)和定義 2腦機(jī)接口（Brain-ComputerInterface，BCI） 2智能家居（SmartHome） 3信號(hào)采集（SignalAcquisition） 3信號(hào)預(yù)處理（SignalPre-processing） 3特征提?。‵eatureExtraction） 4模式識(shí)別（PatternRecognition） 4控制指令（ControlCommand） 4四、技術(shù)要求 5腦機(jī)接口設(shè)備 5信號(hào)采集性能 5信號(hào)預(yù)處理能力 5特征提取與模式識(shí)別性能 6安全性與可靠性 7智能家居系統(tǒng) 8功能完整性 8兼容性與互操作性 9穩(wěn)定性與可靠性 9數(shù)據(jù)傳輸與處理 10數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性 10數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性 10數(shù)據(jù)處理安全性 11數(shù)據(jù)處理高效性 11五、系統(tǒng)架構(gòu)與接口 12系統(tǒng)架構(gòu) 12接口規(guī)范 12六、應(yīng)用流程與操作規(guī)范 13應(yīng)用流程 13操作規(guī)范 14七、安全性與隱私保護(hù) 15PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIIT/GXDSL011—2025數(shù)據(jù)安全 15隱私保護(hù) 16八、測(cè)試與驗(yàn)證 17測(cè)試方法 17信號(hào)采集性能測(cè)試 17信號(hào)預(yù)處理效果測(cè)試 17特征提取與模式識(shí)別性能測(cè)試 18系統(tǒng)整體功能測(cè)試 19數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試 19安全性測(cè)試 20驗(yàn)證要求 20九、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存 211.標(biāo)志 212.包裝 223.運(yùn)輸 234.貯存 23十、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與監(jiān)督 24實(shí)施建議 24監(jiān)督檢查 25十一、附錄 25附錄A（資料性附錄） 25附錄B（規(guī)范性附錄） 26T/GXDSL011—2025前??言本文件依據(jù)GB/T1.1-20201草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由廣西產(chǎn)學(xué)研科學(xué)研究院提出。本文件由廣西電子商務(wù)企業(yè)聯(lián)合會(huì)歸口。本文件為首次發(fā)布。PAGEPAGE1T/GXDSL011—2025腦機(jī)接口在智能家居控制中的應(yīng)用規(guī)范隨著科技的飛速發(fā)展，腦機(jī)接口（Brain-ComputerInterfaceBCI）技術(shù)逐漸成為智能家居一、范圍二、規(guī)范性引用文件GB/T20271-2006T/GXDSL011—2025GB/T36464.1-20181GB/T37988-2019IEEE1107311073ISO13485:2016GB9706.1-2020：1ISO/IEC27001:2013：《信息安全管理體系要求》。ISO/TS15000：《電子商務(wù)互操作性技術(shù)規(guī)范》。三、術(shù)語(yǔ)和定義腦機(jī)接口（BrainComputerInterface，BCI）腦機(jī)接口是一種實(shí)時(shí)通訊與控制系統(tǒng)，通過(guò)采集大腦電信號(hào)（如腦電波、神經(jīng)元活動(dòng)），經(jīng)放大、PAGEPAGE3T/GXDSL011—2025智能家居（SmartHome）APP信號(hào)采集（SignalAcquisition）傳感器等，EEG信號(hào)預(yù)處理（SignalPreprocessing）（（增強(qiáng)信號(hào)（T/GXDSL011—2025特征提?。‵eatureExtraction）（如小波變換系數(shù)等（如信號(hào)在頭皮上的分布模式等模式識(shí)別（PatternRecognition）（SVM）（SVM控制指令（ControlCommand）（（如一鍵開(kāi)啟PAGEPAGE5T/GXDSL011—2025四、技術(shù)要求腦機(jī)接口設(shè)備信號(hào)采集性能電極類型與分布（如10-20系統(tǒng)），保證能夠全2信號(hào)采集頻率25Hz信號(hào)靈敏度：對(duì)大腦產(chǎn)生的微弱電信號(hào)具有高靈敏度，可檢測(cè)到微伏級(jí)別的信號(hào)變化，信號(hào)預(yù)處理能力濾波功能（（100HzT/GXDSL011—2025電磁干擾）和帶通濾波器（813Hzα能夠有效去除噪聲和干擾信號(hào)，提高信號(hào)的質(zhì)量和純度。去偽跡算法素產(chǎn)生的偽跡信號(hào)，確保預(yù)處理后的信號(hào)真實(shí)反映大腦活動(dòng)。該算法的偽跡識(shí)別準(zhǔn)確率應(yīng)不低于90%，以避免偽跡信號(hào)對(duì)后續(xù)分析和控制指令生成的影響。信號(hào)放大100010000特征提取與模式識(shí)別性能特征提取算法：采用多種先進(jìn)的特征提取算法，如快速傅里葉變換（FFT）提取頻域特征、小波變換提取時(shí)頻域特征、獨(dú)立成分分析（ICA）提取獨(dú)立成分特征等，從預(yù)處理后的腦電信模式識(shí)別算法：運(yùn)用高效的機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)算法，如支持向量機(jī)（SVM）、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）（RNN）（LSTMGRU）90%，誤報(bào)10%，確保系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確理解用戶的意圖，實(shí)現(xiàn)可靠的控制。自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力：具備自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能，能夠根據(jù)用戶的使用習(xí)慣和大腦信號(hào)的變化，自動(dòng)調(diào)整特征提取和模式識(shí)別的參數(shù)，不斷優(yōu)化系統(tǒng)性能，提高識(shí)別準(zhǔn)確率。在連續(xù)使用一周后，系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)用戶的個(gè)性化信號(hào)特征，將識(shí)別準(zhǔn)確率提升至少5%，以適應(yīng)不同用戶之間大腦信號(hào)的個(gè)體差異。PAGEPAGE7T/GXDSL011—2025安全性與可靠性電氣安全：腦機(jī)接口設(shè)備應(yīng)符合電氣安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如GB9706.1-2020《醫(yī)用電氣10.1Ω，以有效防止漏電事故的發(fā)生。生物相容性可靠性指標(biāo)應(yīng)不低5000電磁兼容性（（10V/m，80MHzT/GXDSL011—2025智能家居系統(tǒng)功能完整性設(shè)備控制功能（場(chǎng)景模式設(shè)置：提供豐富的場(chǎng)景模式，如“回家模式”（自動(dòng)打開(kāi)燈光、窗簾，調(diào)節(jié)空調(diào)溫度關(guān)環(huán)境監(jiān)測(cè)與反饋（如甲PM2.5PAGEPAGE9T/GXDSL011—2025兼容性與互操作性設(shè)備兼容性WiFiZigBeeZWave系統(tǒng)互操作性穩(wěn)定性與可靠性系統(tǒng)穩(wěn)定性（MTBF）8000數(shù)據(jù)傳輸可靠性10^-5，通過(guò)數(shù)據(jù)校驗(yàn)、重傳機(jī)制等手段，保證電源管理與備份（UPS），在市電中斷時(shí)，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供至T/GXDSL011—2025少2小時(shí)的電力支持，確保系統(tǒng)的關(guān)鍵功能（如安防監(jiān)控、緊急呼叫等）不受影響，保障家庭的安全和正常秩序。數(shù)據(jù)傳輸與處理數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性通信協(xié)議選擇TCP/IP數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制：在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，引入數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制，如循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）、奇為數(shù)據(jù)傳輸正確；否則，要求發(fā)送方重新發(fā)送數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，校驗(yàn)碼的準(zhǔn)確率應(yīng)達(dá)到99.9%以上。數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性傳輸延遲要求：腦機(jī)接口控制智能家居需要實(shí)時(shí)性的支持，數(shù)據(jù)傳輸延遲應(yīng)盡可能低。500ms，以保證用戶能夠感受到即時(shí)的控制效果，避免因延遲而導(dǎo)致的操作不流暢和用戶體驗(yàn)下降。PAGEPAGE11T/GXDSL011—2025帶寬保障數(shù)據(jù)處理安全性數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)：對(duì)采集到的大腦信號(hào)數(shù)據(jù)以及與智能家居系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，采用先進(jìn)的加密算法，如AES（高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)），密鑰長(zhǎng)度不低于128位。加密存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)只有通過(guò)授權(quán)的解密密鑰才能訪問(wèn)，有效防止數(shù)據(jù)泄露，保護(hù)用戶的隱私和個(gè)人信息安全。訪問(wèn)控制機(jī)制數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)（數(shù)據(jù)處理高效性算法優(yōu)化T/GXDSL011—2025硬件性能支持24GB，存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫速度應(yīng)滿足數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)和讀取的需求。通過(guò)硬件性能的提升，五、系統(tǒng)架構(gòu)與接口系統(tǒng)架構(gòu)接口規(guī)范腦機(jī)接口設(shè)備與信號(hào)傳輸模塊接口：采用標(biāo)準(zhǔn)化的有線或無(wú)線接口，如USBTypeC接口用于5.0PAGEPAGE13T/GXDSL011—2025信號(hào)傳輸模塊與智能家居控制中心接口：使用以太網(wǎng)接口或WiFi接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，遵循TCP/IPJSON格式，對(duì)大腦信號(hào)數(shù)據(jù)、控制指令等進(jìn)行封裝，便于智能家居控制中心進(jìn)行解析和處理。智能家居控制中心與智能家居設(shè)備接口ZigBee、ZWave、WiFiZigBeeZigBeeWiFiWiFi六、應(yīng)用流程與操作規(guī)范應(yīng)用流程準(zhǔn)備階段信號(hào)采集階段250Hz2信號(hào)預(yù)處理階段（截止頻率不高于1Hz）去除電極漂移等引起的低頻噪聲；再利用低通濾波器（100Hz）抑制環(huán)境中的高頻電磁干擾；同時(shí)，采用針對(duì)特定頻段的帶通濾波器（813Hzα）增強(qiáng)目標(biāo)90100010000特征提取階段：采用多種特征提取算法對(duì)預(yù)處理后的信號(hào)進(jìn)行處理。利用快速傅里葉變換（FFT）T/GXDSL011—2025號(hào)在不同時(shí)間和頻率尺度上的變化；運(yùn)用獨(dú)立成分分析（ICA）提取獨(dú)立成分特征，分離出不同的信號(hào)源。提取的特征應(yīng)具有高區(qū)分度和穩(wěn)定性，能夠有效反映大腦的活動(dòng)意圖。模式識(shí)別階段：將提取的特征輸入到預(yù)先訓(xùn)練好的機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)模型中，如支持向量機(jī)（SVM）、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）及其變體（LSTM、GRU）等。模型對(duì)特10%?？刂浦噶钌膳c傳輸階段（（TCP/IP500ms。設(shè)備控制階段ZigBee、ZWave、WiFi）將指令發(fā)送給目標(biāo)智能家居設(shè)備。設(shè)備接收到指令后，執(zhí)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)用戶通過(guò)大腦信號(hào)對(duì)家居設(shè)備的控制。操作規(guī)范設(shè)備佩戴規(guī)范使用環(huán)境要求18284060PAGEPAGE15T/GXDSL011—2025操作注意事項(xiàng)隱私與安全保護(hù)：腦機(jī)接口設(shè)備涉及個(gè)人大腦信號(hào)數(shù)據(jù)的采集和處理，用戶應(yīng)高度重視隱私保護(hù)。七、安全性與隱私保護(hù)數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)加密SSL/TLSAES256管理或采用安全的密鑰管理系統(tǒng)進(jìn)行分配和保管，只有授權(quán)用戶才能通過(guò)正確的密鑰解密訪問(wèn)數(shù)據(jù)。訪問(wèn)控制（T/GXDSL011—2025數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)（隱私保護(hù)用戶告知與同意（給數(shù)據(jù)匿名化與去標(biāo)識(shí)化數(shù)據(jù)使用限制PAGEPAGE17T/GXDSL011—2025八、測(cè)試與驗(yàn)證測(cè)試方法信號(hào)采集性能測(cè)試電極接觸電阻測(cè)試320kΩ，以保證良好的信號(hào)傳導(dǎo)。信號(hào)采集準(zhǔn)確性測(cè)試（如1Hz10Hz100Hz）（5μV10μV50μV）10%，以驗(yàn)證設(shè)備對(duì)不同類型腦電信號(hào)的準(zhǔn)確采集能力。信號(hào)采集穩(wěn)定性測(cè)試：讓被測(cè)試者保持靜止?fàn)顟B(tài)，腦機(jī)接口設(shè)備持續(xù)采集腦電信號(hào)30信號(hào)預(yù)處理效果測(cè)試濾波效果測(cè)試（（如100Hz）的高頻噪聲，帶通濾波器應(yīng)能準(zhǔn)確通過(guò)設(shè)定頻段（如8-13Hz）的信號(hào)，且對(duì)其他頻段信號(hào)有明顯衰減。T/GXDSL011—2025去偽跡效果測(cè)試10%以內(nèi)，以保證預(yù)處理后的信號(hào)真實(shí)可靠。信號(hào)放大線性度測(cè)試10%，確保信號(hào)放大過(guò)程中無(wú)明顯失真。特征提取與模式識(shí)別性能測(cè)試特征提取有效性測(cè)試模式識(shí)別準(zhǔn)確率測(cè)試9010%，以驗(yàn)證其準(zhǔn)確性和可靠性。自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力測(cè)試5%，以體現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能的有效性。PAGEPAGE19T/GXDSL011—2025系統(tǒng)整體功能測(cè)試設(shè)備控制功能測(cè)試（）進(jìn)行控制。觀察設(shè)備是否能準(zhǔn)確響應(yīng)指令，記錄控制失誤的次數(shù)。在連續(xù)進(jìn)行100次不同設(shè)備的10場(chǎng)景模式測(cè)試1090%。環(huán)境監(jiān)測(cè)與反饋功能測(cè)試1090%。數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性測(cè)試10^-5，以確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的準(zhǔn)確性和完整性。數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性測(cè)試（WiFiT/GXDSL011—202510500ms，以保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和用戶體驗(yàn)。安全性測(cè)試電氣安全測(cè)試50MΩ，接地電1Ω，泄漏電流應(yīng)在安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)（1mA），以確保設(shè)備在電氣方面的安全性，防止用戶遭受電擊等危險(xiǎn)。數(shù)據(jù)加密測(cè)試24），應(yīng)無(wú)法成功破解加密數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證數(shù)據(jù)加密算法的有效性和安全性。訪問(wèn)控制測(cè)試：模擬未授權(quán)用戶嘗試訪問(wèn)腦機(jī)接口智能家居系統(tǒng)，通過(guò)暴力破解密碼、99%。驗(yàn)證要求測(cè)試報(bào)告要求性能指標(biāo)驗(yàn)證PAGEPAGE21T/GXDSL011—2025兼容性驗(yàn)證（可靠性驗(yàn)證7×24）內(nèi)的穩(wěn)定性，觀察是否出現(xiàn)死機(jī)、應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且在出現(xiàn)故障后能夠迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。專家評(píng)審與用戶反饋九、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存標(biāo)志產(chǎn)品標(biāo)志（T/GXDSL011—2025安全警示標(biāo)志：在設(shè)備的顯著位置，如腦機(jī)接口設(shè)備的頭戴式裝置、智能家居控制中心的正面等，操作指南標(biāo)志：在設(shè)備外殼或隨機(jī)附帶的說(shuō)明書中，設(shè)置操作指南標(biāo)志，引導(dǎo)用戶正確使用設(shè)備。包裝包裝材料選擇包裝完整性要求隨機(jī)附件與文檔（若有PAGEPAGE24T/GXDSL011—2025運(yùn)輸運(yùn)輸方式選擇運(yùn)輸環(huán)境要求5354070運(yùn)輸安全措施貯存貯存環(huán)境條件：腦機(jī)接口設(shè)備和智能家居控制中心應(yīng)貯存在干燥、通風(fēng)、無(wú)腐蝕性氣體的環(huán)境中。0403080T/GXDSL011—2025貯存方式與期限庫(kù)存管理要求十、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與監(jiān)督實(shí)施建議培訓(xùn)與教育試點(diǎn)應(yīng)用推廣技術(shù)支持與服務(wù)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展力。PAGEPAGE25T/GXDSL011—2025監(jiān)督檢查定期抽檢市場(chǎng)監(jiān)測(cè)企業(yè)自查：鼓勵(lì)企業(yè)建立內(nèi)部自查機(jī)制，定期對(duì)自身生產(chǎn)的腦機(jī)接口智能家居產(chǎn)品進(jìn)行自查自糾。社會(huì)監(jiān)督十一、附錄附錄A（資料性附錄）102021200HzT/GXDSL011