本發(fā)明涉及電子煙控制，尤其涉及一種氣流傳感器的能耗控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，氣流傳感器在便攜式電子設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在新型健康替代品的設(shè)備中，通過精確監(jiān)測(cè)用戶的氣流行為，能夠更高效地控制設(shè)備工作狀態(tài)，提升用戶體驗(yàn)和能效。在這類設(shè)備中，氣流傳感器通過檢測(cè)用戶的吸入動(dòng)作觸發(fā)核心加熱功能，便捷而高效地生成氣霧。

2、在一種現(xiàn)有技術(shù)中，常見的氣流傳感器技術(shù)是利用加熱元件與溫度傳感器的溫差變化來檢測(cè)氣流。當(dāng)氣流通過時(shí)，加熱元件的溫度會(huì)下降，溫差信號(hào)用于判斷氣流強(qiáng)度，從而支持其在各類電子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)控制效果。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，由于氣流傳感器技術(shù)是基于熱電原理，在長時(shí)間監(jiān)測(cè)中往往會(huì)產(chǎn)生較高能耗，如何在保持高效監(jiān)測(cè)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低能耗控制，已成為提升設(shè)備整體性能的關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種氣流傳感器的能耗控制方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中氣流傳感器在長時(shí)間監(jiān)測(cè)中產(chǎn)生較高能耗的問題，提供一種更加智能、高效的氣流傳感器能耗控制方法，以減少能耗，延長電池壽命，保證設(shè)備性能。

2、第一方面，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種氣流傳感器的能耗控制方法，由計(jì)算機(jī)執(zhí)行，包括：

3、獲取氣流傳感器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述氣流傳感器的氣流速度數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)及溫度數(shù)據(jù)；

4、對(duì)所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理操作，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算操作，得到所述預(yù)處理數(shù)據(jù)的中位數(shù)和方差；

6、根據(jù)所述中位數(shù)和所述方差，對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)配置操作，得到存儲(chǔ)特征向量；

7、根據(jù)所述存儲(chǔ)特征向量，利用k-means聚類算法對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析操作，得到所述氣流傳感器的能耗數(shù)據(jù)；

8、根據(jù)所述能耗數(shù)據(jù)和所述方差，進(jìn)行所述氣流傳感器的工作狀態(tài)判斷操作，得到判斷結(jié)果；

9、根據(jù)所述判斷結(jié)果，進(jìn)行所述氣流傳感器的工作頻率調(diào)節(jié)操作，以完成所述氣流傳感器的能耗控制。

10、作為一種可選的實(shí)施方式，對(duì)所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理操作，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)，包括：

11、將所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，存入到數(shù)組a里面，對(duì)所述數(shù)組a進(jìn)行異常數(shù)據(jù)檢查操作，標(biāo)記并剔除異常數(shù)據(jù)；

12、將剔除異常數(shù)據(jù)后的數(shù)組a標(biāo)記為數(shù)組，將所述異常數(shù)據(jù)的位置記為缺失數(shù)據(jù)索引；

13、根據(jù)所述數(shù)組，利用中位數(shù)替換異常數(shù)據(jù)缺失值，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)，其計(jì)算表達(dá)公式為：

14、當(dāng)count為奇數(shù)時(shí)，中位數(shù)?medianmid],其中mid；

15、當(dāng)count為偶數(shù)時(shí)，中位數(shù)?median，其中mid；

16、利用所述中位數(shù)?median來替換該缺失數(shù)據(jù)所在位置的值：median；

17、其中，count表示數(shù)組a的長度，mid表示中位數(shù)median在排序數(shù)組中的位置索引，表示數(shù)組a中缺失數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，缺失數(shù)據(jù)索引的范圍：count-n。

18、作為一種可選的實(shí)施方式，所述根據(jù)所述中位數(shù)和所述方差，對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)配置操作，得到存儲(chǔ)特征向量，包括：

19、根據(jù)所述中位數(shù)和所述方差得到初始特征向量，初始特征向量的構(gòu)成方式表示為：

20、

21、其中，分別表示所述氣流傳感器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)處理后的數(shù)組特征向量，為所述預(yù)處理數(shù)據(jù)的中位數(shù)，為所述預(yù)處理數(shù)據(jù)的方差；

22、將所述氣流傳感器的預(yù)處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述初始特征向量中，得到存儲(chǔ)特征向量。

23、作為一種可選的實(shí)施方式，所述根據(jù)所述存儲(chǔ)特征向量，利用k-means聚類算法對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析操作，包括：

24、步驟1：選擇個(gè)初始聚類中心；

25、步驟2：對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算它與所有聚類中心的最小歐式距離的準(zhǔn)則函數(shù)，以此函數(shù)值作為同一聚類簇內(nèi)各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的相似程度的度量，并將數(shù)據(jù)點(diǎn)分配給最近的聚類中心，公式表示為：

26、

27、步驟3：當(dāng)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)被分配到某個(gè)簇后，更新聚類中心：

28、

29、步驟4：重復(fù)步驟2和步驟3，直到聚類中心不再發(fā)生變化或變化很小，完成對(duì)所述存儲(chǔ)特征向量的聚類分析；

30、其中，對(duì)于每個(gè)聚類簇，樣本數(shù)據(jù)點(diǎn)和簇中心之間的最小歐氏距離為：

31、

32、其中，是數(shù)據(jù)點(diǎn)的特征向量，表示聚類簇的中心點(diǎn)；

33、則準(zhǔn)則函數(shù)表示為：

34、

35、其中，表示屬于聚類簇的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)，表示聚類簇的數(shù)量。

36、作為一種可選的實(shí)施方式，所述根據(jù)所述存儲(chǔ)特征向量c，利用k-means聚類算法對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析操作，得到所述氣流傳感器的能耗數(shù)據(jù)，包括：

37、計(jì)算所述存儲(chǔ)特征向量的每個(gè)聚類簇中所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均能耗；

38、計(jì)算所述存儲(chǔ)特征向量的每個(gè)聚類簇的能耗方差；

39、根據(jù)所述平均能耗和所述能耗方差構(gòu)建得到能耗數(shù)據(jù)；

40、其中，平均能耗、能耗方差的計(jì)算公式分別表示為：

41、

42、

43、其中，表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均能耗，表示聚類簇中數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量，表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的能耗；表示聚類簇對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的能耗方差；

44、根據(jù)所述平均能耗和所述能耗方差構(gòu)建能耗數(shù)據(jù)數(shù)組，公式表示為：

45、

46、其中，和分別表示所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均能耗和能耗方差，表示所有數(shù)據(jù)點(diǎn)長度；

47、對(duì)所述能耗數(shù)據(jù)數(shù)組里的所有元素進(jìn)行遍歷運(yùn)算操作，得到能耗數(shù)據(jù)值。

48、作為一種可選的實(shí)施方式，所述根據(jù)所述能耗數(shù)據(jù)和所述方差，進(jìn)行所述氣流傳感器的工作狀態(tài)判斷操作，得到判斷結(jié)果，包括：

49、當(dāng)所有所述氣流傳感器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的方差都小于1時(shí)，所述氣流傳感器停止工作，否則繼續(xù)工作；

50、當(dāng)所述方差＜1，且所述能耗數(shù)據(jù)0，則判斷所述氣流傳感器為空閑狀態(tài)；

51、當(dāng)所述方差≥1，且所述能耗數(shù)據(jù)10，則判斷所述氣流傳感器為工作狀態(tài)。

52、作為一種可選的實(shí)施方式，所述根據(jù)所述判斷結(jié)果，進(jìn)行所述氣流傳感器的工作頻率調(diào)節(jié)操作，以完成所述氣流傳感器的能耗控制，包括：

53、當(dāng)所述氣流傳感器的工作狀態(tài)判斷為空閑狀態(tài)時(shí)，則進(jìn)行工作頻率調(diào)節(jié)操作；

54、當(dāng)所述能耗數(shù)據(jù)大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，調(diào)節(jié)所述氣流傳感器的工作頻率為第一頻率;

55、當(dāng)所述能耗數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，調(diào)節(jié)所述氣流傳感器的工作頻率為第二頻率。

56、第二方面，本發(fā)明提供了一種氣流傳感器的能耗控制裝置，配置在計(jì)算機(jī)中，包括：

57、工作狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取模塊，用于所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述氣流傳感器的氣流速度數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)及溫度數(shù)據(jù)；

58、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于對(duì)所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理操作，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)；

59、中位數(shù)和方差計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算操作，得到所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的中位數(shù)和方差；

60、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于并根據(jù)所述中位數(shù)和所述方差，對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)配置操作，得到存儲(chǔ)特征向量；

61、聚類分析模塊，用于根據(jù)所述存儲(chǔ)特征向量，利用k-means聚類算法對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析操作，得到所述氣流傳感器的能耗數(shù)據(jù)；

62、工作狀態(tài)判斷模塊，用于根據(jù)所述能耗數(shù)據(jù)和所述方差，進(jìn)行所述氣流傳感器的工作狀態(tài)判斷操作，得到判斷結(jié)果；

63、能耗控制模塊，用于根據(jù)所述判斷結(jié)果，進(jìn)行所述氣流傳感器的工作頻率調(diào)節(jié)操作，以完成所述氣流傳感器的能耗控制。

64、第三方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述中任意一項(xiàng)所述的一種氣流傳感器的能耗控制方法。

65、第四方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述中任意一項(xiàng)所述的一種氣流傳感器的能耗控制方法。

66、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

67、本發(fā)明提供一種氣流傳感器的能耗控制方法，所述方法包括：獲取氣流傳感器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述氣流傳感器的氣流速度數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)及溫度數(shù)據(jù)；對(duì)所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理操作，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)；根據(jù)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算操作，得到所述預(yù)處理數(shù)據(jù)的中位數(shù)和方差；根據(jù)所述中位數(shù)和所述方差，對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)配置操作，得到存儲(chǔ)特征向量；根據(jù)所述存儲(chǔ)特征向量，利用k-means聚類算法對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析操作，得到所述氣流傳感器的能耗數(shù)據(jù)；根據(jù)所述能耗數(shù)據(jù)和所述方差，進(jìn)行所述氣流傳感器的工作狀態(tài)判斷操作，得到判斷結(jié)果；根據(jù)所述判斷結(jié)果，進(jìn)行所述氣流傳感器的工作頻率調(diào)節(jié)操作，以完成所述氣流傳感器的能耗控制。

68、本方法利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集，基于所采集的數(shù)據(jù)，構(gòu)建公式計(jì)算中位數(shù)和方差并利用k-means聚類算法相結(jié)合的方式，精確分析氣流傳感器的工作狀態(tài)，通過對(duì)傳感器工作狀態(tài)進(jìn)行深度分析，智能地調(diào)節(jié)氣流傳感器的工作頻率?，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流傳感器的能耗控制，減少額外的能源浪費(fèi)。