專利名稱：一種人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域及多媒體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及 一種可在線控制的智能冰箱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字家庭的越來越普及，電腦技術(shù)正在給廚房世界帶來翻天 覆地的變化。其中，人性化設(shè)計(jì)融入現(xiàn)代數(shù)字家居越來越成為最為突 出的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)人性化反映了 "為人而設(shè)計(jì)"的本質(zhì)特征，設(shè)計(jì)中對(duì)人的全 力關(guān)注，把人的價(jià)值放在首位。人性化技術(shù)是指讓技術(shù)和人的關(guān)系協(xié) 調(diào)，即讓技術(shù)的發(fā)展圍繞人的需求來展開。人性化設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)過 程當(dāng)中，根據(jù)人的行為習(xí)慣、人體的生理結(jié)構(gòu)、人的心理情況、人的 思維方式等等，在原有設(shè)計(jì)基本功能和性能的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu) 化，使客戶使用起來非常方便、舒適。隨著認(rèn)識(shí)水平的不斷提高、深 化，人性化設(shè)計(jì)也在不斷地改進(jìn)中趨近于成熟，人性化設(shè)計(jì)也開始逐 漸涉及到數(shù)字家居領(lǐng)域。作為數(shù)字家居中的一員，現(xiàn)代家居冰箱不僅完善了傳統(tǒng)的節(jié)能與 冷凍功能，更在通過不斷增加附加功能以提升其價(jià)值。如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能 高效環(huán)保、如何保持食物新鮮，如何防菌殺菌和如何獲得市場(chǎng)滿意的外觀設(shè)計(jì)等都是近年家居冰箱設(shè)計(jì)時(shí)考慮的重點(diǎn)。然而，隨著以上技 術(shù)的越來越成熟，注重人性化因素開始成為現(xiàn)代家居冰箱設(shè)計(jì)的趨 勢(shì)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不同，提出了一種更加人性化的智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下 一種人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，設(shè)置有如下模塊 負(fù)責(zé)用以識(shí)別放進(jìn)冰箱里面的食物的激光顯微鏡； 可用于人工輸入信息的觸摸式顯示屏； 用于對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的食物信息緩存模塊； 對(duì)于采集的信息進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)分析模塊； 對(duì)于冰箱的食物信息進(jìn)行存儲(chǔ)分類整合的存儲(chǔ)分類整合模塊； 對(duì)于現(xiàn)有冰箱食物進(jìn)行再處理的再處理模塊，比如生成今日推薦菜單，保鮮期提醒；負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)度的核心調(diào)度模塊。上述技術(shù)方案中，所設(shè)置的食物信息模塊中緩存器的數(shù)量不應(yīng)少 于一次性可處理的食物信息的數(shù)量。所述的激光顯微鏡可以對(duì)所接收的信息進(jìn)行屬性分類和記錄預(yù) 處理。所述食物信息緩存模塊是可以通過兩種途徑接受信息并進(jìn)行暫 存的。 一種途徑是是接收從激光顯微鏡送過來的預(yù)處理完的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存，而另一種途徑是接收從觸摸式顯示屏發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫 存。所述數(shù)據(jù)分析模塊通過從食物信息緩存模塊中緩存的數(shù)據(jù)進(jìn)行 分析用于識(shí)別出具體在緩存器中存儲(chǔ)的食物到底是什么物質(zhì)及其相 應(yīng)的新鮮程度并且把相應(yīng)的信息回送給觸摸式顯示屏。所述的存儲(chǔ)分類整合模塊是對(duì)數(shù)據(jù)分析模塊產(chǎn)生的食物信息進(jìn) 行分類存儲(chǔ)，并且存儲(chǔ)冰箱每個(gè)架子里的東西，然后生成一個(gè)綜合的 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)供用戶通過觸摸屏來進(jìn)行查詢。所述的再處理模塊可以把存儲(chǔ)在分類整合模塊中的食物信息進(jìn) 行剩余保鮮期分析，今日菜單推薦附加功能。所述的觸摸式顯示屏可以通過核心調(diào)度模塊進(jìn)行現(xiàn)有食物信息 掃描和與數(shù)據(jù)分析模塊、存儲(chǔ)分類整合模塊、再處理模塊進(jìn)行交互。所述的核心調(diào)度模塊負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)度。本發(fā)明的各個(gè)模塊所實(shí)現(xiàn)的功能具體如下-所述的激光顯微鏡模塊負(fù)責(zé)對(duì)反射回來的光中所包含到的食物 屬性的信息進(jìn)行預(yù)處理。激光顯微鏡是用來對(duì)所接收的食物提取相關(guān) 的屬性進(jìn)行分析，所提取的屬性主要有食物的顏色、皮的厚度、細(xì)胞 的結(jié)構(gòu)、形狀，然后將這些屬性的值發(fā)送給食物信息緩存模塊。所述的食物信息緩存模塊負(fù)責(zé)對(duì)接收的食物的屬性信息進(jìn)行暫存，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供給信息采集分析模塊進(jìn)行處理。這個(gè)緩存 器容量至少應(yīng)大于冰箱能夠容納的最大食物數(shù)量，否則會(huì)發(fā)生溢出。本發(fā)明對(duì)于每個(gè)不同的食物信息的數(shù)據(jù)源，都提供一個(gè)獨(dú)立的緩存器與其相對(duì)應(yīng)。通過激光顯微鏡模塊，從不同的食物中獲取的信息，存放于不同的信息緩存器中。各個(gè)信息緩存器中的內(nèi)容并不相同，故 而需要把所有的內(nèi)容再重新排序，從而更加方便地讓數(shù)據(jù)分析模塊調(diào) 用。所述的數(shù)據(jù)分析模塊負(fù)責(zé)提取相應(yīng)食物信息緩存模塊的食物信 息屬性進(jìn)行分析，這里信息采集分析模塊采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘算法 進(jìn)行屬性的集合處理，根據(jù)現(xiàn)有算法挖掘計(jì)算出該食物的特征從而確 定食物的種類。并且將每次處理的結(jié)果送給存儲(chǔ)分類整合模塊。為了保證在人所可以忍受的等待時(shí)間5s內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，冰箱里的所有食物從激光顯微鏡掃描到信息采集分析模塊等幾個(gè)模塊中加起來的處理時(shí)間不應(yīng)該超過5s。這里系統(tǒng)可以采用多種優(yōu)化措施，如多級(jí)流水， 多級(jí)緩存速度匹配方式，盡量保證在最短的時(shí)間內(nèi)識(shí)別出冰箱內(nèi)的食 物到底是什么。所述的存儲(chǔ)分類整合模塊負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)分析模塊的最終處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分類即冰箱里放了什么食物，這些食物的保鮮期是多久。并 對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類即得到如這樣的數(shù)據(jù)冰箱有水果a件，蔬 菜b件，肉類C件…或者這樣的數(shù)據(jù)Al格菠菜，保質(zhì)期4天， A2格綠茶飲料，保質(zhì)期9個(gè)月…。然后將這些分類完的數(shù)據(jù)以特 定形式供再處理模塊調(diào)用進(jìn)行再處理，并且也可供用戶通過觸摸屏查 看。所述的再處理模塊是讀取存儲(chǔ)分類模塊所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行再處 理從而生成一些更加人性化的附加功能，比如食物保鮮期提醒，今日菜單推薦。同時(shí)本系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)部分也即數(shù)據(jù)同步功能，遠(yuǎn)程控制功能 也設(shè)計(jì)在該模塊中。所述的核心調(diào)度模塊負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)度，并且采用流水線 機(jī)制和緩存機(jī)制。流水線機(jī)制用來讓不同的模塊可以并行處理做到一 次處理多個(gè)食物信息的目的。緩存機(jī)制是為了匹配不同模塊間的速度 不一致的狀況，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的速度。所示觸摸顯示屏可以完成系統(tǒng)不能自動(dòng)完成的功能，比如人工輸 入食物是什么，食物剩余保鮮期，最重要的是它可以顯示系統(tǒng)處理后 用戶感興趣的信息如冰箱內(nèi)的食物分布，推薦食譜，是一個(gè)與用戶交 互的友好平臺(tái)。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)如下1. 可以有多個(gè)輸入渠道獲得食物信息保證準(zhǔn)確率首先，根據(jù)顯微鏡提取相關(guān)的食物屬性，系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)挖掘算 法進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。其次，用戶可通過觸摸式顯示屏輸入食品信息，且 用戶輸入的食品信息將作為系統(tǒng)識(shí)別中的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步提高系 統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別的準(zhǔn)確率。再次，廠商服務(wù)器通過統(tǒng)計(jì)分析所有家居冰箱 的數(shù)據(jù)可不斷地完善系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高識(shí)別準(zhǔn)確率。各家居冰箱 可通過系統(tǒng)升級(jí)以優(yōu)化數(shù)據(jù)庫。2. 內(nèi)部數(shù)據(jù)處理對(duì)用戶透明，只顯示用戶關(guān)心的信息盡管系統(tǒng)運(yùn)行中涉及到大量數(shù)據(jù)及算法，但在顯示屏上僅從用戶 角度出發(fā)顯示用戶關(guān)心的各項(xiàng)信息。如食品名稱，數(shù)量，放入時(shí)間， 保鮮期，建議保存方法等。3. 系統(tǒng)有良好的擴(kuò)張性本系統(tǒng)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的，支持在線升級(jí)，可快捷地增添各項(xiàng) 功能。另由于本系統(tǒng)可自動(dòng)獲取家居冰箱中食品的各項(xiàng)信息，可通過 再處理模塊方便的實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)附加功能。如顯示現(xiàn)有食品清單，推薦今 日菜單，在線食譜等等，甚至可根據(jù)近段時(shí)間的使用記錄通過數(shù)據(jù)挖 掘算法提醒用戶該買什么食品了 。4. 各個(gè)模塊之間都提供緩存機(jī)制和各個(gè)模塊間的流水線處理機(jī)制。本系統(tǒng)涉及大量的數(shù)據(jù)分析處理，通過緩存機(jī)制和各模塊間的流 水線處理機(jī)制，充分有效地利用系統(tǒng)各個(gè)部件，以最大限度提高系統(tǒng) 響應(yīng)時(shí)間。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明各個(gè)組件協(xié)同圖。 圖3為觸摸屏界面設(shè)計(jì)圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖1所示，由激光顯微鏡，食物信息緩 存模塊，數(shù)據(jù)分析模塊、觸摸式顯示屏、存儲(chǔ)分類整合模塊、再處理 模塊，核心調(diào)度模塊這七個(gè)部分組成。本發(fā)明的各個(gè)模塊之間的協(xié)作關(guān)系如附圖2所示。 所述的激光顯微鏡是用來對(duì)食物進(jìn)行分析，并且提取和分析相關(guān) 的屬性。它是通過發(fā)射一個(gè)激光到相應(yīng)的食物上，根據(jù)光學(xué)原理，通過反射的光可以分析出該食物的幾種規(guī)定的屬性如食物的顏色、皮 的厚度、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、形狀。這個(gè)激光顯微鏡是定時(shí)進(jìn)行掃描，每次 掃描都能得到冰箱相應(yīng)格子里食物的各個(gè)屬性。比如Al，顏色值,99cc、 #000000，皮厚度1.5厘米，細(xì)胞結(jié)構(gòu)...所述的食物信息緩存模塊與激光顯微鏡和觸摸式顯示屏相連，暫 存從激光顯微鏡發(fā)來的信息，并且將不同的食物信息用不同的暫存模 塊保存下來，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供給信息采集分析模塊進(jìn)行處理。 這個(gè)緩存器容量至少應(yīng)大于冰箱能夠容納的最大食物數(shù)量，否則會(huì)發(fā) 生溢出。所述的數(shù)據(jù)分析模塊通過分析各個(gè)媒體信息緩存模塊從激光顯 微鏡中獲取的數(shù)據(jù)的各個(gè)屬性，進(jìn)行分析處理，并且使用數(shù)據(jù)挖掘算 法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，對(duì)多個(gè)屬性進(jìn)行歸納整理，決策食物的關(guān)鍵屬性， 即是食物的類別。這個(gè)決策的過程在一段時(shí)間內(nèi)可以同步上傳服務(wù) 器，并且下載最新同步的決策變量權(quán)值以提高決策的準(zhǔn)確性。所述信息采集分析模塊集成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊連接，用該模塊完成數(shù) 據(jù)挖掘算法的上傳，下載。所述的存儲(chǔ)分類整合模塊負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)分析模塊的最終處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分類即冰箱里放了什么食物，這些食物的保鮮期是多久。并 對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類即得到如這樣的數(shù)據(jù)冰箱有水果a件，蔬 菜b件，肉類C件...或者這樣的數(shù)據(jù)Al格菠菜，保質(zhì)期4天， A2格綠茶飲料，保質(zhì)期9個(gè)月…。然后將這些分類完的數(shù)據(jù)以特 定形式供再處理模塊調(diào)用進(jìn)行再處理，并且也可供用戶通過觸摸屏査看。所述的再處理模塊包括對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理的過程，產(chǎn)生相應(yīng) 的處理結(jié)果，比如食物保鮮期提醒，今日推薦菜單。這部分信息回送 到觸摸式屏幕顯示結(jié)果。所述再處理模塊集成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊連接，通知網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊需要 從哪個(gè)服務(wù)器中獲取什么數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊按照要求返回給再處理 模塊獲得的信息，比如市場(chǎng)價(jià)格，菜單信息等等。再處理模塊把該信 息發(fā)送給觸摸式屏幕。所述的以上所有功能反饋到觸摸式屏幕的響應(yīng)時(shí)間最大延遲允許為用戶可以忍受的極限5s。本發(fā)明的觸摸屏是用來與本發(fā)明的各種模塊進(jìn)行交互，該觸摸屏的菜單示意圖如附圖3所示，其中分為4大塊部分，最上面的食物信息是顯示冰箱內(nèi)現(xiàn)有所有的食物種類，及其剩余的保鮮日期的。在對(duì) 食物信息單擊的話就會(huì)出現(xiàn)更加詳細(xì)的描述，比如保存建議，食用注 意等。 一次顯示一條，用戶按該控件兩邊的左右箭頭可以瀏覽上一條 或下一條記錄，按住的話可以支持快速瀏覽，并且雙擊可支持自動(dòng)翻 頁。中間的部分由《推薦菜單》、《參數(shù)設(shè)置》等幾個(gè)選項(xiàng)組成，點(diǎn)擊 顯示相應(yīng)的內(nèi)容或者下一級(jí)菜單。右下角部分由單一溫度提示組成， 點(diǎn)擊可以直接修改冰箱溫度，當(dāng)然用戶也可以在參數(shù)設(shè)置中進(jìn)行修 改。最下面的部分是由溫馨提示組成，用以提示一些比較緊要的信息， 比如哪個(gè)食物快過期了，冰箱該除霉了，該買什么東西了，或者一些 食物搭配會(huì)中毒之類的信息。
權(quán)利要求
1、一種人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置有如下模塊負(fù)責(zé)與用戶進(jìn)行交互的觸摸式顯示屏；負(fù)責(zé)對(duì)食物信息進(jìn)行采集和預(yù)處理的激光顯微鏡；用于存儲(chǔ)從觸摸式顯示屏或者激光顯微鏡模塊所獲得的數(shù)據(jù)的食物信息緩存模塊；將食物信息緩存模塊的信息進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)分析模塊；將數(shù)據(jù)分析模塊的分析結(jié)果進(jìn)行分類存儲(chǔ)的存儲(chǔ)分類整合模塊；對(duì)存儲(chǔ)分類整合模塊進(jìn)行按用戶要求調(diào)用的再處理模塊；負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)度的核心調(diào)度模塊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，其 特征在于所設(shè)置的食物信息緩存模塊中緩存器的數(shù)量不少于冰箱所 能容納最大的食物的數(shù)目。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，其 特征在于根據(jù)激光顯微鏡采集后送到食物信息緩沖模塊的食物屬性 特征可以通過在數(shù)據(jù)分析模塊中進(jìn)行整合從而分析判斷食物的類別。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)， 其特征在于可以通過食物信息緩存模塊來匹配信息處理的速度不一 致，從而保證數(shù)據(jù)處理的效率。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，其 中的數(shù)據(jù)分析模塊要根據(jù)食物信息緩存模塊的內(nèi)容進(jìn)行處理；并且根據(jù)特定的數(shù)據(jù)挖掘算法通過食物信息屬性來分析判斷食物的類別信 息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，其 中的存儲(chǔ)分類整合模塊要根據(jù)采集分析的模塊送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分 類存儲(chǔ)操作，以提供有針對(duì)性的信息供其他模塊處理。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，其 中的再處理模塊根據(jù)分類存儲(chǔ)模塊的食物信息進(jìn)行有目的的發(fā)送一 些相關(guān)信息。比如食物保鮮期提醒，今日菜單推薦。同時(shí)該模塊還有 互聯(lián)網(wǎng)信息同步功能。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，觸 摸式屏幕模塊是與以上所有模塊進(jìn)行交互的，用來根據(jù)用戶的需要顯示各個(gè)模塊處理的信息。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)， 觸摸式屏幕與用戶操作時(shí)候的交互處理時(shí)間應(yīng)低于用戶可忍受的最 大時(shí)間5s。
全文摘要
本發(fā)明提供一種人性化的數(shù)字家居冰箱控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)包括激光顯微鏡、核心調(diào)度模塊、食物信息緩存模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、存儲(chǔ)分類整合模塊、再處理模塊、觸摸式顯示屏。通過各個(gè)模塊之間的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了高人性化、高可靠性的冰箱運(yùn)作系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F25D29/00GK101403559SQ200810218750
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者葉均杰, 華 張, 王建民, 羅笑南 申請(qǐng)人:中山大學(xué);廣東合和數(shù)字技術(shù)服務(wù)有限公司