专利名称：一种人性化的数字家居冰箱控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于数字家庭网络技术领域及多媒体技术领域，特别涉及 一种可在线控制的智能冰箱系统。
背景技术：
随着数字家庭的越来越普及，电脑技术正在给厨房世界带来翻天 覆地的变化。其中，人性化设计融入现代数字家居越来越成为最为突 出的优点。设计人性化反映了 "为人而设计"的本质特征，设计中对人的全 力关注，把人的价值放在首位。人性化技术是指让技术和人的关系协 调，即让技术的发展围绕人的需求来展开。人性化设计是指在设计过 程当中，根据人的行为习惯、人体的生理结构、人的心理情况、人的 思维方式等等，在原有设计基本功能和性能的基础上，对产品进行优 化，使客户使用起来非常方便、舒适。随着认识水平的不断提高、深 化，人性化设计也在不断地改进中趋近于成熟，人性化设计也开始逐 渐涉及到数字家居领域。作为数字家居中的一员，现代家居冰箱不仅完善了传统的节能与 冷冻功能，更在通过不断增加附加功能以提升其价值。如何实现节能 高效环保、如何保持食物新鲜，如何防菌杀菌和如何获得市场满意的外观设计等都是近年家居冰箱设计时考虑的重点。然而，随着以上技 术的越来越成熟，注重人性化因素开始成为现代家居冰箱设计的趋 势。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不同，提出了一种更加人性化的智能系统的设计。为了实现发明目的，采用的技术方案如下 一种人性化的数字家居冰箱控制系统，设置有如下模块 负责用以识别放进冰箱里面的食物的激光显微镜； 可用于人工输入信息的触摸式显示屏； 用于对采集到的数据进行存储的食物信息缓存模块； 对于采集的信息进行分析的数据分析模块； 对于冰箱的食物信息进行存储分类整合的存储分类整合模块； 对于现有冰箱食物进行再处理的再处理模块，比如生成今日推荐菜单，保鲜期提醒；负责对各个模块进行调度的核心调度模块。上述技术方案中，所设置的食物信息模块中缓存器的数量不应少 于一次性可处理的食物信息的数量。所述的激光显微镜可以对所接收的信息进行属性分类和记录预 处理。所述食物信息缓存模块是可以通过两种途径接受信息并进行暂 存的。 一种途径是是接收从激光显微镜送过来的预处理完的数据进行暂存，而另一种途径是接收从触摸式显示屏发送过来的数据进行暂 存。所述数据分析模块通过从食物信息缓存模块中缓存的数据进行 分析用于识别出具体在缓存器中存储的食物到底是什么物质及其相 应的新鲜程度并且把相应的信息回送给触摸式显示屏。所述的存储分类整合模块是对数据分析模块产生的食物信息进 行分类存储，并且存储冰箱每个架子里的东西，然后生成一个综合的 统计数据供用户通过触摸屏来进行查询。所述的再处理模块可以把存储在分类整合模块中的食物信息进 行剩余保鲜期分析，今日菜单推荐附加功能。所述的触摸式显示屏可以通过核心调度模块进行现有食物信息 扫描和与数据分析模块、存储分类整合模块、再处理模块进行交互。所述的核心调度模块负责对各个模块进行调度。本发明的各个模块所实现的功能具体如下-所述的激光显微镜模块负责对反射回来的光中所包含到的食物 属性的信息进行预处理。激光显微镜是用来对所接收的食物提取相关 的属性进行分析，所提取的属性主要有食物的颜色、皮的厚度、细胞 的结构、形状，然后将这些属性的值发送给食物信息缓存模块。所述的食物信息缓存模块负责对接收的食物的属性信息进行暂存，并且在适当的时候提供给信息采集分析模块进行处理。这个缓存 器容量至少应大于冰箱能够容纳的最大食物数量，否则会发生溢出。本发明对于每个不同的食物信息的数据源，都提供一个独立的缓存器与其相对应。通过激光显微镜模块，从不同的食物中获取的信息，存放于不同的信息缓存器中。各个信息缓存器中的内容并不相同，故 而需要把所有的内容再重新排序，从而更加方便地让数据分析模块调 用。所述的数据分析模块负责提取相应食物信息缓存模块的食物信 息属性进行分析，这里信息采集分析模块采用神经网络数据挖掘算法 进行属性的集合处理，根据现有算法挖掘计算出该食物的特征从而确 定食物的种类。并且将每次处理的结果送给存储分类整合模块。为了保证在人所可以忍受的等待时间5s内进行反应，冰箱里的所有食物从激光显微镜扫描到信息采集分析模块等几个模块中加起来的处理时间不应该超过5s。这里系统可以采用多种优化措施，如多级流水， 多级缓存速度匹配方式，尽量保证在最短的时间内识别出冰箱内的食 物到底是什么。所述的存储分类整合模块负责接收数据分析模块的最终处理数据进行分类即冰箱里放了什么食物，这些食物的保鲜期是多久。并 对这些数据进行分类即得到如这样的数据冰箱有水果a件，蔬 菜b件，肉类C件…或者这样的数据Al格菠菜，保质期4天， A2格绿茶饮料，保质期9个月…。然后将这些分类完的数据以特 定形式供再处理模块调用进行再处理，并且也可供用户通过触摸屏查 看。所述的再处理模块是读取存储分类模块所存储的数据进行再处 理从而生成一些更加人性化的附加功能，比如食物保鲜期提醒，今日菜单推荐。同时本系统的联网部分也即数据同步功能，远程控制功能 也设计在该模块中。所述的核心调度模块负责对各个模块进行调度，并且采用流水线 机制和缓存机制。流水线机制用来让不同的模块可以并行处理做到一 次处理多个食物信息的目的。缓存机制是为了匹配不同模块间的速度 不一致的状况，从而提高系统运行的速度。所示触摸显示屏可以完成系统不能自动完成的功能，比如人工输 入食物是什么，食物剩余保鲜期，最重要的是它可以显示系统处理后 用户感兴趣的信息如冰箱内的食物分布，推荐食谱，是一个与用户交 互的友好平台。本发明的技术特点主要体现如下1. 可以有多个输入渠道获得食物信息保证准确率首先，根据显微镜提取相关的食物属性，系统可通过数据挖掘算 法进行自动识别。其次，用户可通过触摸式显示屏输入食品信息，且 用户输入的食品信息将作为系统识别中的学习数据，以进一步提高系 统自动识别的准确率。再次，厂商服务器通过统计分析所有家居冰箱 的数据可不断地完善系统数据，进一步提高识别准确率。各家居冰箱 可通过系统升级以优化数据库。2. 内部数据处理对用户透明，只显示用户关心的信息尽管系统运行中涉及到大量数据及算法，但在显示屏上仅从用户 角度出发显示用户关心的各项信息。如食品名称，数量，放入时间， 保鲜期，建议保存方法等。3. 系统有良好的扩张性本系统是基于互联网技术的，支持在线升级，可快捷地增添各项 功能。另由于本系统可自动获取家居冰箱中食品的各项信息，可通过 再处理模块方便的实现各项附加功能。如显示现有食品清单，推荐今 日菜单，在线食谱等等，甚至可根据近段时间的使用记录通过数据挖 掘算法提醒用户该买什么食品了 。4. 各个模块之间都提供缓存机制和各个模块间的流水线处理机制。本系统涉及大量的数据分析处理，通过缓存机制和各模块间的流 水线处理机制，充分有效地利用系统各个部件，以最大限度提高系统 响应时间。
图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明各个组件协同图。 图3为触摸屏界面设计图具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。本发明的结构示意图如附图1所示，由激光显微镜，食物信息缓 存模块，数据分析模块、触摸式显示屏、存储分类整合模块、再处理 模块，核心调度模块这七个部分组成。本发明的各个模块之间的协作关系如附图2所示。 所述的激光显微镜是用来对食物进行分析，并且提取和分析相关 的属性。它是通过发射一个激光到相应的食物上，根据光学原理，通过反射的光可以分析出该食物的几种规定的属性如食物的颜色、皮 的厚度、细胞的结构、形状。这个激光显微镜是定时进行扫描，每次 扫描都能得到冰箱相应格子里食物的各个属性。比如Al，颜色值,99cc、 #000000，皮厚度1.5厘米，细胞结构...所述的食物信息缓存模块与激光显微镜和触摸式显示屏相连，暂 存从激光显微镜发来的信息，并且将不同的食物信息用不同的暂存模 块保存下来，并且在适当的时候提供给信息采集分析模块进行处理。 这个缓存器容量至少应大于冰箱能够容纳的最大食物数量，否则会发 生溢出。所述的数据分析模块通过分析各个媒体信息缓存模块从激光显 微镜中获取的数据的各个属性，进行分析处理，并且使用数据挖掘算 法神经网络的方法，对多个属性进行归纳整理，决策食物的关键属性， 即是食物的类别。这个决策的过程在一段时间内可以同步上传服务 器，并且下载最新同步的决策变量权值以提高决策的准确性。所述信息采集分析模块集成网络服务模块连接，用该模块完成数 据挖掘算法的上传，下载。所述的存储分类整合模块负责接收数据分析模块的最终处理数据进行分类即冰箱里放了什么食物，这些食物的保鲜期是多久。并 对这些数据进行分类即得到如这样的数据冰箱有水果a件，蔬 菜b件，肉类C件...或者这样的数据Al格菠菜，保质期4天， A2格绿茶饮料，保质期9个月…。然后将这些分类完的数据以特 定形式供再处理模块调用进行再处理，并且也可供用户通过触摸屏査看。所述的再处理模块包括对现有数据进行再处理的过程，产生相应 的处理结果，比如食物保鲜期提醒，今日推荐菜单。这部分信息回送 到触摸式屏幕显示结果。所述再处理模块集成网络服务模块连接，通知网络服务模块需要 从哪个服务器中获取什么数据，网络服务模块按照要求返回给再处理 模块获得的信息，比如市场价格，菜单信息等等。再处理模块把该信 息发送给触摸式屏幕。所述的以上所有功能反馈到触摸式屏幕的响应时间最大延迟允许为用户可以忍受的极限5s。本发明的触摸屏是用来与本发明的各种模块进行交互，该触摸屏的菜单示意图如附图3所示，其中分为4大块部分，最上面的食物信息是显示冰箱内现有所有的食物种类，及其剩余的保鲜日期的。在对 食物信息单击的话就会出现更加详细的描述，比如保存建议，食用注 意等。 一次显示一条，用户按该控件两边的左右箭头可以浏览上一条 或下一条记录，按住的话可以支持快速浏览，并且双击可支持自动翻 页。中间的部分由《推荐菜单》、《参数设置》等几个选项组成，点击 显示相应的内容或者下一级菜单。右下角部分由单一温度提示组成， 点击可以直接修改冰箱温度，当然用户也可以在参数设置中进行修 改。最下面的部分是由温馨提示组成，用以提示一些比较紧要的信息， 比如哪个食物快过期了，冰箱该除霉了，该买什么东西了，或者一些 食物搭配会中毒之类的信息。
权利要求
1、一种人性化的数字家居冰箱控制系统，其特征在于设置有如下模块负责与用户进行交互的触摸式显示屏；负责对食物信息进行采集和预处理的激光显微镜；用于存储从触摸式显示屏或者激光显微镜模块所获得的数据的食物信息缓存模块；将食物信息缓存模块的信息进行处理的数据分析模块；将数据分析模块的分析结果进行分类存储的存储分类整合模块；对存储分类整合模块进行按用户要求调用的再处理模块；负责对各个模块进行调度的核心调度模块。
2、 根据权利要求1所述的人性化的数字家居冰箱控制系统，其 特征在于所设置的食物信息缓存模块中缓存器的数量不少于冰箱所 能容纳最大的食物的数目。
3、 根据权利要求1所述的人性化的数字家居冰箱控制系统，其 特征在于根据激光显微镜采集后送到食物信息缓冲模块的食物属性 特征可以通过在数据分析模块中进行整合从而分析判断食物的类别。
4、 根据权利要求1或3所述的人性化的数字家居冰箱控制系统， 其特征在于可以通过食物信息缓存模块来匹配信息处理的速度不一 致，从而保证数据处理的效率。
5、 根据权利要求1所述的人性化的数字家居冰箱控制系统，其 中的数据分析模块要根据食物信息缓存模块的内容进行处理；并且根据特定的数据挖掘算法通过食物信息属性来分析判断食物的类别信 息。
6、 根据权利要求1所述的人性化的数字家居冰箱控制系统，其 中的存储分类整合模块要根据采集分析的模块送过来的数据进行分 类存储操作，以提供有针对性的信息供其他模块处理。
7、 根据权利要求1所述的人性化的数字家居冰箱控制系统，其 中的再处理模块根据分类存储模块的食物信息进行有目的的发送一 些相关信息。比如食物保鲜期提醒，今日菜单推荐。同时该模块还有 互联网信息同步功能。
8、 根据权利要求1所述的人性化的数字家居冰箱控制系统，触 摸式屏幕模块是与以上所有模块进行交互的，用来根据用户的需要显示各个模块处理的信息。
9、 根据权利要求1或8所述的人性化的数字家居冰箱控制系统， 触摸式屏幕与用户操作时候的交互处理时间应低于用户可忍受的最 大时间5s。
全文摘要
本发明提供一种人性化的数字家居冰箱控制系统，这个系统包括激光显微镜、核心调度模块、食物信息缓存模块、数据分析模块、存储分类整合模块、再处理模块、触摸式显示屏。通过各个模块之间的协作，实现了高人性化、高可靠性的冰箱运作系统。
文档编号F25D29/00GK101403559SQ200810218750
公开日2009年4月8日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年10月30日
发明者叶均杰, 华 张, 王建民, 罗笑南 申请人:中山大学;广东合和数字技术服务有限公司