使用智能传感器用于软水器盐水平检测的系统和方法与流程
背景技术：
通过井或市政供水供应给家庭或企业的水可以被用于多种应用，例如饮水、烹饪、淋浴、浴室、厕所、游泳池、农业维护甚至供热。在某些地区，高矿物质含量会导致水变“硬”，导致矿物质在管道中堆积，减少流向水龙头和设备的流量，并且在餐具或车辆等洗涤过的物品上留下薄膜似的残留物。为了减少水中的矿物质含量，可以在家庭或企业中安装软水器，软化器使用离子交换法从水中提取矿物质，其中水中的矿物质被换成盐。常规的软水器包括一个称为盐水罐的储液器，该储液器存储离子交换中使用的盐。因为在水软化过程中消耗了盐，因此必须定期地手动将盐添加到盐水罐中。由于盐的消耗量会随用水量的变化而变化，因此对于家庭或企业主而言，如果不麻烦地定期对盐水罐进行目视检查以评估盐含量，可能很难预测何时应重新填充盐水罐。
技术实现要素：
鉴于上述缺陷，亟需新的系统和方法来提供监测家庭或企业的软水器系统的盐水罐中盐水平的能力，和在应当用盐重新填充盐水罐时电子地警告房主或企业主的能力。
一些实施例提供了一种用于监测盐水罐的盐水平的系统。该系统可以包括水软化器，传感器装置和远程服务器。软水器可以包括带盖的盐水罐。传感器装置可以附接到盐水罐的盖内部。传感器装置可以包括将传感器装置附接到盖的粘合层、被配置为沿着主轴测量距离的传感器，以及被配置为可通信地连接到用户设备和网关设备的无线收发器。远程服务器可以被配置为通过网关设备通信连接到用户设备和传感器装置的无线收发器。远程服务器可以包括处理器，该处理器被配置为执行指令，该指令用于：从传感器装置接收对应于盐水罐的当前填充水平的第一距离测量值；以及从传感器装置接收对应于盐水罐的最大填充水平的第二距离测量值；从用户设备接收至少一个用户定义的当前填充水平与最大填充水平的填充率。
在一些形式中，远程服务器的处理器进一步被配置为执行指令，以用于：从传感器装置接收第三距离测量值；以及基于第一距离测量值，第二距离测量值，第三距离测量值和至少一个用户定义的填充率，确定盐水罐的新填充率。远程服务器的处理器可以进一步被配置为执行指令，用于：确定新的填充率小于预定阈值；以及向用户设备发送提示，该提示要求将盐加入盐水箱中。所述远程服务器的处理器可以进一步被配置为执行以下指令：确定盐已经添加到盐水箱中；以及向用户设备发送提示，该提示要求对传感器装置进行重新校准。所述远程服务器的处理器可以进一步被配置为执行指令以用于：存储校准数据，所述校准数据包括第一距离测量值、第二距离测量值及至少一个用户定义的填充率。远程服务器的处理器可以进一步被配置为执行指令以对传感器阵列中的每个传感器测量的距离求平均。
在一些形式中，所述传感器装置包括电耦合到传感器和无线收发器的微控制器，以及配置为非暂态性计算机可读介质的存储设备。所述微控制器可以被配置为执行指令用于路由校准数据以将校准数据存储在存储设备处，该校准数据包括第一距离测量值、第二距离测量值和至少一个用户定义的填充率中的一个或多个。在一些形式中，传感器是超声距离传感器，红外距离传感器或图像传感器中的一个或多个。该传感器装置还可以包括可调节的基座，该可调节的基座被配置为调节主轴相对于盐水罐的盖的内部的角度。所述传感器可以是传感器阵列，传感器阵列中的每个传感器被配置为测量距离，并且传感器阵列中的传感器中的至少一个被配置为沿主轴测量距离。在一些形式中，所述主轴基本上垂直于传感器装置所附接的盖。
一些实施例提供了一种监测盐水罐的盐水平的方法。该方法可以包括利用传感器装置测量第一距离测量值，该第一距离测量值对应于盐水罐的容器盖与盐水罐中的盐的第一校准填充水平之间的距离。该方法还可以包括利用传感器装置测量第二距离测量值，该第二距离测量值对应于盐水罐的容器盖与盐水罐中盐的最大填充水平之间的距离。该方法可以包括接收对应于第一距离测量值的第一用户定义的填充率。该方法可以包括利用传感器装置测量第三距离测量值，该第三距离测量值对应于盐水罐的容器盖与盐水罐中的盐的第一当前填充水平之间的距离。该方法还可以包括基于第一距离测量值、第二距离测量值、第一用户定义的填充率和第三距离测量值来确定第一新的填充率。该方法可以包括将第一新填充率与预定阈值进行比较。该方法可以包括：当第一新填充率低于预定阈值时，向用户设备发送警报，该用户设备与传感器装置通信。
在一些形式中，所述方法包括接收对应于第二距离测量值的第二用户定义的填充率的步骤。所述方法还包括向用户设备发送警报，所述警报要求当所述第一新填充率高于所述第一用户定义的填充率时，执行所述传感器装置的重新校准。
在一些形式中，所述方法还可以包括利用传感器装置测量第四距离测量值，所述第四距离测量值对应于盐水罐的容器盖与盐水罐内盐的第二校准填充水平之间的距离。所述方法可以包括利用传感器装置测量第五距离测量值，所述第五距离测量值对应于盐水罐的容器盖与盐水罐内盐的最大填充水平之间的距离。所述方法可以包括接收对应于所述第四距离测量值的第二用户定义的填充率。所述方法可以包括利用传感器装置测量第六距离测量值，所述第六距离测量值对应于盐水罐的容器盖与盐水罐内盐的第二当前填充水平之间的距离。所述方法可以包括基于第四距离测量值、第五距离测量值、第二用户定义的填充率和第六距离测量值来确定第二新填充率。所述方法还可以包括将第二新填充率与预定阈值作比较。所述方法还可以包括当所述第二新填充率低于预定阈值时，向用户设备发送向盐水罐内增加盐的警报。
在一些形式中，所述第二新填充率进一步基于所述第一距离测量值、第二距离测量值、第一用户定义的填充率和第三距离测量值。所述方法可以包括向所述用户设备发送提示，所述提示要求在测量第一距离测量值之后输入与所述第一距离测量值对应的第一用户定义的填充率。在利用传感器装置测量所述第二距离测量值的步骤之前，所述方法可以包括向所述用户设备发送提示，要求用户沿着传感器装置的主轴将物体放置在距容器盖一定距离的位置，该距离对应于盐水罐的容器盖和盐水罐中最大盐的填充水平之间的距离。所述方法可以包括将所述第一距离测量值、第二距离测量值、第三距离测量值、第四距离测量值、第五距离测量值、第六距离测量值、第一用户定义的填充率，或第二用户定义中填充率中的至少一个存储在非暂态计算机可读介质中。
附图说明
当考虑以下详细描述时，将更好地理解本发明，并且除上述那些特征、方面和优点之外的特征、方面和优点将变得显而易见。这样的详细描述参考以下附图。
图1是依照本发明的各种实施例的一种用于部署物联网(iot)设备的计算环境的图示；
图2是一种iot设备的示例实施例的框图；
图3是依照本发明的实施例的一种系统的示例实施例的框图，该系统包括服务器和iot设备；
图4是依照本发明的一些实施例的另一个计算环境的示例实施例的框图；
图5是一种包括本发明的实施例的示例部署的图示，示出了所连接的住宅；
图6是一种软水器系统的示例实施例的框图；
图7是一种可以检测软水器系统的盐水罐中的盐水平的智能传感器的示例实施例的框图；
图8是一种盐水罐的示例实施例的框图，该盐水罐具有附接到其盖上的智能传感器，该智能传感器通过路由器、网关或基站，和/或通过通信网络直接通信地耦合到用户设备和/或远程服务器；
图9是一个示出智能传感器的校准的示例实施例的图示；
图10是一种校准用于盐水罐的智能传感器的示例实施例的流程图；
图11是一种校准用于盐水罐的智能传感器的示例实施例的流程图；
图12是一种用智能传感器确定盐水罐中的盐水平，在盐水平低时警示用户设备，以及在条件指示应重新校准智能传感器时警示用户设备的方法的示例实施例的流程图。
具体实施方式
在详细描述任何实施例之前，应当理解，本发明的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的结构细节和部件的布置，其仅由在本公开之后的权利要求限制。本发明能够具有其他实施例，并且能够以各种方式被实践或实施。同样，应当理解，本文所使用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。本文中“包括”或“具有”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及其他项目。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦接”及其变体被广义地使用，并且涵盖直接的和间接的安装、连接、支撑和耦接。此外，“连接”和“耦接”不限于物理的或机械的连接或耦接。
提出以下描述以使本领域技术人员能够制造和使用本发明的实施例。对所示出的实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本发明的实施例的情况下，本文的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本发明的实施例不旨在限于所示出的实施例，而是应被赋予与本文所公开的原理和特征一致的最广范围。将参考附图来阅读以下详细描述，其中不同附图中的相似元件具有相似的附图标记。技术人员将认识到，本文中所提供的示例具有许多有用的替代方案，并且落入本发明的实施例的范围内。
另外，尽管以下讨论可能描述与特定设备相关联的特征，但是应当理解，另外的设备和/或特征可以与所描述的系统和方法一起使用，并且所讨论的设备和特征被用于提供可能的实施例的示例，而无需受到限制。
图1示出了用于有线和/或无线监测和控制在物理环境中部署的电子和机械设备的示例计算环境100，该物理环境例如是家庭或住宅环境、商业建筑物、农场或其他农业设施、例如工厂和精炼厂等工业环境以及任何其他可行且有益的物理环境，以部署所谓的“智能”设备，这些设备可以被本机地或追溯地连接到互联网或另一个广域网(wan)122以发送和接收电子数据。特别地，依照本文所述的各种实施例，这类设备通过与本文中被称为“物联网(iot)”设备的支持互联网的设备连接，在计算环境100中成为“连接对象”102、104。其他重要实体，例如人、动物(例如，农场动物)、管或管道、水体或物理环境本身，可以通过与iot设备连接而成为计算环境100中的连接对象102、104。所连接的对象102、104与iot设备110、112、114、116之间的接口或连接可以取决于几个因素，其非限制性示例包括：对象是否是电子的、机械的、有机的等；对象是否是“本地”连接的，具有iot设备或其他发送器，或者是否将iot设备添加或连接到对象以使对象“被连接”；iot设备是否直接连接到所连接的对象和/或连接到其他对象，还是必须放置在特定位置(例如，用于部署传感器)；和，iot设备是否将数据发送到所连接的对象，从所连接的对象接收数据，或将数据发送到所连接的对象并从所连接的对象接收数据。下面参考图1和图2描述了示例接口/连接。
iot设备110-116中的每个都可以在设备本身内或与所连接的服务器118、160协作嵌入有电子设备、软件、传感器、驱动器和网络连接，从而使iot设备110-116及其嵌入式软件能够收集和交换数据。在一些实施例中，环境100中的各种iot设备110-116可以使用任何适当的通信协议通过wan122、局域网(lan)120和/或另一个通信网络发送和/或接收数据传输。例如，iot设备112-116可以通过lan120与本地服务器计算设备118通信，例如在专用网络中，其中传输到iot设备/从iot设备传输的数据与互联网或另一个wan122隔离，至少直到本地服务器118处理了该数据。在一些实施例中，(一个或多个)本地服务器118可以在与iot设备112-116相同的位置处运行，例如在住宅中或在办公楼中。如下所述，用户设备130也可以被连接到lan120，以便访问iot数据；或者，可以使用ip连接，将lan120和/或本地服务器118连接到互联网或另一个wan122，以便本地和/或远程用户设备130、132可以访问本地服务器118。
在其他实施例中，iot设备110-116可以直接地或通过路由器、网关、基站等(显示为有线/无线路由器或网关124、126)连接到wan122，以便与基于云的计算资源进行通信。这种环境在iot设备110-116与一个或多个应用和/或托管服务器之间提供了双向的，直接到云的通信。在一些实施例中，iot设备110-116可以与一个或多个物理的远程服务器计算设备160通信并直接使用其资源，该一个或多个物理的远程服务器计算设备160可以被部署在(例如)特定地理位置中一个或多个数据中心中或被分散在多个地理位置。在其他实施例中，远程物理服务器160可以协作以提供虚拟化的计算资源，该虚拟化的计算资源可以被分配以供例如计算资源服务提供者的授权用户使用。因此，控制或为iot设备110-116提供服务的用户可以配置和部署一个或多个虚拟服务器150，该虚拟服务器被分配使用某些物理计算资源，例如物理服务器160中的处理器周期、内存、数据存储等；iot设备110-116可以转而被配置为连接到虚拟服务器150。例如，iot设备110可以被编程为连接到与将服务器150的虚拟网络适配器连接到物理服务器160的物理网络适配器的端点相关联的ip地址。虚拟服务器150，或其中部署虚拟服务器150的计算资源服务提供者的计算环境，可以提供其他计算资源服务，以实现iot平台，如下文中进一步描述的。
给定这个双向的基于云的环境，每个iot设备110-116可以被部署为直接到云的iot设备。换言之，在基于lan或基于云的环境中的多个iot设备110-116的部署提供了在网络级别的物理设备、所连接的设备和/或智能设备的网络互联。根据相互连接的设备的类型以及所交换数据的类型、数量和频率，可以在部件之间使用各种通信协议。连接协议的非限制性示例包括：iot设备110，例如基站或固定装置，可以具有连接到路由器124的有线(例如，cat5、usb)连接，并且可以将任何tcp/ip协议用于有线连接；或，iot设备110可以具有连接到路由器124的无线连接，并且可以使用无线tcp/ip协议，例如wifi或mqtt；iot设备112可以使用上述无线协议或其他合适协议例如蓝牙，直接与另一个iot设备114通信；iot设备110-114与所连接对象102的连接可以是有线的，或者可以是基于传感器接口的间接连接；或者，iot设备116可以使用合适的协议无线地连接到所连接对象104，例如对于支持rfid的连接对象104使用rfid。更通常地，通信网络可以包括wi-fi网络(例如，802.1lx网络，其可以包括一个或多个无线路由器、一个或多个交换机等)，对等网络(例如，蓝牙网络、
用户可以运行一个或多个客户端计算设备130，例如台式机或膝上型计算机，或移动计算设备132，例如电话或平板电脑，来运行使设备130、132能够访问由服务器118,150,160提供的iot平台的界面的客户端软件。这些客户端计算设备130,132中的每个可以包括执行存储在耦接至客户端计算设备130,132的存储器中的特定计算机可执行指令(即，该运行软件)的至少一个处理器。用户可以访问并运行基于客户端的软件，例如网络浏览器或网络应用，以请求访问系统级软件和/或gui(例如，通过为包括gui的网页输入统一资源定位符(url))。这个请求可以识别服务器的ip地址，以及为系统级软件生成和呈现gui和/或网页的指令。服务器可以执行一个或多个软件指令以生成和呈现gui，并将其传输到客户端计算设备130、132以进行显示。服务器118,150,160可以包括用于托管和运行软件应用的部件和数据处理能力，该软件应用允许在每个iot设备110-116与服务器118,150,160之间的双向通信。例如，服务器118,150,160可以托管部署到每个iot设备110-116并且安装在每个iot设备110-116上的可定制软件。服务器118,150,160还可以运行用于iot平台使用的其他服务的软件和协议，以及用于客户端计算设备130、132的界面的软件和协议。连接到iot平台的用户界面的示例使用包括配置和部署服务器资源，为iot设备配置和部署软件和设置，从iot设备110-116获取和/或回顾由服务器收集的数据(例如，查看当前状态)，执行和/或回顾数据分析，访问特定的iot设备110-116等。
图2示出了依照本发明的一些实施例的示例iot设备200的内部(即，部分或全部在壳体内部的)部件(例如，作为图1的iot设备110-116中的一个或多个的示例)。如图2所示，iot设备200可以用来收集与所连接的对象216相关联的数据，并且控制所连接的对象216的一次或多次运行和/或运行参数；在其他实施例中，用于所连接的对象216的iot设备可以仅收集和报告数据，或者仅控制所连接的对象216的运行/配置。为了收集与所连接的对象216相关联的数据，iot设备200可以包括连接至多种不同类型传感器中的一种或多种传感器或与多种不同类型传感器中的一种或多种传感器通信。可以与iot设备200协作或并入iot设备200中的传感器类型的非限制性示例包括反应性传感器206、无源传感器208和直接传感器210等。反应传感器206可以检测并报告所连接的对象216或iot设备200本身上的某些受监控的输入204；示例包括检测按钮按压或流体压力水平的压力传感器，湿度传感器，流速传感器，光电二极管或其他光受体，以及收集样品(例如，水的样品，传感器206浸没在水中)并测量样品的属性(例如，溶解性总固体)的样品分析器(请注意，如果所连接的对象216是水体(与水体中的滤水器相对)，则样品分析仪也可以是直接传感器210)。无源传感器208可以检测环境和其他周围环境属性；示例包括环境温度传感器，环境光传感器(例如，用于日光)，恒湿器等。直接传感器210可以被连接到所连接的对象216，或与其通信，或者以其他方式定向以监视所连接的对象216的一个或多个属性；示例包括用于监测所连接的对象216的温度的热敏电阻，生物传感器，样品分析器(例如，在水过滤器的入口或出口处的水的分析器)，电流传感器，速度传感器等。
传感器206-210中的任何一个可以被配置为连续地、间隔地或随机地监视相应的属性，和/或可以“监听”输入并且在检测到它们时做出反应。传感器206-210还可以连续地生成数据，或者可以仅间隔地生成数据，或者仅在所监视的属性满足一个或多个特定阈值时才生成数据；所生成的数据可以描述所测量属性的状态。传感器206-210可以将数据发送到iot设备200的微控制器212。微控制器212可以是任何合适的微处理器，包括单核cpu和多核cpu，支持无线的微控制器以及具有处理能力以从传感器接收数据并将数据传输给例如网关/路由器或者本地服务器或云服务器的接收设备的其他已知微控制器。在一些实施例中，微控制器212可以被配置为自身充当无线网关模块。例如，所述微控制器212可以使用单片无线微控制器来实现，例如可从得德州仪器公司
在一些实施例中，微控制器212或iot设备200可以包括一个或多天线220，其被配置为发送和/或接收无线信号，例如用于通过wi-fi、蓝牙、zigbee、z-wave、自由空间光等进行通信的信号。在一些这种实施例中，天线220可以从无线网关模块接收信号，并且可以将信号发送到微控制器212以处理成命令。额外地或可替换地，天线220可以将由微控制器212所产生的信号发送到无线网关/路由器。在一些实施例中，天线220可以是微控制器212的组成部分。可替换地，在一些实施例中，天线220可以被安装到印刷电路板(pcb)并且被电连接到微控制器212，和/或可以被安装到iot设备200的壳体。在一些实施例中，iot设备200能够使用天线220与网络中的服务器和/或其他iot设备通信。例如，iot设备200可以使用天线220来使用直接连接(例如，通过蓝牙连接，通过例如adhocwi-fi连接或直接wi-fi等直接的wi-fi连接)和/或间接连接(例如，通过lan、网状网络等)进行通信。
在一些实施例中，iot设备200可以包括控制界面214，该控制界面使iot设备200能够控制所连接的对象216的运行和/或改变配置设置或其他数据。控制界面214可以包括使对所连接的对象216的期望控制成为可能所需的任何合适的电气和/或电子部件和连接。例如，用于水泵的控制界面214可以连接到泵的电源电路，并且基于来自微控制器212的信号，选择性地为泵的运行供电。在这个示例中，控制界面214或iot设备200可以被连接到电源(例如，家庭电力网)和连接到泵的电线/电缆两者，并且能够向泵供电或禁止向泵供电。微控制器212可以提供适当格式的信号以使控制界面214施加期望的控制。例如，在例如泵功率控制等模拟环境中，控制界面214可以是一系列开关，并且微控制器212可以发送根据一个或多个信号，该一个或多个信号根据需要来断开或闭合开关以应用期望的功率设置。在另一个示例中，所连接的对象216可以是数字装置，并且控制界面214可以是将微控制器212的控制信号转换为控制界面214发送给所连接的对象216以改变其运行参数的功能调用的api。
在一些实施例中，iot设备200能够包括电源供应器218，电源供应器218可以提供电力以用于微控制器212和/或iot设备200内的任何其他合适的低压设备的运行。例如，iot设备200能够在230v和60赫兹(hz)下接收输入功率，这不适合微控制器212的运行，微控制器212典型地是低压设备(例如，以3.3vdc、5vdc、12vdc、24vdc等运行)。在一些实施例中，电源供应器218能够接收ac电力(例如，以230v、60hz)，将ac电力转换成低压dc电力，并且将电力分配给iot设备200的一个或多个其他部件，例如微控制器212。在其他实施例中，电源供应器218可以是被包括在iot设备200的壳体内的一个或多个板载电池(例如，aaa电池)。电源供应器218可以以多种其他方式提供电力，例如，从所收集的能量，通过感应耦合或共振感应耦合无线地，或以任何其他已知方式提供电力。在一些实施例中，电源供应器218或另一个能量存储装置，例如电池、超级电容器、燃料电池等，可以提供补充电力，以在外部电源供应器中断或主电源中断时继续运行iot设备200。
图3是示出了一种通信系统的其他细节的框图300。框图300包括iot设备310a-c、电源312、基站、路由器或网关320、服务器336、处理器330、软件332和存储334。
如上所述，iot设备310可以感测关于环境和/或用户和/或所连接的对象的数据；iot设备310a-c可以经由网关320向服务器336提供原始传感器数据和/或处理后的传感器数据。额外地或可替换地，iot设备310可以经由网关320从服务器336接收数据，例如由服务器336或客户端计算设备所生成的控制信号或来自其他iot设备的传感器数据。iot设备310可以通过有线连接(例如，iot设备310b)或无线连接与网关320通信。iot设备310b也可以通过其与网关320的有线连接来接收电力；iot设备310a从电源312接收电力；iot设备310c没有单独的电源，而是可以依靠压电技术或其他技术来提供足够的能量，以将信息传输到网关320。根据实施例，iot设备310可以采用多种技术。例如，iot设备310可以检测热量或压力变化，可以检测触摸，或者可以检测各种健康指标的变化。某些iot设备310可以依赖蓝牙，ibeacon或近场通信技术。在一些实施例中，iot设备310可以包括加速度计。iot设备310可以存在于组织环境内的多个位置。iot设备310可以嵌入在一件家具中，例如椅子或桌子，或者可以嵌入或耦接到墙壁、隔墙、天花板或地板。iot设备310还可以与用户相关联，例如存在于用户的识别徽章或移动通信设备中(例如，在智能手机中，在腕戴设备中等)。
网关320将信息转播到服务器336，并且可以经由lan或广域网(wan)耦接到服务器336。网关320可以是适合于接收、聚合和/或转播来自iot设备310a-c的信息的任何设备，包括例如无线路由器或roomwizardtm。网关320可以包括附属于组织的其他服务的现有技术，或者可以被提供给组织专门用于iot设备310。例如，网关320可以是基站，其包括例如处理器、存储器等计算资源，以及处理器执行以与所部署的iot设备310通信和/或监控所部署的iot设备310的特定程序指令(例如，软件或固件)。在一些实施例中，可以使用不止一个网关320来优化性能。例如，网关的数量和/或位置可以取决于iot设备310的数量和/或位置。
当来自一个或多个iot设备310的信息到达服务器336时，软件332可以确定如何处理该信息。在这个实施例中，软件模块332a可以配置命令处理器330以执行各种任务，例如处理从iot设备310收集的数据和/或向iot设备310发送控制信号用于控制所连接的相应对象。例如，处理器330可以分析与用户的位置、方向或与客户端计算设备的交互有关的进入数据。处理器330可以基于进入数据来做出关于用户或用户组，或一个对象或一组对象，或其他环境或输入条件的确定或结论。处理器330还可以转播信息或向用户或用户组发送结论。来自iot设备310的进入数据、其他进入数据或输入、结论和其他数据可以存储在存储器334中。
在各种实施例中，服务器336可以是虚拟服务器或可以代表服务器集群。该框图的某些或全部部分可能物理上位于组织所在位置的场所中，而某些或全部部分可能会远程存储在云中。例如，在一个实施例中，服务器336可物理地包括处理器330，而软件332、软件模块332a和存储装置334位于远程服务器或云服务器中。在另一个实施例中，仅软件332或存储器334可以位于远程服务器或云服务器中。软件模块332a可以额外地与位于服务器336或其他服务器或其他位置的各种其他服务器、处理器、硬件和软件通信。例如，软件模块332a可以与第二服务器通信以确保用户的日历或预约信息是最新的。
参照图4，本发明的实施例可以在计算资源服务提供者的计算系统(例如，硬件计算设备405)之内或之上运行，该计算资源服务提供者提供由用户计算设备402的用户以及如上所述配置和部署的一个或多个iot设备404提供的可经由一个或多个计算机网络访问的计算环境400。计算环境400可以例如由图1的虚拟服务器150和/或物理服务器160提供(即，计算设备405可以是图1的物理服务器160其中之一)。即，其中图1示出了本系统和方法在经由计算设备130、132与被部署在计算环境100中的iot设备110-116的“客户端”或管理员的交互中的概念性运行，图4示出了一种计算架构，其中在环境400中，客户端可以使用计算设备402来连接到所提供的一个或多个用户界面(例如，被提供为网站、web应用、命令控制台、api等)访问计算资源服务提供者环境400的计算系统(例如，使用客户端的用户账户凭证)；用户界面可以使客户端能够管理分配给客户端帐户并配置为为客户端的iot设备404实施iot平台的虚拟计算资源。
计算资源服务提供者环境400可以包括一个或多个系统401，其协作以使用针对特定用户的定制配置来实现iot平台的部署。系统401可以包括客户端经由用户设备102所连接到的平台api412，以便配置、部署、管理客户端的iot平台和与客户端的iot平台交互。在一些实施例中，平台api412提供对iot管理系统414的安全访问，该iot管理系统414包括或存取与iot平台、iot应用462和/或被部署在客户端的虚拟计算环境406内或连接到客户端的虚拟计算环境406的iot设备404交互所需的服务和数据，如下所述。在一些实施例中，iot管理系统414可以访问一个或多个用户账户数据存储库422，该一个或多个用户账户数据存储库422包括用户账户信息和与客户端的用户账户相关联的其他私人信息。例如，iot管理系统414可以存储和检索客户端先前已提交的特定iot设备404和/或iot应用462的配置设置。
计算资源服务提供者在其计算环境400内实施至少一个虚拟计算环境406，用户可以在其中获得虚拟计算资源，这些虚拟计算资源使用户能够运行程序，存储、检索和处理数据，访问计算资源服务提供者环境400的服务等。虚拟计算环境406可以是在一个或多个物理计算设备上实现的任何合适类型和/或配置的计算资源虚拟化平台中的一种。虚拟计算环境406的非限制性示例包括数据中心，组织成区域或地域的数据中心的集群，公共或私有云环境等。虚拟计算环境406可以与客户端相关联并且受其控制和管理。在一些实施例中，特定客户端的虚拟计算环境406可以专用于客户端，并且除依照客户端所授予的访问许可之外，禁止计算资源服务提供者环境400的任何其他用户或服务对其访问。在一些实施例中，环境api460可以用作前端界面，该前端界面基于访问环境406的请求是否已被授权来提供对虚拟计算环境406的资源的访问。例如，iot管理系统414可以经由对环境api460的调用来部署与iot平台相关的资源，推送配置更改并请求有关此类资源的信息。额外地或可替换地，可以启用其他通道，例如tls加密的数据通道，以允许数据进入或退出环境406，而无需通过环境api460。例如，环境406中的iot应用462可以被配置为直接与iot设备404和/或计算资源服务提供者环境400中的某些服务通信。
在一些实施例中，可以通过将一个或多个iot应用462安装到客户端的虚拟计算环境406中来部署客户端的iot平台。iot应用462可以是软件程序或软件程序套件，其包括程序指令，该程序指令使处理器能够执行iot应用462以与所部署的iot设备404通信，发送和/或接收数据，处理数据，和根据iot平台的预期目标和功能作决定。例如，iot应用462可以使处理器从iot设备404接收传感器数据，处理该数据以确定是否采取任何行动，然后执行任何已识别的行动，例如将所连接的对象的状态报告给客户端，发送新命令给iot设备404中的一个或多个，存储数据(例如，存储在iot设备数据存储464中)等。iot应用可以在分配给客户端虚拟计算环境406的虚拟计算资源内执行，例如作为被配置来提供虚拟化的物理计算资源的一个或多个虚拟机实例或逻辑容器实例，以执行iot应用的功能。例如，可以从软件映像启动虚拟机实例，该软件映像包括为iot应用462提供执行环境所需的配置信息(例如，运行系统、内存、磁盘存储器、网络界面配置和软件程序代码)。
计算资源服务提供者环境400可以包括数据处理架构，该数据处理架构实现在任何特定用户的虚拟计算环境的“外部”运行并执行各种功能的系统和服务，例如管理与虚拟计算环境的通信，提供电子数据存储以及执行安全评估和其他数据分析功能。这些系统和服务可以彼此通信，可以与计算资源服务提供者环境400外面的设备和服务通信，和/或可以与虚拟计算环境通信。在图中被描绘为在特定虚拟计算环境406内部或在所有虚拟计算环境外部的服务可以被适当地修改以以与所描绘的方式不同的方式在数据处理架构中运行。iot管理系统414可以包括一个或多个服务界面416或与之通信，例如api，这些界面可以使iot管理系统414和/或已部署的iot平台的其他部件(例如，iot应用462)与这些系统和服务中的一个或多个进行交互。可以被调用或访问以与iot平台协同工作的提供者服务的非限制性示例包括：安全服务432，其维护和应用安全策略和访问控制等，加密和解密信息，创建安全传输(例如，tls)通道等；消息传递服务434，其在订阅用户和服务之间传输触发事件和其他通知，和/或提供排队服务，用于对同步和异步运行(例如，api调用)进行优先级排序；监视服务436，其监视网络活动和计算资源使用并生成活动日志442；数据存储服务438，其维护分布式存储设备、数据库等，并且可以维护和/或获取存储在iot设备数据存储464中的数据；以及数据分析服务440，其可以收集数据(例如，聚合的传感器数据)并对数据执行分析，例如机器学习、趋势分析、一般监视/警报等。
图5是住宅处的一种示例iot设备部署的图示500，以在家庭周围创建一组所连接的对象。所示出的用于连接到某些对象的示例iot设备不是限制性的，而是说明了“智能家居”的概念，其中能够监视状态，和/或对于过去仅可以监视和手动控制的住宅设备和系统，能够控制运行。额外地，使用上述iot平台加上用户交互和反馈，可以收集、聚合和分析来自不同类型的对象和iot设备的数据，以识别家庭中的物体之间的先前未知的优化、协同作用、影响和协作功能。在所示的示例中，iot设备可以作为所连接的相应对象的部件本身包括在内，或者可以被追溯连接(例如，经由如上所述的传感器和控制界面)到未连接的对象，以将该对象连接到iot平台。
图500中的非限制性示例iot设备包括：监视家庭活动的安全iot设备502，例如智能门铃，室内和室外摄像机，安全/警报系统等；固定装置iot设备504，其用于连接到“模拟”家用固定装置，例如水龙头和其他管道；电器iot设备506，其用于连接到家用电器，例如电视、洗衣机和烘干机、冰箱、洗碗机、垃圾处理机、咖啡机等；hvaciot设备508，其用于连接到空调单元、供热单元、通风口等；供水iot设备510，其用于连接热水器、软水器、水过滤系统、给水和下水道管道、污水泵和其他水泵等；内部环境传感器装置512，例如运动检测器、光检测器、声音检测器、烟雾检测器、一氧化碳检测器、恒温器等；外部传感器装置514，例如光和运动检测器、雨水传感器、风传感器等；灌溉iot设备516，其用于连接到供水系统的控制面板、阀门、输水管线、地面/土壤区域等；以及水池和spaiot设备518，其用于连接到水池控件、水池泵、池灯，水池/spa本身等。某些或全部iot设备502-518可以收集数据并将其发送到网关、路由器或家庭中的基站，或直接发送给基于云的服务器；可以沿相反方向传输配置和控制命令。
部署还可以包括一个或多个iot平台界面/反馈设备520，例如居民的台式pc或智能手机，其上执行软件或浏览器界面以访问iot平台并在iot设备502-518上监视、配置、控制、添加、删除、更改和执行其他管理运行和/或与所收集和分析的数据进行交互。iot平台还可以包括被安装在居民车辆中的车辆iot系统530。在一些实施例中，该装置可以包括与反馈设备520的界面类似用户界面，其被安装在车辆的计算机上并且例如在导航屏幕或另一个显示设备上呈现。额外地或可替换地，车辆iot系统530可以包括一个或多个iot设备，其监视和/或控制车辆的各种特性，例如马达速度和温度、燃料/电池水平、内部温度、点火等。
图6示出了示例性的软水器系统600，其包括软化罐602、盐水罐604以及阀614、616、618、620、622和624。阀614、616、618、620、622和624可以基于从控制器(未示出)接收到的信号选择性地打开和关闭。硬水通过入口管线610被输送到系统600，经过处理的水由系统600通过出口管线612输出。阀614被插入在入口管线610和出口管线612之间，并且可以是常闭的。阀616被插入在软化罐602和出口管线612之间，并且可以是常开的。阀618被插入在软化罐602和排放管线626之间，并且可以是常闭的。阀624被插入在排放管线628与阀620和注入器627两者的输出端之间，并且是常闭的。硬水通常地可以通过阀620被输送到软化罐602，阀620被插入在入口管线610和软化罐602之间并且可以是常开的。
软化罐602可以与盐水罐604合作，使用任何合适的水软化技术以从硬水生产处理过的水。例如，软化罐602可包括离子交换树脂颗粒床。树脂床中的结合位点最初包含正离子，通常是单价正钠离子或钾离子。当硬水进入树脂时，发生了对结合位点的竞争。硬水中的二价正离子和三价正离子由于其较高的电荷密度而受到青睐并且取代单价正离子。对于每个二价正离子或三价正离子，分别置换两个或三个单价正离子。当从树脂床中取代足够多的单价正离子时，必须对其进行再生以恢复硬水的软化。再生过程可以包括反洗步骤，盐浸步骤和漂洗步骤。在反洗步骤期间，可以关闭阀620和622，而打开阀614和624。来自入口管线610的硬水可通过开放的阀616供应到软化罐602中，并且可以被迫通过树脂床以通过排水管线628排出。在盐浸步骤中，当打开被插入在盐水罐604和注入器627之间的阀622并且关闭阀620时，进入软化罐602的硬水可以通过注入器627从盐水罐604抽出盐溶液(有时称为盐水)。
盐水罐604包括盖608，并且可以填充有盐606，盐例如可以是氯化钠或氯化钾。盐水罐可以包括“最大填充”线，其可以向用户指示当用户用盐重新填充盐水罐时应该添加的最大盐量。盐水罐604中的水可以与盐606混合以形成盐水，当将其抽出时，其通过阀622和注入器627被输送至软化罐602。当被抽入软化罐602中时，盐水穿过软化罐602的树脂床，并且通过阀618输出到排水管线626。当盐水通过树脂床时，它会用单价正离子替换树脂中的双价正离子和三价正离子，以使树脂床再生。
在漂洗步骤期间，盐水罐604重新充满水，并且通过打开阀620、622和618同时关闭阀616和624来清洗树脂床。然后，硬水可以通过开放的阀622进入盐水罐604，并且可以通过阀620进入软化罐602。然后，通过软化罐602的水通过排水管线626排出。在漂洗步骤之后，树脂床的再生完成，并且可以关闭阀614、618、624和622，同时打开阀616和620以使水软化系统600返回到正常运行。
随着时间的流逝，盐水罐604中的盐606的水平可以通过树脂床的重复再生而降低，因为盐606在盐水的产生中逐渐用完。如果允许盐水罐604的盐606完全耗尽，则软水器系统600将不再能够有效地再生树脂床。因此，可能期望检测盐水罐604中的盐水平何时下降到预定阈值以下，以便与系统600相关联的家庭或企业主可以用盐重新填充盐水罐604(例如，在盐606被完全消耗之前)。
图7示出了可以附接到盐水罐以确定盐水罐的盐水平的智能传感器装置700。智能传感器装置700可以包括被布置在智能传感器装置的第一表面的粘合层708、被布置在智能传感器装置700的与第一表面相对的第二表面上的一个或多个图像传感器和/或距离传感器706、无线收发器702、存储设备714、电耦接至传感器706、无线收发器702和存储设备714的微控制器712，以及向无线收发器702、传感器706、微控制器712和存储设备714供电的一个或多个电池704。
例如，智能传感器装置700可以利用粘合层708被附接到盐水罐的盖(例如，图6的盐水罐604的盖608)的内表面。例如，粘合层可以包括丙烯酸粘合剂(例如，作为双面胶带的一部分)。可替换地，可以将钩环胶带(例如，维可牢尼龙搭扣(velcro))应用在智能传感器装置700和盐水罐的盖的内表面，以将智能传感器装置700附接到盐水罐的盖。在其他实施例中，在使用中，所述附接机构可以以过盈配合，或以允许智能传感器700装置定位在盐水罐604的盖608的内表面上的其他机构的形式提供。
传感器706可以包括例如一个或多个图像传感器、红外距离传感器和/或超声距离传感器。传感器706可以捕获与沿着主轴710的距离相对应的测量数据，该主轴710基本上垂直于智能传感器装置700所附接到的盖。由于盐水罐的内部通常将是黑暗的，因此传感器706可能可操作以获得在弱光条件下或在无光条件下的距离测量。在一些实施例中，传感器706中的一个或多个可以包括板载光源(例如，低功率发光二极管(led))，当传感器706获得测量数据时，可以激活该板载光源以解决盐水罐内部光线不足或没有光线的问题。
例如，对于其中传感器706包括图像传感器的实施例，测量数据可以包括一个或多个捕获的图像。对于其中传感器706包括红外(ir)距离传感器的实施例，测量数据可以包括一个或多个ir光测量。对于其中传感器706包括超声距离传感器的实施例，测量数据可以包括一个或多个超声测量。在一些实施例中，微控制器712可以分析由传感器706所产生的捕获图像、ir光测量和/或超声测量(例如，基于存储在存储设备714中的校准数据)，以确定测量和/或捕获的图像所对应的沿着主轴710的距离。在可替换的实施例中，可以由外部设备(例如，图8的远程服务器818)执行这种分析。
微控制器712可以发送由传感器706捕获的测量数据以存储在存储设备714中，该存储设备714可以是非暂时性计算机可读介质，例如闪存。随后，存储在存储设备714上的测量数据随后可以通过无线收发器702被传输给外部设备(例如，图8的远程服务器818)。无线收发器702可以直接地或使用一种或多种无线通信协议，例如wi-fitm(例如，根据ieee802.11a,802.11b,802.11e,802.11g,or802.11n标准的wi-fitm)和/或bluetoothtm通过电子通信网络与外部设备无线地通信。
在一些实施例中，智能传感器装置700可以包括可调节基部(未示出)。例如，该可调节基部可以在可调节基部的一侧或多侧上扩展，使得传感器706的主轴710的角度可以相对于盐水罐的传感器装置700所附接至的内表面的平面进行调节。以此方式，对于具有基本上不平坦的盖(例如，锥形的或有角的)的盐水罐，可以调节传感器装置700的方向，使得主轴710基本上垂直于(例如，正交于)盐水罐内盐的顶面。作为另一示例，基部可以包括“旋转”功能和锁定机构，从而允许智能传感器装置700在经由锁定机构的作用被锁定在适当位置(例如，不能旋转)之前相对于其基部旋转(例如，旋转到所需的方向)。作为另一个示例，所述智能传感器装置700可以被磁性地附于其基部，从而允许传感器装置700的各种方向。应当理解，在其他实施例中，智能传感器装置700可以替代地包括固定基部(例如，这是不可调节的)。
图8示出了一种通信系统800的示例，智能传感器装置700可以通过通信系统800与用户设备810和/或一个或多个远程服务器818通信。智能传感器装置700可以使用其无线收发器702建立到路由器、网关或基站814的无线连接820。路由器、网关或基站814可以通信地耦接到网络816，该网络816可以是广域网(wan)，例如公共网络。可以将远程服务器818连接到网络816。在一些实施例中，远程服务器818可以是连接到网络816的物理服务器，而在其他实施例中，远程服务器818可以是通过被连接到网络816的多个物理系统的服务器虚拟化来实现的云服务器。用户设备810可以是便携式电子设备(例如，智能手机或平板设备)，该携式电子设备可以具有分别与智能传感器装置700、路由器或网关或基站814和网络816中的一个或多个建立的无线通信连接822、824和826。例如，连接822可以是用户设备810与智能传感器装置700的无线收发器702之间的个人局域网连接(例如，根据bluetoothtm标准实施)。连接824可以是用户设备810与路由器或网关或基站814之间的局域网连接(例如，根据wifitm标准实施)。连接826可以是用户设备810和网络816之间的移动设备网络连接(例如，根据gsmtm/edge、umts/hspa或wimax标准实施)。
可能亟需将智能传感器装置700应用于各种型号的软水器盐水罐。然而，这种储罐在不同型号和制造商之间的容量和/或尺寸可能会变化。因此，为了解决各种样式的软水器盐水罐之间的差异，智能传感器装置700可以进行初始和周期性校准。通常地，这些校准可以通过以下步骤来执行：获取第一距离测量值和第二距离测量值，请求和接收用户输入的定义与第一距离测量值和第二距离测量值相应的至少一个填充率(例如，用户定义的比率)，并且(例如，经由内插法或外推法)使用该填充率作为基础，在所监测的盐水平由于盐在软水器系统的运行中用尽和由维护软水器系统的人员(不可预测地)被添加所产生的波动时，计算盐水罐604的盐606的填充水平。
在一个实施例中(例如，对应于下面描述的图11的方法)，智能传感器装置700的校准数据可以通过在盖608关闭时捕获第一距离测量值，以识别相当于盖608与盐水罐604中的盐606的当前水平之间的距离的距离d2来获得。第一距离测量值可以被存储在用户设备810的本地存储器中，或者可以由智能传感器装置700通过路由器或网关或基站814和网络816发送到远程服务器818并且存储在远程服务器818上。一旦已经存储了第一距离测量值，智能传感器700、远程服务器818和/或在用户设备810上运行的软件应用可以使提示被发送到用户设备810，请求用户输入罐604的当前填充水平与最大填充水平比的第一填充率。由用户所提供的第一填充率可以被存储在用户设备810的本地存储器中，或者可以由用户设备810通过网络816和/或路由器或网关或基站814发送到远程服务器818并且存储在远程服务器818上。然后可以向用户设备810发送提示，要求将盐加入罐604中。第二距离测量值可以在已经添加盐后关闭盖608时通过智能传感器700获得，以识别新的盐水平和盖608之间的新距离(例如，如果用户将罐604一直填充至最大填充线时为距离d1)。一旦已经存储了第二距离测量值，智能传感器700、远程服务器818和/或在用户设备810上运行的软件应用可以使提示被发送到用户设备810，请求用户输入罐604的新填充水平与最大填充水平比的第二填充率。由用户所提供的第二填充率可以被存储在用户设备810的本地存储器中，或者可以由用户设备810通过网络816和/或路由器或网关或基站814发送到远程服务器818并且存储在远程服务器818上。存储在远程服务器818上的校准数据可以包括第一距离测量值、第二距离测量值、第一填充率和第二填充率。
在其中校准不需要用户向罐604中添加盐的另一个实施例中(例如，对应于下面描述的图10的方法)，智能传感器700可以在关闭盖608时获得第一距离测量值，以标识距离d2。第一距离测量值可以被存储在用户设备810的本地存储器中，或者可以由智能传感器装置700通过路由器或网关或基站814和网络816发送到远程服务器818并且存储在远程服务器818上。一旦已经存储了第一距离测量值，智能传感器700、远程服务器818和/或在用户设备810上运行的软件应用可以使提示被发送到用户设备810并且由用户设备810显示，请求用户输入罐604的当前填充水平与最大填充水平的填充率。由用户所提供的填充率可以被存储在用户设备810的本地存储器中，或者可以由用户设备810通过网络816和/或路由器或网关或基站814发送到远程服务器818并且存储在远程服务器818上。然后，智能传感器700、远程服务器818或在用户设备810上运行的软件应用可以使提示发送到用户设备810并且由用户设备810显示，该提示请求用户沿着智能传感器装置700的主轴，在与盖608的距离相当于距离d1处手动放置对象(例如，书或用户的手)。图9中示出了这种布置的示例，其中，手904沿着智能传感器装置700的主轴902放置在距离d1处。用户可以经由向用户设备810的输入来确认手动放置的物体在所请求的距离处就位。用户设备810可以使这个确认的通知被发送到智能传感器装置700(例如，直接地或者通过与远程服务器818的通信)，作为响应，智能传感器装置700可以捕获相当于距离dl的第二距离测量值。第二距离测量值可以被存储在用户设备810的本地存储器中，或者可以由智能传感器装置700通过路由器或网关或基站814和网络816发送到远程服务器818并且存储在远程服务器818上。可以假定第二距离测量值相当于100％的填充率，因此不应要求获得相应的用户定义的填充率。存储在远程服务器818上的校准数据可以包括第一距离测量值、第二距离测量值和填充率。
在任一实施例中，一旦已经获取了用于智能传感器装置700的校准数据，智能传感器装置700就可以周期性地捕获新的距离测量以监视罐604的填充水平。这些新的距离测量可以由智能传感器装置700和/或用户设备810通过网络816提供给远程服务器818。远程服务器818可以分析新的距离测量，以基于校准数据自动地确定罐604的新的填充率。例如，远程服务器818可以执行校准数据的内插或外推以确定新的填充率。如果远程服务器818确定新的填充率低于预定阈值，则远程服务器818可以使警告被发送到用户设备810。该警告可以指示罐604的盐水平较低，并且可以建议向容器中添加额外的盐。如果远程服务器818检测到盐已经被添加到罐604中(即，如果确定新的填充率大于存储在远程服务器818的存储器中的早先的填充率)，则远程服务器818可能使警告被发送到用户设备810。该警告可以建议重新校准智能传感器装置700。在一些实施例中，该重新校准可以与上述初始校准相同。在其他实施例中，重新校准可以通过在用户设备810上显示提示来执行，该提示要求用户输入添加到罐604中的盐的量，添加盐之前的填充率，以及可选地添加盐之后的填充率。
为了维护电池寿命，并且因为软水器系统通常不会快速消耗完盐，所以在一些实施例中，智能传感器装置700可能仅需要相当不频繁地捕获新的距离测量(例如，每天一次)。
对于其中智能传感器装置700包括图像传感器的实施例，由智能传感器装置700所捕获的图像可以由智能传感器装置700、用户设备810或远程服务器818的处理器执行后处理，以便将每个图像转换为距离测量。例如，远程服务器818可以通过应用机器学习架构，例如深度神经网络，以基于校准数据将所捕获的图像转换为距离测量或者可选地直接转换为填充率。
可替换地，可以将默认校准数据(例如，其可以经由工厂测试被预先生成)存储在智能传感器装置700、用户设备810或远程服务器818的存储设备上。处理器可以使用默认校准数据作为基础，以基于盐水罐604内部的一个或多个捕获图像来初始估计传感器装置700和盐水罐604中的盐之间的距离。
在一些实施例中，可以通过将用户报告的盐水罐604的填充水平与由处理器基于从智能传感器装置700捕获的图像得出的距离测量所确定的估计填充水平进行比较来更新校准数据。例如，盐水罐604的内部的由智能传感器装置700的图像传感器所产生的捕获图像可以由处理器处理以产生盐水罐604的估计填充水平。然后可以提示用户(例如，经由用户设备810)以提供用户报告的盐水罐604的填充水平。处理器然后可以计算估计填充水平和用户报告的填充水平之间的均方误差，并且可以调整校准数据以校正均方误差，以便将来基于校准数据确定的填充水平估计和距离测量可能更准确。
当用户向盐水罐604中添加盐时，所得的盐体有时可能具有不平坦的顶表面。例如，盐可能不均匀地积聚，使得盐体的顶表面的某些区域可能比其他区域高。为了在这些情况下更精确盐水罐604的填充水平，传感器706可以包括红外距离传感器和/或超声距离传感器的阵列(例如，2×2阵列或3×3阵列)，使得距离可以在多个不同的位置处测量盖608和盐体的顶表面之间的距离。可以将传感器706所产生的距离测量一起进行平均(例如，通过处理器)以产生平均距离测量。然后，处理器可以将平均距离测量用作估算盐水罐604的填充水平的基础。
图10示出了一种说明性方法，通过该说明性方法，可以校准智能传感器装置(例如，智能传感器装置700，图6-9)以捕获与盐水罐(例如，盐水罐604，图6-8)的盐水平相对应的测量，并且相应的校准数据可以存储在本地或远程存储设备中。
在步骤1002，建立用于用户设备(例如，用户设备810，图8)和智能传感器装置之间的通信的连接。这个连接可以是直接连接(例如，经由bluetoothtm)，或者可以通过lan或wan(例如，网络816和/或路由器或网关或基站814，图8)进行。
在步骤1004，智能传感器装置可以获得与盐水罐的容器盖和盐水罐中盐的当前填充水平之间的距离(例如，距离d2)相对应的第一距离测量值。
在步骤1006，智能传感器装置获得与容器盖和盐水罐的最大填充水平之间的距离相对应的第二距离测量值。例如，可以在用户设备上显示提示，该提示指导用户在容器盖在盐水罐上方就位时，沿着智能传感器装置的图像传感器或距离传感器的主轴以等于盐水罐的容器盖和最大填充水平之间距离的距离放置一个物体，例如书或人的手。用户可以经由向用户设备的用户界面的输入来确认物体在所请求的距离处就位。用户设备可以直接或通过被连接到智能传感器装置并且被配置为控制智能传感器装置的远程服务器向智能传感器装置发送这个确认的通知。响应于该通知的接收，智能传感器装置可以获得与容器盖和盐水罐的最大填充水平之间的距离相对应的第二距离测量值。
在步骤1008，在用户设备上显示提示，请求输入用户定义的盐水罐的当前填充水平与盐水罐的最大填充水平的填充率。
在步骤1010，可以将校准数据存储在用户设备的本地存储器中，或者可以通过lan或wan发送以将其存储在远程存储器(例如，远程服务器的存储器)中。校准数据可以包括第一距离测量值、第二距离测量值和用户定义的填充率。可以将第一距离测量值和用户定义的第一填充率以及第二距离测量值和100％填充率视为两个数据点，当远程服务器基于新的距离测量和校准数据来确定盐水罐的新填充率(对应于盐水罐的当前填充水平与盐水罐的最大填充水平之比)时，它们可以随后用作内插或外推的基础。
在以上示例中，显示在用户设备上的提示可以由远程服务器生成并且发送到用户设备，或者可以由运行在用户设备上运行的软件应用响应于从远程服务器接收的指令或存储在用户设备的本地存储设备上的指令而生成。
图11示出了一种说明性方法，通过该说明性方法，可以校准智能传感器装置(例如，智能传感器装置700，图6-9)以捕获与盐水罐(例如，盐水罐604，图6-8)的盐水平相对应的测量，并且相应的校准数据可以存储在本地或远程存储设备中。
在步骤1102，建立用于用户设备(例如，用户设备810，图8)和智能传感器装置之间的通信的连接。这个连接可以是直接连接(例如，经由bluetoothtm)，或者可以通过lan或wan(例如，网络816和/或路由器或网关或基站814，图8)进行。
在步骤1104，智能传感器装置可以获得与盐水罐的容器盖和盐水罐中盐的当前填充水平之间的距离(例如，距离d2)相对应的第一距离测量值。
在步骤1106，在用户设备上显示提示，请求输入用户定义的盐水罐的第一填充水平与盐水罐的最大填充水平的第一填充率。
在步骤1108，在用户设备显示提示，要求将盐加入盐水罐。
在步骤1110，在确认已经向盐水罐中添加了盐之后，假定盐水罐中的盐处于与第一填充水平不同的第二填充水平，并且智能传感器装置获得对应于容器盖和第二填充水平之间的距离的第二距离测量值。
在步骤1112，在用户设备上显示提示，请求输入用户定义的盐水罐的第二填充水平与盐水罐的最大填充水平的第二填充率。
在步骤1114，可以将校准数据存储在用户设备的本地存储器中，或者可以通过lan或wan发送以将其存储在远程存储器(例如，远程服务器的存储器)中。校准数据可以包括第一距离测量值、第二距离测量值、用户定义的第一填充率和用户定义的第二填充率。可以将第一距离测量值和用户定义的第一填充率以及第二距离测量值和用户定义的第二填充率视为两个数据点，当远程服务器基于新的距离测量和校准数据来确定盐水罐的新填充率(对应于盐水罐的当前填充水平与盐水罐的最大填充水平之比)时，它们可以随后用作内插或外推的基础。
在以上示例中，显示在用户设备上的提示可以由远程服务器生成并且发送到用户设备，或者可以由运行在用户设备上运行的软件应用响应于从远程服务器接收的指令或存储在用户设备的本地存储设备上的指令而生成。
图12示出了一种方法，通过该方法可以基于经过校准的智能传感器装置作出的距离测量来周期性地确定盐水罐的盐填充水平(例如，作为盐水罐的当前填充水平与盐水罐的最大填充水平的比率)，和基于这些周期性距离测量和相应的确定的填充率，当盐水罐的盐水平太低时以及当应该重新校准智能传感器装置时，可以警告用户设备。
在步骤1202，执行智能传感器装置的初始校准(例如，根据图10的方法或图11的方法)。可以将相应的校准数据存储在远程服务器的存储设备中。
在步骤1204，智能传感器装置周期性地获取与盐水罐中的盐填充水平相对应的测量数据(例如，包括第一距离测量值，第二距离测量值，第三距离测量值，…，第n距离测量)。
在步骤1206，将测量数据从智能传感器装置发送到远程服务器。例如，可以通过智能传感器装置与路由器或网关或基站之间的无线连接和通过wan例如公共互联网等，将测量数据传输到远程服务器。
在步骤1208，远程服务器基于测量数据和所存储的校准数据来确定盐水罐中盐的当前填充率。例如，所存储的校准数据可以包括与在步骤1202进行的两次距离测量相对应的两个数据点，以及可以由用户定义的一个或多个填充率，并且远程服务器可以通过对基于测量数据的校准数据执行内插或外推法来确定当前的填充率。可替换地，可以由远程服务器执行机器学习技术(例如，深度神经网络)，以基于校准数据来确定当前填充率。
在步骤1210，远程服务器将当前填充率与预定阈值作比较，并确定当前填充率是否超过预定阈值。如果是，则该方法前进到步骤1212。否则该方法前进到步骤1214。
在步骤1212，远程服务器使警告被发送到与智能传感器装置相关联的用户设备(例如，与将智能传感器装置和用户设备连接到托管在远程服务器的数据库中的用户账户相对应的关联)。该警告可以指示(例如，在用户设备的电子显示屏上示出的用户界面处)盐水罐的盐水平较低，并且可以建议向盐水罐中添加额外的盐。
在步骤1214，远程服务器确定盐是否已经被添加到盐水罐中。例如，远程服务器可以将当前的填充率与先前的填充率进行比较，并且，如果当前的填充率高于先前的填充率，则远程服务器可以确定盐已经被添加到盐水罐中。如果已经将盐添加到盐水罐中，则该方法进行到步骤1216。否则，该方法返回到步骤1204，形成迭代循环。
在步骤1216，远程服务器使警告被发送到用户设备，请求对智能传感器装置进行重新校准。例如，所请求的重新校准可以涉及步骤1202的重复。作为另一个示例，所请求的重新校准可以涉及在用户设备上显示提示，以请求输入与添加到盐水罐中的盐量，在添加盐到盐水罐之前的盐水平以及在将盐加入盐水罐之后的盐水平相对应的信息。然后，该方法返回到步骤1204，形成迭代循环。
在以上示例中，显示在用户设备上的提示可以由远程服务器生成并且发送到用户设备，或者可以由运行在用户设备上运行的软件应用响应于从远程服务器接收的指令或存储在用户设备的本地存储设备上的指令而生成。
本领域技术人员将理解，尽管本发明在上文已经结合特定实施例和示例进行了描述，但是本发明不必局限于此，并且许多其他实施例、示例、应用以及该实施例、示例和应用的修改和前进，都旨在被所附权利要求涵盖。本文中所引用的每个专利和公布的全部公开内容通过引用被并入，就像每个这样的专利或公布在本文中通过引用被单独地并入。所附权利要求阐述了本发明的各种特征和优点。
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