一种生成书包减重建议的系统及方法与流程

本发明属于智能书包领域，特别涉及一种生成书包减重建议的系统及方法。

背景技术：

当用户携带的书包超过可承受重量时，不仅会损坏书包，而且会影响使用者的身体健康。现有的书包不能提供减轻书包重量的建议。为此本专利提出一种生成书包减重建议的系统及方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有书包不能自动生成减重建议的问题，提出一种生成书包减重建议的系统及方法。

本发明事先设置采样周期t，每个采样周期t内包括n个采样点，n是正整数，采样点按照时间顺序排列，用变量n表示采样点序号。

本发明事先设置记录书包内物品存放情况和书包位置的书包数据库，书包内物品存放情况用(w,q,n)表示，其中，用变量i表示物品序号，i∈[1,m]，m为书包中的物品总数量，w为物品重量，q为物品的存放情况，q＝1表示存放在书包，q＝0表示没有存放在书包；书包位置用(ψ,λ,n)表示，ψ为经度，λ为纬度。

本发明的一种书包生成减重建议的系统，包括建立书包位置矩阵模块、建立物品的使用矩阵模块、建立物品使用地点矩阵模块、分析物品使用情况模块、生成书包减重建议模块。

建立书包位置矩阵模块：定时读取采样周期t内书包数据库中物品的存放数据(w,q,n)和书包位置数据(ψ,λ,n)；根据位置数据(ψ,λ,n)建立经度函数ψ(n)和纬度函数λ(n)；建立距离函数其中，r为地球半径，经度ψ(n)以0度经线基准，东经取正值，西经取负值，纬度λ(n)按照北纬取90-纬度值，南纬取90+纬度值；若d(n)中存在连续相等的值，则书包在对应的采样点内没有移动位置，否则书包在非连续相等的值对应的采样点内移动位置；建立1×n的位置矩阵z，矩阵z的元素为zn，1≤n≤n，n为采样点数量，zn与d(n)的值一一对应；将d(n)中非连续相等的值对应的zn均设置为0，矩阵z中值为0的元素将矩阵z分割成多个部分，不同部分的元素值设置为不同的非零值，同一部分内的元素值设置为相同的非零值。(不同非零值表示书包在移动，且位置不同)。

建立物品的使用矩阵模块：根据书包中物品存放数据(w,q,n)建立m×n的物品的使用矩阵x，矩阵的元素1≤i≤m，1≤n≤n，当q＝0时，当q＝1时，

建立物品使用地点矩阵模块：建立m×n的物品使用地点矩阵y，矩阵中的元素yin＝xin×zn，1≤i≤m，1≤n≤n；统计矩阵y每行中不同非零值的个数，记为gi，1≤i≤m。

分析物品使用情况模块：对矩阵y中每行元素进行分析；当第一个元素值和最后一个元素值都为零时，若gi＝0，则判定该物品采样周期内存放在书包内，使用次数pi＝0，否则判定该物品在采样周期开始和结束时存放在书包内，但过程中拿出使用过，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值和最后一个元素值都不为零时，则判定该物品在采样周期的过程开始时不在书包内，结束时也不在书包内，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值为零且最后一个元素值不为零时，判定该物品在采样周期开始时存放在书包内，结束时不在书包内，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值不为零且最后一个元素值为零时，判定该物品在采样周期开始时不在书包内，结束时存放在书包内，该物品的使用次数pi＝gi。

生成书包减重建议模块：根据物品的使用情况，将采样周期内存放在书包内的物品记为第一类物品，将在采样周期开始和结束时存放在书包内但中间拿出使用过的物品记为第二类物品，将在采样周期开始时存放在书包内但结束时不在书包内的物品记为第三类物品，将在采样周期开始时不在书包内的物品记为第四类物品；生成书包减重建议为：优先对书包内物品从第一类到第四类进行减重，同类物品按照使用次数pi从小到大的顺序进行减重，同类物品且同样使用次数的按照物品重量w从大到小的顺序进行减重。

本发明的一种生成书包减重建议的系统框图如图1所示。

本发明的一种生成书包减重建议的方法，其按如下步骤：

步骤1、设置采样周期和采样点序号。

设置采样周期t，每个采样周期t内包括n个采样点，n是正整数，采样点按照时间顺序排列，用n表示采样点序号。

步骤2、定时读取物品存放数据和书包位置数据。

定时读取采样周期t内书包数据库中物品的存放数据(w,q,n)和书包位置数据(ψ,λ,n)，其中，存放数据(w,q,n)和位置数据(ψ,λ,n)事先设置。

步骤3、建立距离函数。

根据位置数据(ψ,λ,n)建立经度函数ψ(n)和纬度函数λ(n)；建立距离函数其中，r为地球半径，经度ψ(n)以0度经线基准，东经取正值，西经取负值，纬度λ(n)按照北纬取90-纬度值，南纬取90+纬度值；若d(n)中存在连续相等的值，则书包在对应的采样点内没有移动位置，否则书包在非连续相等的值对应的采样点内移动位置。

步骤4、建立书包位置矩阵。

建立1×n的位置矩阵z，矩阵z的元素为zn，1≤n≤n，n为采样点数量，zn与d(n)的值一一对应；将d(n)中非连续相等的值对应的zn均设置为0，矩阵z中值为0的元素将矩阵z分割成多个部分，不同部分的元素值设置为不同的非零值，同一部分内的元素值设置为相同的非零值。(不同非零值表示书包在移动，且位置不同)。

步骤5、建立物品的使用矩阵。

根据书包中物品存放数据(w,q,n)建立m×n的物品的使用矩阵x，矩阵的元素1≤i≤m，1≤n≤n，当q＝0时，当q＝1时，

步骤6、建立物品使用地点矩阵。

建立m×n的物品使用地点矩阵y，矩阵中的元素yin＝xin×zn，1≤i≤m，1≤n≤n；统计矩阵y每行中不同非零值的个数，记为gi，1≤i≤m。

步骤7、分析物品使用情况。

对矩阵y中每行元素进行分析；当第一个元素值和最后一个元素值都为零时，若gi＝0，则判定该物品采样周期内存放在书包内，使用次数pi＝0，否则判定该物品在采样周期开始和结束时存放在书包内，但过程中拿出使用过，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值和最后一个元素值都不为零时，则判定该物品在采样周期的过程开始时不在书包内，结束时也不在书包内，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值为零且最后一个元素值不为零时，判定该物品在采样周期开始时存放在书包内，结束时不在书包内，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值不为零且最后一个元素值为零时，判定该物品在采样周期开始时不在书包内，结束时存放在书包内，该物品的使用次数pi＝gi。

步骤8、生成书包减重建议。

根据物品的使用情况，将采样周期内存放在书包内的物品记为第一类物品，将在采样周期开始和结束时存放在书包内但中间拿出使用过的物品记为第二类物品，将在采样周期开始时存放在书包内但结束时不在书包内的物品记为第三类物品，将在采样周期开始时不在书包内的物品记为第四类物品；生成书包减重建议为：优先对书包内物品从第一类到第四类进行减重，同类物品按照使用次数pi从小到大的顺序进行减重，同类物品且同样使用次数的按照物品重量w从大到小的顺序进行减重。

本发明的一种生成书包减重建议的方法流程图如图2所示。

本发明的方法及系统具有的优点是：通过书包位置数据及物品存放数据分析书包内不同物品在不同地点的使用情况，根据物品的不同使用情况、使用次数或重量生成减重建议，便于用户减轻书包重量。

附图说明

图1为本发明的一种生成书包减重建议的系统框图；

图2为本发明的一种生成书包减重建议的方法流程图；

图3为本发明实施例中的书包位置矩阵z的示意图；

图4为本发明实施例中物品的使用矩阵x的示意图；

图5为本发明实施例中物品使用地点矩阵y的示意图。

具体实施方式

下面对本发明优选实施例作详细说明。

本发明事先设置采样周期t，每个采样周期t内包括n个采样点，n是正整数，采样点按照时间顺序排列，用变量n表示采样点序号。本实施例中，采样周期t＝24小时，采样点数量n＝24×60＝1440，采样点按照时间顺序排列，用n表示采样点序号。

本发明事先设置记录书包内物品存放情况和记录书包位置的书包数据库。书包内物品存放情况用(w,q,n)表示，其中，用变量i表示物品序号，i∈[1,m]，m为书包中的物品总数量，w为物品重量，q为物品的存放情况，包括存放在书包(用q＝1表示)和没有存放在书包(用q＝0表示)两种情况。书包位置用(ψ,λ,n)表示，其中，ψ为经度，λ为纬度。本实施例中，书包中的物品有6个，m＝6。

本发明的一种书包生成减重建议的系统，包括建立书包位置矩阵模块、建立物品的使用矩阵模块、建立物品使用地点矩阵模块、分析物品使用情况模块、生成书包减重建议模块。

建立书包位置矩阵模块：定时读取采样周期t内书包数据库中物品的存放数据(w,q,n)和书包位置数据(ψ,λ,n)；根据位置数据(ψ,λ,n)建立经度函数ψ(n)和纬度函数λ(n)；建立距离函数其中，r为地球半径，经度ψ(n)以0度经线基准，东经取正值，西经取负值，纬度λ(n)按照北纬取90-纬度值，南纬取90+纬度值；若d(n)中存在连续相等的值，则书包在对应的采样点内没有移动位置，否则书包在非连续相等的值对应的采样点内移动位置；建立1×n的位置矩阵z，矩阵z的元素为zn，1≤n≤n，n为采样点数量，zn与d(n)的值一一对应；将d(n)中非连续相等的值对应的zn均设置为0，矩阵z中值为0的元素将矩阵z分割成多个部分，不同部分的元素值设置为不同的非零值，同一部分内的元素值设置为相同的非零值。本实施例中，根据某采样间隔t的书包位置数据(ψ,λ,n)建立经度函数ψ(n)和纬度函数λ(n)；以(ψ(0),λ(0))为原点，建立时间距离函数其中，r为地球半径，经度ψ(n)以0度经线基准，东经取正值，西经取负值，纬度λ(n)按照北纬取90-纬度值，南纬取90+纬度值。建立1×n的位置矩阵z，矩阵z的元素为zn，1≤n≤n，n＝1440，zn与d(n)的值一一对应；将d(n)中非连续相等的值对应的zn均设置为0，矩阵z中值为0的元素将矩阵z分割成多个部分，不同部分的元素值设置为不同的非零值，同一部分内的元素值设置为相同的非零值。此时矩阵z的示意图如图3所示，同一部分内元素值相同且合并显示，不同部分的元素值用不同的非零值表示。

建立物品的使用矩阵模块：根据书包中物品存放数据(w,q,n)建立m×n的物品的使用矩阵x，矩阵的元素1≤i≤m，1≤n≤n，当q＝0时，当q＝1时，本实施例中，根据书包中物品存放数据(w,q,n)建立物品的m×n的使用矩阵x，矩阵的元素此时矩阵x的示意图如图4所示。

建立物品使用地点矩阵模块：建立m×n的物品使用地点矩阵y，矩阵中的元素yin＝xin×zn，1≤i≤m，1≤n≤n；统计矩阵y每行中不同非零值的个数，记为gi，1≤i≤m。本实施例中，建立m×n的物品使用地点矩阵y，矩阵中的元素yin＝xin×zn，1≤i≤m，1≤n≤n，矩阵y的示意图如图5所示。统计矩阵y每行中不同非零值的个数分别为g1＝0，g2＝2，g3＝2，g4＝1，g5＝3，g6＝3。

分析物品使用情况模块：对矩阵y中每行元素进行分析；当第一个元素值和最后一个元素值都为零时，若gi＝0，则判定该物品采样周期内存放在书包内，使用次数pi＝0，否则判定该物品在采样周期开始和结束时存放在书包内，但过程中拿出使用过，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值和最后一个元素值都不为零时，则判定该物品在采样周期的过程开始时不在书包内，结束时也不在书包内，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值为零且最后一个元素值不为零时，判定该物品在采样周期开始时存放在书包内，结束时不在书包内，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值不为零且最后一个元素值为零时，判定该物品在采样周期开始时不在书包内，结束时存放在书包内，该物品的使用次数pi＝gi。本实施例中，逐行分析物品使用地点矩阵y，第1行对应物品在采样周期内未拿出使用，使用次数p1＝0；第2行对应物品在采样周期开始和结束时存放在书包内但过程中拿出使用过，使用次数p2＝g2＝2；第3行对应物品在采样周期开始时存放在书包内，结束时不在书包内，该物品的使用次数p3＝g3＝2；第4行、第5行对应物品在采样周期开始时不在书包内，结束时存放在书包内，使用次数分别为p4＝g4＝1和p5＝g5＝3；第6行对应物品在采样周期的过程开始时不在书包内，结束时也不在书包内，该物品的使用次数p6＝g6＝3。

生成书包减重建议模块：根据物品的使用情况，将采样周期内存放在书包内的物品记为第一类物品，将在采样周期开始和结束时存放在书包内但中间拿出使用过的物品记为第二类物品，将在采样周期开始时存放在书包内但结束时不在书包内的物品记为第三类物品，将在采样周期开始时不在书包内的物品记为第四类物品；生成书包减重建议为：优先对书包内物品从第一类到第四类进行减重，同类物品按照使用次数pi从小到大的顺序进行减重，同类物品且同样使用次数的按照物品重量w从大到小的顺序进行减重。本实施例中，根据物品的使用情况分类，第1行对应物品为第一类物品，第2行对应物品为第二类物品，第3行对应物品为第三类物品，第4、5、6行对应物品为第四类物品，则第1行对应物品、第2行对应物品、第3行对应物品按顺序优先减重。p4＝1，p5＝p6＝3，则第4行对应物品优先减重。第5行对应物品的重量大于第6行对应物品的重量，所以用物品序号表示最终的减重建议为1、2、3、4、5、6。

本发明的一种生成书包减重建议的方法，其按如下步骤：

步骤1、设置采样周期和采样点序号。

设置采样周期t，每个采样周期t内包括n个采样点，用n表示采样点序号。本实施例中，采样周期t＝24小时，采样点数量n＝24×60＝1440，采样点按照时间顺序排列，用n表示采样点序号。

步骤2、定时读取物品存放数据和书包位置数据。

定时读取采样周期t内书包数据库中物品的存放数据(w,q,n)和书包位置数据(ψ,λ,n)，其中，存放数据(w,q,n)和位置数据(ψ,λ,n)事先设置。本实施例中，根据某采样间隔t的书包位置数据(ψ,λ,n)建立经度函数ψ(n)和纬度函数λ(n)。

步骤3、建立距离函数。

根据位置数据(ψ,λ,n)建立经度函数ψ(n)和纬度函数λ(n)；建立距离函数其中，r为地球半径，经度ψ(n)以0度经线基准，东经取正值，西经取负值，纬度λ(n)按照北纬取90-纬度值，南纬取90+纬度值；若d(n)中存在连续相等的值，则书包在对应的采样点内没有移动位置，否则书包在非连续相等的值对应的采样点内移动位置。本实施例中，以(ψ(0),λ(0))为原点，建立时间距离函数其中，r为地球半径，经度ψ(n)以0度经线基准，东经取正值，西经取负值，纬度λ(n)按照北纬取90-纬度值，南纬取90+纬度值。d(n)中存在连续相等的值和非连续相等的值。

步骤4、建立书包位置矩阵。

建立1×n的位置矩阵z，矩阵z的元素为zn，1≤n≤n，n为采样点数量，zn与d(n)的值一一对应；将d(n)中非连续相等的值对应的zn均设置为0，矩阵z中值为0的元素将矩阵z分割成多个部分，不同部分的元素值设置为不同的非零值，同一部分内的元素值设置为相同的非零值。本实施例中，建立1×n的位置矩阵z，矩阵z的元素为zn，1≤n≤n，n＝1440，zn与d(n)的值一一对应；将d(n)中非连续相等的值对应的zn均设置为0，矩阵z中值为0的元素将矩阵z分割成多个部分，不同部分的元素值设置为不同的非零值，同一部分内的元素值设置为相同的非零值。此时矩阵z的示意图如图3所示，同一部分内元素值相同且合并显示，不同部分的元素值用不同的非零值表示。

步骤5、建立物品的使用矩阵。

根据书包中物品存放数据(w,q,n)建立m×n的物品的使用矩阵x，矩阵的元素1≤i≤m，1≤n≤n，当q＝0时，当q＝1时，本实施例中，根据书包中物品存放数据(w,q,n)建立物品的m×n的使用矩阵x，矩阵的元素此时矩阵x的示意图如图4所示。

步骤6、建立物品使用地点矩阵。

建立m×n的物品使用地点矩阵y，矩阵中的元素yin＝xin×zn，1≤i≤m，1≤n≤n；统计矩阵y每行中不同非零值的个数，记为gi，1≤i≤m。本实施例中，建立m×n的物品使用地点矩阵y，矩阵中的元素yin＝xin×zn，1≤i≤m，1≤n≤n，矩阵y的示意图如图5所示。统计矩阵y每行中不同非零值的个数分别为g1＝0，g2＝2，g3＝2，g4＝1，g5＝3，g6＝3。

步骤7、分析物品使用情况。

对矩阵y中每行元素进行分析；当第一个元素值和最后一个元素值都为零时，若gi＝0，则判定该物品采样周期内存放在书包内，使用次数pi＝0，否则判定该物品在采样周期开始和结束时存放在书包内，但过程中拿出使用过，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值和最后一个元素值都不为零时，则判定该物品在采样周期的过程开始时不在书包内，结束时也不在书包内，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值为零且最后一个元素值不为零时，判定该物品在采样周期开始时存放在书包内，结束时不在书包内，该物品的使用次数pi＝gi；当第一个元素值不为零且最后一个元素值为零时，判定该物品在采样周期开始时不在书包内，结束时存放在书包内，该物品的使用次数pi＝gi。本实施例中，逐行分析物品使用地点矩阵y，第1行对应物品在采样周期内未拿出使用，使用次数p1＝0；第2行对应物品在采样周期开始和结束时存放在书包内但过程中拿出使用过，使用次数p2＝g2＝2；第3行对应物品在采样周期开始时存放在书包内，结束时不在书包内，该物品的使用次数p3＝g3＝2；第4行、第5行对应物品在采样周期开始时不在书包内，结束时存放在书包内，使用次数分别为p4＝g4＝1和p5＝g5＝3；第6行对应物品在采样周期的过程开始时不在书包内，结束时也不在书包内，该物品的使用次数p6＝g6＝3。

步骤8、生成书包减重建议。

根据物品的使用情况，将采样周期内存放在书包内的物品记为第一类物品，将在采样周期开始和结束时存放在书包内但中间拿出使用过的物品记为第二类物品，将在采样周期开始时存放在书包内但结束时不在书包内的物品记为第三类物品，将在采样周期开始时不在书包内的物品记为第四类物品；生成书包减重建议为：优先对书包内物品从第一类到第四类进行减重，同类物品按照使用次数pi从小到大的顺序进行减重，同类物品且同样使用次数的按照物品重量w从大到小的顺序进行减重。本实施例中，根据物品的使用情况分类，第1行对应物品为第一类物品，第2行对应物品为第二类物品，第3行对应物品为第三类物品，第4、5、6行对应物品为第四类物品，则第1行对应物品、第2行对应物品、第3行对应物品按顺序优先减重。p4＝1，p5＝p6＝3，则第4行对应物品优先减重。第5行对应物品的重量大于第6行对应物品的重量，所以用物品序号表示最终的减重建议为1、2、3、4、5、6。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。