本发明涉及饮水设备技术领域，具体涉及一种基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置管控方法。
背景技术
中国现阶段的水环境不容乐观，江河湖海皆受到不同程度的污染。全国十大河流水系水质有一半被污染，全国地表水总体都被轻度污染；湖泊中污染级的占59.9％，31个大型湖泊中，17个为中度或轻度污染，白洋淀、阳澄湖、鄱阳湖、洞庭湖、镜泊湖赫然在列；四大海区近岸海域中，黄海、南海近岸海域水质良，渤海水质一般，东海水质差。用户对饮水的要求越来越高，同时也越来越谨慎。
共享经济、人工智能、移动互联网为代表的新一代技术正在广泛影响着我们的生产生活，不仅令世界瞩目，还影响着中国经济发展方式，从长远看，共享经济的大幕只是刚刚开启，那些能很好满足人们幸福生活需求的共享方式会成为中国经济发展的新动能，共享饮水越来越受到人们的关注。
人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术。人脸识别的应用范围越来越广泛，比如手机解锁、智能考勤等领域。
目前，如何对共享直饮水机进行有效的管理和控制，是共享饮水发展的基础。利用共享饮水进行广告投放是商家的重要经济来源之一，同时也可以减少用户的使用费用，但是传统的共享水机市场采用插u盘的伪物联网净水机，显示屏使用u盘进行播放广告，多媒体显示屏不带水机控制显示apk(androidpackage的缩写，即android安装包)软件，屏和水机是分开独立的两部分功能，播放的广告内容需要拷贝到u盘上，然后插入水机显示屏预留的usb接口，通过播放器进行播放广告内容，播放广告的形式单一，并不能使广告宣传效果最大化。此外现有的共享水机通常直接采用按键进行控制，并不能对水机的状态数据进行远程的传输和存储，影响用户的正常饮水。从而制约着共享饮水市场的发展。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置管控方法，使借助共享饮水的广告投放效果发挥到最大化，有效的对直饮水机的状态数据进行利用和控制，方便用户的使用，有利于共享饮水市场的发展。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置，所述直饮水机装置包括饮水机控制单元、多媒体控制单元和后台服务器，所述饮水机控制单元和多媒体控制单元之间通过接口建立连接关系，所述多媒体控制单元和后台服务器之间通过网络建立连接关系；
所述饮水机控制单元包括制冷模块、制热模块、冰水检测模块和热水检测模块，所述制冷模块用于对直饮水机内的水源进行制冷控制；所述制热模块用于对直饮水机内的水源进行制热控制；所述冰水检测模块用于对制冷过程中直饮水机内的冷水水源温度进行检测；所述热水检测模块用于对制热过程中直饮水机内的热水水源温度进行检测；
所述多媒体控制单元包括图像获取模块、人脸识别模块、年龄预判模块和广告切换模块；所述图像获取模块用于获取使用直饮水机的用户图像数据信息；所述人脸识别模块用于根据图像获取模块获取的图像数据信息对用户的人脸数据信息进行识别；所述年龄预判模块用于根据人脸识别模块识别的人脸数据信息对用户的年龄进行预判；所述广告切换模块用于根据年龄预判模块预判的用户年龄信息切换对应于用户年龄段的广告信息；
所述后台服务器包括广告存储模块、经纬度存储模块、水机区域划分模块和信息推送模块；所述广告存储模块用于后台服务器存储向所述多媒体控制单元进行推送的广告资源；所述经纬度存储模块用于后台服务器存储多媒体控制单元通过卫星定位模块发送的经纬度地理数据信息；所述水机区域划分模块用于根据经纬度地理数据信息划分直饮水机所在的地区和街道信息；所述信息推送模块用于后台服务器根据直饮水机所在的地区和街道信息向直饮水机推送特定的广告信息。
作为基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置的优选方案，所述饮水机控制单元还包括水质检测模块和阀门控制模块，所述水质检测模块用于对直饮水机内的水源水质状况进行检测；所述阀门控制模块用于对直饮水机内的水源管路、冷水管路、热水管路、冲洗管路或出水管路上的阀门启闭进行控制。
作为基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置的优选方案，所述多媒体控制单元还包括卫星定位模块、物理地址模块、参数获取模块和信息上传模块；所述卫星定位模块用于获取每个直饮水机安装位置的经纬度地理数据信息；所述物理地址模块用于存储识别特定直饮水机身份的身份数据信息；所述参数获取模块用于多媒体控制单元从饮水机控制单元获取直饮水机的状态参数；所述信息上传模块用于多媒体控制单元向所述后台服务器发送所述地理数据信息、身份数据信息或状态参数信息，多媒体控制单元通过所述身份数据信息与后台服务器绑定并进行所述地理数据信息的传输。
作为基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置的优选方案，所述多媒体控制单元还包括系统崩溃检测模块，所述系统崩溃检测模块用于检测直饮水机的工作状态；
所述后台服务器还包括数据下发模块，所述数据下发模块用于后台服务器向所述多媒体控制单元下发水机状态信息。
作为基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置的优选方案，所述直饮水机装置还包括显示单元，所述显示单元与所述多媒体控制单元通过接口建立数据传递关系，显示单元用于对多媒体控制单元从后台服务器接收的广告资源进行显示。
本发明实施例还提供一种基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机管控方法，所述直饮水机管控方法采用上述的直饮水机装置实现，所述直饮水机管控方法包括以下步骤：
步骤一：调用物理地址模块存储识别特定直饮水机身份的身份数据信息，通过后台服务器调用广告存储模块存储向多媒体控制单元推送的广告资源，将直饮水机通过多媒体控制单元利用身份数据信息与后台服务器绑定；
步骤二：通过多媒体控制单元调用图像获取模块获取使用直饮水机的用户图像数据信息；
步骤三：调用人脸识别模块根据图像获取模块获取的图像数据信息对用户的人脸数据信息进行识别；
步骤四：调用年龄预判模块根据人脸识别模块识别的人脸数据信息对用户的年龄进行预判；
步骤五：调用广告切换模块根据年龄预判模块预判的用户年龄信息切换对应于用户年龄段的广告信息；
步骤六：调用显示单元对多媒体控制单元从后台服务器接收的特定广告资源进行显示。
作为基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机管控方法的优选方案，所述直饮水机管控方法中，通过多媒体控制单元调用参数获取模块从饮水机控制单元获取直饮水机的状态参数，调用信息上传模块向后台服务器发送直饮水机系统的工作状态检测信息和状态参数信息，调用参数存储模块对直饮水机的状态参数信息进行存储；
调用系统崩溃检测模块检测直饮水机的工作状态；当直饮水机的系统发生崩溃后，通过后台服务器调用数据下发模块向直饮水机的多媒体控制单元推送直饮水机系统崩溃时的水机状态信息。
作为基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机管控方法的优选方案，所述直饮水机管控方法中，调用冰水检测模块获取制冷过程中直饮水机内的冷水水源温度参数；调用热水检测模块获取制热过程中直饮水机内的热水水源温度参数；调用水质检测模块获取直饮水机内的水源水质状况参数；将冷水水源温度参数、热水水源温度参数和水源水质状况参数作为直饮水机状态监控数据。
作为基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机管控方法的优选方案，所述直饮水机管控方法中，调用图像获取模块获取使用直饮水机的用户图像数据信息；调用人脸识别模块根据图像获取模块获取的图像数据信息对用户的人脸数据信息进行识别；用户通过多媒体控制单元向饮水机控制单元发送制冷指令、制热指令或阀门启闭指令；制冷模块接收到制冷指令后对直饮水机内的水源进行制冷；制热模块接收到制热指令后对直饮水机内的水源进行制热；阀门控制模块接收到阀门启闭指令后对直饮水机内的水源管路、冷水管路、热水管路、冲洗管路或出水管路上的阀门进行启闭控制。
作为基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机管控方法的优选方案，所述直饮水机管控方法中，通过多媒体控制单元调用卫星定位模块获取每个直饮水机安装位置的经纬度地理数据信息，调用信息上传模块向后台服务器发送地理数据信息；通过后台服务器调用经纬度存储模块存储多媒体控制单元发送的经纬度地理数据信息；通过后台服务器调用水机区域划分模块根据经纬度地理数据信息划分直饮水机所在的地区和街道信息；通过后台服务器调用信息推送模块根据直饮水机所在的地区和街道信息向直饮水机推送特定的广告信息；调用显示单元对多媒体控制单元从后台服务器接收的特定广告资源进行显示。
本发明实施例具有如下优点：基于人脸识别技术，能有效的利用的直饮水机用户资源，进行定点、精准的推送广告视频，改变传统水机广告宣传单一、僵化的缺点，提升广告宣传效果，保证产品生产厂家的产品竞争优势及销售商的利润，还能在一定程度上减少终端客户的饮水费用问题；能够有效的对直饮水机的状态数据进行利用和控制，方便用户的使用，有利于共享饮水市场的发展。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机管控装置示意图；
图2为本发明实施例提供的基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机管控方法流程图；
图中：1、饮水机控制单元；2、多媒体控制单元；3、后台服务器；4、制冷模块；5、制热模块；6、冰水检测模块；7、热水检测模块；8、图像获取模块；9、人脸识别模块；10、年龄预判模块；11、广告切换模块；12、广告存储模块；13、经纬度存储模块；14、水机区域划分模块；15、信息推送模块；16、水质检测模块；17、阀门控制模块；18、卫星定位模块；19、物理地址模块；20、参数获取模块；21、信息上传模块；22、系统崩溃检测模块；23、数据下发模块；24、显示单元。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
参见图1，提供一种基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置，直饮水机装置包括饮水机控制单元1、多媒体控制单元2和后台服务器3，饮水机控制单元1和多媒体控制单元2之间通过接口建立连接关系，多媒体控制单元2和后台服务器3之间通过网络建立连接关系。通过接口如rs485通讯接口，在硬件之间建立数据传递关系或控制关系是本领域技术人员所熟悉的，接口能够使直饮水机中相互独立的饮水机控制单元1和多媒体控制单元2之间进行信息交换。通过网络建立连接关系的方式可以是基于网线的有线网络，也可以是无线网络。
饮水机控制单元1包括制冷模块4、制热模块5、冰水检测模块6和热水检测模块7，制冷模块4用于对直饮水机内的水源进行制冷控制；制热模块5用于对直饮水机内的水源进行制热控制；冰水检测模块6用于对制冷过程中直饮水机内的冷水水源温度进行检测；热水检测模块7用于对制热过程中直饮水机内的热水水源温度进行检测。
制冷模块4进行制冷的原理采用电子制冷或压缩制冷，电子制冷具有功耗小、运行噪声低、无污染、自动控制和售价低等特点。压缩制冷的制冷原理与冰箱相同，不同的是蒸发器绕在不锈钢水箱壁外，吸收热量使水降温，其制冷容量在3l左右，制冷功率在75-110w之间，具有整机可靠性高、制冷效率高、制冷速度快、冷水供应量大等特点。制热模块5进行制热的原理是直饮水机里面有一个内胆(内缸体)，在内胆外壁上面绕有电加热丝，电加热丝通电即可加热水。
冰水检测模块6和热水检测模块7的原理是ntc热敏电阻，ntc是negativetemperaturecoefficient的缩写。ntc热敏电阻随温度上升电阻呈指数关系减小，并具有负温度系数。材料利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷。其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。本实施例中可以采用碳化硅、硒化锡或氮化钽等非氧化物系ntc热敏电阻材料。
多媒体控制单元2包括图像获取模块8、人脸识别模块9、年龄预判模块10和广告切换模块11；图像获取模块8用于获取使用直饮水机的用户图像数据信息；人脸识别模块9用于根据图像获取模块8获取的图像数据信息对用户的人脸数据信息进行识别；年龄预判模块10用于根据人脸识别模块9识别的人脸数据信息对用户的年龄进行预判；广告切换模块11用于根据年龄预判模块10预判的用户年龄信息切换对应于用户年龄段的广告信息。
图像获取模块8采用摄像头进行图像获取，不同的人脸图像通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到很好的采集。当用户在直饮水机的拍摄范围内时，图像获取模块8通过摄像头自动搜索并拍摄用户的图像。
人脸识别模块9实现人脸识别的预处理，能够在图像中准确标定出人脸的位置和大小，人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及haar特征等。人脸检测能够把有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测。主流的人脸检测方法有adaboost学习算法，adaboost算法是一种用来分类的方法，它把一些比较弱的分类方法合在一起，组合出新的很强的分类方法。
年龄预判模块10根据识别的人脸特征数据对用户的年龄做出判断，实现的方法如下，图片对齐，特征点标注，lbp(localbinarypatterns)特征提取，使用网络获得的不同人在不同时间段的照片作为参考集(referenceset)，计算这个集合中图片的特征表示，形成参考特征空间，将待表示的图片lbp特征映射到参考特征空间中获取在参考空间中的编码，上述编码中对年龄(时间)维度进行最大值汇总，形成最终具有年龄不变性的编码表示，使用余弦相似度(cosinesimilarity)进行图片匹配和检索。
后台服务器3包括广告存储模块12、经纬度存储模块13、水机区域划分模块14和信息推送模块15；广告存储模块12用于后台服务器3存储向多媒体控制单元2进行推送的广告资源；经纬度存储模块13用于后台服务器3存储多媒体控制单元2通过卫星定位模块18发送的经纬度地理数据信息；水机区域划分模块14用于根据经纬度地理数据信息划分直饮水机所在的地区和街道信息；信息推送模块15用于后台服务器3根据直饮水机所在的地区和街道信息向直饮水机推送特定的广告信息。
基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置的一个实施例中，饮水机控制单元1还包括水质检测模块16和阀门控制模块17，水质检测模块16用于对直饮水机内的水源水质状况进行检测；阀门控制模块17用于对直饮水机内的水源管路、阀门控制模块配置有电磁阀。冷水管路、热水管路、冲洗管路或出水管路上的阀门启闭进行控制。水质检测模块16基于溶解性固体总量探针进行检测，tds(totaldissolvedsolids的英文首字母缩写)探针利用总溶解性固体物质，根据水中总溶解性物质的浓度，单位毫克/升(mg/l)，主要反映的是水中ca2+、mg2+、na+、k+等离子的浓度，与水的硬度导电率有较好的对应关系，tds值越小，水中ca2+、mg2+、na+、k+等离子的浓度越低，电导率越小。
基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置的一个实施例中，多媒体控制单元2还包括卫星定位模块18、物理地址模块19、参数获取模块20和信息上传模块21；卫星定位模块18用于获取每个直饮水机安装位置的经纬度地理数据信息；物理地址模块19用于存储识别特定直饮水机身份的身份数据信息；参数获取模块20用于多媒体控制单元2从饮水机控制单元1获取直饮水机的状态参数；信息上传模块21用于多媒体控制单元2向后台服务器3发送地理数据信息、身份数据信息或状态参数信息，多媒体控制单元2通过身份数据信息与后台服务器3绑定并进行地理数据信息的传输。
基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置的一个实施例中，多媒体控制单元2还包括系统崩溃检测模块22，系统崩溃检测模块22用于检测直饮水机的工作状态；后台服务器3还包括数据下发模块23，数据下发模块23用于后台服务器3向多媒体控制单元2下发水机状态信息。
基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机装置的一个实施例中，直饮水机装置还包括显示单元24，显示单元24与多媒体控制单元2通过接口建立数据传递关系，显示单元24用于对多媒体控制单元2从后台服务器3接收的广告资源进行显示。显示单元24采用14.1寸lcd屏，多媒体控制单元2通过背光连接线及高压条与所述lcd屏建立连接。高压条能够产生交流高电压(一般为1000多v)点亮ccfl灯管(coldcathodefluorescentlamp简称ccfl，冷阴极荧光灯管)，并提供稳定交流电流(2-8ma)维持灯管正常工作。高压条的工作原理是将主板上的低压直流电(一般地是十几v，或是5v)通过开关斩波变为高频交变电流，然后通过高频变压器升压，以达到点亮灯管的电压。高压条的电源和信号来自于主板，一般采用电源v+，电源地g，开关信号s，亮度信号f接线与主板相连。
参见图2，本发明实施例还提供一种基于人脸识别的多媒体共享智能直饮水机管控方法，直饮水机管控方法采用上述的直饮水机装置实现，直饮水机管控方法包括以下步骤：
s1：调用物理地址模块19存储识别特定直饮水机身份的身份数据信息，通过后台服务器3调用广告存储模块12存储向多媒体控制单元2推送的广告资源，将直饮水机通过多媒体控制单元2利用身份数据信息与后台服务器3绑定；
s2：通过多媒体控制单元2调用图像获取模块8获取使用直饮水机的用户图像数据信息；
s3：调用人脸识别模块9根据图像获取模块8获取的图像数据信息对用户的人脸数据信息进行识别；
s4：调用年龄预判模块10根据人脸识别模块9识别的人脸数据信息对用户的年龄进行预判；
s5：调用广告切换模块11根据年龄预判模块10预判的用户年龄信息切换对应于用户年龄段的广告信息；
s6：调用显示单元24对多媒体控制单元2从后台服务器3接收的特定广告资源进行显示。
直饮水机管控方法中，通过多媒体控制单元2调用参数获取模块20从饮水机控制单元1获取直饮水机的状态参数，调用信息上传模块21向后台服务器3发送直饮水机系统的工作状态检测信息和状态参数信息，调用参数存储模块对直饮水机的状态参数信息进行存储；调用系统崩溃检测模块22检测直饮水机的工作状态；当直饮水机的系统发生崩溃后，通过后台服务器3调用数据下发模块23向直饮水机的多媒体控制单元2推送直饮水机系统崩溃时的水机状态信息。
直饮水机管控方法中，调用冰水检测模块6获取制冷过程中直饮水机内的冷水水源温度参数；调用热水检测模块7获取制热过程中直饮水机内的热水水源温度参数；调用水质检测模块16获取直饮水机内的水源水质状况参数；将冷水水源温度参数、热水水源温度参数和水源水质状况参数作为直饮水机状态监控数据。
直饮水机管控方法中，调用图像获取模块8获取使用直饮水机的用户图像数据信息；调用人脸识别模块9根据图像获取模块8获取的图像数据信息对用户的人脸数据信息进行识别；用户通过多媒体控制单元2向饮水机控制单元1发送制冷指令、制热指令或阀门启闭指令；制冷模块4接收到制冷指令后对直饮水机内的水源进行制冷；制热模块5接收到制热指令后对直饮水机内的水源进行制热；阀门控制模块17接收到阀门启闭指令后对直饮水机内的水源管路、冷水管路、热水管路、冲洗管路或出水管路上的阀门进行启闭控制。
直饮水机管控方法中，通过多媒体控制单元2调用卫星定位模块18获取每个直饮水机安装位置的经纬度地理数据信息，调用信息上传模块21向后台服务器3发送地理数据信息；通过后台服务器3调用经纬度存储模块13存储多媒体控制单元2发送的经纬度地理数据信息；通过后台服务器3调用水机区域划分模块14根据经纬度地理数据信息划分直饮水机所在的地区和街道信息；通过后台服务器3调用信息推送模块15根据直饮水机所在的地区和街道信息向直饮水机推送特定的广告信息；调用显示单元24对多媒体控制单元2从后台服务器3接收的特定广告资源进行显示。
本发明通过人脸识别技术，实现针对不同年龄人群投放出不同的广告，同时实现喝水的目的，基于人脸识别技术能有效的利用的直饮水机用户资源，进行定点、精准的推送广告视频，改变传统水机广告宣传单一、僵化的缺点，提升广告宣传效果，保证产品生产厂家的产品竞争优势及销售商的利润，还能在一定程度上减少终端客户的饮水费用问题；能够有效的对直饮水机的状态数据进行利用和控制，方便用户的使用，有利于共享饮水市场的发展。在当今“共享经济”的时代下，对净水行业的前景开辟一条新的途径。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。