专利名称：一种具有信息交互功能的智能饮水机及其信息交互方法
技术领域：
本发明属于智能交互技术领域，具体涉及一种具有信息交互功能的智能饮水机及其信息交互方法。
背景技术：
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。所谓物联网(Internet of Things)是指将各种信息传感设备，如射频识别装置(RFID)、全球定位系统、红外感应器、传感器节点等种种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，与互联网结合而形成的一个巨大网络。物联网的目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。目前，物联网中的“物”要满足以下条件要有数据传输通路；要有一定的存储功能；要有CPU ;要有操作系统；要有专门的应用程序；遵循物联网的通信协议；在世界网络中有可被识别的唯一编号。这些条件使得物联网很难共享、查询和控制传统设备的状态，例如饮水机、热水器、空调等日常生活中常见的设备。社交网络(Social Networking)是指以一定社会关系或共同兴趣为纽带、以各种形式为在线聚合的用户提供沟通、交互服务的互联网应用。目前，社交网络主要包括即时通讯和社交网站两种形式，其允许用户创建朋友或米有社交网络，利用该社交网络用户能够交流。社交网络为物联网提供一种有效的机制来实现物品状态的共享、查询和控制，然而这两项技术目前还不能够很好地进行结合。当前大多数饮水机装置只具备冷、热功能，不具备更多的智能功能，即饮水机装置不能将自身的状态(例如当前水量状态、是否有热水状态等)主动和及时地通知给用户。这意味着用户必须主动地行动至饮水机前才能够查看到其当前状态，饮水机无法将自身的状态变化远程地通知给所需的用户，从而使得用户需要频繁地在饮水机和位置之间来回奔波，这给用户的日常工作和生活带来了极大的不便。
发明内容
本发明提供了一种具有信息交互功能的智能饮水机及其信息交互方法，使得饮水机能够通过社交网络与用户进行信息交互，帮助用户能够远程查询监控饮水机的状态。一种具有信息交互功能的智能饮水机，包括信息采集单元，用于实时采集饮水机的重力信息以及饮水机信号灯的图像信息；图像处理单元，用于对所述的图像信息进行处理分析，输出饮水机的工作状态信息；水桶水量识别单元，用于对所述的重力信息进行分析计算，输出饮水机的水桶水
量信息;信息发布单元，用于通过互联网定时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息和水桶水量信息；
社交互动单元，用于通过互联网从外部社交网络服务器上接收用户的交互信息，并根据所述的交互信息通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信息。所述的图像处理单元、水桶水量识别单元、社交互动单元和信息发布单元集成于嵌入式处理器中。优选地，所述的信息采集单元包括压力传感器和摄像头；所述的压力传感器或摄像头通过USB数据传输线与所述的嵌入式处理器相连；信息传输快。优选地，所述的信息发布单元和社交互动单元共连有多媒体数据库，所述的多媒体数据库内存储有各种多模态信息(包括文本、语音和图像)；使得饮水机能够将相应的状态信息通过具有个性化的多媒体形式进行发布。所述的智能饮水机的信息交互方法，包括如下步骤(I)实时采集饮水机的重力信息以及饮水机信号灯的图像信息；(2)对所述的图像信息进行处理分析，获得饮水机的工作状态信息；对所述的重力信息进行分析计算，获得饮水机的水桶水量信息；(3)通过互联网定时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息和水桶水量信息；同时通过互联网从外部社交网络服务器上接收用户的交互信息，并根据所述的交互信息通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信
肩、O所述的步骤⑵中，对图像信息进行处理分析的过程如下I)获取在电源开且处于加热、电源开且处于保温以及电源关三种工作状态下饮水机信号灯的图像信息；2)对当前饮水机信号灯的图像信息以及三种工作状态下饮水机信号灯的图像信息进行区域锁定、高斯滤波，对应得到一张待判定图像和三张状态参考图像；3)根据一张待判定图像和三张状态参考图像，通过以下公式计算待判定图像与三张状态参考图像的相关系数，使相关系数最小的一张状态参考图像对应的饮水机工作状态作为当前饮水机的工作状态信息；
权利要求
1.一种具有信息交互功能的智能饮水机，其特征在于，包括 信息采集单元，用于实时采集饮水机的重力信息以及饮水机信号灯的图像信息； 图像处理单元，用于对所述的图像信息进行处理分析，输出饮水机的工作状态信息； 水桶水量识别单元，用于对所述的重力信息进行分析计算，输出饮水机的水桶水量信息； 信息发布单元，用于通过互联网定时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息和水桶水量信息； 社交互动单元，用于通过互联网从外部社交网络服务器上接收用户的交互信息，并根据所述的交互信息通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信息。
2.根据权利要求I所述的具有信息交互功能的智能饮水机，其特征在于所述的图像处理单元、水桶水量识别单元、社交互动单元和信息发布单元集成于嵌入式处理器中。
3.根据权利要求I或2所述的具有信息交互功能的智能饮水机，其特征在于所述的信息发布单元和社交互动单元共连有多媒体数据库。
4.根据权利要求2所述的具有信息交互功能的智能饮水机，其特征在于所述的信息采集单元包括压力传感器和摄像头；所述的压力传感器或摄像头通过USB数据传输线与所述的嵌入式处理器相连。
5.—种如权利要求I所述的具有信息交互功能的智能饮水机的信息交互方法，包括如下步骤 (1)实时采集饮水机的重力信息以及饮水机信号灯的图像信息； (2)对所述的图像信息进行处理分析，获得饮水机的工作状态信息；对所述的重力信息进行分析计算，获得饮水机的水桶水量信息； (3)通过互联网定时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息和水桶水量信息；同时通过互联网从外部社交网络服务器上接收用户的交互信息，并根据所述的交互信息通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信息。
6.根据权利要求5所述的信息交互方法，其特征在于所述的步骤(2)中，对图像信息进行处理分析的过程如下 .1)获取在电源开且处于加热、电源开且处于保温以及电源关三种工作状态下饮水机信号灯的图像信息； .2)对当前饮水机信号灯的图像信息以及三种工作状态下饮水机信号灯的图像信息进行区域锁定、高斯滤波，对应得到一张待判定图像和三张状态参考图像； .3)根据一张待判定图像和三张状态参考图像，通过以下公式计算待判定图像与三张状态参考图像的相关系数，使相关系数最小的一张状态参考图像对应的饮水机工作状态作为当前饮水机的工作状态信息； 其中D为图像的相关系数，η为待判定图像的像素个数，RpGpBi分别为待判定图像中第i像素的红、绿、蓝三色通道的像素值，A、gi、匕分别为状态参考图像中对应民、Gp Bi的像素值。
7.根据权利要求5所述的信息交互方法，其特征在于所述的步骤(2)中，对重力信息进行分析计算的过程如下 .1)获取在有桶且无水、有桶且满水以及无桶三种状态下饮水机的重力值； .2)根据当前饮水机的重力信息以及三种状态下饮水机的重力值，通过以下公式计算当前饮水机的重力信息与三种状态下饮水机重力值的相关系数；
8.根据权利要求5所述的信息交互方法，其特征在于所述的步骤(3)中，根据交互信息通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信息的过程为通过关键字匹配的方法对所述的交互信息进行分析，以获取用户的查询意图；若查询意图是询问关于饮水机的工作状态或水桶水量，则通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信息。
全文摘要
本发明公开了一种具有信息交互功能的智能饮水机，包括信息采集单元、图像处理单元、水桶水量识别单元、信息发布单元和社交互动单元。本发明通过摄像头以及传感器实时采集饮水机的状态信息，并对这些信息进行智能化处理，通过社交网络对信息进行发布，使得用户无需行动即可利用社交网络远程地查询、监控和控制饮水机的状态，避免了用户在不了解饮水机状态的情况下频繁地在饮水机和位置之间来回奔波。本发明还公开了该智能饮水机的信息交互方法，其对饮水机工作状态以及水桶水量的识别算法，计算复杂度低，不会改变饮水机的电气特性，不会影响其安全性及可靠性；算法可以抵抗一定的抖动。
文档编号H04L29/08GK102613897SQ20121000708
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者任豪毅, 何聃, 徐羽琼, 李石坚, 李耀春, 潘纲, 郑泽铭, 陈龙彪 申请人:浙江大学