CN107623801A - 利用ip摄像机的分布式空气质量检测 - Google Patents

Abstract

本发明提供了利用IP摄像机的分布式空气质量检测方法、系统以及相关联的IP摄像机。根据本发明的用于分布式空气质量检测的方法，包括：利用包括空气质量检测模块的一个或多个IP摄像机获取针对该IP摄像机所处区域的空气质量测量数据；将所获取的空气质量测量数据传输到数据分析装置；由数据分析装置对所接收的空气质量测量数据进行分析，以生成空气质量报告；以及将空气质量报告发送到用户接口以供向用户呈现。

Description

利用IP摄像机的分布式空气质量检测

技术领域

本发明涉及空气质量检测领域。具体地，本发明涉及一种利用IP摄像机的分布式空气质量检测方法、一种用于分布式空气质量检测的系统以及用于分布式空气质量检测的IP摄像机。

背景技术

空气污染日益成为全球很多地区越来越多地引起人们关注的问题。通常，人们获得空气质量监测数据的常见途径包括从公共预报机构获得相应地区的相关实时和预测信息、或者通过操作便携式空气质量检测工具来对局部当前空气质量进行测量等等。

然而，这些常规的空气质量数据获得途径在时间性和空间性方面都存在不尽人意的地方，例如，从公共预报机构获得的空气质量数据虽然涵盖比较广的时间和空间范围，但是其存在不充分面向用户的缺陷，其数据所表示的实际监测点通常与用户真实所处的空间区域并不呈现完全相同或相似的空气质量状况，然而，在空气质量监测方面的日益迫切的用户需求是提供更贴近用户情境上下文的空气质量测量数据；通过用户手动操作便携式检测工具来测量空气质量虽然能够真实且即时地反映用户所处区域的空气质量状况，但其缺乏时间连续性或空间覆盖性，这是因为每当用户想要获得实地空气质量数据时，他/她需要手动执行检测过程，这是不够便利的，且测量的空间性太过局限。

因此，需要一种具有时间连续性、面向客户、且成本有效的空气质量检测手段，以用于向用户提供更实时、更准确、更符合客户需求的空气质量状况数据。

发明内容

为此，本发明提出的解决方案在于将空气质量检测器结合到IP摄像机中，以用于分布式的空气质量数据获取。此外，对一个或多个IP摄像机所获取的针对该IP摄像机所处区域的空气质量数据进行处理，以提供满足用户需要的空气质量报告并呈现给用户。

更具体地，根据本发明的一个方面，提供了一种用于分布式空气质量检测的方法，所述方法包括：利用包括空气质量检测模块的一个或多个IP摄像机获取针对该IP摄像机所处区域的空气质量测量数据；将所获取的空气质量测量数据传输到数据分析装置；由数据分析装置对所接收的空气质量测量数据进行分析，以生成空气质量报告；以及将空气质量报告发送到用户接口以供向用户呈现。

可选地，在所述用于分布式空气质量检测的方法中，对所接收的空气质量测量数据进行分析还包括结合位置信息，以生成空气质量地图。

可选地，在所述用于分布式空气质量检测的方法中，所获取的空气质量测量数据包括PM 2.5的浓度和/或TVOC的浓度。

可选地，在所述用于分布式空气质量检测的方法中，向用户呈现此外包括当满足预定义的准则时，向相关联的用户设备推送所生成的空气质量报告。

可选地，在所述用于分布式空气质量检测的方法中，向用户呈现此外包括当用户登录到用户接口中时可以访问所生成的空气质量报告。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于分布式空气质量检测的系统，所述系统包括：一个或多个IP摄像机，所述IP摄像机包括空气质量检测模块以获取针对该IP摄像机所处区域的空气质量测量数据；数据分析装置，所述数据分析装置被配置成接收由所述一个或多个IP摄像机所获取的空气质量测量数据，以及对所接收的空气质量测量数据进行分析以便生成空气质量报告；以及用户接口，所述用户接口被配置成接收由所述数据分析装置生成的空气质量报告以供向用户呈现。

可选地，在所述用于分布式空气质量检测的系统中，所述数据分析装置此外被配置成将所接收的空气质量测量数据与相应IP摄像机的位置信息相结合，以生成空气质量地图。

可选地，在所述用于分布式空气质量检测的系统中，其中所述包含在IP摄像机中的空气质量检测模块获取的空气质量测量数据包括PM 2.5的浓度和/或TVOC的浓度。

可选地，在所述用于分布式空气质量检测的系统中，其中所述用户接口是相关联的用户设备的显示屏，其被配置成当满足预定义的准则时，向用户推送所生成的空气质量报告。

可选地，在所述用于分布式空气质量检测的系统中，其中所述用户接口被配置成当用户登录到用户接口中时可以访问所生成的空气质量报告。

根据本发明的再一个方面，提供了一种IP摄像机，其特征在于，在相同的硬件板上集成了视频捕获模块与空气质量检测模块，其中所述空气质量检测模块用于获取针对该IP摄像机所处区域的空气质量测量数据。

可选地，所述IP摄像机此外包括本地数据分析装置，用于对所获取的空气质量测量数据进行分析，以生成空气质量报告。

可选地，所述IP摄像机此外包括通信模块，用于向相关联的用户设备传送所生成的空气质量报告。

在本公开内容中所提供的分布式空气质量检测方法、系统和对应的IP摄像机中，将空气质量检测模块结合到IP摄像机中与视频捕获模块相同的硬件板上，可以充分利用IP摄像机的广泛空间分布性，从而获取用户经常所在的位置、用户期望进行监督的位置等等处的实时空气质量测量数据，避免了单独布置空气质量检测装置的必要，从而大大降低了基础设施部署安装的成本。此外，通过跨区域部署的IP摄像机所实现的分布式的空气质量测量数据的获取，可以实现更加客制化的空气质量报告，从而为用户提供更符合其期望的空气质量检测。另外，本公开内容中所提供的分布式空气质量检测方法、系统和对应的IP摄像机还使得能够提供交互式的动态空气质量报告。

附图说明

现在将参照附图描述本发明的具体示例性实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式实施，并且不应该被解释为受限于本文所阐述的实施例；相反，这些实施例被提供以便使本公开内容更加全面而完整，并且用来向本领域技术人员完全表达本发明的范围。在对所图示的特定示例性实施例的详细描述中所使用的术语不意图对本发明是限制性的。在附图中，类似的参考标记指代类似的部件。

图1是根据本发明一个实施例而示出本发明的分布式空气质量检测方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例而示出本发明的分布式空气质量检测系统的简化框图；

图3是根据本发明一个实施例而示出本发明的IP摄像机的示意图；

图4是根据本发明一个实施例而示出示例性IP摄像机定位和相应生成的空气质量地图的简化框图；以及

图5是根据本发明一个实施例而示出IP摄像机定位和相应获取的空气质量测量数据的街道与建筑物场景示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并详细描述具体实施例，以便对本发明的技术方案作进一步阐述。

在本文中，除非以其它方式明确指出，否则单数形式“一”和“所述”也旨在包括复数形式。应该进一步理解到，如在本说明书中所使用的，术语“包括”意指存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整数、步骤、操作、部件、组件和/或其所构成的组。将理解到，当提及一部件“连接”或“耦合”到另一部件时，其可以直接连接或耦合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。此外，如在本文中所使用的，术语“和/或”包括一项或更多项相关联列举项中的任何或所有组合。

图1是根据本发明一个实施例而示出本发明的分布式空气质量检测方法的流程图。如图1中所示，所述方法100可以包括以下步骤。

在步骤101处，利用包括空气质量检测模块的一个或多个IP摄像机而获取针对该IP摄像机所处区域的空气质量测量数据。要注意到，本文中所提及的IP摄像机是结合了传统摄像机技术与网络通信技术的网络摄像机。

所获取的空气质量测量数据可以是针对各种空气质量指标的测量数据，包括但不限于常见的空气污染物水平，诸如可吸入颗粒物（尤其是PM 2.5）的浓度、总挥发性有机化合物（英文简称“TVOC”）的浓度等等，以及负氧离子浓度和/或其它类似的空气质量指标。

此外，要注意到，IP摄像机中包括的空气质量检测模块对空气质量测量数据的获取可以是实时地、连续地进行的。此外，以可替换的方式，IP摄像机中包括的空气质量检测模块对空气质量测量数据的获取可以在预定时间段内进行，例如，针对特定场所只在有人员活动的时间段内执行空气质量测量。

在步骤102处，将所获取的空气质量测量数据传输到数据分析装置。如在本文中所使用的，例如，由IP摄像机所获取的空气质量测量数据可以以分布式方式存储在IP摄像机中，或以集中式方式传输并存储在中央服务器中。以可替代的方式，本文中所公开的技术方案同样可以采取云存储机制。另外，所获取的空气质量测量数据可以被传输到相应的数据分析装置，要么直接从进行测量数据获取的IP摄像机进行传输，要么间接从相应的存储装置进行传输。本文中所述的数据传输可以采用任何形式的有线或无线连接，包括但不限于，以太网连接、Wi-Fi连接、WLAN连接以及任何现在已知或将来开发的连接方式。

在步骤103处，由数据分析装置对所接收的空气质量测量数据进行分析，以生成空气质量报告。如在本领域中所认识到的，多个IP摄像机通常作为数字化视频前端设备而分布在特定地理空间中，诸如建筑物、某些公共场所等等中，其中每个IP摄像机的空间位置是已知的。因而，可替代地，由相应IP摄像机所收集的空气质量测量数据可以与该IP摄像机的位置信息相结合，以便生成全局和/或局部空气质量地图。

在步骤104处，将空气质量报告发送到用户接口以供向用户呈现。如在本文中所使用的，用户接口可以是用以监控各个IP摄像机所收集画面的集中式监视器。在可替换的方案中，用户接口可以是用户设备的显示屏，所述用户设备包括但不限于便携式移动设备、平板设备、个人数字助理（PDA）、台式计算机、膝上型计算机以及其它具有通信能力和用户交互能力的设备。

在本公开内容中，向用户设备的空气质量报告递送可以采取推送或拉取的形式。在以推送形式递送的情况下，各种准则可以被预定义以触发向用户设备的空气质量报告传送。所述准则包括但不限于：用户是否处于预定的位置范围中，例如在距某个IP摄像机的预定的距离内，其可能意味着用户对该相应区域内的空气质量状况是感兴趣的，因此客制化地主动为用户提供其所在区域的空气质量报告；用户预配置的时间间隔以及相关联的位置集，例如用户手动选择其期望监督空气质量的位置集以及期望接收到空气质量报告推送的时间间隔，当满足所述时间间隔时，就向用户推送在预配置的一个或多个位置处的空气质量报告。此外，在以拉取形式递送的情况下，用户可以在期望时主动在用户设备上浏览相应位置处的空气质量报告。

本领域技术人员可以容易领会到，上述步骤101、102、103和104的描述次序并不限制这些步骤的执行次序。例如，上述步骤102、103可以同步执行。

图2是根据本发明一个实施例而示出本发明的分布式空气质量检测系统的简化框图。如图2中所示，根据本发明的用于分布式空气质量检测的系统200包括一个或多个IP摄像机201、数据分析装置202、用户接口203以及其它相关组件，其中所述IP摄像机201包括空气质量检测模块211。

如本文中所使用的IP摄像机201可以是各种类型的IP摄像机，包括但不限于数字视频网络摄像机、模拟视频网络摄像机等等。IP摄像机广泛应用于家庭、办公建筑物、商场、工厂、公共机构设施、交通监管、无人高风险环境等场所以用于跨区域的远程监视。除了传统IP摄像机中所集成的图像捕获功能、操作系统、数字化压缩控制器和数据通信能力等之外，如本文中所公开的，根据本发明的IP摄像机201此外包括空气质量检测模块211，其中空气质量检测模块211与视频捕获模块212集成在相同的硬件板上。注意到，如图3中进一步所示，在可替换的实施例中，IP摄像机301此外可以具有本地数据分析装置311、存储器312，以及能够支持多种多样的网络协议的通信模块313。因此，根据本发明的IP摄像机201可以获取如上文中所提及的周围的空气质量测量数据，并将所述数据传输到相应的存储装置或数据分析装置。

数据分析装置202可以被配置成接收由所述一个或多个IP摄像机所获取的空气质量测量数据，以及对所接收的空气质量测量数据进行分析以便生成空气质量报告。

如本文中所公开的，数据分析可以包括常见的统计方法，包括但不限于计算测量值的均值、标准差、方差等等，以便制成直观的数值列表、各种形式的图表等用于呈现给用户。例如，对于工厂的某个车间内的特定位置处的IP摄像机所获取的空气质量测量数据，可以记录实时测量值，计算历史平均值、标准差，并以曲线图、直方图等形式生成针对该位置的空气质量报告。

可替换地，数据分析可以包括结合所获取的空气质量测量数据的位置信息，以便生成实时的空气质量地图。由于IP摄像机通常以分布式方式在大型建筑物内或大面积的地理范围上进行跨区域的远程监视，因此各个IP摄像机所获取的其周围的空气质量测量数据可以与IP摄像机的位置信息相结合，以生成全局和/或局部空气质量地图。例如，可以对工厂的各个车间内布置的所有IP摄像机所获取的空气质量测量数据以及相关联的位置信息进行整合，以生成工厂的一个车间、多个车间、或所有车间的空气质量地图，以便使得操作员能够对各个地点的实时空气质量有全面且综合性的监视。

可替换地，数据分析还可以包括根据大量历史数据而对将来的空气质量趋势进行预测，并提供所预测的空气质量值，以便使用户更加确切、及时地获得所期望的空气质量信息。其中，预测可以采取各种机器学习方法，包括但不限于贝叶斯网络、神经网络、支持向量机（SVM）等等。

在根据本发明的用于分布式空气质量检测的系统200中还包括用户接口203，用户接口203用于接收由数据分析装置202生成的空气质量报告以供向用户呈现。如上文中所提及的，用户接口203可以是用以监督各个IP摄像机201所收集的画面的集中式监视器。在非限制性的示例中，所生成的空气质量报告可以以图形的形式叠覆在监视器上所呈现的图像之上，其也称为屏上显示（英文为“on-screen display”）。

在可替换的方案中，用户接口203还可以是用户设备上的显示屏。所生成的空气质量报告可以以通知、消息、邮件、语音、应用界面等各种形式在用户设备的显示屏上呈现。

用户接口203可以耦合到服务器204。尽管在图2中服务器204和数据分析装置202被示出为分离的设备，但是应当理解的是，在一些实施例中，它们可以集成为相同的处理装置中。服务器204可以通过各种通信技术在系统200的各个组件之间提供数据通信。

示例性的空气质量报告呈递场景可以包括但不限于，经授权的工厂操作员在监控室的集中式监视器上可以访问工厂中各个车间的全局空气质量地图；具有访问权限的操作员在进入特定区域时，针对该区域或附近的相关联的空气质量报告被主动地推送给该操作员；操作员可以在工厂之外的其它地方通过登录到所述系统而远程按需访问相应的空气质量报告。

应该理解，前述IP摄像机、数据分析装置、服务器、用户接口内所包括的是一个或多个处理器装置220，处理器装置220各自在从计算机可读介质222加载的一个或多个计算机程序224、226的控制下操作。根据本发明的用于分布式空气质量检测的系统200还可以包括其它组件，例如包括存储器、通信单元等，本发明在此方面不受限制。

作为非限制性示例，本发明的用于分布式空气质量检测的方法、系统和相关联的IP摄像机可以集成在诸如从HONEYWELL（霍尼韦尔）公司商业上可得到的数字安防集成平台HUS（Honeywell Universal Surveillance）中，从而在数字安防集成平台HUS的现有功能性的基础上添加满足用户对空气质量检测需求的全新功能。

图4示出了示例性IP摄像机定位和相应生成的空气质量地图的简化框图。注意到，图中的IP摄像机的个数仅仅是为了图示的目的而给出，本发明不限于任何数目的IP摄像机，从而利用IP摄像机铺设覆盖的地理位置广、IP摄像机的数量大以及位置固定的特性，同时利用其中并入的空气质量检测模块来获取单点设备位置的实时空气质量测量数据，以便生成相应的空气质量地图（AQI地图）。图5是图4的IP摄像机定位的真实场景示意图，示出了IP摄像机定位和相应获取的空气质量测量数据的街道与建筑物场景。

本发明可以被实施为方法、电子设备和/或计算机程序产品。因此，可以在硬件和/或软件（包括固件、驻留软件、微代码等）中实施本发明。此外，本发明可以采用计算机可用或计算机可读储存介质上的计算机程序产品的形式，所述储存介质具有在该介质中实施的计算机可用或计算机可读的程序代码，以供指令执行系统使用或结合指令执行系统而使用。在本文的上下文中，计算机可用或计算机可读介质可以是任何可以包含、储存或传播程序以供指令执行系统、装置或者设备使用或结合指令执行系统、装置或者设备使用的介质。

软件可以由存储在诸如存储器或其他类型的存储装置的计算机可读媒体上的计算机可执行指令组成。此外，这种功能对应于模块，模块是软件、硬件、固件或其组合。多个功能可以按期望在一个或多个模块中执行，并且所描述的实施例仅仅是示例。软件可以在数字信号处理器、ASIC、微处理器、或其他类型的处理器上执行，这些处理器在计算机系统（比如个人计算机、服务器或其他计算机系统）上直接操作。

在本公开所提供的用于分布式空气质量检测的方法、系统和相关联的IP摄像机中，利用IP摄像机的可分布性，能够以低成本来实现宽广地理范围上的空气质量测量数据的获取。通过空气质量测量数据的实时收集，并可选地结合地理位置信息，可以提供更符合用户需求、以及情境上下文的空气质量报告，从而为远程视频监视提供了更丰富的环境信息。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是本发明并非局限于此，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这些改动和变型均应属于本发明要求的保护范围保护内。

Claims (13)

1.一种用于分布式空气质量检测的方法，所述方法包括：

利用包括空气质量检测模块的一个或多个IP摄像机获取针对该IP摄像机所处区域的空气质量测量数据；

将所获取的空气质量测量数据传输到数据分析装置；

由数据分析装置对所接收的空气质量测量数据进行分析，以生成空气质量报告；以及

将空气质量报告发送到用户接口以供向用户呈现。

2.根据权利要求1所述的用于分布式空气质量检测的方法，其中，对所接收的空气质量测量数据进行分析还包括结合位置信息，以生成空气质量地图。

3.根据权利要求1或2所述的用于分布式空气质量检测的方法，其中，所获取的空气质量测量数据包括PM 2.5的浓度和/或TVOC的浓度。

4.根据权利要求1或2所述的用于分布式空气质量检测的方法，其中，向用户呈现此外包括当满足预定义的准则时，向相关联的用户设备推送所生成的空气质量报告。

5.根据权利要求1或2所述的用于分布式空气质量检测的方法，其中，向用户呈现此外包括当用户登录到用户接口中时可以访问所生成的空气质量报告。

6.一种用于分布式空气质量检测的系统，所述系统包括：

一个或多个IP摄像机，所述IP摄像机包括空气质量检测模块以获取针对该IP摄像机所处区域的空气质量测量数据；

数据分析装置，所述数据分析装置被配置成：

接收由所述一个或多个IP摄像机所获取的空气质量测量数据；以及

对所接收的空气质量测量数据进行分析以便生成空气质量报告；以及

用户接口，所述用户接口被配置成接收由所述数据分析装置生成的空气质量报告以供向用户呈现。

7.根据权利要求６所述的用于分布式空气质量检测的系统，其中，所述数据分析装置此外被配置成将所接收的空气质量测量数据与相应IP摄像机的位置信息相结合，以生成空气质量地图。

8.根据权利要求６或７所述的用于分布式空气质量检测的系统，其中，所述包含在IP摄像机中的空气质量检测模块获取的空气质量测量数据包括PM 2.5的浓度和/或TVOC的浓度。

9.根据权利要求６或７所述的用于分布式空气质量检测的系统，其中，所述用户接口是相关联的用户设备的显示屏，其被配置成当满足预定义的准则时，向用户推送所生成的空气质量报告。

10.根据权利要求６或7所述的用于分布式空气质量检测的系统，其中，所述用户接口被配置成当用户登录到用户接口中时可以访问所生成的空气质量报告。

11.一种IP摄像机，其特征在于，在相同的硬件板上集成了视频捕获模块与空气质量检测模块，其中所述空气质量检测模块用于获取针对该IP摄像机所处区域的空气质量测量数据。

12.根据权利要求11所述的IP摄像机，其此外包括本地数据分析装置，用于对所获取的空气质量测量数据进行分析，以生成空气质量报告。

13.根据权利要求11或12所述的IP摄像机，其此外包括通信模块，用于向相关联的用户设备传送所生成的空气质量报告。