CN110515577A - 一种基于城市数据的交互智能协同显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于城市数据的交互智能协同显示系统，城市参数处理模块、数据模型智能迭代优化模块分别输出当前信号、分析值至控制模块；控制模块生成计算值；控制模块输出当前优化场景方案的编码至显示设备管理模块；显示设备管理模块生成显示设备的标识码、存储编码至指定网络地址上；显示模块包含多个显示设备；显示设备匹配标识码后，显示设备管理模块将编码输出至对应的显示设备；显示设备根据编码，获取媒体素材模块中对应的素材。本发明可对当前环境数据进行实时计算和对既有的数据进行离线计算，实现了各个显示设备的自动调整亮度或者开启关闭，同时可应对突发事件，提高了跨单位大区域内多类型的显示设备综合智能化程度。

Description

一种基于城市数据的交互智能协同显示系统

技术领域

本发明属于协同显示技术领域，尤其涉及一种基于城市数据的交互智能协同显示系统。

背景技术

目前，城市中存在大量的电子显示设备，包括大型楼宇可控灯光阵列、大型LED广告屏及用于商业宣传的液晶电视和触控大屏。

然而，这些电子显示设备虽然人们的生活带来视觉体验，但同时存在以下缺陷：1)由于大部分的电子显示设备均为被动开关，无法根据当前的环境进行自动调整亮度或者开启关闭，造成不必要的资源浪费；2)现实生活中往往会有突发事件，由于缺乏统一调配，电子显示设备上显示的信息无法引导人员来快速处理，进而造成更大的损失；3)大部分电子显示设备是独立且被动的，没有与社交媒体、触控开关、摄像头等进行互联协同，从而无法捕捉当前人群或环境变化，不能针对这些参数进行实时计算以实现互动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于城市数据的交互智能协同显示系统，以控制模块为中心，通过对当前环境数据进行实时计算和对既有的数据进行离线计算，实现了各个显示设备的自动调整亮度或者开启关闭，可应对突发事件，提高了智能化程度。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于城市数据的交互智能协同显示系统，包括控制模块、城市参数处理模块、数据模型智能迭代优化模块、显示设备管理模块、媒体素材模块和显示模块；

其中，所述城市参数处理模块、所述数据模型智能迭代优化模块分别输出当前信号、分析值至所述控制模块；所述控制模块生成计算值；所述分析值为既往优化场景方案；所述计算值为当前优化场景方案；

所述控制模块输出当前优化场景方案的编码至所述显示设备管理模块；

所述显示设备管理模块生成显示设备的标识码、存储当前优化场景方案的编码至指定网络地址上；

所述显示模块包含多个显示设备；所述显示设备匹配标识码后，所述显示设备管理模块将所述编码输出至对应的显示设备；

所述显示设备根据所述编码，获取媒体素材模块中对应的素材。

优选地，所述当前优化场景方案包括预设的普通场景信息、节能减排场景信息、停业维修场景信息、公共卫生突发场景信息、集会场景信息、公共伤害场景信息、促销场景信息。

优选地，预设的普通场景信息可更新。

优选地，所述显示设备管理模块包括设备注册单元和信息广播单元；

其中，所述设备注册单元包括注册子单元、生成子单元；

所述注册子单元结接收并存储所述显示设备的信息；所述生成子单元接收所述注册子单元的输出信号并生成与显示设备对应的标识码；

所述信息广播单元接收并将所述当前优化场景方案的编码放在指定网络地址上，供不同类型的设备定期扫描；所述当前优化场景方案包含所述显示设备的信息；

所述显示设备读取所述标识码，匹配成功后，读取对应的所述当前优化场景方案的编码。

优选地，所述显示设备的信息包括类型、型号、厂商和位置信息。

优选地，所述城市参数处理模块包括采集单元、分类单元和数据库单元；

所述采集单元获取并输出城市参数至所述分类单元；所分类单元将所述城市参数分别存储至所述数据库单元。

优选地，所述城市参数处理模块的存储时间段为当前0.5h～4h。

优选地，所述控制模块与显示设备管理模块之间的信号为多媒体信号。

优选地，所述多媒体信号包含视频和音频。

优选地，所述媒体素材模块包含地理位置信息的素材；所述素材与地理位置关联。

优选地，所述城市参数处理模块定期输出信号至所述数据模型智能迭代优化模块。

与现有技术相比，本发明的优点为：

1)本发明通过控制模块、城市参数处理模块、数据模型智能迭代优化模块和显示设备管理模块，实现了各个显示设备的自动调整亮度或者开启关闭，提高了智能化显示程度。

2)该系统与社交媒体、触控开关、摄像头等进行互联协同，实时捕捉当前人群或环境变化以实现互动。

3)突发事件时，控制模块、城市参数处理模块、数据模型智能迭代优化模块、显示设备管理模块和媒体素材模块协同实现统一调配，引导人员来快速处理。

4)提供更高的拓展性。针对城市大范围显示系统存在多用户主体、多设备型号、多使用需求等特点，本专利设计了用户自定义场景信息、设备注册单元、信息广播单元、媒体素材库模块，提升系统接入与管理的兼容水平，为系统长时间运行提供更高的拓展性。

附图说明

图1为本发明一实施例的基于城市数据的交互智能协同显示系统的结构框架图。

其中，1-控制模块，2-城市参数处理模块，3-数据模型智能迭代优化模块，4-显示设备管理模块，5-媒体素材模块，6-显示模块。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的基于城市数据的交互智能协同显示系统进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

如图1所示，一种基于城市数据的交互智能协同显示系统，可对跨单位大区域多类型的显示设备进行统一智能化管理。该系统的主要控制媒介是视觉媒介，通过多重技术手段获得参数数据，之后基于数据模型智能迭代优化模块这样一个智能量化模型，采用人机交互和物联交互的手段，实现多个显示设备之间的协同显示。

该系统包括控制模块1、城市参数处理模块2、数据模型智能迭代优化模块3、显示设备管理模块4和媒体素材模块5、和显示模块6这六大部分；上述五部分协同工作的过程如下：

城市参数处理模块2和数据模型智能迭代优化模块3分别输出当前数据信号、分析值至控制模块1，控制模块1生成计算值；其中，分析值为既往优化场景方案；计算值为既往优化场景方案中与当前信号匹配率最高的方案(当前优化场景方案)；

控制模块1从媒体素材模块5中检查该当前优化方案是否存在；如果存在，则将该当前优化场景方案中对应的编号输出至显示设备管理模块4；

显示管理模块中的信息广播单元将所述当前优化场景方案编码放在指定网络地址上；显示设备管理模块4将该编码以广播的形式送达对应的显示设备；

显示模块6中包含多个显示设备。不同类型的显示设备定期扫描该网络地址获取该当前优化场景方案的编码，然后显示设备读取媒体素材模块5中的信息并显示当前优化场景方案的信息。显示设备进行亮度调整、显示方案、开启关闭等操作。

在本实施例中，数据模型智能迭代优化模块3和城市参数处理模块2配合，实现方案优化。具体的，数据模型智能迭代优化模块3内预先存储若干场景方案，该城市参数处理模块2输出信号至数据模型智能迭代优化模块3，数据模型智能迭代优化模块3计算出每个预设的场景方案，在不同城市数据条件下的优化场景方案。该优化场景方案存储在数据模型智能迭代优化模块3中，即形成既往优化场景方案。该数据模型智能迭代优化模块3的迭代优化过程为离线计算，时间较长，无需实时计算，只需定期汇总计算优化即可。

在本实施例中，进一步对上述五个模块的结构进行了优化，具体介绍如下：

1)控制模块1作为该系统的核心主控单元，负责通过据模型智能迭代优化模块读取当前城市数据，并对当前城市数据实时进行快速的计算，再与数据模型智能迭代优化模块3中已经完成的分析值进行对比，生成各个显示设备当前应该进入的场景状态集合(当前优化场景方案)，如普通场景、关闭场景、公共卫生突发场景、集会场景、停业维修场景、节能减排场景、公共伤害场景和促销场景；控制模块1将场景状态传递至媒体素材模块5以进行检查该场景状态是否存在；若不存在，该控制模块1选择次优方案。预设的普通场景信息可更新。管理人员在预设场景信息上，根据各自需求，通过修改部分参数，另存为新的场景信息，方便针对不同情况进行拓展。

2)城市参数处理模块2统一管理整个系统的数据采集工作，主要工作是采集城市中的大量客观数据，并对上述数据进行预处理和分类，存储到不同的数据库中。

城市参数处理模块2输出数据用于数据模型智能迭代优化模块3中进行深度分析计算以输出分析值、用于控制模块1实施获取当前数据。

在本实施例中，城市参数处理模块2的存储时间段设置为当前1h，将当前1h内的数据作为当前数据，输入控制模块1中进行计算。

在本实施例中，对城市参数处理模块2进行了进一步模块细化，包括采集单元、分类单元和数据库单元。采集单元获取并输出城市参数(城市环境数据)至分类单元；分类单元将城市参数分别存储至数据库单元。

城市参数处理模块2通过多重技术手段获得城市环境数据。城市环境数据包括地理数据(城市街道、楼宇内结构等)、自然环境数据(天气、温湿度、亮度)、人群活动数据(人流量、人流中年龄、性别占比等)、物体活动数据(设备用电量、汽车流量等)和社交网络活动数据(社交媒体的公共图片等)；如可采用人脸识别技术获得人群中的某些人的信息、通过检测设备采集当前的温湿度，这种交互方式同时也体现了该系统物联交互的特点。

3)数据模型智能迭代优化模块3是进行城市数据与场景关联计算的数学模型。该模型为一组数学公式，该公式可以通过人工神经网络智能系统构建。

因为城市数据是随着时间不断改变的，所以该模块是定期重复计算，不断迭代，根据最新的城市数据计算求解出最新的智能分析结果，即对预先存储的场景方案进行优化迭代。

此外，迭代的过程也是模拟学习的过程，使得该系统智能分析能力不断提高的过程。

4)显示设备管理模块4是管理所有输出显示设备，由管理员进行人为管理，建立体现了人机交互的特点。

由于城市中的电子设备存在不同的型号、主体、厂家和型号，要达到协同工作，需要建立一个单独的管理系统，以提供一个统一规范的服务界面。

该显示设备管理模块4采用“注册+广播”方式进行管理，包括设备注册单元和信息广播单元。

其中，设备注册单元包括注册子单元、生成子单元；注册子单元结接收并存储包括类型、型号、厂商和位置信息在内的显示设备的信息；生成子单元接收注册子单元的输出信号并生成与显示设备对应的标识码。显示设备的信息包括类型、型号、厂商和位置信息。

信息广播单元接收并存储优化场景方案，控制模块1发送的优化场景方案和显示方案全部集成在信息广播单元上，该信息广播单元为一个公开的网络地址；既往优化场景方案和当前优化场景方案均包含显示设备的编号信息。

显示设备读取标识码，匹配成功后，显示设备自动选择并读取所需要的网络地址，显示设备通过该网络地址进行读取到当前优化场景方案的编码。

此外，设备注册单元周期性输出初始化信号至信息广播单元。在本实施例中，实现以间隔1分钟的频率的信息刷新。

在本实施例中，显示设备管理模块4与控制模块1之间的信号为声音信号，如广播方式。

5)媒体素材模块5用来管理显示设备上需要协同写实的素材信息，接收优化场景方案中的素材信息，反馈显示方案至所述控制模块1。即媒体素材模块5与控制模块1之间的通信具有选择性。

正常情况下，各显示设备的显示内容由持有者决定，只要在当前环境发生突发事件时，该模块才会强制各显示设备接收显示方案。比如该系统切换到“公共卫生突发场景”模式下，所有的显示设备均自动收到该模式下的优化场景方案以及每个显示设备上必须显示的显示方案。显示方案预先存储在媒体素材模块5中并按照场景号、设备编号、素材文件地址及素材存储。

以下将结合具体实施例，对该系统进行具体解释说明：

在本实施例中，以某城市核心地区的一个综合大型购物广场(MALL)为例，该MALL中建设了三个大型的LED广告墙，分布在MALL的东南、西南、正北三个小广场上。该MALL内部有一个天井，天井一层有一个大型的室内LED广告墙。同时MALL中有m个商家安装了液晶广告电视，有n个指示用的触控屏。在MALL周围方圆5公里内有k1个公用城市摄像头和k2个MALL自用安保摄像头。MALL安装了智能电网，每个节点上的电流强度都可以检测到。

上述这些设备都接入到本系统中。同时本系统还配备了社交媒体数据收集器，可以收集在微信公众号、微博上与本地区相关的文字信息(关键词匹配)和图片信息(GPS匹配)。

这个系统中的数据模型智能迭代优化模块3已经根据历史数据，预先生成了多组场景方案。

目前系统运行时，将周边摄像头人流、车流分析获得的流量信息，摄像头采集到的周边环境光亮度信息，城市天气预报该区域的温度、湿度信息，输入到实时控制模块1中，控制模块1计算得到一个数值集合，该数值集合与数据模型智能迭代优化模块3预先生成的结果集合(分析值)进行比对，发现目前采用预设的普通场景中的“节能减排场景”方案是最适宜的。这样系统将这个场景方案，及对应每个设备的亮度、开光状态信息发布在特定的网址上。这个数据集合每10分钟更新一次。这样整个MALL中的显示设备会根据周围环境进行实时调整，在人流车流都很少的时候自动进入预设的普通场景中的“节能减排场景”。每年可以为MALL运营节省很多电能。

还是以该MALL为例子，某天该MALL中有某位游客出现不适呕吐状态，结合到最近周边国家中正在流行的传染病，该病人的呕吐状态正好与新闻报道类似，周边人群出现了慌乱。由于MALL内部结构比较复杂，而且大部分都是第一次来的游客，许多在外围的人员不知道发生了什么，也出现恐慌。这时系统根据k2个MALL自用安保摄像头捕捉到人流速度异常情况，将该数据输入到数据模型智能迭代优化模块3中，实时计算结果与数据模型智能迭代优化模块3的预设的普通场景中的“公共卫生突发场景”匹配度最高。这时MALL中所有显示设备自动进入该场景模式，每个显示设备从媒介素材库中获取应该显示的信息。人群发现周边不论是商家的液晶电视，还是MALL天井的LED广告墙，都显示最近疏散路线，人员按照该路线指示走动即可。这样在无人工干预情况下，整个MALL中的人员得到快速疏散，当医护人员赶到时，此突发事件已妥善解决。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，包括控制模块、城市参数处理模块、数据模型智能迭代优化模块、显示设备管理模块、媒体素材模块和显示模块；

其中，所述城市参数处理模块、所述数据模型智能迭代优化模块分别输出当前信号、分析值至所述控制模块；所述控制模块生成计算值；所述分析值为既往优化场景方案；所述计算值为当前优化场景方案；

所述控制模块输出当前优化场景方案的编码至所述显示设备管理模块；

所述显示设备管理模块生成显示设备的标识码、存储当前优化场景方案的编码至指定网络地址上；

所述显示模块包含多个显示设备；所述显示设备匹配标识码后，所述显示设备管理模块将所述编码输出至对应的显示设备；

所述显示设备根据所述编码，获取媒体素材模块中对应的素材。

2.根据权利要求1所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述当前优化场景方案包括预设的普通场景信息、节能减排场景信息、停业维修场景信息、公共卫生突发场景信息、集会场景信息、公共伤害场景信息、促销场景信息。

3.根据权利要求1所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述显示设备管理模块包括设备注册单元和信息广播单元；

其中，所述设备注册单元包括注册子单元、生成子单元；

所述注册子单元结接收并存储所述显示设备的信息；所述生成子单元接收所述注册子单元的输出信号并生成与显示设备对应的标识码；

所述信息广播单元接收并将所述当前优化场景方案的编码放在指定网络地址上，供不同类型的设备定期扫描；所述当前优化场景方案包含所述显示设备的信息；

所述显示设备读取所述标识码，匹配成功后，读取对应的所述当前优化场景方案的编码。

4.根据权利要求3所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述显示设备的信息包括类型、型号、厂商和位置信息。

5.根据权利要求1所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述城市参数处理模块包括采集单元、分类单元和数据库单元；

所述采集单元获取并输出城市参数至所述分类单元；所分类单元将所述城市参数分别存储至所述数据库单元。

6.根据权利要求1所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述城市参数处理模块的存储时间段为当前0.5h～4h。

7.根据权利要求1所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述控制模块与显示设备管理模块之间的信号为多媒体信号。

8.根据权利要求7所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述多媒体信号包含视频和音频。

9.根据权利要求1所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述媒体素材模块包含地理位置信息的素材；所述素材与地理位置关联。

10.根据权利要求1所述的基于城市数据的交互智能协同显示系统，其特征在于，所述城市参数处理模块定期输出信号至所述数据模型智能迭代优化模块。