CN111442604A - 一种冰箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冰箱及其控制方法，冰箱包括机壳；冰箱门；RFID模组包括阅读器和标签盒；控制器被配置为：根据所述阅读器读取的所述标签盒内各个标签的序列码，监控用户操作；响应于所述用户操作，获取操作信息和与目标序列码对应的食材信息；所述操作信息包括操作类型和位置信息；根据所述操作信息和所述食材信息，生成与所述目标序列码对应的操作记录，并将所述操作记录录入存取记录数据库；变更标签数据库中所述目标序列码对应的标签的存储状态。本申请采用RFID模组实现RFID的独立感知，对冰箱结构改造小，降低制造成本，同时能够实现用户存取食材的相关信息自动录入，以及标签数据库的自动更新和管理，提升了冰箱的智能化和用户使用体验。

Description

一种冰箱及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能家电技术领域，尤其涉及一种冰箱及其控制方法。

背景技术

冰箱是生活中常用的电器设备，通过对食材进行制冷，比如冷藏或冷冻，实现食材的保鲜储存，用户可以将食材存放入冰箱，也可以从冰箱中取出所需的食材，通过对食材种类、食材存取位置等信息进行识别和录入，可以实现冰箱的智能化管理。

目前射频识别(Radio Frequency Identification，简称RFID)技术已逐渐应用于智能冰箱，其原理为通过阅读器与电子标签之间非接触式的数据通信，进行目标识别。目前常见的RFID冰箱一般是将RFID天线安装于冰箱箱体内的多处位置，以实现对各个储藏室内感知区域的覆盖，每次关门时获取冰箱内各位置处附着于食材上的电子标签的信息，电子标签数量增多即为存入食材，增多的位置即为存入位置；电子标签数量减少即为取出食材，减少的位置即为取出位置。

然而该方法对冰箱结构改造较大，需要布置较多的RFID天线，不同容积的冰箱需要不同尺寸的RFID天线，不同尺寸的RFID天线研发成本高，而且RFID天线之间需要进行信号屏蔽处理，结构工艺复杂，成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种冰箱及其控制方法。

本发明提供一种冰箱，包括：

机壳，所述机壳内设有储藏室，所述储藏室前侧设有存取开口；

至少一个冰箱门，与所述机壳连接，用于打开或关闭所述存取开口；

RFID模组，所述RFID模组包括阅读器和标签盒；所述标签盒用于放置标签；

控制器，与所述阅读器电连接，所述控制器被配置为：

根据所述阅读器读取的所述标签盒内各个标签的序列码，监控用户操作；

响应于所述用户操作，获取操作信息和与目标序列码对应的食材信息；所述操作信息包括操作类型和位置信息；其中，所述操作类型包括存操作和取操作；

根据所述操作信息和所述食材信息，生成与所述目标序列码对应的操作记录，并将所述操作记录录入存取记录数据库；

变更标签数据库中所述目标序列码对应的标签的存储状态。

在一些实施例中，所述控制器还被配置为按照如下方式获取存取位置信息：

监控所述冰箱门的门电平信号；

根据所述门电平信号确定目标门的数量；

如果目标门的数量为一个，则将所述目标门对应的储藏室类别作为位置信息；

如果目标门的数量大于一个，则根据所述食材种类或优先级规则，将选取的其中一个目标门对应的储藏室类别作为位置信息。

在一些实施例中，所述控制器还被配置为按照如下方式获取操作类型：

根据所述阅读器当前读取到的标签盒内各个标签的序列码，确定当前盒内标签数；

根据所述标签数据库中各序列码对应的标签存储状态值，确定前一时刻盒内标签数；

如果所述当前盒内标签数大于所述前一时刻盒内标签数，并且检测到关门电平信号，确定操作类型为取操作；

如果所述当前盒内标签数小于所述前一时刻盒内标签数，并且检测到开门电平信号，确定操作类型为存操作。

在一些实施例中，所述控制器被配置为按照如下方式获取目标序列码：

如果所述当前盒内标签数大于所述前一时刻盒内标签数，则将盒内增加的标签的序列码设置为目标序列码；

如果所述当前盒内标签数小于所述前一时刻盒内标签数，则将盒内缺失的标签的序列码设置为目标序列码。

在一些实施例中，所述控制器还被配置为：

响应于所述操作类型为存操作，获取与所述目标序列码对应的食材种类；

从食材百科数据库中查找与所述食材种类对应的食材信息；

根据所述食材信息、存入时间和存放食材的位置信息，生成与所述目标序列码对应的存放记录，并将所述存放记录录入冰箱当前食材库。

在一些实施例中，所述控制器还被配置为：

响应于所述操作类型为取操作，将之前生成的所述目标序列码对应的存放记录从所述冰箱当前食材库中删除。

在一些实施例中，所述控制器还被配置为：

响应于接收到所述阅读器发送的所述标签盒中标签的序列码，查询所述序列码是否存储在所述标签数据库中；

如果所述序列码未存储在所述标签数据库中，触发标签新增处理逻辑；所述标签新增处理逻辑被配置为接收用户定义的与所述序列码对应的标签信息，将所述序列码和所述标签信息存储在所述标签数据库中，并标记所述序列码对应的标签的存储状态为在盒内。

在一些实施例中，所述RFID模组还包括与所述阅读器无线通讯连接的第一RFID天线，所述第一RFID天线设置于所述冰箱门的表面涂层内部，所述阅读器用于读取第一RFID天线感知区域内位于标签盒外部的盒外标签序列码。

在一些实施例中，所述控制器还被配置为：

响应于接收到阅读器发送的盒外标签序列码，从所述冰箱当前食材库中查询与所述盒外标签序列码对应的食材信息和位置信息；

根据所述盒外标签序列码对应的食材信息和位置信息，生成查询记录，并将所述查询记录存储在查询记录表中。

在一些实施例中，所述标签盒上设置有与所述阅读器无线通讯连接的第二RFID天线，所述阅读器通过第二RFID天线读取位于标签盒内部的标签的序列码；所述标签盒的外表面设置有信号屏蔽层，所述标签粘贴于标签夹上。

在一些实施例中，所述冰箱还包括扬声器，所述扬声器与所述控制器电连接，所述控制器被进一步配置为：根据所述操作记录生成提示信息，控制所述扬声器播报所述提示信息。

在一些实施例中，所述冰箱门上设置有显示屏，所述显示屏与所述控制器电连接，所述控制器被进一步配置为：根据所述操作记录生成提示信息，控制所述显示屏显示所述提示信息；以及，根据用户输入，控制所述显示屏显示所述存取记录数据库、标签数据库或冰箱当前食材库

在一些实施例中，所述冰箱还包括通信器，所述通信器与所述控制器电连接，所述控制器被配置为：根据所述操作记录生成提示信息；通过所述通信器，向用户的终端设备推送所述提示信息。

第二方面，本申请提供一种冰箱控制方法，包括：

根据阅读器读取的标签盒内各个标签的序列码，监控用户操作；

响应于所述用户操作，获取操作信息和与目标序列码对应的食材信息；所述操作信息包括操作类型和位置信息；其中，所述操作类型包括存操作和取操作；

根据所述操作信息和所述食材信息，生成与所述目标序列码对应的操作记录，并将所述操作记录录入存取记录数据库；

变更标签数据库中所述目标序列码对应的标签的存储状态。

本申请主要基于RFID技术实现冰箱食材存取的自动录入和管理，通过阅读器读取标签盒内标签的序列码，读取到的序列码数量即表征盒内放置标签的数量，当用户向冰箱内存入食材时，从标签盒内拿出标签附着于食材上，这时标签盒内的标签数量减少；当用户从冰箱中取出食材后，将标签归放于标签盒中，这时标签盒内的标签数量增加。因此通过RFID技术可以监控用户操作，判断用户是存入食材或是取出食材，进行存取的食材上附着的标签的序列码即为目标序列码，通过目标序列码即可对应获取到存取的食材种类、保质期等食材信息，并将根据食材信息和操作信息生成的操作记录，自动录入到存取记录数据库中，用户通过存取记录数据库查看历史的操作记录，从而获知哪个时间从冰箱的哪个位置存或取出了什么食材，以及该食材保质期等信息。同时，根据用户存取食材的操作，也会同步更新标签数据库中标签的存储状态，比如存入食材，则该食材上附着的标签的序列码对应的存储状态为未在盒内；在取出食材后，则会将标签序列码对应的存储状态变更为在盒内。本申请采用RFID模组实现RFID的独立感知，对冰箱结构改造小，降低制造成本，同时能够实现用户存取食材的相关信息自动录入，以及标签数据库的自动更新和管理，提升了冰箱的智能化和用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性示出了冰箱门关闭时冰箱的正面结构示意图；

图2示例性示出了冰箱门打开时冰箱的正面结构示意图；

图3示例性示出了标签盒的结构示意图；

图4示例性示出了冰箱硬件结构框图；

图5示例性示出了一种冰箱控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图4所示，冰箱可以放置在厨房等室内空间中，冰箱整体上至少包括机壳10、冰箱门20、RFID模组30和控制器40。

其中，机壳10内包括储藏室101，储藏室101可以具体规划为冷藏室、冷冻室和变温室，冷藏室、冷冻室和变温室可以呈上下分布或左右分布，冷藏室、冷冻室和变温室的容量配比不作限定。对于每种类型的储藏室101，其室内空间比如可以沿竖直方向设置多个隔板，从而将储藏空间划分多个层位，便于用户对食材进行分类放置和管理。需要说明的是，冰箱储藏室的结构和空间利用方式不限于本实施例所述。储藏室101的前侧，即储藏室101与冰箱门20的连接侧设置有存取开口102，通过存取开口可以方便用户从储藏室内存放或取出食材。

冰箱门20与机壳10连接，比如可采用枢转连接等方式，以使冰箱门20能够沿与机壳10的连接端转动，实现冰箱门20的开合，从而打开或关闭存取开口102，便于用户存取食材，并且保证冰箱的储藏室101的密封性。冰箱门20的数量至少为一个，冰箱门20的数量和安装位置应适应于储藏室的规划。

RFID模组包括标签盒301、阅读器303和第一RFID天线305，标签盒301用户放置标签302，在具体使用时，可以将标签302粘贴在标签夹的表面，使用时利用标签夹将食材夹住，即可将标签302与对应的食材进行绑定。标签盒301内标签夹可分为多组，每组通过颜色或者在标签夹的特定部位标识特殊图案进行区别，初始时，某些组的标签可以默认代表了某些食材种类，例如标签盒内分为8组标签，其中6组有默认标识，2组无标识，6组默认标识依次为牛肉、羊肉、猪肉、鸡肉、鸡蛋、牛奶，比如当用户需要存放鸡蛋时，将带有鸡蛋标识的标签夹夹在鸡蛋的密封包装上即可；2组无标识的标签可以由用户自定义其所对应的食材种类。标签内无需直接记录对应的食材信息，每个标签具有唯一对应的序列码，通过阅读器303解析序列码后，即可在相关数据库中查询与序列码对应的食材信息和用户的操作信息等内容。

其中，标签盒301可以设置在冰箱内部或外部，可以是设置在冰箱的机壳10上，或者也可设置在冰箱周围的一个固定位上，其放置位置应考虑冰箱整体结构、使用方便性和美观性等因素，方便用户从标签盒301中放入或拿取标签夹。如图1和图2给出的示例，是将标签盒301设置在变温室的抽屉把手处，参照图3的标签盒结构，标签盒301的背面与机壳10通过推拉杆307活动连接，使用时将标签盒301向外侧拉伸一定的距离，即可打开标签盒301，方便用户放入或拿取标签夹。需要说明的是，标签盒301与机壳10可采用活动连接，比如推拉杆式、旋转式、滑道式等，或者标签盒301与机壳10可以固定连接，比如将标签盒301固定在冰箱侧面，因此标签盒301与机壳10的连接结构以及标签盒301的启闭方式不作限定。

标签盒301上设置有与阅读器303无线通讯连接的第二RFID天线304，阅读器303通过第二RFID天线304感知盒内放置的标签302，从而对盒内的标签302进行解析以获取其序列码。在图2和图3示例的结构中，第二RFID天线304设置在标签盒301的背面，标签盒301的外表面设置有信号屏蔽层306，信号屏蔽层306一般为金属层，第二RFID天线304的探测距离较短，一般为10厘米以内，以覆盖标签盒301同时不向盒外辐射信号为宜，添加信号屏蔽层306对信号进行屏蔽，以减少信号外溢和干扰。

阅读器303通过第二RFID天线304读取标签盒301内标签的序列码，读取到的序列码数量即表征盒内放置标签的数量，假定用户存取食材时，会有主动意识将标签夹取出及复归，当用户向冰箱内存入食材时，从标签盒301内拿出标签附着于食材上，这时标签盒301内的标签数量减少；当用户从冰箱中取出食材后，将标签归放于标签盒301中，这时标签盒301内的标签数量增加。因此，本申请根据标签盒301内标签数量的变化以及用户开关门动作，来确定用户的操作类型和存取食材的位置信息。其中，操作类型包括存操作和取操作，存操作即为用户向冰箱内存入食材，取操作即为用户从冰箱内取出食材。位置信息即用户从冰箱的哪个位置存取了食材，位置信息可以是储藏室类别，比如冷冻室、冷藏室和变温室；或者还可具体到某类别储藏室内的某个位置，比如，冷藏室第一层。

第一RFID天线305与阅读器303无线通讯连接，参照图1，第一RFID天线305可设置于冰箱门20的表面涂层内部，比如图1中第一RFID天线305位于显示屏50下方，阅读器303通过第一RFID天线305读取一定区域内位于标签盒外部的标签的序列码，即盒外标签序列码，这里所述的一定区域是第一RFID天线305的感知区域，第一RFID天线305的探测距离较远，且探测角度较大，能够实现较大感知区域的覆盖，方便用户查询标签夹对应的食材信息。当用户想要查询冰箱中某个食材的信息时，可以将食材上附着的标签放置于第一RFID天线305的感知区域内，第一RFID天线305探测到该标签，以使阅读器303能够读取并解析标签的序列码，并将序列码发送给控制器40，然后在冰箱当前食材库或存取记录数据库中查询序列码对应的食材信息，用户每查询到一个新的食材信息可以插入查询记录表中，方便用户查阅。对于用户从冰箱中取出食材后未将标签放回标签盒的情况，也能通过第一RFID天线305对未放回的标签进行感知，以便记录相关信息。

阅读器303与控制器40电连接，阅读器通过第一RFID天线305和/或第二RFID天线304读取到序列码后，将序列码发送给控制器40，然后由控制器40执行相关控制处理程序，具体控制处理程序将在下文进行论述。

冰箱门20上可以设置显示屏50，显示屏50与控制器40电连接，显示屏50面向用户，即可以向用户显示所需查看的信息，也可以通过触控感知用户输入的操作指令。比如，显示屏50可以向用户显示冰箱当前食材库中的食材种类、食材存放位置、食材存放的时间以及保质期等信息，便于用户获知当前冰箱中存储的食材信息；或者，冰箱可以根据用户存取食材的操作行为，自动录入和更新存取记录数据库，显示屏50还可以根据用户输入的显示指令，显示存取记录数据库，即可查看一定时间段内的历史存取记录；又或者，显示屏50显示标签数据库，标签数据库中记录有标签盒301中放置的标签的相关信息，包括每个标签的序列码、对应的食材种类、存储状态等信息，其中存储状态即标记标签是否位于标签盒内，用户可以通过查看标签数据库，获知不同盒内每个标签的信息，方便用户使用；又或者，用户通过第一RFID天线扫描食物上附着的标签，显示屏50还用于在查询记录表中显示标签对应的食材信息，从而方便用户随时查询。

此外，还可以根据冰箱当前食材库中包括的食材种类，在显示屏50上向用户推送健康食谱，用户也可以对显示屏50进行触控操作，对冰箱进行一些基本控制，比如调节冷冻室、冷藏室和变温室的温度等，实现了冰箱的智能化管理和应用，并且提升用户与冰箱之间的交互体验。

在具体实现中，冰箱结构还包括分别与控制器40电连接的语音设备60和扬声器70。语音设备60可以是麦克风，麦克风可采用线性4麦，比如在冰箱门20上均匀分布4个麦克风孔，语音设备60接收用户输入的语音信息，并将语音信息发送给控制器40，以执行相应的处理逻辑，提升了用户与冰箱的交互体验。扬声器70的具体设置位置不作限定，比如扬声器70设置在机壳10的顶部或侧面，语音设备60和扬声器70之间应保证一定的距离，控制器40能够控制扬声器70进行信息播报和提示。

控制器40还用于感应冰箱门20的开门信号和关门信号，开门信号和关门信号可以是根据用户的开关门动作生成的电平信号，比如可以在冰箱门20上设置感应器，用以感应用户的开关门动作，开门信号为根据开门动作生成的高电平信号，关门指令为根据关门动作生成的低电平信号，不同类别的储藏室门电平信号不通过，因此可以通过门电平信号区分用户打开/关闭的是哪个储藏室的冰箱门20。

或者，开门信号和关门信号也可以由用户通过语音进行控制生成，冰箱中还可包括语音识别系统，语音设备60将用户输入的音频信息发送给语音识别系统，并由语音识别系统对音频信号进行识别，则在识别出用户通过语音设备60输入开门指示信息后生成的开门信号，在识别出用户通过语音设备60输入关门指示信息后生成的关门信号，比如用户对准麦克风说出“打开冷藏室”，则语音识别系统识别后生成对应于冷藏室的开门信号，并将开门信号发给控制器40，控制器40根据开门信号控制冷藏室的门打开。通过语音控制冰箱门20启闭时，可以在冰箱门20上设置门控装置，控制器40给门控装置发送控制指令，则门控装置根据控制指令即可控制冰箱门20打开或关闭。

冰箱中还可包括通信器80，通信器80与控制器40电连接，通信器80可采用WIFI模块、蓝牙模块等无线通信模块，实现冰箱与关联用户的终端设备100之间的无线通信，比如向终端设备100推送健康食谱，发送用户存取食材的操作记录，或者发送即将达保质期的食材信息等内容，这样不仅可以实现用户与冰箱的面对面交互，还能实现远程交互。终端设备100可以是智能手机、智能手环和平板电脑等移动终端，也可以是笔记本电脑、台式电脑等显示设备，本实施例不作限定。

本实施例中所述的控制器40为冰箱的总控制系统，如图4所示，控制器40分别与阅读器303、显示屏50、语音设备60、扬声器70和通信器80电连接，可用于根据阅读器发送的序列码和开关门信号进行控制处理，从而检测冰箱门20打开后用户的存取操作，并生成相应的操作记录，并将操作记录保存在存取记录数据库中便于用户查看，同时根据标签盒内标签的动态变化同步更新标签数据库。其中，操作记录中可包括食材信息、位置信息、操作类型和操作时间等信息，食材信息比如包括食材种类和保质期等相关内容。用户每一次存取操作都会生成对应的操作记录，根据操作系统生成提示信息，并通过显示屏提示、语音提示和终端提示等形式告知用户，例如提示信息为“x年x月x日x时向冷藏室存入苹果，苹果保质期至…”，即操作时间为x年x月x日x时，操作类型为存操作，位置信息为冷藏室，食材信息为食材种类为苹果，保质期…。控制器40承担数据库的管理、相关硬件结构的控制以及与外部终端设备通讯等功能。

在其他可能的实现方式中，也可以为冰箱配置外置相机，外置相机与控制器40电连接，用于采集人脸图像，控制器40通过建立人脸数据库以用于人脸识别，这样即可识别出操作主体是哪个家庭成员，比如提示信息为“妈妈于x年x月x日x时从冷冻室第三层取出猪肉”，即操作主体为家庭成员中的妈妈，食材种类为猪肉，操作类型为取操作，位置信息为冷冻室第三层，从而实现“谁从冰箱什么位置存或取了什么食材”这一操作记录的自动感知和录入，提高冰箱的智能化和用户使用体验。本实施例中提示信息的内容格式不作限定。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。具体实现中，本发明还提供一种存储介质90，存储介质90与控制器40电连接。存储介质90可存储有程序，该程序执行时可包括控制器40被配置执行的本申请实施例所述的全部方法步骤。此外，存储介质90还可用于存储食材百科数据库、存取记录数据库、冰箱当前食材库和标签数据库等内容。所述存储介质90可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random accessmemory，简称：RAM)等。

需要说明的是，冰箱的结构不限于本实施例所述，在实际中冰箱还应包括制冷系统、供电电源、温度控制系统等必要的电器结构，这部分电器结构可以参照现有冰箱结构进行配置，本实施例不再赘述。

基于上述冰箱结构，如图5所示，本申请提供一种冰箱控制方法，该控制方法为控制器40被配置执行的方法，即该控制方法的执行主体为控制器40，所述方法如下所述：

步骤S1，根据阅读器读取的标签盒内各个标签的序列码，监控用户操作。

阅读器303通过第二RFID天线304读取标签盒301内各个标签的序列码，来检测标签盒301内标签的变化情况，来监控用户操作情况。比如，如果盒内标签数量减少，则说明是用户从标签盒301内拿出标签附着于食材上，则用户可能是进行存食材操作；如果盒内标签数量增多，则说明可能是用户从冰箱中取出食材后，将食材上附着的标签放回到标签盒301内；如果盒内标签数量没有变化，则说明用户没有进行食材的存取操作。

步骤S2，响应于所述用户操作，获取操作信息和与目标序列码对应的食材信息；所述操作信息包括操作类型和位置信息。其中，所述操作类型包括存操作和取操作。

当响应于用户操作时，即盒内标签数量发生改变时，上述说明是基于用户只在存食材时才会从标签盒301中拿出标签，以及用户在取出食材后一定会将标签重新放回标签盒301内。然而在实际应用中，有可能遇到用户从标签盒内拿出标签并夹在食材上后，没有马上将食材存入储藏室内，或者，用户在从冰箱内取出食材后，标签没有放回标签盒301内的情况，因此本实施例中可以结合检测标签盒内标签变化以及门电平信号，来提高用户存取食材行为检测的准确性。

本实施例采用标签数据库来记录标签盒内标签的信息，从而便于准确管理标签盒内标签的变化情况，标签数据库可采用列表的形式，表1示出一种标签数据库。

表1

序号	序列码	食材种类	标签的存储状态	...
					1	1001	猪肉	1	...
2	1002	猪肉	0	...
					3	1003	羊肉	1	...
4	1004	鸡蛋	0	...
					...	...	...	...	...

表1中，每行记录了不同序列码对应的标签信息，比如对于序列码为1001的标签，其对应的食材种类为猪肉，存储状态值为1即表明该标签在盒内；又比如，对于序列码为1003的标签，对应的食材种类为羊肉，存储状态值为0即表明该标签不在盒内。统计存储状态值为1的标签数量，即为标签盒内部当前放置的标签数量。存储状态值应根据用户的存取操作进行更新，比如用户存入食材，则该食材上附着的标签的存储状态值应变更为0；如果用户取出食材后将标签放回盒内，则将该标签的存储状态值变更为1。

通过标签数据库可以实现标签管理，一般分为标签新增、标签修改、标签删除和标签查询四种处理逻辑。

其中，标签新增是指用户在现有标签范围之外，由于购买了新的标签等原因，需要增加标签数据库中的信息项，即将新增的标签信息登记在标签数据库中。在标签数据库中登记过的标签，标签数据库中存储有其序列码；反之，未在标签数据库中登记过的标签，标签数据库中无法查询到其对应的序列码。

基于此，控制器接收到阅读器发送的标签盒中标签的序列码时，查询序列码是否存储在标签数据库中，如果序列码未存储在标签数据库中，说明该标签为盒内出现的新增标签，尚未在标签数据库中进行过登记，则触发标签新增处理逻辑。所述标签新增处理逻辑被配置为接收用户定义的与序列码对应的标签信息，将序列码和标签信息存储在标签数据库中，并标记所述序列码对应的标签的存储状态为在盒内。当标签新增处理逻辑被触发时，可以通过显示屏50和/或扬声器70提示用户定义标签信息，用户可以通过显示屏50触控输入标签信息，或者通过语音设备60来语音输入标签信息，标签信息包括新增标签指代的食材种类等所需信息，登记后标记该标签存储状态为在盒内，即存储状态值为1。

标签修改是指基于用户使用习惯等原因，支持用户对标签数据库中现有标签的信息项进行修改，比如将序列码为1004的标签对应的食材种类由鸡蛋修改为苹果。标签删除是指是由于标签损坏或遗失等原因，支持用户在标签数据库中现有标签范围内删除某个标签的信息项。标签查询是指用户对标签数据库中现有标签的信息项进行遍历查看。

对于获取操作类型的方法，在一些实现方式中，根据阅读器当前读取到的标签盒内各个标签的序列码，确定当前盒内标签数；根据标签数据库中各序列码对应的标签存储状态值，确定前一时刻盒内标签数；如果所述当前盒内标签数大于所述前一时刻盒内标签数，并且检测到关门电平信号，确定操作类型为取操作；如果所述当前盒内标签数小于所述前一时刻盒内标签数，并且检测到开门电平信号，确定操作类型为存操作。

比如，控制器40接收到阅读器303发送的盒内标签的序列码，确定当前盒内标签数为4个，前一时刻标签数据库中存储状态值为1(在盒内)的标签数为5个，可知当前时刻相较于前一时刻盒内标签的数量减少1个，说明用户从标签盒301内取出了1个标签，并且控制器40又检测到开门信号，则可以认为用户将取出的标签附着于食材上后，打开了冰箱门存入食材，或者是用户先打开冰箱门，然后从标签盒中取出标签附着于食材上之后存入食材，即用户是向冰箱内存入食材，确定操作类型为存操作。

又比如，控制器40接收到阅读器303发送的盒内标签的序列码，确定当前盒内标签数为6个，前一时刻标签数据库中存储状态值为1(在盒内)的标签数为4个，可知当前时刻相较于前一时刻盒内标签的数量增加2个，并且控制器40又检测到关门信号，说明用户从冰箱内取出了2个食材，并将2个食材的2个标签重新放回到标签盒301内，并关闭了冰箱门，即用户是从冰箱内取出食材，确定操作类型为取操作。

在获取食材信息时，需要确定存取的食材上标签的序列码，即目标序列码，如果当前盒内标签数大于前一时刻盒内标签数，则将盒内增加的标签的序列码设置为目标序列码；如果当前盒内标签数小于前一时刻盒内标签数，则将盒内缺失的标签的序列码设置为目标序列码。

比如，前一时刻标签数据库中存储状态值为1的标签数为3个，对应的序列码分别为1001、1004和1006；而当前时刻，由阅读器感知到的当前盒内标签数为4个，对应的序列码分别为1001、1003、1004和1006，可知由于取操作使得盒内增加了1个标签，盒内增加的标签的序列码为1003，则将1003设置为目标序列码。

又比如，前一时刻标签数据库中存储状态值为1的标签数为4个，对应的序列码分别为1001、1003、1005和1006；而当前时刻，由阅读器感知到的当前盒内标签数为2个，对应的序列码分别为1003和1006，可知由于存操作盒内缺失了2个标签，盒内缺失的标签的序列码为1001和1005，则将1001和1005设置为目标序列码。

当判断出盒内标签数量减少时，如果未监听到开门信号，说明用户从标签盒内取出标签附着于食材上后，还未打开冰箱门，即还未触发食材存入，则需要继续监听开门信号；如果监听到开门信号，即确定操作类型为存操作，则需要获取食材存放的位置信息。

在一种获取位置信息的实现方式中，监控冰箱门的门电平信号，根据门电平信号确定目标门的数量，通过检测门电平信号，即可确定哪些类别储藏室的门被打开，比如当检测到冷藏室的高电平信号时，说明冷藏室门被打开，目标门数量为1个。

如果目标门的数量为一个，则将目标门对应的储藏室类别作为位置信息，比如检测到目标门数量为1个，目标门对应的储藏室类别为冷冻室，则位置信息即为冷冻室。

如果目标门的数量大于一个，比如冷冻室和冷藏室的门被打开，则可以根据目标序列码对应的食材种类来确定存放位置，比如目标序列码对应的食材种类为冰淇淋，则基于常识可确定出位置信息为冷冻室；或者，按照其他逻辑判定存放食材的位置信息，比如设置优先级，规定冷冻室>变温室>冷藏室，优先选择高优先级类别的储藏室作为候选的位置信息。

在其他获取位置信息的实现方式中，可以动态追踪手部的运动轨迹，这种方式需要借助彩色相机或深度相机检测手部区域，然后利用追踪算法计算手部区域质心的运动轨迹，追踪算法包括但不限于卡尔曼滤波、粒子滤波等方法，存食材时手部运动轨迹的终点位置即为食材存入的位置。获取位置信息的方式不限于本实施例所述。

当用户向冰箱存入食材时，即响应于操作类型为存操作时，获取与目标序列码对应的食材种类，当目标序列码对应的标签未已登记标签时，可以从标签数据库中查找到目标序列码对应的标签信息，标签信息中就记录有目标序列码对应的食材种类，比如目标序列码为1001时，通过表1可查询到序列码1001对应的食材种类为猪肉。冰箱系统中可以存储有食材百科数据库，食材百科数据库中记录有不同食材种类的食材信息，食材信息包括保质期等关键信息，也可根据需要包括如营养价值、相克食材等科普信息，一种示例性的食材百科数据库如表2所示。

表2

序号	食材种类	保质期(天)	...
				1	猪肉	90	...
2	羊肉	90	...
				...	...	...	...

当查询到序列码1001对应的食材种类为猪肉，则可以猪肉为关键词在食材百科数据库中进行检索，即可检索到猪肉的保质期为90天，以及其他与猪肉有关的食材信息。由于用户每次存入或取出食材时，冰箱内存储的食材总量和种类就会发生变化，为了便于用户查看当前冰箱内都存放了哪些食材，还可在冰箱系统中建立并存储有冰箱当前食材库，每次有新食材存入时，根据食材信息、存入时间和存放食材的位置信息，生成与目标序列码对应的存放记录，并将存放记录录入冰箱当前食材库。表3示例性提供一种列表形式的冰箱当前食材库。

表3

序号	食材种类	存入日期	存放位置	序列码	保质期限	...
							1	猪肉	2019-11-20	冷冻室	1001	2020-02-18	...
2	羊肉	2020-01-02	变温室	1003	2020-02-18	...
							3	苹果	2020-01-06	冷藏室	1010	2020-01-20	...
...	...	...	...	...	...	...

在表3中，可以查看冰箱内当前存储的全部食材，比如用户需要向冰箱内存入羊肉时，将标识羊肉的标签从标签盒中拿出，并附着于羊肉外包装上，然后开启冰箱门，则确定出操作类型为存操作，可根据冰箱系统计时器记录羊肉的存入时间为2019年11月20日，羊肉的存放位置为变温室，同时控制器从标签数据库中查到目标序列码1003对应的食材种类为羊肉，并从食材百科数据库中查询到羊肉的食材信息，羊肉的保质期为90天，则从存入日期算起，保质期限至2020年02月18日，则可根据这些信息生成目标序列码1003对应的存放记录，并将该存放记录录入冰箱当前食材库，即序号为2的存放记录。冰箱当前食材库中的存放记录，可以按照一定的规则进行排序，比如按照存入日期的先后顺序排序，或者按照接近于保质期限的程度排序，等等。

当操作类型为取操作时，并且取出的食材上的标签已放回标签盒内，这时冰箱内就不再存储有取出的食材，这时需要将之前生成的目标序列码对应的存放记录从冰箱当前食材库中删除。比如，用户从冰箱内取出苹果，即确定目标序列号为1010，则在序列号1010的标签放回标签盒后，将序号为3的存放记录从冰箱当前食材库中删除。通过冰箱当前食材库，可以方便用户查看冰箱内现存的食材种类、保质期限、存放位置等信息，实现冰箱的智能化食材管理。

步骤S3，根据所述操作信息和所述食材信息，生成与所述目标序列码对应的操作记录，并将所述操作记录录入存取记录数据库。

为方便用户查看一定时间内的历史存取记录，冰箱系统中可以建立并存储存取记录数据库，存取记录数据库可以列表的形式展示给用户，表4示出了一种存取记录数据库。

表4

由于不像冰箱当前食材库只记录食材的存放记录，存取记录数据库中会包括食材的存放记录和取出记录，这里统一名称为操作记录，因此需要对每条操作记录的操作类型进行标识，以便识别操作记录时存放记录还是取出记录。如果操作类型是存操作，则操作时间即为食材的存入时间，位置信息即为食材的存放位置；如果操作类型是取操作，则操作时间即为食材的取出时间，取出时间可以由冰箱系统计时器获取，位置信息即为食材的取出位置。在食材位置没有变动的情况下，同一序列号对应的食材的取出位置与该食材取出之前冰箱当前食材库中记录的存放位置一致，比如，冰箱当前食材库中，序列号为1001的猪肉食材的存放位置为冷冻室(对应于表3中序号为1的存放记录)，则在取出序列号为1001的猪肉食材时，无需再次判断取出位置，而是直接将表4中序号为4的操作记录中的位置信息设置为冷冻室，并标识取操作即可。

步骤S4，变更标签数据库中所述目标序列码对应的标签的存储状态。

当用户存入食材完成后，将食材对应的目标序列号的存储状态由在盒内变更为未在盒内，即存储状态值由1变成0；当用户取出食材完成后，默认用户会将标签放回至标签盒中，需要将食材对应的目标序列号的存储状态由未在盒内变更为在盒内，即存储状态值由0变成。通过步骤S4，可以根据用户的每次存取操作，自动更新标签数据库中每个标签的存储状态，保证能够准确记录盒内标签的数量，从而提高操作类型判定的准确性。

上述实现方案中，在控制器监控用户操作时，每次接收到阅读器解析后的序列码时，都需要判断其中是否有新增标签，如果有新增标签，则触发标签新增处理逻辑，由用户为新增标签输入自定义的标签信息。

用户在存取食材时，可以将食材种类、存放位置、保质期等相关信息，通过显示屏50向用户进行展示，和/或，通过扬声器70向用户进行语音播报，实现人机交互。用户接收到这些信息后，可以对有误信息和错识别信息进行修改，修改的形式可以是在显示屏50上触控输入，或者通过语音设备60进行语音输入，然后利用修改后的信息生成操作记录录入存取记录数据库，以及利用修改后的信息生成存放记录录入冰箱当前食材库，以保证存储在各个数据库的信息是准确有效的。如果用户检查信息没有问题，则用户可以直接输入确认指令，即可利用确认的信息分别生成操作指令和存放指令，然后录入存取记录数据库及冰箱当前食材库中。

在上述实施例中，用户从冰箱中取出食材时，需要将食材上附着的标签放回标签盒内，才会触发对取食材操作的行为检测，使用户获知本次取出的食材的食材信息。然而在冰箱实际应用过程中，用户取出食材后可能没有及时或者忘记将标签放回标签盒内，这样用户就无法查询到所取出的食材的食材信息，影响用户的使用体验。

基于此，在一些实施例中，在冰箱门表面涂层内部设置有第一RFID天线305，第一RFID天线305的位置可根据冰箱实际结构进行设置，比如图1中是将第一RFID天线305设置在显示屏50的下方，第一RFID天线305的感知区域较大，可以覆盖冰箱前侧及周边一定范围内的空间，由于标签盒301上设置有信号屏蔽层306，因此第一RFID天线305与第二RFID天线304之间不存在信号干扰，使得第一RFID天线305只探测其感知区域内位于标签盒外部的盒外标签，而无法探测标签盒301内部的标签，同时，第二RFID天线304只探测标签盒301内的标签，而无法探测到标签盒301外部的标签，从而保证两个RFID天线都够独立并行工作。

用户在从冰箱中取出食材后，第一RFID天线305扫描其感知区域内位于标签盒外的标签，然后由阅读器303读取盒外标签序列码，并将盒外标签序列码发送给控制器40，控制器40查询盒外标签序列码是否存储在标签数据库中，如果是则说明该盒外标签已经登记在标签数据库中，反之，如果盒外标签序列码未存储在标签数据库中，即说明该盒外标签为新增标签，需要触发标签新增处理逻辑，由用户输入该新增标签对应的食材种类等信息，完成新增标签的登记。

用户取出食材后未将标签放回至标签盒内，则该盒外标签可由第一RFID天线305探测到，则当控制器40获取到该标签的盒外标签序列码时，可以从冰箱当前食材库中，查询该盒外标签序列码对应的食材信息和存放位置等信息，并通过显示屏50进行显示，和/或，通过扬声器70对这些信息进行语音播报，并由用户对信息进行修改或确认，然后即可根据这些信息生成查询记录，并将查询记录存储在查询记录表中。尤其是用户进行批量查询时，可以通过查询记录表清楚看到每个标签对应的食材信息。用户取出食材后将标签放回标签盒，则按照前述方式进行控制处理，这里不再赘述。

考虑到一定时间内，如果盒外标签没有被放回标签盒或是未被带出第一RFID天线305的感知区域以外，则该盒外标签会被第一RFID天线305多次扫描，但是在查询记录表中其实仅需生成一条该盒外标签的查询记录即可。对此响应于接收到阅读器发送的盒外标签序列码，查询盒外标签序列码是否存储在查询记录表中；如果盒外标签序列码未存储在查询记录表中，说明盒外标签之前尚未生成过查询记录，即盒外标签是第一次被第一RFID天线305扫描到，则生成查询记录并存储入查询记录表中；如果盒外标签序列码存储在查询记录表中，说明之前已经生成过该盒外标签对应的查询记录，则保留原来的查询记录，无需再生成新的查询记录，即无需进行处理。

在一种实现方式中，控制器40可以被配置为根据所述操作记录生成提示信息，控制扬声器70播报所述提示信息。这种方式下，提示信息体现为语音信息，语音信息的格式可以预置为“某时从某位置取出了某食材，某食材保质期为…(之后是具体的食材信息)”，或者“某时于向某位置存入某食材某食材保质期为…(之后是具体的食材信息)”。比如扬声器70播报“您于2020年03月01日向冷冻室存入猪肉”，则家庭成员可以通过该语音提示信息，听到其中某家庭成员对冰箱的操作行为。

在另一种可能的实现方式中，控制器40可以被配置为根据所述操作记录生成提示信息，控制显示屏50显示所述提示信息。这种方式下，提示体现为可视化的文字信息，这样就可以在显示屏50上看到用户的操作行为提示。控制器40还可以根据用户输入，控制显示屏50显示存取记录数据库、标签数据库、冰箱当前食材库或食材百科数据库等，用户输入是用户通过触控显示屏50给出的显示指令，显示指令用于指示显示屏50显示的数据库类型、推荐菜谱等内容。此外，显示屏50还用于显示查询记录表。显示屏50显示的内容可以图形、图文、图表、列表等形式呈现给用户。

在其他可能的实现方式中，控制器40可以被配置为根据所述操作记录生成提示信息，通过通信器80，向用户的终端设备100推送所述提示信息。通信器80可以采用WIFI模块、蓝牙模块等无线通信模块，实现冰箱端与用户终端之间的通信交互，终端设备100可以是智能手机、智能手环、平板电脑等移动终端，或者笔记本电脑、台式电脑等设备，本实施例对此不作限定。提示信息推送到终端设备100后，可以体现为文字信息，即通过终端设备100的屏幕显示提示信息；或者，体现为语音信息，即通过终端设备100的扬声器来播放提示信息，提示信息在终端设备100中的体现形式不作限定。用户通过终端设备100接收到提示信息后，可以远程监控用户的操作行为，从而获知家庭成员对冰箱的存取操作。当然，控制器40还可通过通信器80向终端设备100推送其他内容，比如冰箱现有食材信息、即将达保质期的食材信息、推荐食谱等内容，实现冰箱与终端设备的交互。终端设备100和冰箱可以安装与冰箱智能管理服务有关的应用程序(APP)，综合以上食材种类、操作类型、食材存取的位置信息等多维感知层信息，可通过不同维度的信息融合，结合知识图谱、大数据等技术，从而更好地为用户提供美食服务，比如可以支持用户查询食材库、食谱推荐、购买提醒、保质期管理、食材过期提醒等应用层功能，从而真正实现了冰箱的智能化管理和应用，提升用户体验。

需要说明的是，控制器40不限于配置为上述几种提示和交互方式，当一条提示信息生成后，可以触发至少一种提示方式。此外，冰箱的结构不限于本实施例所述，在实际中冰箱还应包括制冷系统、供电电源、温度控制系统等必要的电器结构，这部分电器结构可以参照现有冰箱结构进行配置。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，并不构成对本发明保护范围的限定。本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参照即可。

Claims (10)

1.一种冰箱，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳内设有储藏室，所述储藏室前侧设有存取开口；

至少一个冰箱门，与所述机壳连接，用于打开或关闭所述存取开口；

RFID模组，所述RFID模组包括阅读器和标签盒；所述标签盒用于放置标签；

控制器，与所述阅读器电连接，所述控制器被配置为：

根据所述阅读器读取的所述标签盒内各个标签的序列码，监控用户操作；

响应于所述用户操作，获取操作信息和与目标序列码对应的食材信息；所述操作信息包括操作类型和位置信息；其中，所述操作类型包括存操作和取操作；

根据所述操作信息和所述食材信息，生成与所述目标序列码对应的操作记录，并将所述操作记录录入存取记录数据库；

变更标签数据库中所述目标序列码对应的标签的存储状态。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述控制器还被配置为按照如下方式获取存取位置信息：

监控所述冰箱门的门电平信号；

根据所述门电平信号确定目标门的数量；

如果目标门的数量为一个，则将所述目标门对应的储藏室类别作为位置信息；

如果目标门的数量大于一个，则根据所述食材种类或优先级规则，将选取的其中一个目标门对应的储藏室类别作为位置信息。

3.根据权利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述控制器还被配置为按照如下方式获取操作类型：

根据所述阅读器当前读取到的标签盒内各个标签的序列码，确定当前盒内标签数；

根据所述标签数据库中各序列码对应的标签存储状态值，确定前一时刻盒内标签数；

如果所述当前盒内标签数大于所述前一时刻盒内标签数，并且检测到关门电平信号，确定操作类型为取操作；

如果所述当前盒内标签数小于所述前一时刻盒内标签数，并且检测到开门电平信号，确定操作类型为存操作。

4.根据权利要求3所述的冰箱，其特征在于，所述控制器被配置为按照如下方式获取目标序列码：

如果所述当前盒内标签数大于所述前一时刻盒内标签数，则将盒内增加的标签的序列码设置为目标序列码；

如果所述当前盒内标签数小于所述前一时刻盒内标签数，则将盒内缺失的标签的序列码设置为目标序列码。

5.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述控制器还被配置为：

响应于所述操作类型为存操作，获取与所述目标序列码对应的食材种类；

从食材百科数据库中查找与所述食材种类对应的食材信息；

根据所述食材信息、存入时间和存放食材的位置信息，生成与所述目标序列码对应的存放记录，并将所述存放记录录入冰箱当前食材库。

6.根据权利要求1-5任一项所述的冰箱，其特征在于，所述控制器还被配置为：

响应于接收到所述阅读器发送的所述标签盒中标签的序列码，查询所述序列码是否存储在所述标签数据库中；

如果所述序列码未存储在所述标签数据库中，触发标签新增处理逻辑；所述标签新增处理逻辑被配置为接收用户定义的与所述序列码对应的标签信息，将所述序列码和所述标签信息存储在所述标签数据库中，并标记所述序列码对应的标签的存储状态为在盒内。

7.根据权利要求5所述的冰箱，其特征在于，所述RFID模组还包括与所述阅读器无线通讯连接的第一RFID天线，所述第一RFID天线设置于所述冰箱门的表面涂层内部，所述阅读器用于读取第一RFID天线感知区域内位于标签盒外部的盒外标签序列码。

8.根据权利要求7所述的冰箱，其特征在于，所述控制器还被配置为：

响应于接收到阅读器发送的盒外标签序列码，从所述冰箱当前食材库中查询与所述盒外标签序列码对应的食材信息和位置信息；

根据所述盒外标签序列码对应的食材信息和位置信息，生成查询记录，并将所述查询记录存储在查询记录表中。

9.根据权利要求1-5任一项所述的冰箱，其特征在于，所述标签盒上设置有与所述阅读器无线通讯连接的第二RFID天线，所述阅读器通过第二RFID天线读取位于标签盒内部的标签的序列码；所述标签盒的外表面设置有信号屏蔽层，所述标签粘贴于标签夹上。

10.一种冰箱控制方法，其特征在于，包括：

根据阅读器读取的标签盒内各个标签的序列码，监控用户操作；

响应于所述用户操作，获取操作信息和与目标序列码对应的食材信息；所述操作信息包括操作类型和位置信息；其中，所述操作类型包括存操作和取操作；

根据所述操作信息和所述食材信息，生成与所述目标序列码对应的操作记录，并将所述操作记录录入存取记录数据库；

变更标签数据库中所述目标序列码对应的标签的存储状态。

Images