CN114238685A

CN114238685A - 基于ble路由器的托盘自动化统计方法、装置及计算机设备

Info

Publication number: CN114238685A
Application number: CN202210170274.XA
Authority: CN
Inventors: 黄立武; 李华伦; 王伯恒; 丁俊
Original assignee: Witmotion Shenzhen Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zhihan Technology Co ltd
Priority date: 2022-02-24
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2042-02-24
Also published as: CN114238685B

Abstract

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种基于ble路由器的托盘自动化统计方法、装置及计算机设备，所述方法包括：获取接入系统的各托盘的位置信息初始值、加速度传感器初始值、信号强度初始值以及声音传感器初始值；侦测到任意托盘的加速度传感器数值变化达到设定条件，获取对应托盘的信号强度变化值，并开启对应托盘的声音侦测线程；更新对应托盘的位置信息；判断对应托盘是否被叠加放置；若是，则确定与对应托盘叠放的托盘；更新并展示各托盘的当前位置信息以及叠加状态。本发明提供的方法通过加速度传感器侦测托盘是否发生移动；根据信号强度变化确定托盘位置信息；根据音频确定托盘的叠放状态，实现了无规则运动托盘的跟踪统计及展示。

Description

基于ble路由器的托盘自动化统计方法、装置及计算机设备

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种基于ble路由器的托盘自动化统计方法、装置及计算机设备。

背景技术

蓝牙是一种短距的无线通讯技术，可实现固定设备、移动设备之间的数据交换。一般将蓝牙3.0之前的BR/EDR蓝牙称为传统蓝牙，而将蓝牙4.0规范下的LE蓝牙称为低功耗蓝牙。蓝牙4.0标准包括传统蓝牙模块部分和低功耗蓝牙模块部分，是一个双模标准。低功耗蓝牙也是建立在传统蓝牙基础之上发展起来的，并区别于传统模块，最大的特点就是成本和功耗降低，应用于实时性要求比较高的场合。Ble路由器是一种使用蓝牙低功耗技术的路由器。

在生产制造过程中，经常需要对盛装产品的托盘进行计数、跟踪等。现有技术一般利用人工对托盘进行计数，这种方式容易出错；而对于跟踪，现有技术仅限于特定运动路线的托盘跟踪，实用程度低。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种基于ble路由器的托盘自动化统计方法、装置及计算机设备。

本发明实施例是这样实现的，一种基于ble路由器的托盘自动化统计方法，所述基于ble路由器的托盘自动化统计方法包括：

获取接入系统的各托盘的位置信息初始值、加速度传感器初始值、信号强度初始值以及声音传感器初始值；

侦测到任意托盘的加速度传感器数值变化达到设定条件，获取对应托盘的信号强度变化值，并开启对应托盘的声音侦测线程；

根据对应托盘的加速度传感器变化值、信号强度变化值更新对应托盘的位置信息；

获取对应托盘声音传感器采集的音频数据并分析，根据分析结果判断对应托盘是否被叠加放置；

若是，则根据接入系统的各托盘的当前位置信息确定与对应托盘叠放的托盘；

更新并展示各托盘的当前位置信息以及叠加状态。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种基于ble路由器的托盘自动化统计装置，所述基于ble路由器的托盘自动化统计装置包括：

获取模块，用于获取接入系统的各托盘的位置信息初始值、加速度传感器初始值、信号强度初始值以及声音传感器初始值；

侦测模块，用于侦测到任意托盘的加速度传感器数值变化达到设定条件，获取对应托盘的信号强度变化值，并开启对应托盘的声音侦测线程；

位置更新模块，用于根据对应托盘的加速度传感器变化值、信号强度变化值更新对应托盘的位置信息；

叠放判断模块，用于获取对应托盘声音传感器采集的音频数据并分析，根据分析结果判断对应托盘是否被叠加放置；

叠放确定模块，用于若是，则根据接入系统的各托盘的当前位置信息确定与对应托盘叠放的托盘，更新并展示各托盘的当前位置信息以及叠加状态。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述基于ble路由器的托盘自动化统计方法的步骤。

本发明实施例提供的方法通过加速度传感器侦测托盘是否发生移动，在此之前，无需要开启信号以及声音侦测的线程，托盘处理低功率运行的状态；根据信号强度变化确定托盘位置信息，利用了ble路由器的在短距离覆盖能力，可以对覆盖区域内的托盘进行动态的跟踪统计；根据音频确定托盘的叠放状态，解决了通过单一信号强度难以确定托盘具体叠放状态的问题。本发明实施例提供的方法充分利用托盘所处的具体环境，通过物联网手段，实现了无规则运动托盘的跟踪统计及展示。

附图说明

图1为一个实施例中基于ble路由器的托盘自动化统计方法的流程图；

图2为一个实施例中基于ble路由器的托盘自动化统计装置的结构框图；

图3为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1所示，在一个实施例中，提出了一种基于ble路由器的托盘自动化统计方法，具体可以包括以下步骤：

更新并展示各托盘的当前位置信息以及叠加状态。

在本发明实施例中，可以通过将托盘置于特定位置后再与系统通信，此时系统获取到的托盘的位置信息即为已经的位置信息初始值，此后托盘的移动能被系统追踪，任意时刻的相对初始值均为已知。默认条件下，托盘处于静止状态，加速度传感器的初始值为0。信号强度初始值即对于位置初始值时托盘的信号强度。声音传感器初始值是初始时刻或者初始位置时，声音传感器采集到的音频，具有一定的响度。在后续音频采集中，可以将其作为背景音频。

在本发实施例中，通过加速度传感器侦测托盘是否发生了移动；当发生移动时，启动声音侦测线程以便于之后判断是否发生叠放动作。

进一步地，加速度传感器数据不再变化或者归零后，获取信号强度值，通过信号强度值确定此时托盘的位置，结合音频数据以及其它托盘的相对位置确定托盘叠放状态。

需要说明的是，本发明所述的统计，不仅仅是指记数，还包括托盘的跟踪定位。

在一个实施例中，所述侦测到任意托盘的加速度传感器数值变化达到设定条件，包括：

侦测到任意托盘的加速度传感器数值变化，确定变化前后经历的时长以及变化的数值；

根据变化前后经历的时长以及变化的数值确定加速度变化率；

若加速度变化率满足设定阈值，则判断托盘正常移动，否则忽略托盘移动。

在本发明实施例中，加速度变化率等于加速度的变化值与时间之比。当变化率较大时，可以确定托盘发生了较明显的运动，而变化率较小时，可能存在误触等，系统对此忽略，可以减少数据的处理量。

在一个实施例中，所述根据对应托盘的加速度传感器变化值、信号强度变化值更新对应托盘的位置信息，包括：

根据对应托盘的加速度传感器变化值确定托盘移动方向；

根据对应托盘的信号强度变化以及托盘移动方向确定托盘的移动距离；

根据托盘的移动方向、移动距离以及位置信息初始值确定对应托盘的当前位置信息并更新。

在本发明实施例中，由加速度传感器的值可以确定托盘的移动方向；根据托盘移动前后的信号强度变化以及移动方向可以确定移动距离；根据移动方向、移动距离以及位置信息初始值可以确定对应托盘的当前位置信息并更新到系统。

在一个实施例中，所述根据对应托盘的加速度传感器变化值确定托盘移动方向，包括：

获取对应托盘加速度传感器X、Y、Z方向的数值变化量；

根据对应托盘加速度传感器X、Y、Z方向的数值变化量确定一个方向向量；

由所述方向向量的确定对应托盘的移动方向。

在本发明实施例中，加速度传感器设置有X、Y、Z三个坐标方向，通过三个坐标方向可以得到一个向量用于指示托盘的移动方向。

在一个实施例中，所述根据对应托盘的信号强度变化以及托盘移动方向确定托盘的移动距离，包括：

根据对应托盘的信号强度初始值确定第一强度半径；

根据对应托盘的当前信号强度确定第二强度半径；

根据第一强度半径、第二强度半径以及托盘移动方向由下式确定托盘的移动距离：

其中，

为托盘的移动距离；

为托盘移动距离在水平方向的投影；

为托盘移动距离在竖直方向的投影；

为第一强度半径；

为第二强度半径；

为托盘移动方向与水平方向的夹角；

为托盘移动方向与竖直方向的夹角。

在本发明实施例中，通过上述计算公式，可以计算出托盘的移动距离，此过程结合了信号强度变化在空间的分布以及加速度传感器的方向值。利用了ble路由器的覆盖能力，可以同时对区域内的多个托盘进行跟踪统计。可以理解，ble路由器在空间内向四周发射信号，理论上的信号强度为球形分布，结合实际场所基本为平面区域，本发明将之简化为环形分布，忽略高方度方向上的变化，以地面信号强度为参考。另外，由于路由器通常设置于离地面具有一定高度的位置，故强度分布并非等差地均匀分布，具体的距离可以结合信号往返传输的时差计算。

在一个实施例中，所述获取对应托盘声音传感器采集的音频数据并分析，根据分析结果判断对应托盘是否被叠加放置，包括：

获取对应托盘声音传感器采集的音频数据；

将采集到的音频数据减去环境噪声后计算其移动均值；

若移动均值中包括持续时长达到第一设定值的第一移动均值以及持续时长达到第二设定值的第二移动均值、且第一移动均值大于第二移动均值，则判定对应托盘被叠加放置。

在本发明实施例中，将采集到的音频数据减去环境噪声，具体可以是将音频数据进行频域转换后，减去环境噪声的频率；此外，还可以是计算移动均值后，减去噪声的移动均值。这里的噪声是指托盘移动之前采集到的初始环境噪声，通过由生产环境中的设备、人员等产生，可以较为明显地与托盘移动或者叠放的声音区别开来。

在本实施例中，出现第一移动均值以及第二移动均值，表明托盘移动过程中出了两个阶段的不同声音，前后为移动过程，后者为叠放过程，可以通过声音将两个过程识别出来。

在一个实施例中，音频数据的移动均值通过以下方法计算：

确定一个移动窗口以及一个窗口间距，其中，窗口间距的宽度小于移动窗口宽度的10%；

分别计算每个移动窗口内振幅曲线的均值并作均值水平线；

以直线段连接任意相邻两个移动窗口内的均值水平线；

若所得直线段的斜率小于设定阈值，则合并两个相邻的移动窗口及两者之间的窗口间距得到新窗口，计算相邻两个移动窗口振幅曲线均值的均值作为新窗口的均值；

重复上一步骤直至所有窗口间距处的直线段的斜率均满足设定值阈值。

在本发明实施例中，通过均值处理可以平滑曲线，使得计算量减小，且得到清晰明确的判断结果，减小噪声的干扰。

在一个实施例中，所述根据接入系统的各托盘的当前位置信息确定与对应托盘叠放的托盘，包括：

获取接入系统的各托盘的位置信息；

筛选出位置信息与对应托盘距离小于设定值的托盘；

获取筛选出的托盘的信号强度并由小到大排列；

若任意相邻两个信号强度的差值小于设定值，则判断筛选出的托盘均与对应托盘叠放。

在本发明实施例中，还可以通过托盘位置以及信号强度的关系判断托盘是否叠放，当若干个托盘的距离小于设定值时，可以判断托盘之间距离接近，但是由于信号强度对距离的分辨不高，但是信号强度对于遮挡检测结果较为准确，本发明提供的方法结合了位置信息以及信号强度从而判断托盘是否叠放，提高了准确率。实际应用中准确率超过87%，达到使用标准。

如图2所示，在一个实施例中，本发明还提供了一种基于ble路由器的托盘自动化统计装置，具体可以包括：

在本发明实施例中，上述基于ble路由器的托盘自动化统计装置具体可以内置于ble路由器中，作为路由器的一个组成部分，也可以与路由器分体设置，为作一个与路由器配合工作的自动统计装置。关于上述各个模块的作用，请参考本发明关于方法部分的解释说明，在此不再赘述。

图3示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。如图3所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的基于ble路由器的托盘自动化统计方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的基于ble路由器的托盘自动化统计方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本发明实施例提供的基于ble路由器的托盘自动化统计装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图3所示的计算机设备上运行。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

更新并展示各托盘的当前位置信息以及叠加状态。

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

更新并展示各托盘的当前位置信息以及叠加状态。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。