CN114857823A - 一种用于厨房内智能家电的交互系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及控制或调节系统技术领域，且公开了一种用于厨房内智能家电的交互系统，包括扫描模块、检测模块、数据处理模块、数据库模块、总控制模块、显示模块以及交互模块；所述扫描模块用于冰箱，通过扫描传感器对食物外包装上的标签进行扫描识别，并将扫描出来的信息传输至数据处理模块；所述总控制模块对冰箱内的食物进行状态监测、调整温度，若食物即将超出食物保鲜阈值，将信息传输至显示模块；本发明通过交互模块和总控制模块进行温度控制从而根据用户使用食物的时间需求改变冰箱内单元层自身温度，并利用总控制模块中的食物状态监测单元对食物实时监测，提高了用户使用智能家电的便利性。

Description

一种用于厨房内智能家电的交互系统
技术领域
本发明涉及控制或调节系统技术领域，具体为一种用于厨房内智能家电的交互系统。
背景技术
随着物联网技术和传感器技术的快速发展，在家电生产过程中嵌入了MCU处理器，成为智能家电的大脑，智能家电通过物联网技术以及网络通讯技术实现智能化控制，从而对冰箱或其他家电的每个环节进行管理，智能家电的功能越多越具有自我识别、反馈调节以及远程维护的功能，给我们带来了诸多的便利。
在现有技术中，智能家电的功能越来越多，但很多都没有远程交互功能，例如当用户需要将冰箱冷冻室中的肉类拿出来化冻后才能做菜，虽然智能冰箱自身对食物的温度进行控制，但是用户需要用肉类时不能远程预定肉类使用时间，降低了用户对智能家电的使用便利性。
发明内容
解决的技术问题
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种用于厨房内智能家电的交互系统，通过交互模块和总控制模块进行温度控制从而根据用户使用食物的时间需求改变冰箱内单元层自身温度，并利用总控制模块中的食物状态监测单元对食物实时监测，提高了用户使用智能家电的便利性，通过扫描模块以及检测模块，为总控制模块中的调节单元提供基础，便于智能家电对食物的温度和时间的掌控，以解决上述背景技术中提出的问题。
技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：包括扫描模块、检测模块、数据处理模块、数据库模块、总控制模块、显示模块、以及交互模块；所述扫描模块用于冰箱，通过扫描传感器对食物外包装上的标签进行扫描识别，并将扫描出来的信息传输至数据处理模块；所述检测模块用于冰箱，通过食物检测传感器对食物类型进行检测并将信息传输至数据处理模块；所述数据处理模块对扫描模块和检测模块上的数据进行读取、分析、对比、计算以及储存，然后将数据储存至数据库模块以及总控制模块；所述总控制模块对冰箱内的食物进行状态监测、调整温度，若食物即将超出食物保鲜阈值，将信息传输至显示模块。
为了进一步优化上述技术方案，所述总控制模块包括食物检测单元、调节单元以及预警单元，食物检测单元通过温度传感器对冰箱内温度进行采集，并对食物状态实时监测，调节单元对冰箱单元格内的食物区域调节温度，随着温度的改变，冰箱内的食物周期同时发生改变，当食物周期超出食物新鲜程度阈值时，预警单元通过电路传输或无线网络传输至显示模块，提示用户及时处理食物。
为了进一步优化上述技术方案，所述数据库模块用于冰箱通过食物保鲜周期单元以及食物储存温度单元对食物的温度信息和保存时间信息进行分类储存，所述显示模块用于冰箱或用户手机、PC或其他显示端上的温度显示、食物状态显示以及保鲜阈值的显示，所述交互模块用于用户利用远程程序交互、语音交互或触摸交互的方式改变冰箱中食物的温度。
为了进一步优化上述技术方案，所述扫描模块根据食物包装袋种类进行扫描，由发射装置发出的激光光线对着包装袋上的标签，激光光线在标签发生反射并由接收装置接收，激光信号通过光电转换装置转换为电信号通过译码电路转换为数字信号后传输至数据处理模块。
为了进一步优化上述技术方案，所述检测模块采用近红外光谱技术照着对象透过内置光源及光谱装置，检测对象折射出来的光经光电转换装置转换为电信号通过译码电路转换为数字信号后传输至数据处理模块，检测食物温度、新鲜程度并记录检测时间，为不同食物种类保存最佳的温度提供依据。
为了进一步优化上述技术方案，所述数据处理模块包括数据采集单元、数据分析单元以及数据计算单元，读取扫描模块和检测模块上的数据并记录在文件中，调用importpandas as pd和import numpy as np两个库进行食物类型分析、数量分析以及热量分析并将分析数据通过数据计算模块计算食物需要保存的温度，以及计算食物保存周期，并将数据储存至数据库模块。
为了进一步优化上述技术方案，所述数据库模块包含食物保鲜周期单元以及食物储存温度单元，数据库模块根据网络爬虫技术获取食物保鲜周期数据以及食物保鲜储存的最佳温度，为总控制模块保鲜冰箱内的食物提供控制依据。
为了进一步优化上述技术方案，所述显示模块包括冰箱食物信息显示单元以及远程显示单元，其中冰箱信息显示单元包括液晶显示器，是利用液晶的物理特性将液晶置于两片导电玻璃基板之间，靠两个透明电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应，在电源接通断开控制下影响其液晶单元的透光率或反射率，以达到控制光源透射或遮蔽效果，远程显示单元是指手机、PC或其他可显示端展现冰箱内食物的温度、食物状态以及保鲜阈值信息，本实施例为现有技术。
为了进一步优化上述技术方案，交互模块为用户语音交互单元、触摸交互单元或远程程序交互单元完成用户发出的指令，语音交互单元通过用户对冰箱输出的语音指令进行语音识别，将语音信息通过转换器转换为数据信息，并对数据进行分析处理，从语音数据库中调出对话管理文本，根据对话管理文本执行用户指令，当意图不明确时通过对话管理文本将数据信息转换为语音由播放器播放指令进行情况直至交互模块完成执行；触摸交互单元包括电容式触摸传感器，利用电容性耦合来检测导电介质，当用户手指在显示模块的表面时改变局部静电场，由图像处理控制器连续监视静电场以找到手指确切触摸屏幕的位置，将指令传输至总控制模块，由总控制模块对冰箱温度的控制；远程程序交互单元是指用户利用手机、PC或其他安装控制程序通过网络通讯与冰箱连接并对冰箱远程控制。
有益效果
本发明提供了一种用于厨房内智能家电的交互系统，具备以下有益效果：该一种用于厨房内智能家电的交互系统，通过交互模块和总控制模块进行温度控制从而根据用户使用食物的时间需求改变冰箱内单元层自身温度，并利用总控制模块中的食物状态监测单元对食物实时监测，提高了用户使用智能家电的便利性，通过扫描模块以及检测模块，为总控制模块中的调节单元提供基础，便于智能家电对食物的温度和时间的掌控。
附图说明
图1为本发明的整体系统图。
图2为本发明的数据处理模块图。
图3为本发明的数据库模块图。
图4为本发明的总控制模块图。
图5为本发明的交互模块图。
图6为本发明的显示模块图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本申请实施例可以应用于计算机系统/服务器，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与计算机系统/服务器一起使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令（诸如程序模块）的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
本发明提供一种技术方案：一种用于厨房内智能家电的交互系统，包括扫描模块、检测模块、数据处理模块、数据库模块、总控制模块、显示模块、以及交互模块；所述扫描模块用于冰箱，通过扫描传感器对食物外包装上的标签进行扫描识别，并将扫描出来的信息传输至数据处理模块；所述检测模块用于冰箱，通过食物检测传感器对食物类型进行检测，并将信息传输至数据处理模块；所述数据处理模块对扫描模块和检测模块上的数据进行读取、分析、对比、计算以及储存，然后将数据储存至数据库模块以及总控制模块，所述数据库模块用于冰箱通过食物保鲜周期单元以及食物储存温度单元对食物的温度信息和保存时间信息进行分类储存，所述总控制模块是对冰箱内的食物进行状态监测、调整温度，若食物即将超出食物保鲜阈值将信息传输至显示模块，所述显示模块用于冰箱或用户手机、PC或其他显示端上的温度显示、食物状态显示以及保鲜阈值的显示，所述交互模块用于用户利用远程程序交互、语音交互或触摸交互的方式改变冰箱中食物的温度。
本实施例与现有技术的区别在于扫描模块，扫描模块根据食物包装袋种类进行扫描，由发射装置发出的激光光线对着包装袋上的标签，激光光线在标签发生反射并由接收装置接收，激光信号通过光电转换装置转换为电信号通过译码电路转换为数字信号后传输至数据处理模块。
本实施例与现有技术的区别在于检测模块，采用近红外光谱技术照着对象透过内置光源及光谱装置，检测对象折射出来的光经光电转换装置转换为电信号通过译码电路转换为数字信号后传输至数据处理模块，检测食物温度、新鲜程度并记录检测时间，为不同食物种类保存最佳的温度提供依据。
一种用于厨房内智能家电的交互系统的管理方法，具体如下：
101、首先冰箱内的扫描模块通过扫描传感器对食物外包装上的标签进行扫描识别，并将扫描出来的种类信息传输至数据处理模块，检测模块通过食物检测传感器对食物状态进行检测并将信息传输至数据处理模块；
本实施例中，需要具体说明是扫描模块根据食物包装袋种类进行扫描，由发射装置发出的激光光线对着包装袋上的标签，激光光线在标签发生反射并由接收装置接收，激光信号通过光电转换装置转换为电信号通过译码电路转换为数字信号后传输至数据处理模块，本实施例不做具体限定。
本实施例中，需要具体说明是检测模块采用近红外光谱技术照着对象透过内置光源及光谱装置，检测对象折射出来的光经光电转换装置转换为电信号通过译码电路转换为数字信号后传输至数据处理模块，检测食物温度、新鲜程度并记录检测时间，为不同食物种类保存最佳的温度提供依据，本实施例不做具体限定。
102、接着数据处理模块将扫描模块和检测模块上的数据进行读取、分析、对比、计算以及储存，然后将数据储存至数据库模块以及总控制模块；
本实施例中，需要具体说明是数据处理模块包括数据采集单元、数据分析单元以及数据计算单元，读取扫描模块和检测模块上的数据并记录在文件中，调用import pandasas pd和import numpy as np两个库进行食物类型分析、数量分析以及热量分析并将分析数据通过数据计算模块计算食物需要保存的温度，以及计算食物保存周期，然后将数据储存至数据库模块，实施例为现有技术，在此不做具体限定。
103、接着数据库模块通过食物保鲜周期单元以及食物储存温度单元对食物的温度信息和保存时间信息进行分类储存，总控制模块对冰箱内的食物进行状态监测、调整温度以及食物即将超出食物保鲜阈值将信息传输至显示模块；
本实施例中，需要具体说明是数据库模块包含食物保鲜周期单元以及食物储存温度单元，数据库模块是根据网络爬虫技术获取食物保鲜周期数据以及食物保鲜储存的最佳温度，为总控制模块保鲜冰箱内的食物提供控制依据，本实施例为现有技术，在此不做具体限定。
其中需要具体说明的是总控制模块包括食物检测单元、调节单元以及预警单元，食物检测单元是通过温度传感器对冰箱内温度进行采集，并对食物状态实时监测，调节单元对冰箱单元格内的食物区域调节温度，随着温度的改变，冰箱内的食物周期同时发生改变，当食物周期超出食物新鲜程度阈值时，预警单元通过电路传输或无线网络传输至显示模块，提示用户及时处理食物。
104、最后显示模块在冰箱或用户手机、PC或其他显示端上展现冰箱内食物的温度、食物状态以及保鲜阈值信息，用户根据交互模块通过远程程序交互、语音交互或触摸交互的方式改变冰箱中食物的温度。
本实施例中，需要具体说明是显示模块包括冰箱食物信息显示单元以及远程显示单元，其中冰箱信息显示单元包括液晶显示器，是利用液晶的物理特性将液晶置于两片导电玻璃基板之间，靠两个透明电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应，在电源接通断开控制下影响其液晶单元的透光率或反射率，以达到控制光源透射或遮蔽效果，远程显示单元是指手机、PC或其他可显示端展现冰箱内食物的温度、食物状态以及保鲜阈值信息，本实施例为现有技术，在此不做具体限定。
本实施例中，需要具体说明是交互模块为用户语音交互单元、触摸交互单元或远程程序交互单元完成用户发出的指令，语音交互单元通过用户对冰箱输出的语音指令进行语音识别，将语音信息通过转换器转换为数据信息，并对数据进行分析处理，从语音数据库中调出对话管理文本，根据对话管理文本执行用户指令，当意图不明确时通过对话管理文本将数据信息转换为语音由播放器播放指令进行情况直至交互模块完成执行；触摸交互单元包括电容式触摸传感器，利用电容性耦合来检测导电介质，当用户手指在显示模块的表面时改变局部静电场，由图像处理控制器连续监视静电场以找到手指确切触摸屏幕的位置，将指令传输至总控制模块，由总控制模块对冰箱温度的控制；远程程序交互单元是指用户利用手机、PC或其他安装控制程序通过网络通讯与冰箱连接并对冰箱远程控制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：包括扫描模块、检测模块、数据处理模块、数据库模块、总控制模块、显示模块、以及交互模块；所述扫描模块用于冰箱，通过扫描传感器对食物外包装上的标签进行扫描识别，并将扫描出来的信息传输至数据处理模块；所述检测模块用于冰箱，通过食物检测传感器对食物类型进行检测并将信息传输至数据处理模块；所述数据处理模块对扫描模块和检测模块上的数据进行读取、分析、对比、计算以及储存，然后将数据储存至数据库模块以及总控制模块；所述总控制模块对冰箱内的食物进行状态监测、调整温度，若食物即将超出食物保鲜阈值，将信息传输至显示模块。
2.根据权利要求1所述的一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：所述总控制模块包括食物检测单元、调节单元以及预警单元，食物检测单元通过温度传感器对冰箱内温度进行采集，并对食物状态实时监测，调节单元对冰箱单元格内的食物区域调节温度，随着温度的改变，冰箱内的食物周期同时发生改变，当食物周期超出食物新鲜程度阈值时，预警单元通过电路传输或无线网络传输至显示模块，提示用户及时处理食物。
3.根据权利要求1所述的一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：所述数据库模块用于冰箱通过食物保鲜周期单元以及食物储存温度单元对食物的温度信息和保存时间信息进行分类储存，所述显示模块用于冰箱或用户手机、PC或其他显示端上的温度显示、食物状态显示以及保鲜阈值的显示，所述交互模块用于用户利用远程程序交互、语音交互或触摸交互的方式改变冰箱中食物的温度。
4.根据权利要求1所述的一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：所述扫描模块根据食物包装袋种类进行扫描，由发射装置发出的激光光线对着包装袋上的标签，激光光线在标签发生反射并由接收装置接收，激光信号通过光电转换装置转换为电信号通过译码电路转换为数字信号后传输至数据处理模块。
5.根据权利要求1所述的一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：所述检测模块采用近红外光谱技术照着对象透过内置光源及光谱装置，检测对象折射出来的光经光电转换装置转换为电信号通过译码电路转换为数字信号后传输至数据处理模块，检测食物温度、新鲜程度并记录检测时间，为不同食物种类保存最佳的温度提供依据。
6.根据权利要求1所述的一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：所述数据处理模块包括数据采集单元、数据分析单元以及数据计算单元，读取扫描模块和检测模块上的数据并记录在文件中，调用import pandas as pd和import numpy as np两个库进行食物类型分析、数量分析以及热量分析并将分析数据通过数据计算模块计算食物需要保存的温度，以及计算食物保存周期，并将数据储存至数据库模块。
7.根据权利要求3所述的一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：所述数据库模块包含食物保鲜周期单元以及食物储存温度单元，数据库模块根据网络爬虫技术获取食物保鲜周期数据以及食物保鲜储存的最佳温度，为总控制模块保鲜冰箱内的食物提供控制依据。
8.根据权利要求3所述的一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：所述显示模块包括冰箱食物信息显示单元以及远程显示单元，其中冰箱信息显示单元包括液晶显示器，是利用液晶的物理特性将液晶置于两片导电玻璃基板之间，靠两个透明电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应，在电源接通断开控制下影响其液晶单元的透光率或反射率，以达到控制光源透射或遮蔽效果，远程显示单元是指手机、PC或其他可显示端展现冰箱内食物的温度、食物状态以及保鲜阈值信息，本实施例为现有技术。
9.根据权利要求3所述的一种用于厨房内智能家电的交互系统，其特征在于：交互模块为用户语音交互单元、触摸交互单元或远程程序交互单元完成用户发出的指令，语音交互单元通过用户对冰箱输出的语音指令进行语音识别，将语音信息通过转换器转换为数据信息，并对数据进行分析处理，从语音数据库中调出对话管理文本，根据对话管理文本执行用户指令，当意图不明确时通过对话管理文本将数据信息转换为语音由播放器播放指令进行情况直至交互模块完成执行；触摸交互单元包括电容式触摸传感器，利用电容性耦合来检测导电介质，当用户手指在显示模块的表面时改变局部静电场，由图像处理控制器连续监视静电场以找到手指确切触摸屏幕的位置，将指令传输至总控制模块，由总控制模块对冰箱温度的控制；远程程序交互单元是指用户利用手机、PC或其他安装控制程序通过网络通讯与冰箱连接并对冰箱远程控制。
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