CN115759493A - 一种无人化智能感知服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人化智能感知服务系统，涉及物联网领域，安装于服务场所内的用户手机上的具备定位功能的应用程序；内设定位装置并可在服务场所内移动的智能交互机器人；与应用程序和智能交互机器人通讯连接的服务器；多个设置于服务场所并用于监控服务场所多点人流量的红外传感器，红外传感器与服务器无线通讯连接；当用户在应用程序上请求帮助时，服务器根据多点人流量情况选择智能交互机器人前往用户的最佳路径，并引导智能交互机器人按照最佳路径前往用户提供服务。本发明给用户提供了一对一的人性化帮助，大大提高了服务场所的服务效率，减少了人工成本。

Description

一种无人化智能感知服务系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，更具体地说，涉及一种无人化智能感知服务系统。

背景技术

在一些场所，比如车站为例，由于服务人员数量有限且客运量巨大，用户往往存在找不到服务人员进行服务的问题。除此之外，在这些室内场景下，人群聚集地会产生网络卡顿，无法支持乘客实景导航以及系统实时服务的需要。车站人员定位技术不足，无法实现有效导航，常常出现走错路，路走不通的情况，以楼层问题最为突出：由于建筑物墙体对GPS信号具有屏蔽作用，基于GPS的定位服务难以在室内发挥作用。面对日益增长的用户需求，部分商场、电影院和机场已向用户提供室内定位相关服务，但存在以下问题：定位精度低、建设维护成本高；软件与用户的交互性不够，无法充分识别用户需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无人化智能感知服务系统，以解决背景技术中提到的问题。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种无人化智能感知服务系统，包括：

安装于服务场所内的用户手机上的具备定位功能的应用程序；

内设定位装置并可在服务场所内移动的智能交互机器人；

与应用程序和智能交互机器人通讯连接的服务器；

多个设置于服务场所并用于监控服务场所多点人流量的红外传感器，红外传感器与服务器无线通讯连接；

当用户在应用程序上请求帮助时，服务器根据多点人流量情况选择智能交互机器人前往用户的最佳路径，并引导智能交互机器人按照最佳路径前往用户提供服务。

优选的，最佳路径根据用户服务的紧急程度进行选取：若用户在应用程序上反馈为紧急服务，则最佳路径为最短时长路径；若用户在应用程序上反馈为非紧急服务，则最佳路径为最通畅路径。

优选的，智能交互机器人设置有多个；当用户在应用程序上请求帮助时，服务器先筛选出距离用户特定范围内的所有空闲的智能交互机器人，并计算出每个所筛选出的智能交互机器人前往用户的最佳路径，并从所有最佳路径中选取最优路径，并派最优路径所对应的智能交互机器人以最优路径的方式前往用户所处位置。

优选的，系统还包括存储有用户特征的数据库；服务器连接于数据库；当智能交互机器人为用户提供服务时，服务器引导智能交互机器人根据用户特征提供对应特征的服务。用户特征包括以下一种或多种：用户所使用的语言、用户的年龄与性别、用户的订票信息、用户的同行人信息、用户的职业。若请求服务的用户不在数据库中，则将用户的用户特征添加入数据库。用户特征来源于以下一种或多种：从其他数据库获得的信息、用户通过手机所提供的信息、智能交互机器人服务完成后所反馈的信息。

优选的，智能交互机器人提供的服务包括以下任意一种或多种：智能疑问解答、远程人工解答、带领用户前往所询问的目的地、提供所需用品。

优选的，系统还包括用于与客户沟通的在线客服载体和自助服务设备。在线客服载体包括应用程序、微信公众号、官网和邮件；自助服务设备包括自助终端、智能客服中心、移动客服终端和智能机器人。

本发明相对于现有技术的优点在于，通过应用程序、服务器、智能交互机器人构成的系统，可以给用户提供一对一的人性化帮助，大大提高了服务场所的服务效率，减少了人工成本。本发明还通过数据库技术，更好地掌握用户的信息，进而得以更好的分析用户需求，也能在用户求助时，提供更准确的帮助。本发明使用传感器和机器人相结合的方法，使得机器人能够对环境变化更加敏感，并针对人流量策划路径，提高服务效率。本发明系统面向用户，通过交互良好的音视频技术，信号良好的定位技术等，满足用户的各种个性化服务。

附图说明

图1是本发明应用于车站的实施例的示意图；

图2是本发明扫描模块工作示意图；

图3是本发明计步模块工作示意图；

图4是本发明机器人接听电话服务示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。

本发明总体方案为：

一种无人化智能感知服务系统，包括：

安装于服务场所内的用户手机上的具备定位功能的应用程序；

内设定位装置并可在服务场所内移动的智能交互机器人；

与应用程序和智能交互机器人通讯连接的服务器；

当用户在应用程序上请求服务时，服务器引导智能交互机器人前往用户所处位置提供服务。

系统还包括存储有用户特征的数据库，服务器连接于数据库；服务器引导智能交互机器人根据用户特征提供对应特征的服务。

通用的用户特征可以有：用户所使用的语言，从而智能交互机器人可以根据用户的语言来选取相同的语音提供服务；用户的性别和年龄，从而智能交互机器人可以针对不同的性别和年龄，选择不同音色的服务声音，比如如果是个小朋友，可以使用童音提供服务。

针对不同的服务场所，对应的用户特征可以有所不同，比如如果是车站，那么最重要的用户特征是目的地、检票口位置、站台信息等；当智能交互机器人到达服务点时，可以直接在屏幕显示乘客所需要的位置信息，从而乘客也可以选择对应的位置，请求机器人带领乘客前往目的地。

若请求服务的用户不在数据库中，则将用户的信息添加入数据库；信息来源于以下一种或两种：用户通过手机所提供的信息、智能交互机器人服务完成后所反馈的信息。

系统还包括多个设置于服务场所并用于监控服务场所多点人流量的红外传感器，红外传感器与服务器无线通讯连接；当用户在应用程序上请求帮助时，服务器根据多点人流量情况选择智能交互机器人前往用户的最佳路径。

最佳路径根据用户服务的紧急程度进行选取；若用户在应用程序上反馈为紧急服务，则最佳路径为最短时长路径，此时以智能交互机器人前往目的地所需要的时间为指标，时间越短，对应的路径越好；若用户在应用程序上反馈为非紧急服务，则最佳路径为最通畅路径，此时，以智能交互机器人前往目的地的通畅程度为指标，越通畅的路径越好，以此来尽量降低智能交互机器人的行走对于人群的干扰。当然还可以设置通用路径，综合考虑两种情况；还可以自定义设置其他情况。

智能交互机器人设置有多个，当用户在应用程序上请求帮助时，服务器寻找距离所需要帮助用户最近且处于空闲状态的智能交互机器人提供服务。

智能交互机器人设置有多个，当用户在应用程序上请求帮助时，服务器先筛选出距离用户特定范围内的所有空闲的智能交互机器人，并计算每个所筛选出的智能交互机器人前往用户的最佳路径，并从所有最佳路径中选取最优路径，并派最优路径所对应的智能交互机器人前往用户所处位置。从最佳路径中选取最优路径的方式与选取最佳路径的方式是相同的：如果最佳路径是最短时长路径，则以所有最佳路径的时长为参数进行比较，所需要时长最短的路径是最优路径；其他类似。

智能交互机器人还与人工客服远程通讯，如此一来，如果智能交互机器人无法满足用户的需要，则用户可以通过人工客服寻求帮助。

智能交互机器人提供的服务包括以下任意一种或多种的组合：智能疑问解答、远程人工解答、带领用户前往所询问的目的地、提供所需用品。

服务场所可为车站，用户为乘客；用户特征包括用户的订票信息。

除此之外，智能交互机器人还可具备辅助疏通人流的功能。

以车站情况为实施例介绍本发明，但同样的技术，可以拓展至机场、餐厅等多种场所。

本发明的目的在于能够更好地分析用户需求并实现用户需求，提高轨道交通运营效率，为城市交通发展提供有力助力。

本发明利用大数据技术，统计用户的乘车需求，通过对数据的收集与处理进行有机结合，可以更好的分析用户需求，提供更合理的乘车路线和服务模式，使得用户乘车体验感提高。

本发明通过绘制轨道交通各站点路线，依据手机信号实时定位乘客的位置信息。通过三维建模建立实景导航，为乘客的出行提供便利，为交通运输速率提升提供帮助。

本发明由线上APP、微信公众号、官网、邮件等在线客服载体，线下车站乘客服务自助终端、智能客服中心、移动客服终端、智能机器人等智能客服自助设备构成，乘客可以在站内站外不受空间时间限制，与客服中心进行无障碍精准沟通，按需求助。基于网络音视频和高速传输技术的完善，乘客可以实现与集中客服中心的客服代表之间“一对一”的交淡互动。通过多个传感器的应用，对检测目标的多方面信息进行监测，使得服务机器人更加智能，更好的服务于交通运输。

在无人化乘客服务智能感知系统运行中，传统意义上的闭路电视、车内监督控制操作局限性较大，在具体实施的时候只针对站厅、站台以及出入口位置上的乘客监控。虽然站内设置了视频监控系统，但是获取的信息无法被及时传输到地面上，基本上是采取交互的信息传递方式。在使用无人化乘客服务系统之后，需要打造出一个全方位、没有盲点的实时性监督控制体系，在这个体系的作用下能够全方位监测站台、列车、乘客的信息，同时打造出综合监督控制系统，在出现突发问题的时候可以及时启动紧急应对装置，并将报警信息通过联动的方式传递到视频监控系统上。

如图1所示，本发明建立用户信息数据库，基于乘客出行中的8大核心场景(进站、咨询、购票、安检、检票、候车、乘车、出站)，以“站”“车”“人”3要素为核心，梳理乘客在车站、列车环境下的服务需求，以提供更精准的服务。包括空间数据与关系数据。空间数据存储公共设施空间信息，关系数据存储用户与车站公共设施属性，用以分析最大可能需求。

(1)系统数据库收集乘客咨询、业务、投诉等服务信息，从中挖掘乘客热点需求及投诉的各方面重点问题，并反馈至相关生产业务部门进行处理，从而逐步提升地铁服务质量及水平。

(2)系统可以根据数据库统计每个客服代表的话务量、通话时长，以此分析其服务质量等。对各时期(实时、天、月、年)话务特征的统计，对各时期、各专项业务特征统计。同时，可以对业务处理数据、乘客资料等重要数据进行数据存储及定期备份。

本发明利用基于信号指纹库的定位技术，将采集到的信号与建立的指纹库进行快速精准匹配，现如今用于定位技术的主要匹配算法有K近邻算法(K-Nearest Neighbor，KNNo)、神经网络算法(Artificial Neural Networks，ANNs)、支持向量机(Support VectorMachine，SVM)、贝叶斯法等，实现室内人员定位。

定位功能主要向乘客提供自身与目标站口位置信息，由4个模块组成：

1)扫描模块：该模块通过获取手机BLE硬件模块扫描iBeacon广播，从广播包中提取UUID、Major、Minor等信息，获取各广播RSSI值，并对原始数据进行预处理。

本模块使用Java中动态数组类ArrayList进行监控，使用本地蓝牙适配器中StartLeScan方法进行扫描。见图2。

2)计步模块：该模块通过手机内置计步传感器实时记录乘客移动步数，并与推送模块相结合，进行简单的运算。

当乘客步数稳定移动时，开启实时定位功能，当乘客步数停止更新时，关闭实时定位。见图3。

3)运算模块：该模块为定位功能核心模块，负责完成定位功能涉及的核心计算。Step1采集测距得到的四个距离信息、九轴运动信息，共13个特征的输入数据；Step2数据预处理，对采集到的数据进行最大最小归一化处理。这里归一化的目的是为了统一距离信息数据和运动信息数据的量纲，方便后续神经网络对其处理。Step3将数据预处理后归一化的数据输入到Ada-Transformer网络模型中，通过该神经网络来自适应的学习输入数据的特征，最终得到预测的精确位置信息。

4)站口定位模块：该模块通过空间查询站口位置并将目标地信息显示在手机屏幕上，结合路径规划结果完成站口定位服务。

本发明对站内机器人的行走路线进行规划，根据具体情况可以具体规划最优路径，比如若人流量小则规划最短路径，人流量多就规划最通畅路径。具体来说，设置的控制中心，依据各传感器(比如检测人流量的传感器)传回的数据，判断所需路线，利用全局与局部路径规划结合的办法，规划合理路线。对机器人服务设计合理模式。主要有接听和服务两方面。(见图4)机器人接听电话时，依据已有数据库内的用户信息进行礼貌，人性化的交流。如果该用户并非是数据库内的用户，则在数据库中储存新用户信息。提供服务后判断服务质量，并记录存在的问题。

在进行最短路径规划时，本发明使用Dial算法规划最短路径，设定(r，s)为网络中的任意OD对，r为起点，s为终点。r(i)、s(j)分别表示网络中任一节点i到起始节点r及节点j到终点节点s的最小阻抗。只有当OD对(r，s)之间的路径上的任意节点i、j，满足r(i)<r(j)且s(i)>s(j)时，路段(i,j)才属于OD对(r,s)之间的有效路径。分析机器人位置与公共设施及乘客位置，考虑人流量因素，选择最短路线。

本发明利用利用多种传感器之间不同的特点、使用范围和精度，获得检测目标的多个局部侧面的情况和数据，以多传感器数据融合的方式，通过多传感器之间的协调和性能互补，克服单个传感器的不确定性和局限性，以获得对被测目标的一致性解释与描述，本发明使用的智能传感器还可将信息分散处理，提高计算效率，此外，智能传感器还具有以下特点：1)高精度；2)高可靠性与高稳定性；3)高信噪比与高的分辨力；4)强的自适应性；5)低的价格性能比；6)具有一定的编程能力；7)功能多样化，使得机器人工作更加智能化，人性化。

综上所述，通过数据库技术，可以更好的掌握用户的信息，进而得以更好的分析用户需求，也能在用户求助时，提供更准确的帮助。本发明使用传感器和机器人相结合的方法，使得机器人能够对环境变化更加敏感，当人流量增大时，能够辅助疏通，当有乘客遇到困难时，能够及时的给予帮助。本发明的系统面向乘客，通过交互良好的音视频技术，信号良好的定位技术等，满足乘客的各种个性化服务。传统轨道交通中的传感器通常只能实时监测目标的应力、应变、振动、速度、温度、湿度等物理信息，却无法识别目标的身份、来源、去向等管理信息，传统这些管理信息主要靠人工识别或条码识别，效率较低，而射频识别(Radio Frequency Identification，RFlD)技术具有射频识别功能，能够高效准确识别目标的这些管理信息并可联网共享，通过该技术，我们可以实现对站内情况的更充分掌握，使得机器人工作更加智能。本发明利用物联网更透彻的感知、更全面的互联和更深入的智能化三大特点，实现轨道交通智能信息的网络化，能够帮助铁路系统提高服务质量、服务安全性、服务可靠性并节约成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人化智能感知服务系统，其特征在于，包括：

安装于服务场所内的用户手机上的具备定位功能的应用程序；

内设定位装置并可在所述服务场所内移动的智能交互机器人；

与所述应用程序和所述智能交互机器人通讯连接的服务器；

多个设置于所述服务场所并用于监控服务场所多点人流量的红外传感器，所述红外传感器与所述服务器无线通讯连接；

当用户在所述应用程序上请求帮助时，所述服务器根据多点人流量情况选择所述智能交互机器人前往所述用户的最佳路径，并

引导所述智能交互机器人按照所述最佳路径前往所述用户提供服务。

2.根据权利要求1所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，所述最佳路径根据用户服务的紧急程度进行选取：

若用户在所述应用程序上反馈为紧急服务，则所述最佳路径为最短时长路径；

若用户在所述应用程序上反馈为非紧急服务，则所述最佳路径为最通畅路径。

3.根据权利要求2所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，所述智能交互机器人设置有多个；

用户在所述应用程序上请求帮助，所述服务器先筛选出距离所述用户特定范围内的所有空闲的智能交互机器人；

计算出每个所筛选出的智能交互机器人前往所述用户的最佳路径；

从所有所述最佳路径中选取最优路径；

派所述最优路径所对应的智能交互机器人以所述最优路径的方式前往所述用户所处位置。

4.根据权利要求1或3所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，所述系统还包括存储有用户特征的数据库；

所述服务器连接于所述数据库；

当所述智能交互机器人为用户提供服务时，所述服务器引导所述智能交互机器人根据所述用户特征提供对应特征的服务。

5.根据权利要求4所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，所述用户特征包括以下一种或多种：用户所使用的语言、用户的年龄与性别、用户的订票信息、用户的同行人信息、用户的职业。

6.根据权利要求4或5所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，若请求服务的用户不在所述数据库中，则

将所述用户的用户特征添加入所述数据库。

7.根据权利要求6所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，所述用户特征来源于以下一种或多种：从其他数据库获得的信息、用户通过手机所提供的信息、所述智能交互机器人服务完成后所反馈的信息。

8.根据权利要求1所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，所述智能交互机器人提供的服务包括以下任意一种或多种：智能疑问解答、远程人工解答、带领用户前往所询问的目的地、提供所需用品。

9.根据权利要求1所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，所述系统还包括用于与客户沟通的在线客服载体和自助服务设备。

10.根据权利要求9所述无人化智能感知服务系统，其特征在于，所述在线客服载体包括应用程序、微信公众号、官网和邮件；所述自助服务设备包括自助终端、智能客服中心、移动客服终端和智能机器人。

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