專利名稱：一種具有信息交互功能的智能飲水機及其信息交互方法
技術領域：
本發明屬于智能交互技術領域，具體涉及一種具有信息交互功能的智能飲水機及其信息交互方法。
背景技術：
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。所謂物聯網(Internet of Things)是指將各種信息傳感設備，如射頻識別裝置(RFID)、全球定位系統、紅外感應器、傳感器節點等種種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，與互聯網結合而形成的一個巨大網絡。物聯網的目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。目前，物聯網中的“物”要滿足以下條件要有數據傳輸通路；要有一定的存儲功能；要有CPU ;要有操作系統；要有專門的應用程序；遵循物聯網的通信協議；在世界網絡中有可被識別的唯一編號。這些條件使得物聯網很難共享、查詢和控制傳統設備的狀態，例如飲水機、熱水器、空調等日常生活中常見的設備。社交網絡(Social Networking)是指以一定社會關系或共同興趣為紐帶、以各種形式為在線聚合的用戶提供溝通、交互服務的互聯網應用。目前，社交網絡主要包括即時通訊和社交網站兩種形式，其允許用戶創建朋友或米有社交網絡，利用該社交網絡用戶能夠交流。社交網絡為物聯網提供一種有效的機制來實現物品狀態的共享、查詢和控制，然而這兩項技術目前還不能夠很好地進行結合。當前大多數飲水機裝置只具備冷、熱功能，不具備更多的智能功能，即飲水機裝置不能將自身的狀態(例如當前水量狀態、是否有熱水狀態等)主動和及時地通知給用戶。這意味著用戶必須主動地行動至飲水機前才能夠查看到其當前狀態，飲水機無法將自身的狀態變化遠程地通知給所需的用戶，從而使得用戶需要頻繁地在飲水機和位置之間來回奔波，這給用戶的日常工作和生活帶來了極大的不便。

發明內容
本發明提供了一種具有信息交互功能的智能飲水機及其信息交互方法，使得飲水機能夠通過社交網絡與用戶進行信息交互，幫助用戶能夠遠程查詢監控飲水機的狀態。一種具有信息交互功能的智能飲水機，包括信息采集單元，用于實時采集飲水機的重力信息以及飲水機信號燈的圖像信息；圖像處理單元，用于對所述的圖像信息進行處理分析，輸出飲水機的工作狀態信息；水桶水量識別單元，用于對所述的重力信息進行分析計算，輸出飲水機的水桶水
量信息;信息發布單元，用于通過互聯網定時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息和水桶水量信息；
社交互動單元，用于通過互聯網從外部社交網絡服務器上接收用戶的交互信息，并根據所述的交互信息通過互聯網即時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息或水桶水量信息。所述的圖像處理單元、水桶水量識別單元、社交互動單元和信息發布單元集成于嵌入式處理器中。優選地，所述的信息采集單元包括壓力傳感器和攝像頭；所述的壓力傳感器或攝像頭通過USB數據傳輸線與所述的嵌入式處理器相連；信息傳輸快。優選地，所述的信息發布單元和社交互動單元共連有多媒體數據庫，所述的多媒體數據庫內存儲有各種多模態信息(包括文本、語音和圖像)；使得飲水機能夠將相應的狀態信息通過具有個性化的多媒體形式進行發布。所述的智能飲水機的信息交互方法，包括如下步驟(I)實時采集飲水機的重力信息以及飲水機信號燈的圖像信息；(2)對所述的圖像信息進行處理分析，獲得飲水機的工作狀態信息；對所述的重力信息進行分析計算，獲得飲水機的水桶水量信息；(3)通過互聯網定時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息和水桶水量信息；同時通過互聯網從外部社交網絡服務器上接收用戶的交互信息，并根據所述的交互信息通過互聯網即時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息或水桶水量信
肩、O所述的步驟⑵中，對圖像信息進行處理分析的過程如下I)獲取在電源開且處于加熱、電源開且處于保溫以及電源關三種工作狀態下飲水機信號燈的圖像信息；2)對當前飲水機信號燈的圖像信息以及三種工作狀態下飲水機信號燈的圖像信息進行區域鎖定、高斯濾波，對應得到一張待判定圖像和三張狀態參考圖像；3)根據一張待判定圖像和三張狀態參考圖像，通過以下公式計算待判定圖像與三張狀態參考圖像的相關系數，使相關系數最小的一張狀態參考圖像對應的飲水機工作狀態作為當前飲水機的工作狀態信息；
權利要求
1.一種具有信息交互功能的智能飲水機，其特征在于，包括 信息采集單元，用于實時采集飲水機的重力信息以及飲水機信號燈的圖像信息； 圖像處理單元，用于對所述的圖像信息進行處理分析，輸出飲水機的工作狀態信息； 水桶水量識別單元，用于對所述的重力信息進行分析計算，輸出飲水機的水桶水量信息； 信息發布單元，用于通過互聯網定時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息和水桶水量信息； 社交互動單元，用于通過互聯網從外部社交網絡服務器上接收用戶的交互信息，并根據所述的交互信息通過互聯網即時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息或水桶水量信息。
2.根據權利要求I所述的具有信息交互功能的智能飲水機，其特征在于所述的圖像處理單元、水桶水量識別單元、社交互動單元和信息發布單元集成于嵌入式處理器中。
3.根據權利要求I或2所述的具有信息交互功能的智能飲水機，其特征在于所述的信息發布單元和社交互動單元共連有多媒體數據庫。
4.根據權利要求2所述的具有信息交互功能的智能飲水機，其特征在于所述的信息采集單元包括壓力傳感器和攝像頭；所述的壓力傳感器或攝像頭通過USB數據傳輸線與所述的嵌入式處理器相連。
5.—種如權利要求I所述的具有信息交互功能的智能飲水機的信息交互方法，包括如下步驟 (1)實時采集飲水機的重力信息以及飲水機信號燈的圖像信息； (2)對所述的圖像信息進行處理分析，獲得飲水機的工作狀態信息；對所述的重力信息進行分析計算，獲得飲水機的水桶水量信息； (3)通過互聯網定時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息和水桶水量信息；同時通過互聯網從外部社交網絡服務器上接收用戶的交互信息，并根據所述的交互信息通過互聯網即時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息或水桶水量信息。
6.根據權利要求5所述的信息交互方法，其特征在于所述的步驟(2)中，對圖像信息進行處理分析的過程如下 .1)獲取在電源開且處于加熱、電源開且處于保溫以及電源關三種工作狀態下飲水機信號燈的圖像信息； .2)對當前飲水機信號燈的圖像信息以及三種工作狀態下飲水機信號燈的圖像信息進行區域鎖定、高斯濾波，對應得到一張待判定圖像和三張狀態參考圖像； .3)根據一張待判定圖像和三張狀態參考圖像，通過以下公式計算待判定圖像與三張狀態參考圖像的相關系數，使相關系數最小的一張狀態參考圖像對應的飲水機工作狀態作為當前飲水機的工作狀態信息； 其中D為圖像的相關系數，η為待判定圖像的像素個數，RpGpBi分別為待判定圖像中第i像素的紅、綠、藍三色通道的像素值，A、gi、匕分別為狀態參考圖像中對應民、Gp Bi的像素值。
7.根據權利要求5所述的信息交互方法，其特征在于所述的步驟(2)中，對重力信息進行分析計算的過程如下 .1)獲取在有桶且無水、有桶且滿水以及無桶三種狀態下飲水機的重力值； .2)根據當前飲水機的重力信息以及三種狀態下飲水機的重力值，通過以下公式計算當前飲水機的重力信息與三種狀態下飲水機重力值的相關系數；
8.根據權利要求5所述的信息交互方法，其特征在于所述的步驟(3)中，根據交互信息通過互聯網即時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息或水桶水量信息的過程為通過關鍵字匹配的方法對所述的交互信息進行分析，以獲取用戶的查詢意圖；若查詢意圖是詢問關于飲水機的工作狀態或水桶水量，則通過互聯網即時向外部社交網絡服務器發送飲水機的工作狀態信息或水桶水量信息。
全文摘要
本發明公開了一種具有信息交互功能的智能飲水機，包括信息采集單元、圖像處理單元、水桶水量識別單元、信息發布單元和社交互動單元。本發明通過攝像頭以及傳感器實時采集飲水機的狀態信息，并對這些信息進行智能化處理，通過社交網絡對信息進行發布，使得用戶無需行動即可利用社交網絡遠程地查詢、監控和控制飲水機的狀態，避免了用戶在不了解飲水機狀態的情況下頻繁地在飲水機和位置之間來回奔波。本發明還公開了該智能飲水機的信息交互方法，其對飲水機工作狀態以及水桶水量的識別算法，計算復雜度低，不會改變飲水機的電氣特性，不會影響其安全性及可靠性；算法可以抵抗一定的抖動。
文檔編號H04L29/08GK102613897SQ20121000708
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者任豪毅, 何聃, 徐羽瓊, 李石堅, 李耀春, 潘綱, 鄭澤銘, 陳龍彪 申請人:浙江大學