本發(fā)明涉及一種智能交互花瓶，特別是涉及一種基于藍(lán)牙通訊和無線充電技術(shù)的智能交互花瓶及建議推送方法。

背景技術(shù)：

運用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)實時檢測環(huán)境參數(shù)是一項重要的技術(shù)，已經(jīng)普及尋常百姓家。該技術(shù)可以讓用戶更好地關(guān)注環(huán)境變化，為用戶提供很多生活上的建議。然而，大部分產(chǎn)品體積比較大，數(shù)據(jù)讀取不方便，并且只能讀取簡單的數(shù)據(jù)，并不能給用戶提供太多的幫助?，F(xiàn)存的有些智能花瓶僅能用來檢測所養(yǎng)花的狀況，或是能夠檢測環(huán)境，但是成本過高，且只能提供簡單的檢測數(shù)據(jù)，沒有進(jìn)一步的分析。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述背景技術(shù)中的現(xiàn)有花瓶存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于藍(lán)牙通訊和無線充電技術(shù)的智能交互花瓶，結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、使用方便、成本低、外形美觀，便于推廣使用。本發(fā)明能夠檢測環(huán)境的溫度、濕度、二氧化碳濃度、pm2.5濃度、光照強(qiáng)度、噪音等環(huán)境參數(shù)，并對環(huán)境的模式進(jìn)行判斷，同時通過手機(jī)終端給用戶一定的生活建議。本發(fā)明還能根據(jù)當(dāng)前的日期給用戶推薦花卉。

本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案是：

基于藍(lán)牙通訊和無線充電技術(shù)的智能交互花瓶，包括:

用于實時檢測環(huán)境溫濕度的溫濕度傳感器模塊；

用于檢測光照強(qiáng)度的光線傳感器；

用于檢測二氧化碳濃度的二氧化碳傳感器；

用于檢測pm2.5濃度的pm2.5傳感器；

用于檢測周圍聲音的聲音傳感器模塊；

用于給花瓶中的電路供電的無線充電模塊；

用于與手機(jī)終端通訊的藍(lán)牙模塊；

用于接收和處理數(shù)字、模擬信號的單片機(jī)模塊；

用于發(fā)光的led燈；

用于提供時間信號的時鐘模塊；

用于插花的花瓶外殼；

所述的時鐘模塊以及各傳感器的信號輸出端均與單片機(jī)模塊連接，單片機(jī)模塊經(jīng)藍(lán)牙模塊與手機(jī)終端無線連接，led燈引腳與單片機(jī)連接，電路嵌于花瓶內(nèi)部，無線充電模塊置于花瓶底部。

作為優(yōu)選，花瓶外殼由3d打印材料制成。

作為優(yōu)選，所述的led燈具有不同的發(fā)光強(qiáng)度和/或發(fā)光顏色。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于上述智能交互花瓶的建議數(shù)據(jù)推送方法：首先對各傳感器所監(jiān)測到的物理量數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，然后基于濾波后的數(shù)據(jù)，對花瓶當(dāng)前所處的周圍環(huán)境進(jìn)行模式識別，并根據(jù)識別結(jié)果從預(yù)設(shè)的建議數(shù)據(jù)庫中提取相匹配的建議數(shù)據(jù)，并將其推送給用戶的手機(jī)終端。

作為優(yōu)選，所述的濾波算法為遞推平均濾波法，對于任意一個傳感器，將其采樣取得的最近n個采樣值作為一個隊列，隊列的長度固定為n，每次將傳感器采樣到一個新環(huán)境參數(shù)值放入隊尾，并去除隊首的一個數(shù)據(jù)，然后把隊列中的n個數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運算，獲得本次濾波結(jié)果。

作為優(yōu)選，對花瓶當(dāng)前所處的周圍環(huán)境進(jìn)行模式識別的算法如下：預(yù)先設(shè)定一個樣本數(shù)據(jù)集合，該樣本集合包含各種環(huán)境模式的數(shù)據(jù)，并且樣本集中每個數(shù)據(jù)都具有其所述的環(huán)境模標(biāo)簽，將各傳感器的濾波后的采樣結(jié)果作為沒有標(biāo)簽的新數(shù)據(jù)輸入后，將新數(shù)據(jù)的每個物理量特征與樣本數(shù)據(jù)集合中數(shù)據(jù)對應(yīng)的物理量特征進(jìn)行比較，計算加權(quán)的歐幾里德距離的大小，提取樣本數(shù)據(jù)集合中歐幾里德距離最小的環(huán)境模式的分類標(biāo)簽，作為當(dāng)前環(huán)境模式；加權(quán)的歐幾里德距離k的計算公式為：其中，ai、bi為樣本數(shù)據(jù)集合中第i個物理量特征，a、b為所述的新數(shù)據(jù)中第i個物理量特征，a、b為比例系數(shù)，α、β為冪系數(shù)。

作為優(yōu)選，所述的建議數(shù)據(jù)庫中針對每種環(huán)境模式保存有至少1條相匹配的生活建議，當(dāng)識別到的當(dāng)前環(huán)境模式對應(yīng)建議數(shù)據(jù)庫中的該種環(huán)境模式時，將該環(huán)境模式相匹配的建議數(shù)據(jù)推送給用戶的手機(jī)終端。

作為優(yōu)選，所述的建議數(shù)據(jù)庫中存儲有不同品種的花上市的日期，將當(dāng)前日期與建議數(shù)據(jù)庫中的各種花上市的日期進(jìn)行對比，至少選取一種上市日期與當(dāng)前日期相匹配的花推送給用戶的手機(jī)終端。

作為優(yōu)選，各傳感器的歷史數(shù)據(jù)均存儲于歷史數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)接收到用戶的查詢請求時，將符合查詢條件的數(shù)據(jù)推送至用戶的手機(jī)終端。

作為優(yōu)選，所述的單片機(jī)模塊根據(jù)當(dāng)前環(huán)境模式，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則改變所述led燈的發(fā)光顏色和/或強(qiáng)度。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1)可以在手機(jī)終端上顯示出當(dāng)前環(huán)境的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、co2濃度、pm2.5濃度、環(huán)境噪音大小。2)可以在手機(jī)終端上顯示出當(dāng)前環(huán)境的模式，并提供給用戶個人相關(guān)的生活建議。3)可以根據(jù)不同的日期，提供給用戶養(yǎng)花的建議。4)可以根據(jù)不同的環(huán)境模式，通過led燈發(fā)出變化的不同顏色的光，改變花瓶的外觀，起到提醒和裝飾的作用。5)外殼由3d打印材料制成，可以由用戶喜好更改大小、外形和顏色。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路框架圖。

圖2是本發(fā)明的下位機(jī)程序框架圖。

圖3是本發(fā)明的手機(jī)程序框架圖。

圖4是本發(fā)明的花瓶的外觀效果簡圖。

圖5是本發(fā)明中濾波算法的流程圖；

圖6是本發(fā)明中環(huán)境模式識別算法的流程圖；

圖7是本發(fā)明手機(jī)終端上顯示的頁面目錄樹結(jié)構(gòu)圖；

圖8是本發(fā)明的手機(jī)終端上顯示的“主頁”界面示意圖。

圖9是本發(fā)明的手機(jī)終端上顯示的“生活建議”界面示意圖。

圖10是本發(fā)明的手機(jī)終端上顯示的“設(shè)置”界面示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步闡述和說明。

如圖1所示，一種基于藍(lán)牙通訊和無線充電技術(shù)的智能交互花瓶，其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)包括:

用于實時檢測環(huán)境溫濕度的溫濕度傳感器模塊；用于檢測光照強(qiáng)度的光線傳感器；用于檢測二氧化碳濃度的二氧化碳傳感器；用于檢測pm2.5濃度的pm2.5傳感器；用于檢測周圍聲音的聲音傳感器模塊；用于給花瓶中的電路供電的無線充電模塊；用于與手機(jī)終端通訊的藍(lán)牙模塊；用于接收和處理數(shù)字、模擬信號的單片機(jī)模塊；用于發(fā)光的led燈；led燈具有不同的發(fā)光強(qiáng)度和/或發(fā)光顏色；用于提供時間信號的時鐘模塊；用于插花的花瓶外殼；花瓶外殼由3d打印材料制成，可制成不同的尺寸和形狀；時鐘模塊以及各傳感器的信號輸出端均與單片機(jī)模塊連接，單片機(jī)模塊經(jīng)藍(lán)牙模塊與手機(jī)終端無線連接，led燈引腳與單片機(jī)連接，電路嵌于花瓶內(nèi)部，無線充電模塊置于花瓶底部。

基于上述智能交互花瓶，本發(fā)明提供了一種建議數(shù)據(jù)推送方法，具體步驟為：首先對各傳感器所監(jiān)測到的物理量數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，然后基于濾波后的數(shù)據(jù)，對花瓶當(dāng)前所處的周圍環(huán)境進(jìn)行模式識別，并根據(jù)識別結(jié)果從預(yù)設(shè)的建議數(shù)據(jù)庫中提取相匹配的建議數(shù)據(jù)，并將其推送給用戶的手機(jī)終端。整個步驟由單片機(jī)和手機(jī)終端配合完成，其中單片機(jī)中所執(zhí)行的流程如圖2所示，手機(jī)終端所執(zhí)行的流程如圖3所示。

本實施例中，采用的濾波算法為遞推平均濾波法。如圖5所示，對于任意一個傳感器，將其采樣取得的最近n個采樣值作為一個隊列，隊列的長度固定為n，每次將傳感器采樣到一個新環(huán)境參數(shù)值放入隊尾，并去除隊首的一個數(shù)據(jù)，然后把隊列中的n個數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運算，獲得本次濾波結(jié)果。例如，取n＝5，該傳感器采樣的環(huán)境參數(shù)為溫度，對溫度采樣5次，分別為t0、t1、t2、t3、t4，此時認(rèn)為環(huán)境溫度為t＝(t0+t1+t2+t3+t4)/5；再一次進(jìn)行采樣，采樣得到的值為t5，則此時認(rèn)為環(huán)境溫度為t＝(t1+t2+t3+t4+t5)/5；再一次進(jìn)行采樣，采樣得到的值為t5，則此時認(rèn)為環(huán)境溫度為t＝(t1+t2+t3+t4+t5)/5；第三次采樣，采樣得到的值為t6，則此時認(rèn)為環(huán)境溫度為t＝(t2+t3+t4+t5+t6)/5。以此類推。

本實施例中，對花瓶當(dāng)前所處的周圍環(huán)境進(jìn)行模式識別的算法如圖6所示：預(yù)先設(shè)定一個樣本數(shù)據(jù)集合，該樣本集合包含各種環(huán)境模式的數(shù)據(jù)，并且樣本集中每個數(shù)據(jù)都具有其所述的環(huán)境模標(biāo)簽，將各傳感器的濾波后的采樣結(jié)果作為沒有標(biāo)簽的新數(shù)據(jù)輸入后，將新數(shù)據(jù)的每個物理量特征(溫度、濕度等不同的物理量)與樣本數(shù)據(jù)集合中數(shù)據(jù)對應(yīng)的物理量特征進(jìn)行比較，計算加權(quán)的歐幾里德距離的大小，提取樣本數(shù)據(jù)集合中歐幾里德距離最小的環(huán)境模式的分類標(biāo)簽，作為當(dāng)前環(huán)境模式；加權(quán)的歐幾里德距離k的計算公式為：其中，ai、bi為樣本數(shù)據(jù)集合中第i個物理量特征，a、b為所述的新數(shù)據(jù)中第i個物理量特征，a、b為比例系數(shù)，α、β為冪系數(shù)。

例如，設(shè)定一個樣本數(shù)據(jù)集合，該樣本集合存放的數(shù)據(jù)格式為：(溫度，濕度)，僅有兩個特征物理量，即a代表溫度，b代表濕度。算法過程如下：

1.在集合中存放3個數(shù)據(jù)與對應(yīng)的標(biāo)簽，分別為：(t1＝30℃,h1＝70％)高溫高濕模式，(t2＝20℃，h2＝40％)正常模式，(t3＝0℃,h3＝0％)低溫干燥模式；

2.設(shè)置比例系數(shù)a＝1，b＝1，設(shè)置冪系數(shù)α＝2，β＝2；

3.采樣一組溫度與濕度的值，設(shè)其為(t，h)；

4.分別計算

5.比較三個ki的大小。若k1最小，則當(dāng)前為高溫高濕模式，若k2最小，則為正常模式，若k3最小，則為低溫干燥模式。

建議數(shù)據(jù)庫中針對每種環(huán)境模式保存有至少1條相匹配的生活建議，當(dāng)識別到的當(dāng)前環(huán)境模式對應(yīng)建議數(shù)據(jù)庫中的該種環(huán)境模式時，將該環(huán)境模式相匹配的建議數(shù)據(jù)推送給用戶的手機(jī)終端。若有多條，可隨機(jī)選擇一條或多條推送。

建議提供的一種算法流程如下：

(1)使用判斷環(huán)境模式的模式識別算法獲得環(huán)境所屬類別；

(2)所提供的用戶建議根據(jù)環(huán)境信息分為不同類別，如下所示：

溫度較高，溫度適宜，溫度較低；

濕度較高，溫度適宜，濕度較低噪音較大，噪音不大；

二氧化碳濃度高，二氧化碳濃度適宜；

pm2.5濃度高，pm2.5濃度適宜；

(3)針對每一種環(huán)境模式，從建議庫中取出對應(yīng)的生活建議。

如，當(dāng)前環(huán)境溫度較低時，可以推送提示溫度較低，注意保暖的生活建議。

建議數(shù)據(jù)庫中還存儲有不同品種的花上市的日期，將當(dāng)前日期與建議數(shù)據(jù)庫中的各種花上市的日期進(jìn)行對比，至少選取一種上市日期與當(dāng)前日期相匹配的花推送給用戶的手機(jī)終端。

本發(fā)明在使用時先為無線充電模塊插上電源，花瓶內(nèi)的led燈開始發(fā)光，花瓶效果簡圖如圖4。打開手機(jī)藍(lán)牙功能和手機(jī)app，手機(jī)與藍(lán)牙通信模塊之間開始建立連接。手機(jī)終端可設(shè)置app，包含“主頁”、“生活建議”、“設(shè)置”三個界面。在配對成功后，手機(jī)app“主頁”顯示當(dāng)前環(huán)境的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、co2濃度、pm2.5濃度和環(huán)境噪音大小，手機(jī)界面示意圖如圖5；切換到“生活建議”界面能夠顯示推薦花卉、天氣預(yù)報和生活建議，手機(jī)界面示意圖如圖6，點擊其中的“推薦花卉”，有能顯示出花卉名稱、花卉圖片、花卉簡介和購買鏈接。切換到“設(shè)置”界面，能夠進(jìn)行定時提醒設(shè)置、語音播報設(shè)置、發(fā)送通知設(shè)置、檢測頻率設(shè)置和清空歷史數(shù)據(jù)，手機(jī)界面示意圖如圖7。各傳感器的歷史數(shù)據(jù)均存儲于歷史數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)接收到用戶的查詢請求時，將符合查詢條件的數(shù)據(jù)推送至用戶的手機(jī)終端，用戶也可點擊清空歷史數(shù)據(jù)將歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除。

另外，針對不同的環(huán)境模式，單片機(jī)模塊可自動根據(jù)當(dāng)前環(huán)境模式，改變所述led燈的發(fā)光顏色或強(qiáng)度，led燈的顏色或強(qiáng)度與不同環(huán)境模式之間的匹配規(guī)則可事先根據(jù)用戶喜好設(shè)定。

上述具體實施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。