基于人體健康信息及空氣成分?jǐn)?shù)據(jù)的室內(nèi)植物推薦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及家居生活設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于人體健康信息及空氣成分分析的室內(nèi)植物推薦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)居住環(huán)境的健康及舒適性要求也日益增長，特別是大氣質(zhì)量的好壞更是與我們每個(gè)人息息相關(guān)，如北京的霧霾，房屋裝修后的甲醛殘留，污濁空氣中的二氧化硫等問題都會(huì)逐步影響人體健康。植物在光合作用的過程中能吸收二氧化碳放出氧氣，從而增加室內(nèi)的含氧量。有些植物還能吸收二氧化硫，甲醛，硫化氫等等，例如吊蘭、黛粉葉等，對(duì)裝修后室內(nèi)殘存的甲醛、氯、苯類化合物具較強(qiáng)吸收能力；蘆薈、菊花等可以減少居室內(nèi)苯的污染；雛菊、萬年青等可以有效消除三氟乙烯的污染；月季、薔薇等可吸收硫化氫、苯、苯酚、乙醚等有害氣體。
[0003]除了吸收空氣中的有害成分外，植物還能散發(fā)一些芳香來豐富我們的生活。這些芳香有抗菌成分，可以清除空氣中的細(xì)菌和病毒，具有保健功能，如紫薇、茉莉、檸檬等植物，五分鐘內(nèi)就可以殺死白喉菌和痢疾菌等原生菌；薔薇、石竹、鈴蘭、紫羅蘭、玫瑰、桂花等植物散發(fā)的香味對(duì)結(jié)核桿菌、肺炎球菌、葡萄球菌的生長繁殖具有明顯的抑制作用。有些芳香還可以調(diào)節(jié)人的神經(jīng)系統(tǒng)，如丁香、茉莉可使人放松，有利于睡眠；玫瑰、紫羅蘭可使人精神愉快，有發(fā)奮工作的欲望；錦紫蘇、驅(qū)蚊草等氣味有驅(qū)蚊除蠅作用。
[0004]而有些植物則不適合種植在室內(nèi)，如夜來香在夜間能散發(fā)刺激嗅覺的微粒，對(duì)高血壓和心臟病患者有不利影響；夾竹桃的花香能使人昏睡、智力降低；洋繡球散發(fā)的微粒會(huì)使人皮膚過敏發(fā)生瘙癢；郁金香的花朵有毒堿，過多接觸易使人毛發(fā)脫落；松柏類花木散發(fā)出的油香，會(huì)影響人的食欲。為此如何選擇最適宜居住人身體健康條件及室內(nèi)氣體環(huán)境的植物是一個(gè)復(fù)雜且具有實(shí)用價(jià)值的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)以上不足之處，提供了一種基于人體健康信息及空氣成分分析的室內(nèi)植物推薦系統(tǒng)，根據(jù)不同植物對(duì)大氣中有害氣體吸收情況的不同及其釋放氣味成分的差異，基于居住者身體健康信息，通過專家系統(tǒng)推薦最適宜當(dāng)前室內(nèi)種植的植物供用戶選擇。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是一種基于人體健康信息及空氣成分?jǐn)?shù)據(jù)的室內(nèi)植物推薦方法，包括以下步驟:
步驟S1:對(duì)室內(nèi)空氣成分分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
步驟S2:通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型將采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有植物知識(shí)庫及居住者健康信息進(jìn)行分析處理，得到推薦結(jié)果；
步驟S3:將上述步驟S2中的得到的推薦結(jié)果，經(jīng)一類比方法進(jìn)行修正優(yōu)化，包括以下步驟: 步驟S31:實(shí)時(shí)更新居住者當(dāng)前健康信息，得到居住者當(dāng)前健康信息特征向量；
步驟S32:將居住者當(dāng)前健康信息特征向量與步驟S2中居住者健康信息特征向量進(jìn)行類比，若居住者當(dāng)前健康信息相對(duì)于步驟S2中居住者健康信息沒有差別，則轉(zhuǎn)到步驟S35 ;若居住者當(dāng)前健康信息相對(duì)于步驟S2中居住者健康信息有差別，則轉(zhuǎn)到步驟S33 ;
步驟S33:利用居住者當(dāng)前健康信息特征向量和步驟S2中居住者健康信息特征向量進(jìn)行類比生成差異向量；
步驟S34:將所述差異向量對(duì)步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行修正，得到修正后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，轉(zhuǎn)到步驟S36 ;
步驟S35:采用步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；
步驟S36:通過當(dāng)前人工神經(jīng)模型進(jìn)行得到最終推薦結(jié)果；
步驟S4:將步驟S34中得到修正后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)反饋至步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，更新步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相應(yīng)的參數(shù)。
[0007]進(jìn)一步的，所述步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立，包括以下步驟:
步驟S 21:進(jìn)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，通過系統(tǒng)建模，構(gòu)建出合適的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；
步驟S22:利用現(xiàn)有的植物知識(shí)庫和居住者健康信息對(duì)所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，更新模型中相應(yīng)的權(quán)值，得到訓(xùn)練完成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括以下步驟:
步驟S221:對(duì)步驟S21中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化；
步驟S222:對(duì)所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，若訓(xùn)練完成，則得到訓(xùn)練完成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，轉(zhuǎn)到步驟S223 ;若訓(xùn)練未完成，則更新模型中的相應(yīng)權(quán)值，繼續(xù)步驟S221 ；
步驟S223:將步驟SI中的傳感器采集模塊采集的數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的居住者健康信息和現(xiàn)有植物數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)輸入步驟S22得到的訓(xùn)練完成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)決策輸出推薦結(jié)果。
[0008]進(jìn)一步的，步驟SI中通過傳感器采集模塊對(duì)室內(nèi)空氣成分進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)一第一無線傳輸模塊輸出至一決策模塊。
[0009]進(jìn)一步的，步驟S2中通過決策模塊經(jīng)一第二無線傳輸模塊接收傳感器采集模塊所采集的數(shù)據(jù)，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型將采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有植物知識(shí)庫及居住者健康信息進(jìn)行分析處理，得到推薦結(jié)果。
[0010]一種基于人體健康信息及空氣成分?jǐn)?shù)據(jù)的室內(nèi)植物推薦系統(tǒng)，包括一用于采集室內(nèi)空氣成分的傳感器采集模塊，所述傳感器采集模塊包括若干個(gè)氣體傳感器、一控制單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和一與所述控制單元連接的第一無線收發(fā)模塊，所述氣體傳感器經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述控制單元連接；一用于將采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有植物知識(shí)系統(tǒng)及居住者健康狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的決策模塊，所述決策模塊包括一微處理器、與所述微處理器相連的與第一無線接收模塊相對(duì)應(yīng)的第二無線接收模塊和與所述微處理器相連的顯示模塊；一用于不斷修正優(yōu)化所述決策模塊輸出的推薦植物的反饋模塊，所述反饋模塊與所述微處理器相連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述控制單元為單片機(jī)，所述單片機(jī)型號(hào)為C8051F020。
[0012]進(jìn)一步的，所述微處理器為嵌入式微處理器，所述嵌入式微處理器型號(hào)為ARMCortex-A 8。
[0013]進(jìn)一步的，所述氣體傳感器為氧傳感器、二氧化碳傳感器或灰塵傳感器。
[0014]進(jìn)一步的，所述顯示模塊為液晶屏顯示。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果:通過對(duì)室內(nèi)空氣成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行采集，將采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有植物知識(shí)庫數(shù)據(jù)和居住者健康信息通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行分析處理，得到推薦結(jié)果，將推薦結(jié)果進(jìn)行修正優(yōu)化，得到最終適合居住者當(dāng)前健康信息的推薦結(jié)果。通過本發(fā)明提供的推薦方法，簡(jiǎn)單實(shí)用，適合當(dāng)。前居住環(huán)境，通過推薦適合的植物，有益人體健康；同時(shí)能夠很好地改善居住者的生活環(huán)境。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。
[0017]圖1為本發(fā)明提供的基于人體健康信息及空氣成分?jǐn)?shù)據(jù)的室內(nèi)植物推薦方法的流程圖。
[0018]圖2為本發(fā)明提供的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的流程圖。
[0019]圖3為本發(fā)明提供的基于人體健康信息及空氣成分?jǐn)?shù)據(jù)的室內(nèi)植物推薦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1?3所示，本實(shí)施例提供的一種基于人體健康信息及空氣成分?jǐn)?shù)據(jù)的室內(nèi)植物推薦方法，包括以下步驟:
步驟S1:對(duì)室內(nèi)空氣成分分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
步驟S2:通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型將采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有植物知識(shí)庫及居住者健康信息進(jìn)行分析處理，得到推薦結(jié)果；
步驟S3:將上述步驟S2中的得到的推薦結(jié)果，經(jīng)一類比方法進(jìn)行修正優(yōu)化，包括以下步驟:
步驟S31:實(shí)時(shí)更新居住者當(dāng)前健康信息，得到居住者當(dāng)前健康信息特征向量；
步驟S32:將居住者當(dāng)前健康信息特征向量與步驟S2中居住者健康信息特征向量進(jìn)行類比，若居住者當(dāng)前健康信息相對(duì)于步驟S2中居住者健康信息沒有差別，則轉(zhuǎn)到步驟S35 ;若居住者當(dāng)前健康信息相對(duì)于步驟S2中居住者健康信息有差別，則轉(zhuǎn)到步驟S33 ;
步驟S33:利用居住者當(dāng)前健康信息特征向量和步驟S2中居住者健康信息特征向量進(jìn)行類比生成差異向量；
步驟S34:將所述差異向量對(duì)步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行修正，得到修正后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，轉(zhuǎn)到步驟S36 ;
步驟S35:采用步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；
步驟S36:通過當(dāng)前人工神經(jīng)模型進(jìn)行得到最終推薦結(jié)果；
步驟S4:將步驟S34中得到修正后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)反饋至步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，更新步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相應(yīng)的參數(shù)。
[0022]在本實(shí)施例中，所述步驟S2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立，包括以下步驟:
步驟S 21:進(jìn)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，通過系統(tǒng)建模，構(gòu)建出合適的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型； 步驟S22:利用現(xiàn)有的植物知識(shí)庫和居住者健康信息對(duì)所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，更新模型中相應(yīng)的權(quán)值，得到訓(xùn)練完成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括以下步驟:
步驟S221:對(duì)步驟S21中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化；
步驟S222:對(duì)所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，若訓(xùn)練完成，則得到訓(xùn)練完成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，轉(zhuǎn)到步驟S223 ;若訓(xùn)練未完成，則更新模型中的相應(yīng)權(quán)值，繼續(xù)步驟S221 ；
步驟S223:將步驟SI中的傳感器采集模塊采集的數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的居住者健康信息和現(xiàn)有植物數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)輸入步驟S22得到的訓(xùn)練完成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)決策輸出推薦結(jié)果。
[0023]從上述可知，本發(fā)明的有益效果在于:通過對(duì)室內(nèi)空氣成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行采集，將采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有植物知識(shí)庫數(shù)據(jù)和居住者健康信息通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行分析處理，得到推薦結(jié)果，將推薦結(jié)果進(jìn)行修正優(yōu)化，得到最終適合居住者當(dāng)前健康信息的推薦結(jié)果。通過本發(fā)明提供的推薦方法，簡(jiǎn)單實(shí)用，適合當(dāng)前居住環(huán)境，通過推薦適合的植物，有益人體健康。
[0024]反饋模塊由一組不斷修正決策模塊參數(shù)的反饋系統(tǒng)軟件