一種基于云平臺(tái)的智能鞋柜控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明申請(qǐng)保護(hù)一種基于云平臺(tái)的智能鞋柜系統(tǒng)，涉及云計(jì)算技術(shù)、圖像處理技術(shù)等領(lǐng)域。其技術(shù)方案要點(diǎn)是：攝像頭安裝在鞋柜內(nèi)采集圖片，攝像頭自帶傳感裝置將采集到的圖片發(fā)送到智能數(shù)據(jù)處理裝置，智能數(shù)據(jù)處理裝置通過無(wú)線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)經(jīng)過云端服務(wù)器的API端口上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；云端數(shù)據(jù)管理服務(wù)器利用現(xiàn)有的目標(biāo)識(shí)別方法和圖像清晰度檢測(cè)方法識(shí)別和檢測(cè)出清晰的帶有待修理鞋子的圖片，并存儲(chǔ)在分布式文件系統(tǒng)HDFS中，位置服務(wù)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)管理服務(wù)器處理的結(jié)果，計(jì)算用戶和商家位置，為用戶終端提供一系列可推薦的商家。
【專利說明】一種基于云平臺(tái)的智能鞋柜控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計(jì)算技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著云計(jì)算技術(shù)的日趨成熟，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)為智能家居注入了新動(dòng)力，帶動(dòng)了智能家居的新發(fā)展，如智能電視、智能洗衣機(jī)、智能鞋柜，已進(jìn)入人們的日常生活中。目前普通的鞋柜只能為用戶提供最簡(jiǎn)單的儲(chǔ)存功能，而現(xiàn)有的智能鞋柜能夠提供除臭殺菌，防霉祛潮、自動(dòng)擦鞋等功能，其智能化程度無(wú)法滿足用戶更多的需求。如，當(dāng)用戶有修鞋的需求時(shí)，現(xiàn)有的智能鞋柜還不具有該項(xiàng)功能或者其他輔助功能，并且在大都市中很難找到修鞋的店鋪，這使得用戶為此感到很無(wú)助。如果基于云平臺(tái)對(duì)現(xiàn)有的智能鞋柜進(jìn)行改進(jìn)構(gòu)建基于云平臺(tái)的智能鞋柜系統(tǒng)，有助于直接或間接的解決用戶的這一困擾，比如用戶通過智能鞋柜提供的拍照功能，拍下鞋子損壞的情況將其上傳至云端服務(wù)器，并共享給提供修鞋服務(wù)的商家，商家就能直接和用戶進(jìn)行溝通，并且提供上門服務(wù)。
[0003]但是由于拍照環(huán)境和人為因素等的限制，通過智能鞋柜終端拍攝的照片可能存在目標(biāo)不明確、圖像清晰度過低等問題，這影響后續(xù)維修，因此需要對(duì)圖片進(jìn)行預(yù)先處理。并且由于系統(tǒng)中有大量用戶參與，每個(gè)用戶可能上傳大量圖片，導(dǎo)致圖片處理消耗大量的系統(tǒng)資源。同時(shí)，為用戶推薦一定范圍內(nèi)的維修商家或者為商家提供可服務(wù)的用戶群，對(duì)于提供高效的服務(wù)和良好的用戶體驗(yàn)具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:結(jié)合云計(jì)算技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等，設(shè)計(jì)并提出一種基于云平臺(tái)的提供位置服務(wù)的智能鞋柜控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種基于云平臺(tái)的智能鞋柜控制系統(tǒng)，包括智能鞋柜終端、云端服務(wù)器；智能鞋柜終端包括:鞋柜，數(shù)據(jù)采集裝置、智能數(shù)據(jù)處理裝置、無(wú)線網(wǎng)卡、觸摸顯示裝置，云端服務(wù)器包括:位置服務(wù)器和數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；其中數(shù)據(jù)采集裝置采用高清攝像頭，安裝在鞋柜內(nèi)采集圖片，攝像頭自帶傳感裝置將采集到的圖片發(fā)送到智能數(shù)據(jù)處理裝置，智能數(shù)據(jù)處理裝置通過無(wú)線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)經(jīng)過云端服務(wù)器的API端口上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；云端數(shù)據(jù)管理服務(wù)器識(shí)別和檢測(cè)出標(biāo)記有待修理鞋子的圖片，并存儲(chǔ)在分布式文件系統(tǒng)HDFS中，位置服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)管理服務(wù)器處理的結(jié)果，計(jì)算用戶和商家位置，提供一系列推薦的商家位置并返回智能鞋柜終端。
[0006]本發(fā)明的云端服務(wù)器中的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器向智能終端提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)讀寫、數(shù)據(jù)處理等，并且與云端服務(wù)器中的位置服務(wù)器實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)商家的推薦功能。商家和用戶的位置可通過注冊(cè)時(shí)，在地圖上選定的位置信息通過特定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換接口將地圖上標(biāo)注的用戶位置信息轉(zhuǎn)換成經(jīng)緯度上傳至云端的位置服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0007]本發(fā)明的云端服務(wù)器中的位置服務(wù)器提供位置信息存儲(chǔ)和最短路徑計(jì)算操作。
[0008]所述的智能鞋柜終端中的攝像頭(可采用1080P全高清攝像頭)采集用戶的圖片信息，內(nèi)嵌處理器對(duì)本地的圖片信息進(jìn)行存儲(chǔ)和刪除，觸摸顯示屏作為人機(jī)交互接口，可用于輸入操作和顯示操作(如，滑動(dòng)屏幕選擇圖片、顯示從服務(wù)器端返回的結(jié)果等)，無(wú)線網(wǎng)卡將采集到的圖片數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)皆贫说臄?shù)據(jù)管理服務(wù)器。
[0009]在云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器上一個(gè)文件被劃分成一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊(split)，并被分散存儲(chǔ)在不同的Datanode (數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn))上，每個(gè)數(shù)據(jù)塊都可以通過Datanode之間的互相復(fù)制而具有多個(gè)備份，Datanode定期將自身的狀態(tài)(如當(dāng)前保存的文件數(shù)據(jù)塊信息)提交給Namenode (名稱節(jié)點(diǎn)),并接受Namenode的管控,例如實(shí)施文件數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建,刪除,復(fù)制等。一個(gè)MapReduce的作業(yè)通常會(huì)把輸入的數(shù)據(jù)集切分為若干獨(dú)立的數(shù)據(jù)塊，由Map (映射)的Worker (任務(wù))以完全并行的方式對(duì)圖片進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別和清晰度檢測(cè)等操作。對(duì)映射Map的輸出先進(jìn)行排序，然后把結(jié)果輸入給Reduce (化簡(jiǎn))任務(wù)，作業(yè)的輸入和輸出都會(huì)被存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中。預(yù)處理通過的圖片結(jié)合用戶位置信息發(fā)送到位置服務(wù)器進(jìn)行商家推薦。
[0010]實(shí)現(xiàn)方式包括:
[0011]I智能鞋柜終端把用戶注冊(cè)的地址上傳到云端的位置服務(wù)器；b.智能鞋柜終端向云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器提供智能鞋柜內(nèi)圖片信息，同時(shí)發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求，云端數(shù)據(jù)管理服務(wù)器對(duì)圖片進(jìn)行預(yù)處理并把處理結(jié)果和請(qǐng)求信息發(fā)送給位置服務(wù)器；C.位置服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求信息為用戶推薦合適的商家，返回并顯示在鞋柜終端。
[0012]云端數(shù)據(jù)管理服務(wù)器的處理具體包括:
[0013]映射化簡(jiǎn)庫(kù)MapReduce庫(kù)將輸入文件劃分進(jìn)行分區(qū)；目標(biāo)識(shí)別、圖像清晰度檢測(cè)代碼的副本中設(shè)置一個(gè)負(fù)責(zé)調(diào)度的主機(jī)master,其余設(shè)置為任務(wù)執(zhí)行機(jī)worker,master為worker分配作業(yè)；分配了 Map作業(yè)的worker,讀取對(duì)應(yīng)分片的輸入數(shù)據(jù)；Map作業(yè)從輸入數(shù)據(jù)中抽取出鍵值對(duì)并將鍵值對(duì)作為參數(shù)傳遞給map函數(shù)，map函數(shù)產(chǎn)生中間鍵值對(duì)緩存在內(nèi)存中；緩存的中間鍵值對(duì)被定期寫入本地磁盤，并將位置通報(bào)給master，master將其轉(zhuǎn)發(fā)給Reduce作業(yè)；master通知分配了 Reduce作業(yè)的worker負(fù)責(zé)的分區(qū)位置，Reduce作業(yè)讀取所有中間鍵值對(duì)并進(jìn)行排序，使得相同鍵的鍵值對(duì)聚集在一起reduce作業(yè)遍歷排序后的中間鍵值對(duì)，將與其關(guān)聯(lián)的值傳遞給reduce函數(shù)，reduce函數(shù)的輸出添加到對(duì)應(yīng)分區(qū)的輸出文件中；當(dāng)所有的Map和Reduce作業(yè)都完成，master喚醒被復(fù)制前的目標(biāo)識(shí)別、圖像清晰度檢測(cè)代碼，輸出結(jié)果。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有智能鞋柜只面向使用者的單一性，并且基本依賴于單機(jī)系統(tǒng)和簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)通信而不能滿足多用戶請(qǐng)求和進(jìn)行海量數(shù)據(jù)處理的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1本發(fā)明基于云平臺(tái)的智能鞋柜系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)圖；
[0016]圖2本發(fā)明基于云平臺(tái)的智能鞋柜系統(tǒng)的操作流程圖；
[0017]圖3本發(fā)明基于云平臺(tái)的智能鞋柜系統(tǒng)終端整體模塊設(shè)計(jì)圖；
[0018]圖4本發(fā)明云端數(shù)據(jù)管理服務(wù)器處理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。[0020]如圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)圖。系統(tǒng)包括:智能鞋柜和云端服務(wù)器，所述的智能鞋柜中包括，普通鞋柜，數(shù)據(jù)采集裝置、智能數(shù)據(jù)處理裝置、觸摸顯示裝置。其中數(shù)據(jù)采集裝置采用1080P全高清攝像頭，安裝在鞋柜內(nèi)，可從各給角度和方位拍攝鞋子的狀況，攝像頭自帶傳感裝置將采集到的圖片信息發(fā)送到智能鞋柜的智能數(shù)據(jù)處理裝置，智能裝置通過內(nèi)嵌的無(wú)線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)經(jīng)過云端的API端口上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器。同時(shí)云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器將數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理，并且根據(jù)用戶的服務(wù)請(qǐng)求，將處理結(jié)果返回給請(qǐng)求服務(wù)的智能鞋柜終端。
[0021]圖2表示本發(fā)明中的基于云平臺(tái)的智能鞋柜系統(tǒng)的操作流程圖，包括以下步驟:
[0022]a.智能鞋柜終端把用戶注冊(cè)的地址轉(zhuǎn)化成經(jīng)緯度存儲(chǔ)到云端的位置服務(wù)服務(wù)器；
[0023]b.用戶通過智能鞋柜終端與云端連接，并將拍攝的照片上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；
[0024]c.云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器通過Map任務(wù)和Reduce任務(wù)對(duì)上傳的圖片進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別(識(shí)別出有圖片中是否包含有鞋子)和對(duì)圖片清晰度進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)結(jié)果符合要求，則提交下一步處理，否則要求重新拍照上傳圖片。
[0025]d.位置服務(wù)服務(wù)器接收符合要求的圖片以及用戶位置信息，并計(jì)算出注冊(cè)的商家與用戶的距離，最后返回推薦結(jié)果顯示在智能鞋柜終端。
[0026]圖3表示本發(fā)明中的基于云平臺(tái)的智能鞋柜系統(tǒng)終端模塊整體設(shè)計(jì)圖。智能鞋柜終端的CPU核心模塊中的處理器采用ARM的中心控制芯片，并帶有256KB的高速片內(nèi)Flash存儲(chǔ)器。片內(nèi)128位寬度的存儲(chǔ)器接口和加速器結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)較高的操作頻率。片內(nèi)的主控單片機(jī)采用具有兩個(gè)串口的高性能單片機(jī)。通信模塊包括一個(gè)以太網(wǎng)接口，多個(gè)USB2.0接口和2個(gè)RS232串行接口。在運(yùn)行過程中，主控單片機(jī)負(fù)責(zé)接收用戶在觸摸顯示屏輸入的地址信息或其他需求信息，同時(shí)將地址信息轉(zhuǎn)換成經(jīng)緯度坐標(biāo)，將需求信息進(jìn)行解析，并按命令上傳至云端服務(wù)器。
[0027]圖4表示本發(fā)明中的基于云平臺(tái)的智能鞋柜系統(tǒng)云端數(shù)據(jù)管理服務(wù)器的處理流程圖。
[0028]a.MapReduce庫(kù)將輸入文件劃分進(jìn)行分片，(用戶根據(jù)存儲(chǔ)容量定義分片數(shù)M，每一份通常有16MB到64MB)，如圖左方所示分成了分片splitO?4 ;然后將用戶進(jìn)程拷貝到集群內(nèi)其它機(jī)器上。
[0029]b.目標(biāo)識(shí)別、圖像清晰度檢測(cè)代碼的副本中設(shè)置一個(gè)負(fù)責(zé)調(diào)度的master，master負(fù)責(zé)調(diào)度，為空閑worker分配作業(yè)(包括Map作業(yè)或者Reduce作業(yè))，圖像清晰度檢測(cè)代碼的副本中其余為worker, worker的數(shù)量可由用戶指定。
[0030]c.分配了 Map作業(yè)的worker,讀取對(duì)應(yīng)分片的輸入數(shù)據(jù)，Map作業(yè)數(shù)量是由M決定的，和split —一對(duì)應(yīng);Map作業(yè)從輸入數(shù)據(jù)中抽取出鍵值對(duì)，每一個(gè)鍵值對(duì)都作為參數(shù)傳遞給map函數(shù),map函數(shù)產(chǎn)生的中間鍵值對(duì)被緩存在內(nèi)存中。
[0031]d.緩存的中間鍵值對(duì)被定期寫入本地磁盤，而且被分為R個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)Reduce作業(yè)；這些中間鍵值對(duì)的位置被通報(bào)給master, master負(fù)責(zé)將信息轉(zhuǎn)發(fā)給Reduceworker。
[0032]e.master通知分配了 Reduce作業(yè)的worker負(fù)責(zé)的分區(qū)在什么位置(每個(gè)Map作業(yè)產(chǎn)生的中間鍵值對(duì)都可能映射到所有R個(gè)不同分區(qū))，當(dāng)Reduce worker把所有它負(fù)責(zé)的中間鍵值對(duì)都讀過來(lái)后，先對(duì)它們進(jìn)行排序，使得相同鍵的鍵值對(duì)聚集在一起。
[0033]f.reduce worker遍歷排序后的中間鍵值對(duì),對(duì)于每個(gè)唯一的鍵,都將鍵與關(guān)聯(lián)的值傳遞給reduce函數(shù)，reduce函數(shù)產(chǎn)生的輸出會(huì)添加到這個(gè)分區(qū)的輸出文件中。
[0034]g.當(dāng)所有的Map和Reduce作業(yè)都完成了，master喚醒被復(fù)制前的目標(biāo)識(shí)別、圖像清晰度檢測(cè)代碼，輸出結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種基于云平臺(tái)的智能鞋柜控制系統(tǒng)，包括智能鞋柜終端、云端服務(wù)器；其特征在于:智能鞋柜終端包括鞋柜，數(shù)據(jù)采集裝置、智能數(shù)據(jù)處理裝置、無(wú)線網(wǎng)卡、觸摸顯示裝置，云端服務(wù)器包括位置服務(wù)器和數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；其中數(shù)據(jù)采集裝置采用高清攝像頭，安裝在鞋柜內(nèi)采集圖片，攝像頭自帶傳感裝置將采集到的圖片發(fā)送到智能數(shù)據(jù)處理裝置，智能數(shù)據(jù)處理裝置通過無(wú)線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)經(jīng)過云端服務(wù)器的API端口上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；云端數(shù)據(jù)管理服務(wù)器識(shí)別和檢測(cè)出帶有待修理標(biāo)記的鞋子圖片，存儲(chǔ)在分布式文件系統(tǒng)HDFS中，位置服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)管理服務(wù)器的處理結(jié)果，計(jì)算用戶和商家位置，提供一系列推薦的商家位置發(fā)送給智能鞋柜終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鞋柜控制系統(tǒng)，其特征在于，云端服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在分布式文件系統(tǒng)HDFS中，一個(gè)文件被劃分成一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊，并被分散存儲(chǔ)在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)Datanode上，每個(gè)數(shù)據(jù)塊都通過Datanode之間的互相復(fù)制而具有多個(gè)備份，Datanode定期將自身的狀態(tài)提交給名稱節(jié)點(diǎn)Namenode,并接受Namenode的管控。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鞋柜控制系統(tǒng)，其特征在于，云端數(shù)據(jù)管理服務(wù)器的處理具體包括=MapReduce庫(kù)將輸入文件劃分進(jìn)行分區(qū)；目標(biāo)識(shí)別、圖像清晰度檢測(cè)代碼的副本中設(shè)置一個(gè)負(fù)責(zé)調(diào)度的master,其余設(shè)置為worker,master為worker分配作業(yè)；分配了Map作業(yè)的worker，讀取對(duì)應(yīng)分片的輸入數(shù)據(jù)；Map作業(yè)從輸入數(shù)據(jù)中抽取出鍵值對(duì)并將鍵值對(duì)作為參數(shù)傳遞給map函數(shù)，map函數(shù)產(chǎn)生中間鍵值對(duì)緩存在內(nèi)存中；緩存的中間鍵值對(duì)被定期寫入本地磁盤，并將位置通報(bào)給master, master將其轉(zhuǎn)發(fā)給Reduce作業(yè)；master通知分配了 Reduce作業(yè)的worker負(fù)責(zé)的分區(qū)位置,Reduce作業(yè)讀取所有中間鍵值對(duì)并進(jìn)行排序，使得相同鍵的鍵值對(duì)聚集在一起reduce作業(yè)遍歷排序后的中間鍵值對(duì)，將與其關(guān)聯(lián)的值傳遞給reduce函數(shù),reduce函數(shù)的輸出添加到對(duì)應(yīng)分區(qū)的輸出文件中；當(dāng)所有的Map和Reduce作業(yè)都完成，master喚醒被復(fù)制前的目標(biāo)識(shí)別、圖像清晰度檢測(cè)代碼，輸出結(jié)果O
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK103442056SQ201310378381
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】袁正午, 蔣艷麗, 王金利 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)