一种应用于边缘计算网关平台的交互系统

本发明涉及智能交互，具体为一种应用于边缘计算网关平台的交互系统。

背景技术：

1、目前，智能家居主要通过云端来连接、控制家中的智能设备，很多家庭局域网内的设备互动也通过云计算来实现。但设备过度依赖云平台也会带来诸多问题，比如，家里一旦出现网络故障，设备就很难进行控制。另外，通过云平台控制家中的设备，有时候响应速度慢，会带来很强的延迟感，并且随着智能单品品类的增加这一不良体验会越来越频繁。这时，边缘计算就能在智能家居领域大放异彩，边缘计算可以将智能家居设备连接到云端系统，减少数据传输的延迟和带宽需求，实现更快的响应时间和更高的数据安全性，为智能家居的智能交互带来更多可能。

2、处于冬季的南方地区，室内寒冷却没有暖气。尤其是当用户在室内长时间静坐使用电脑时，身体得不到运动，且没有被窝保暖，往往导致手脚冰凉，居住舒适度很差，甚至对于体质较差的用户来说容易诱发其他疾病。为了解决这一问题，常见的都是手动开启空调制暖，从而提高室内温度，提高居住舒适度。然而随着智能家居的兴起，智能交互控制逐渐走入普通家庭，其初衷为了提供更便捷、智能的舒适居住体验，然而在人机交互过程中，智能家居往往难以清晰明确用户的交互意图，尤其是在智能交互设置空调温度过程中，用户难以预期设置的温度是否合适，需要复杂的交互设置和多次调整。同时空调暖风较冷空气轻，始终悬浮在上层会出现设置温度与用户体感温度不符以及上半身体过热，而腿脚冰凉等不适情况，不但影响用户居住舒适度，还导致空调电耗过度浪费。因此，设计交互便捷和智能化程度高的一种应用于边缘计算网关平台的交互系统是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种应用于边缘计算网关平台的交互系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种应用于边缘计算网关平台的交互系统，包括数据采集模块、交互分析模块和智能交互控制模块，所述数据采集模块与交互分析模块之间网络连接，所述交互分析模块与智能交互控制模块之间电连接，所述数据采集模块用于采集用户与智能家居的交互环境和交互图像数据，所述交互分析模块用户接受采集的交互数据并对用户交互意图进行分析，所述智能交互控制模块用于根据所述交互分析模块的分析结果，对智能家居进行更新贴合有效的控制。

3、根据上述技术方案，所述数据采集模块包括温度监测模组和摄像采集模组，所述温度监测模组用于对用户室内和室外环境温度进行监测采集，所述摄像采集模组用户监测采集用户发出交互指令时的交互画面。

4、根据上述技术方案，所述交互分析模块包括指令接收模块、温度设置分析模块和循环扇风力计算模块，所述指令接收模块用户接收所述数据采集模块采集后并发送的数据，所述温度设置分析模块用于在室内空调开启后，深度分析空调的最佳温度预设值，所述循环扇风力计算模块与温度设置分析模块电连接，所述循环扇风力计算模块用于根据监测数据和分析的空调预设值后对室内空气循环扇风力进行计算。

5、根据上述技术方案，所述温度设置分析模块进一步包括服饰数据库、服饰图像识别子模块、特征补充子模块、交互信号接收子模块、分析判断子模块和温度设置输出子模块，所述服饰数据库用于基于互联网更新存储服饰类别数据库，所述服饰图像识别子模块用于识别用户穿着服饰，所述特征补充子模块用于进一步对用户服饰进行特征补充识别，所述交互信号接收子模块用户获取用户电脑端的运行属性并结合用户预设交互模式输出个性化交互信号，所述分析判断子模块用于分析并判断用户衣着服饰对应指数，所述温度设置输出子模块与所述分析判断子模块电连接，所述温度设置输出子模块用于根据分析判断结果对用户的交互的空调温度预设结果进行输出。

6、根据上述技术方案，所述循环扇风力计算模块进一步包括室内面积输入子模块和室内外温差获取子模块，所述室内面积输入子模块用户通过用户输入获取用户所在房间面积，所述室内外温差获取子模块用于获取用户室内空调预设温度和室外环境温度的差值。

7、根据上述技术方案，所述应用于边缘计算网关平台的交互系统的运行方法包括以下步骤：

8、步骤s1：通过设置温度监测模组和摄像采集模块，对用户居住房间的室内画面、室内环境温度已经房间外的室外环境温度进行监测，并通过数据采集模块采集到系统内；

9、步骤s2：当用户通过智能家居的交互设置发出打开室内空调的交互指令时，指令接受模块接收指令，启动温度设置分析模块，分析当前用户交互指令中对空调温度预设的最佳温度预设值，并以电信号输出；

10、步骤s3：智能交互控制模块接收电信号，然后开始控制空调按预设温度启动运行；

11、步骤s4：当空调运行3分钟后，交互分析模块通过循环扇风力计算模块分析计算循环扇的风力大小，并再次将分析计算结果通过电信号输出至智能交互控制模块；

12、步骤s5：智能交互控制模块启动空气循环扇设备，并动态调节空气循环扇的运行功率。

13、根据上述技术方案，所述步骤s2进一步包括以下步骤：

14、步骤s21：建立服饰数据库，通过互联网更新和设置服饰类别和样图；

15、步骤s22：调取摄像采集模组采集到的用户画面，利用服饰图像识别子模块，对用户穿着服饰画面进行追踪识别，使用户服饰画面与建立的服饰数据库中的服饰样图进行相似度匹配；

16、步骤s23：在服饰数据库中，分别对各个类别服饰进行衣着指数赋值；

17、步骤s24：在服饰数据库中匹配相似度最高的样图，选取该样图所属服饰类别，确定其初始衣着指数y；

18、步骤s25：通过特征补充子模块进一步对用户监测画面的袖口特征进行识别，然后对袖口图像阴影处理，并垂直连接袖口阴影两端长度l；

19、步骤s26：分析计算当前用户图像的衣着指数，并将计算的衣着指数作为分析判断结果；

20、步骤s27：根据用户衣着指数的分析判断结果，利用温度设置输出子模块，搜索与衣着指数对应的温度设置结果，并相应输出最佳温度预设值x。

21、根据上述技术方案，所述步骤s26中，当前用户图像的衣着指数的分析计算公式为：

22、

23、式中，l为用户监测画面中袖口长度分析值，单位为毫米；l0为当前用户衣着所属的服饰类别对应的唯一标准袖口长度输出值，单位为毫米；y为初始衣着指数，是根据服饰类别所赋固定值；y为用户衣着指数计算结果；α为袖口长度比例控制参数，为大于0的常数。

24、根据上述技术方案，所述步骤s4进一步包括以下步骤：

25、步骤s41：获取室外环境温度t1、室内空调预设温度t2；

26、步骤s42：通过室内面积输入子模块获取用户所在室内面积s；

27、步骤s43：通过公式p＝k*s*(t1-t2)2计算得到循环扇风力所需功率值p，其中，k作为系数，为大于0的常数。

28、根据上述技术方案，所述步骤s2中，用户通过交互信号接收子模块，预设用户电脑端的交互模式，当接收到用户电脑端的运行属性符合交互模式时，温度设置分析模块直接分析输出最佳温度预设值x。

29、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，可以先精准图像识别用户穿着服饰的类型，从而初步判断用户开启空调的初始预设值，还可以进一步对用户的袖口处特征补充识别并分析计算，通过袖口的直径侧面反应了用户整理衣着厚度，进而避免因无法对用户的内衬服饰逐一分析以及对用户外衣识别的误差而影响用户衣着指数的精确度，进而进一步提高了对用户实际衣着情况分析的精确度，并为空调温度的预设作铺垫，最终达到了清晰明确用户交互意图的作用，提升智能家居交互便捷度。