一種基于云平臺的智能鞋柜控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明申請保護一種基于云平臺的智能鞋柜系統(tǒng)，涉及云計算技術、圖像處理技術等領域。其技術方案要點是：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)處理裝置通過無線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)經(jīng)過云端服務器的API端口上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務器；云端數(shù)據(jù)管理服務器利用現(xiàn)有的目標識別方法和圖像清晰度檢測方法識別和檢測出清晰的帶有待修理鞋子的圖片，并存儲在分布式文件系統(tǒng)HDFS中，位置服務服務器獲取數(shù)據(jù)管理服務器處理的結(jié)果，計算用戶和商家位置，為用戶終端提供一系列可推薦的商家。
【專利說明】一種基于云平臺的智能鞋柜控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及云計算技術、無線通信技術和數(shù)據(jù)傳輸技術等領域。
【背景技術】
[0002]隨著云計算技術的日趨成熟，物聯(lián)網(wǎng)技術也得到了快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)為智能家居注入了新動力，帶動了智能家居的新發(fā)展，如智能電視、智能洗衣機、智能鞋柜，已進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單的儲存功能，而現(xiàn)有的智能鞋柜能夠提供除臭殺菌，防霉祛潮、自動擦鞋等功能，其智能化程度無法滿足用戶更多的需求。如，當用戶有修鞋的需求時，現(xiàn)有的智能鞋柜還不具有該項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助。如果基于云平臺對現(xiàn)有的智能鞋柜進行改進構(gòu)建基于云平臺的智能鞋柜系統(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器，并共享給提供修鞋服務的商家，商家就能直接和用戶進行溝通，并且提供上門服務。
[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，因此需要對圖片進行預先處理。并且由于系統(tǒng)中有大量用戶參與，每個用戶可能上傳大量圖片，導致圖片處理消耗大量的系統(tǒng)資源。同時，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的用戶群，對于提供高效的服務和良好的用戶體驗具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:結(jié)合云計算技術、無線通信技術和數(shù)據(jù)傳輸技術等，設計并提出一種基于云平臺的提供位置服務的智能鞋柜控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是:一種基于云平臺的智能鞋柜控制系統(tǒng)，包括智能鞋柜終端、云端服務器；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、無線網(wǎng)卡、觸摸顯示裝置，云端服務器包括:位置服務器和數(shù)據(jù)管理服務器；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)處理裝置通過無線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)經(jīng)過云端服務器的API端口上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務器；云端數(shù)據(jù)管理服務器識別和檢測出標記有待修理鞋子的圖片，并存儲在分布式文件系統(tǒng)HDFS中，位置服務器獲取數(shù)據(jù)管理服務器處理的結(jié)果，計算用戶和商家位置，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)明的云端服務器中的數(shù)據(jù)管理服務器向智能終端提供數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)讀寫、數(shù)據(jù)處理等，并且與云端服務器中的位置服務器實時通信，實現(xiàn)對商家的推薦功能。商家和用戶的位置可通過注冊時，在地圖上選定的位置信息通過特定的坐標轉(zhuǎn)換接口將地圖上標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器進行存儲。
[0007]本發(fā)明的云端服務器中的位置服務器提供位置信息存儲和最短路徑計算操作。
[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)嵌處理器對本地的圖片信息進行存儲和刪除，觸摸顯示屏作為人機交互接口，可用于輸入操作和顯示操作(如，滑動屏幕選擇圖片、顯示從服務器端返回的結(jié)果等)，無線網(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)管理服務器。
[0009]在云端的數(shù)據(jù)管理服務器上一個文件被劃分成一個或多個數(shù)據(jù)塊(split)，并被分散存儲在不同的Datanode (數(shù)據(jù)節(jié)點)上，每個數(shù)據(jù)塊都可以通過Datanode之間的互相復制而具有多個備份，Datanode定期將自身的狀態(tài)(如當前保存的文件數(shù)據(jù)塊信息)提交給Namenode (名稱節(jié)點),并接受Namenode的管控,例如實施文件數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建,刪除,復制等。一個MapReduce的作業(yè)通常會把輸入的數(shù)據(jù)集切分為若干獨立的數(shù)據(jù)塊，由Map (映射)的Worker (任務)以完全并行的方式對圖片進行目標識別和清晰度檢測等操作。對映射Map的輸出先進行排序，然后把結(jié)果輸入給Reduce (化簡)任務，作業(yè)的輸入和輸出都會被存儲在文件系統(tǒng)中。預處理通過的圖片結(jié)合用戶位置信息發(fā)送到位置服務器進行商家推薦。
[0010]實現(xiàn)方式包括:
[0011]I智能鞋柜終端把用戶注冊的地址上傳到云端的位置服務器；b.智能鞋柜終端向云端的數(shù)據(jù)管理服務器提供智能鞋柜內(nèi)圖片信息，同時發(fā)送服務請求，云端數(shù)據(jù)管理服務器對圖片進行預處理并把處理結(jié)果和請求信息發(fā)送給位置服務器；C.位置服務器根據(jù)請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)管理服務器的處理具體包括:
[0013]映射化簡庫MapReduce庫將輸入文件劃分進行分區(qū)；目標識別、圖像清晰度檢測代碼的副本中設置一個負責調(diào)度的主機master,其余設置為任務執(zhí)行機worker,master為worker分配作業(yè)；分配了 Map作業(yè)的worker,讀取對應分片的輸入數(shù)據(jù)；Map作業(yè)從輸入數(shù)據(jù)中抽取出鍵值對并將鍵值對作為參數(shù)傳遞給map函數(shù)，map函數(shù)產(chǎn)生中間鍵值對緩存在內(nèi)存中；緩存的中間鍵值對被定期寫入本地磁盤，并將位置通報給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負責的分區(qū)位置，Reduce作業(yè)讀取所有中間鍵值對并進行排序，使得相同鍵的鍵值對聚集在一起reduce作業(yè)遍歷排序后的中間鍵值對，將與其關聯(lián)的值傳遞給reduce函數(shù)，reduce函數(shù)的輸出添加到對應分區(qū)的輸出文件中；當所有的Map和Reduce作業(yè)都完成，master喚醒被復制前的目標識別、圖像清晰度檢測代碼，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系統(tǒng)和簡單網(wǎng)絡通信而不能滿足多用戶請求和進行海量數(shù)據(jù)處理的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1本發(fā)明基于云平臺的智能鞋柜系統(tǒng)的整體設計圖；
[0016]圖2本發(fā)明基于云平臺的智能鞋柜系統(tǒng)的操作流程圖；
[0017]圖3本發(fā)明基于云平臺的智能鞋柜系統(tǒng)終端整體模塊設計圖；
[0018]圖4本發(fā)明云端數(shù)據(jù)管理服務器處理流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進一步說明。[0020]如圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)整體設計圖。系統(tǒng)包括:智能鞋柜和云端服務器，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)嵌的無線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)經(jīng)過云端的API端口上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務器。同時云端的數(shù)據(jù)管理服務器將數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)處理中心進行處理，并且根據(jù)用戶的服務請求，將處理結(jié)果返回給請求服務的智能鞋柜終端。
[0021]圖2表示本發(fā)明中的基于云平臺的智能鞋柜系統(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的地址轉(zhuǎn)化成經(jīng)緯度存儲到云端的位置服務服務器；
[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)管理服務器；
[0024]c.云端的數(shù)據(jù)管理服務器通過Map任務和Reduce任務對上傳的圖片進行目標識別(識別出有圖片中是否包含有鞋子)和對圖片清晰度進行檢測，如果檢測結(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.位置服務服務器接收符合要求的圖片以及用戶位置信息，并計算出注冊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)明中的基于云平臺的智能鞋柜系統(tǒng)終端模塊整體設計圖。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存儲器。片內(nèi)128位寬度的存儲器接口和加速器結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)較高的操作頻率。片內(nèi)的主控單片機采用具有兩個串口的高性能單片機。通信模塊包括一個以太網(wǎng)接口，多個USB2.0接口和2個RS232串行接口。在運行過程中，主控單片機負責接收用戶在觸摸顯示屏輸入的地址信息或其他需求信息，同時將地址信息轉(zhuǎn)換成經(jīng)緯度坐標，將需求信息進行解析，并按命令上傳至云端服務器。
[0027]圖4表示本發(fā)明中的基于云平臺的智能鞋柜系統(tǒng)云端數(shù)據(jù)管理服務器的處理流程圖。
[0028]a.MapReduce庫將輸入文件劃分進行分片，(用戶根據(jù)存儲容量定義分片數(shù)M，每一份通常有16MB到64MB)，如圖左方所示分成了分片splitO?4 ;然后將用戶進程拷貝到集群內(nèi)其它機器上。
[0029]b.目標識別、圖像清晰度檢測代碼的副本中設置一個負責調(diào)度的master，master負責調(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,讀取對應分片的輸入數(shù)據(jù)，Map作業(yè)數(shù)量是由M決定的，和split —一對應;Map作業(yè)從輸入數(shù)據(jù)中抽取出鍵值對，每一個鍵值對都作為參數(shù)傳遞給map函數(shù),map函數(shù)產(chǎn)生的中間鍵值對被緩存在內(nèi)存中。
[0031]d.緩存的中間鍵值對被定期寫入本地磁盤，而且被分為R個區(qū)，每個區(qū)對應一個Reduce作業(yè)；這些中間鍵值對的位置被通報給master, master負責將信息轉(zhuǎn)發(fā)給Reduceworker。
[0032]e.master通知分配了 Reduce作業(yè)的worker負責的分區(qū)在什么位置(每個Map作業(yè)產(chǎn)生的中間鍵值對都可能映射到所有R個不同分區(qū))，當Reduce worker把所有它負責的中間鍵值對都讀過來后，先對它們進行排序，使得相同鍵的鍵值對聚集在一起。
[0033]f.reduce worker遍歷排序后的中間鍵值對,對于每個唯一的鍵,都將鍵與關聯(lián)的值傳遞給reduce函數(shù)，reduce函數(shù)產(chǎn)生的輸出會添加到這個分區(qū)的輸出文件中。
[0034]g.當所有的Map和Reduce作業(yè)都完成了，master喚醒被復制前的目標識別、圖像清晰度檢測代碼，輸出結(jié)果。
【權利要求】
1.一種基于云平臺的智能鞋柜控制系統(tǒng)，包括智能鞋柜終端、云端服務器；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、無線網(wǎng)卡、觸摸顯示裝置，云端服務器包括位置服務器和數(shù)據(jù)管理服務器；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)處理裝置通過無線網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)經(jīng)過云端服務器的API端口上傳到云端的數(shù)據(jù)管理服務器；云端數(shù)據(jù)管理服務器識別和檢測出帶有待修理標記的鞋子圖片，存儲在分布式文件系統(tǒng)HDFS中，位置服務器獲取數(shù)據(jù)管理服務器的處理結(jié)果，計算用戶和商家位置，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，云端服務器將接收到的數(shù)據(jù)存儲在分布式文件系統(tǒng)HDFS中，一個文件被劃分成一個或多個數(shù)據(jù)塊，并被分散存儲在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點Datanode上，每個數(shù)據(jù)塊都通過Datanode之間的互相復制而具有多個備份，Datanode定期將自身的狀態(tài)提交給名稱節(jié)點Namenode,并接受Namenode的管控。
3.根據(jù)權利要求1所述的智能鞋柜控制系統(tǒng)，其特征在于，云端數(shù)據(jù)管理服務器的處理具體包括=MapReduce庫將輸入文件劃分進行分區(qū)；目標識別、圖像清晰度檢測代碼的副本中設置一個負責調(diào)度的master,其余設置為worker,master為worker分配作業(yè)；分配了Map作業(yè)的worker，讀取對應分片的輸入數(shù)據(jù)；Map作業(yè)從輸入數(shù)據(jù)中抽取出鍵值對并將鍵值對作為參數(shù)傳遞給map函數(shù)，map函數(shù)產(chǎn)生中間鍵值對緩存在內(nèi)存中；緩存的中間鍵值對被定期寫入本地磁盤，并將位置通報給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負責的分區(qū)位置,Reduce作業(yè)讀取所有中間鍵值對并進行排序，使得相同鍵的鍵值對聚集在一起reduce作業(yè)遍歷排序后的中間鍵值對，將與其關聯(lián)的值傳遞給reduce函數(shù),reduce函數(shù)的輸出添加到對應分區(qū)的輸出文件中；當所有的Map和Reduce作業(yè)都完成，master喚醒被復制前的目標識別、圖像清晰度檢測代碼，輸出結(jié)果O
【文檔編號】H04L29/08GK103442056SQ201310378381
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權日:2013年8月27日
【發(fā)明者】袁正午, 蔣艷麗, 王金利 申請人:重慶郵電大學