一款能自主分类的AI掌上云冰箱

一款能自主分类的AI掌上云冰箱

叶苏丹,谈欣燕,李佳颖,金琦,胡晓颖

绍兴文理学院 317200

摘要：              随着居民物质生活的提高，如何存储和管理大量食材成了日常生活中常会面对的问题。目前市面上的大多传统冰箱无法帮助管理食材，还具有容易串味等缺陷，无法满足居民储存大量食材的需求。针对以上，本文介绍了一款可自主分类的AI掌上云冰箱，该产品适用于多种客户群体。本产品结合图像识别、机械翻转、低功耗温度检测等技术，构建智能识别、分类管理等功能，旨在实现食材的智慧化管理，通过贴心人性的服务提高用户的生活质量，缔造更美好的生活。

关键字：智能识别；分类管理；物联网；低耗能温度计检测

1引言

民以食为天，特别是自耕自种的乡村，如何保存食物是重要的问题。对此，在工业化发展下，具有保持恒定低温的一种制冷设备冰箱被发明了出来。冰箱不仅能起到保鲜作用，能够调节冷藏和冷冻区的温度，也在很大程度上延缓了食材的腐败，保持了食物的新鲜品质。其次冰箱能保持水分不流失，延长蔬菜、水果的保湿时间，防止食物过度失水而影响口味和流失营养，一款好的冰箱势必会对居民生活带来便利。

目前，传统冰箱具有的种种问题有待改进。冰箱需要存放大量食品，故无法避免的食物经过不合理分类的储存后，带来极易导致食物串味，甚至腐烂变质的问题，但是要经常性的分类存放十分麻烦。同时，传统冰箱让用户无法实时掌握冰箱里食物的存量、存放位置、保质日期等问题。这些问题不仅影响使用者的心情，更会造成食物资源的浪费，这与乡村振兴“创建美好幸福生活”的主旨相违背。故传统冰箱存在许多有待完善提高的地方。同时，人民日益增长的美好生活需要，使现有冰箱的功能不能再满足当下生活的需要研发一款新型的具有识别分类功能的智能冰箱有很大的社会效益，可更好提升居民的生活品质。

针对调查的结果，我们团队结合机械工程、电子工程和自动化工程研发了一款能自主分类的Al掌上云冰箱，具有智能识别，分类管理，APP掌上控制，低功耗温度检测等功能。本产品本着为家庭服务的目的，旨在满足居民不断提高品质生活的需求，促进人民美好生活的发展。

2工作原理

这是基于物联网技术与图像识别技术研发的智能冰箱存储系统，能够实现食品的智能化管理，满足用户对于智能家居的智能化、个性化、自动化的需求。该系统充分利用了物理学知识：红外测距模块运用了热学原理；超声波模块运用了声波的折射与反射等原理；称重模块利用胡克定律；公众号和APP涉及各类光电知识等。

本系统利用百度API进行识别，用STM32控制舵机进行翻转，对食物进行存放，并结合食物的特性，在超低功耗温度计的调节下，控制各储藏室的温度。其内部包含称重模块，可以将不同重量、种类的食物进行称量。外部添加物联网系统，监测被分类食物的种类，保障食物的精准识别，最后连接至手机APP。APP还会根据用户的饮食偏好及冰箱内现有食物存量，及时预警即将过期食品，推荐可用食品，以及提醒短缺食品。本系统的使用可以实现食物的智能化、精细化管理，能提升用户的生活幸福感。

3运行说明

用户将食物放入识别柜。红外感应模块感应到物品，摄像头进行拍照，并将照片发送至手机APP，百度API对食品的种类进行识别，并根据食物的特性选择合适的储藏室，并发送信号给舵机翻转系统，stm32进行称重，并发送信息至手机APP。

一号舵机和二号舵机相互配合进行翻转，使食物进入四大储藏室（冷藏室、冷冻室、保鲜室、常温室）中之一进行保存。32单片机对储藏室容量进行实时检测，超低功耗温度计对四大储藏室的温度进行测量并实时发送至手机APP。

用户打开APP，可查看各个储室食物的照片、种类、重量以及存放位置、保质时期，同时可以对食物的信息进行修改重设。APP会根据用户的喜好以及冰箱内食物的存量给用户推荐菜谱。当设置的刚需食物少于设定量、储室里的食物即将过期时，会发送信息提醒用户。

4结构单元

WIFI模块将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块，使传统串口设备更好的加入无线网络通过串口WiFi模块，可通过Internet 网络传输自己的数据。              红外感应模块能够独立完成红外信号的检测和解调，包括光电转换器件（PIN光电二极管）和控制电路两部分。称重模块能够用于物体的计量，显示液位和进行自动化控制 。图像识别模块利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像。分拣及收集模块经过优化的高级识别结果经过主板输出到分拣模块，根据提前设置好的特征参数，由舵机进行分拣，从而自动实现食物的分拣。显示模块用于与用户交互，显示用户信息以及回收的进度，将过程可视化。低功耗温度检测模块用于测量各个储藏室的温度并发送至用户手机APP。容量检测模块用于检测容器剩余容量是否充足。

5结论

该智能冰箱机器人隶属于智慧家电新产品，适用于家庭、饭店等应用场景，极大的改善了储存问题。我们的智能冰箱，让食材都变得“居者有其所”，真正做到智能存储，随心存储和健康科学存储。帮助用户更高效、更智能、更人性的管理食品，能提高人们生活质量，遵循现代社会发展需要，期待获得社会的肯定。智能冰箱有着很大的市场需求和发展前景，期待能够获得社会的肯定。