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摘要：冰箱食品保鲜定时器的主要载体为冰箱，通过该产品可以使家用普通冰箱实现智能化。该产品由STM32控制、通过电容屏实现触屏显示与控制，结合时钟模块、语音播放模块、WIFI模块、机器视觉OpenCV技术实现该产品的控制，然后通过APP Inventor在Java环境下制作了一个APP，通过WIFI将数据同步到手机当中，使家用普通冰箱实现了互联网+与人工智能的功能。
关键词：保鲜定时器；STM32控制；机器视觉OpenCV；APP；互联网+；人工智能
前言
随着居民们越来越高的饮食需求和客观气候原因，冰箱已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。但是，我们经常会遇见如下情况，我们时常会将食物放在冰箱的保鲜层以后，忘记了是什么时候放进去的，然后将该食物遗忘在冰箱里面，当我们再回想起它的时候，该食物已经变质或者口味已经发生了极大的变化，从而导致食品浪费或者人们不慎食入该变质的食物造成身体上的巨大伤害。
更为严重的是，如果我们还未想起该变质食物而仍继续将它放置在冰箱当中，则会滋生很多细菌，该细菌会适应冰箱保鲜层的温度，从而不断滋生繁殖。此时，冰箱中的各类食物则会成为细菌的养分，而我们的冰箱则会成为细菌们的天堂！
1.市场现状
目前的智能冰箱实现保鲜的办法是根据所存放食品所需的最佳温度、湿度，最佳光照，异味及微生物的控制水平值来利用温度传感器和压缩机控制食品保鲜的温度及降温速度、利用湿度传感器和控湿装置调节食品保鲜环境的湿度，利用气味传感器和净味装置降低食品保鲜环境的异味浓度，利用除菌装置控制食品保鲜环境的微生物水平，以及利用光合保鲜装置控制食品保鲜的光照保鲜。但是冰箱里一般放的食品多而杂，每类食品要达到最佳保鲜水平显然不可能，那么唯一的办法就是折中处理，即将条件调到所存食品的加权平均值，但这显然又不够保鲜。另一方面，该智能冰箱成本较高，不适宜普通家庭的使用，很难普及。同时，此类冰箱没有将该食物的剩余保鲜周期具体的显示在人们的视野之中，从而用户没有对该食物剩余保鲜期限有一个明确的了解。
基于此严峻的现实问题，我们在想可不可以制作一个产品，既可以以一种更加新颖的方式，将该食物的保鲜周期如同计时时钟那样非常具体的显示在人们的视野之中，又可以极大地消减成本，使该技术可以通过对家用普通冰箱进行新的赋能，实现普通冰箱的智能化。产品操作简单易行，可以让不同年龄段的人们快速使用，让人们买得起的同时又可以真切的感受到智能技术带给人们的便利。
2.市场调查
我们抽取一千多名社会上各个年龄段的人们，通过对该项目设置的具体问题，准确的验证了该产品的市场前景和用户需求性。如下为对该数据的具体分析：首先，人们是否经常将食物遗忘在冰箱而使食物变质进行分析得出76.5%的人们都存在该情况，然后对该问题是否对人们的日常生活造成一定程度的困扰进行调查得出该问题对80.34%人们造成了一定程度的困扰，随之基于该问题我们设计了该冰箱食品保鲜定时器，得到了84.13%的支持率，最后人们通过对我们产品的价格预算，实用性，方便性，可操作性等多方面考虑，最终有82.04%的人们觉得该冰箱食品保鲜定时器的市场前景是非常可观的。通过分析该市场调研的数据，也进一步论证了该项目的可行性，同时也较为客观的论证了该产品的潜在价值和市场前景。
3.可行性分析
3.1方案实施
本装置主要用到设计STM32单片机、三维制图软件、机器视觉OpenCV和APP制作方面的知识。STM32单片机作为控制模块主要负责整个装置的运行过程，包括时钟模块来对保鲜时间计时，显示屏的运行，与APP的无线连接，语音模块的使用，以及与图像识别装置进行数据传输等；三维制图软件主要来进行该装置的结构设计；OpenCV摄像头识别主要负责对食品的图像识别来获取相应参数；同时通过APP Inventor制作出来一个APP，通过互联网技术，实现用户与产品的无线数据传输。
该冰箱食品保鲜定时器的作用对象是家用普通冰箱，通过磁吸附可以附着在冰箱上面，该产品外观较为精致，体积与正常平板电脑一个大小，在冰箱上面可以作为一个小的装饰品，不会影响冰箱的正常使用和外观。该产品主要的功能是在将食品放入冰箱前在摄像头前扫描，获取此食品当前信息并与已存放在在大数据中的相应数据参数比对，获取保鲜周期，并将食物的保鲜周期和剩余保鲜时间显示在装置的显示屏中，然后通过 APP，将数据同步在手机当中方便远程监控。當该食物的保鲜时间只剩一半时，该显示屏中会出现剩余保鲜时间不足，请尽快食用的提醒；当保鲜时间已过，屏幕上会显示该食物已经变质，同时该数据同步传输到手机当中。各类食物的保鲜周期我们已经通过数据查询和统计（见附录），可以准确的计算出来，同时已经将数据输入到该装置当中。用户只需将食物放到冰箱即可，不需要额外的做一些动作。
3.2产品图纸
3.3创新点分析
①利用图像识别技术实现了该产品的全自动操作。通过利用机器视觉OpenCV技术，在用户将该食物放在冰箱的同时，该装置自动识别食物类别和剩余保鲜周期，然后将该食物的信息从大数据中调取到显示屏上。
②制作了一个APP实现该产品的智能互联。通过APP Inventor制作一个了AP，通过WI-FI传输、蓝牙传输，实现了手机与产品的数据传输和控制，食品信息会呈现在设计的APP上，用户能够通过手机了解食品保鲜状态，使食品保鲜器更加智能化，实现了智能互联的意义所在。
③使家用普通冰箱实现智能化。通过在普通冰箱上附着该产品，从而使普通冰箱有了新型智能冰箱才拥有的技术，而用户所付出的成本更低。
4.结束语
目前智能冰箱发展已经进入生态2.0时代，从云管家、云操控、云影音、云社区、云超市五维实现智能生态。就像智能电视一样，未来智能冰箱很大可能通过生鲜、影音、菜谱等内容商民合作或者是以内容为主的垂直整合硬件开发模式来运营用户，就像现在的小米、乐视一样，生态圈模式将会在未来以水箱为核心的主流厨房经济。企业更加注重保鲜技术。经历了风冷和变频的普及，今年冰箱的技术升级又回归到了保鲜的本质。该产品除了可以实现保鲜定时的功能外，还运用智能互联技术实现了手机与产品的数据传输和控制，更为重要的是此产品是在现有普通冰箱上的一个功能实现，成本较低，能真正的深入千家百户，方便人们的生活。
参考文献：
[1]孙家广等 计算机图形学 清华大学出版社 1986
[2]毛星云等 OpenCV3编程入门 电子工业出版社 2015.02
[3]张洋等 原子教你玩STM32（第二版）北京航空航天大学出版社 2015.11
[4]瞿绍军 APP Iventor移动应用开发 人民邮电出版社 2016.08
关键词：保鲜定时器；STM32控制；机器视觉OpenCV；APP；互联网+；人工智能
前言
随着居民们越来越高的饮食需求和客观气候原因，冰箱已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。但是，我们经常会遇见如下情况，我们时常会将食物放在冰箱的保鲜层以后，忘记了是什么时候放进去的，然后将该食物遗忘在冰箱里面，当我们再回想起它的时候，该食物已经变质或者口味已经发生了极大的变化，从而导致食品浪费或者人们不慎食入该变质的食物造成身体上的巨大伤害。
更为严重的是，如果我们还未想起该变质食物而仍继续将它放置在冰箱当中，则会滋生很多细菌，该细菌会适应冰箱保鲜层的温度，从而不断滋生繁殖。此时，冰箱中的各类食物则会成为细菌的养分，而我们的冰箱则会成为细菌们的天堂！
1.市场现状
目前的智能冰箱实现保鲜的办法是根据所存放食品所需的最佳温度、湿度，最佳光照，异味及微生物的控制水平值来利用温度传感器和压缩机控制食品保鲜的温度及降温速度、利用湿度传感器和控湿装置调节食品保鲜环境的湿度，利用气味传感器和净味装置降低食品保鲜环境的异味浓度，利用除菌装置控制食品保鲜环境的微生物水平，以及利用光合保鲜装置控制食品保鲜的光照保鲜。但是冰箱里一般放的食品多而杂，每类食品要达到最佳保鲜水平显然不可能，那么唯一的办法就是折中处理，即将条件调到所存食品的加权平均值，但这显然又不够保鲜。另一方面，该智能冰箱成本较高，不适宜普通家庭的使用，很难普及。同时，此类冰箱没有将该食物的剩余保鲜周期具体的显示在人们的视野之中，从而用户没有对该食物剩余保鲜期限有一个明确的了解。
基于此严峻的现实问题，我们在想可不可以制作一个产品，既可以以一种更加新颖的方式，将该食物的保鲜周期如同计时时钟那样非常具体的显示在人们的视野之中，又可以极大地消减成本，使该技术可以通过对家用普通冰箱进行新的赋能，实现普通冰箱的智能化。产品操作简单易行，可以让不同年龄段的人们快速使用，让人们买得起的同时又可以真切的感受到智能技术带给人们的便利。
2.市场调查
我们抽取一千多名社会上各个年龄段的人们，通过对该项目设置的具体问题，准确的验证了该产品的市场前景和用户需求性。如下为对该数据的具体分析：首先，人们是否经常将食物遗忘在冰箱而使食物变质进行分析得出76.5%的人们都存在该情况，然后对该问题是否对人们的日常生活造成一定程度的困扰进行调查得出该问题对80.34%人们造成了一定程度的困扰，随之基于该问题我们设计了该冰箱食品保鲜定时器，得到了84.13%的支持率，最后人们通过对我们产品的价格预算，实用性，方便性，可操作性等多方面考虑，最终有82.04%的人们觉得该冰箱食品保鲜定时器的市场前景是非常可观的。通过分析该市场调研的数据，也进一步论证了该项目的可行性，同时也较为客观的论证了该产品的潜在价值和市场前景。
3.可行性分析
3.1方案实施
本装置主要用到设计STM32单片机、三维制图软件、机器视觉OpenCV和APP制作方面的知识。STM32单片机作为控制模块主要负责整个装置的运行过程，包括时钟模块来对保鲜时间计时，显示屏的运行，与APP的无线连接，语音模块的使用，以及与图像识别装置进行数据传输等；三维制图软件主要来进行该装置的结构设计；OpenCV摄像头识别主要负责对食品的图像识别来获取相应参数；同时通过APP Inventor制作出来一个APP，通过互联网技术，实现用户与产品的无线数据传输。
该冰箱食品保鲜定时器的作用对象是家用普通冰箱，通过磁吸附可以附着在冰箱上面，该产品外观较为精致，体积与正常平板电脑一个大小，在冰箱上面可以作为一个小的装饰品，不会影响冰箱的正常使用和外观。该产品主要的功能是在将食品放入冰箱前在摄像头前扫描，获取此食品当前信息并与已存放在在大数据中的相应数据参数比对，获取保鲜周期，并将食物的保鲜周期和剩余保鲜时间显示在装置的显示屏中，然后通过 APP，将数据同步在手机当中方便远程监控。當该食物的保鲜时间只剩一半时，该显示屏中会出现剩余保鲜时间不足，请尽快食用的提醒；当保鲜时间已过，屏幕上会显示该食物已经变质，同时该数据同步传输到手机当中。各类食物的保鲜周期我们已经通过数据查询和统计（见附录），可以准确的计算出来，同时已经将数据输入到该装置当中。用户只需将食物放到冰箱即可，不需要额外的做一些动作。
3.2产品图纸
3.3创新点分析
①利用图像识别技术实现了该产品的全自动操作。通过利用机器视觉OpenCV技术，在用户将该食物放在冰箱的同时，该装置自动识别食物类别和剩余保鲜周期，然后将该食物的信息从大数据中调取到显示屏上。
②制作了一个APP实现该产品的智能互联。通过APP Inventor制作一个了AP，通过WI-FI传输、蓝牙传输，实现了手机与产品的数据传输和控制，食品信息会呈现在设计的APP上，用户能够通过手机了解食品保鲜状态，使食品保鲜器更加智能化，实现了智能互联的意义所在。
③使家用普通冰箱实现智能化。通过在普通冰箱上附着该产品，从而使普通冰箱有了新型智能冰箱才拥有的技术，而用户所付出的成本更低。
4.结束语
目前智能冰箱发展已经进入生态2.0时代，从云管家、云操控、云影音、云社区、云超市五维实现智能生态。就像智能电视一样，未来智能冰箱很大可能通过生鲜、影音、菜谱等内容商民合作或者是以内容为主的垂直整合硬件开发模式来运营用户，就像现在的小米、乐视一样，生态圈模式将会在未来以水箱为核心的主流厨房经济。企业更加注重保鲜技术。经历了风冷和变频的普及，今年冰箱的技术升级又回归到了保鲜的本质。该产品除了可以实现保鲜定时的功能外，还运用智能互联技术实现了手机与产品的数据传输和控制，更为重要的是此产品是在现有普通冰箱上的一个功能实现，成本较低，能真正的深入千家百户，方便人们的生活。
参考文献：
[1]孙家广等 计算机图形学 清华大学出版社 1986
[2]毛星云等 OpenCV3编程入门 电子工业出版社 2015.02
[3]张洋等 原子教你玩STM32（第二版）北京航空航天大学出版社 2015.11
[4]瞿绍军 APP Iventor移动应用开发 人民邮电出版社 2016.08