針對目前云端計算處理數(shù)據(jù)能力不足、效率不高等問題,在嵌入式開發(fā)迅猛發(fā)展的背景下,將新興的邊緣計算模式與新零售的思想結(jié)合起來,運用于智能自助咖啡機系統(tǒng),重新構(gòu)建和設計了咖啡機系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)終端、服務器和用戶界面等.該系統(tǒng)將咖啡機作為一個智能終端接入互聯(lián)網(wǎng),采用EdgeX-Foundry邊緣計算框架,并將其部署在邊緣網(wǎng)關(guān);硬件采用stm32并利用邊緣計算感知融合決策咖啡機狀態(tài);通過SpringBoot開源框架搭建完整的服務器;在用戶APP方面,開發(fā)并使用了微信小程序作為客戶端;在系統(tǒng)測試中,實驗結(jié)果證明了邊緣計算應用于智能咖啡機系統(tǒng)的優(yōu)勢. 

【文章來源】：小型微型計算機系統(tǒng). 2020,41(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

EdgeX Foundry架構(gòu)圖

在智能自助咖啡機系統(tǒng)中，與主控制板相連的GPRS/4G通信模塊就充當了咖啡機與EdgeX Foundry框架聯(lián)系的“跳板”，它作為框架的設備服務，將特定咖啡機的工作狀態(tài)和傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線通信的方式傳遞給邊緣節(jié)點，再由EdgeX-Foundry邊緣計算框架的多個微服務層進行處理，最后上傳至云端．邊緣節(jié)點由一個邊緣網(wǎng)關(guān)承擔，在整個系統(tǒng)之中主要承擔著信息存儲轉(zhuǎn)發(fā)與咖啡機異常檢測的作用．當咖啡機發(fā)生故障時，邊緣節(jié)點能夠及時檢測出來并在第一時間通知咖啡機停止工作，確保用戶不會喝到品質(zhì)不佳的咖啡，同時將這些故障信息上傳給后臺，通知管理員進行故障維護．一個邊緣網(wǎng)關(guān)可以同時管理多臺咖啡機上傳的數(shù)據(jù)．云端服務器面向網(wǎng)關(guān)，與網(wǎng)關(guān)進行信息交互，負責處理所有來網(wǎng)關(guān)的咖啡機信息，云端服務器還與客戶端進行遠程，承擔起購買支付、意見反饋的作用．智能自助咖啡機系統(tǒng)模型如圖2所示．2.2 基于邊緣計算的多模態(tài)感知融合異常檢測算法

滑動窗口模型是從傳感器上傳的數(shù)據(jù)流中截取窗口大小為|W|數(shù)據(jù)，將其分成n個數(shù)據(jù)塊，即(block1,block2,block3…blockn)，每一個數(shù)據(jù)塊的長度為m，當傳感器上傳新的的數(shù)據(jù)塊blocknew時，在滑動窗口中，最早接收的數(shù)據(jù)塊blockoldest會被替換出去．同一咖啡機上不同傳感器內(nèi)部均使用滑動窗口來處理數(shù)據(jù)流，如圖3所示．定義1．假設在時間tq之前將q個來自于某個傳感器的數(shù)據(jù)載入其對應的窗口大小|W|=q的滑動窗口內(nèi)，即(rj(t1),rj(t2),rj(t3)……rj(tq))則該組處于滑動窗口內(nèi)數(shù)據(jù)的方差是:

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3585009