11、智能家居中人工智能助力减少食物浪费架构解析

智能家居中人工智能助力减少食物浪费架构解析

在当今社会，食物浪费是一个亟待解决的问题。为了有效减少食物浪费，一种创新的 FWR（Food Waste Reduction）架构应运而生。该架构通过传感器网络实时监测食物的状态，并利用机器人系统在必要时进行干预，将食物转移到更合适的存储位置。下面将详细介绍该架构的具体实现和实验结果。

1. 传感网络

传感网络是 FWR 架构的基础，它负责实时收集食物存储环境的相关数据。

1.1 传感器节点

传感器节点采用基于 Microchip 的 ATMega328PB - AU 的印刷电路板，成本低廉且易于获取。该节点集成了多种传感器，具体如下：
- 温度和湿度传感器 ：选用 Texas Instrument 的 HDCx 系列低功耗、高精度数字传感器。在湿度高于 95% 的范围内，相对湿度精度可达 ±2%（典型值），互换性极低（<0.3%）；温度传感器精度为 ±0.2 °C（典型值），在 - 40 °C 至 125 °C 的工作区域极限处，峰值误差为 +0.5 °C。该传感器允许 14 位测量分辨率，但在本应用中使用 12 位，每秒采样 1 次时功耗为 1.3 µA。
- 环境光传感器 ：采用 Texas Instrument 的 OPTx 系列 ALS 传感器，其光谱响应与人类眼睛的明视觉响应紧密匹配，能有效拒绝红外线。测量范围从 0.01 lux 到 83k lux，具有内置的自动满量程设置功能，典型分辨率为 0.3 lux。设备的 I2C 接口提供高达 23 位的测量分辨率，本应用使用 12 位，每秒采样 1 次时