一种基于神经网络的新型展台系统
阅读说明：本技术 一种基于神经网络的新型展台系统 (Novel exhibition stand system based on neural network ) 是由 闫明明 陈绪浩 李迅波 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于神经网络的新型展台系统,包括了PID调控磁悬浮技术、物联网技术以及神经网络技术；通过各个线圈产生一个综合的磁场,通过磁场间的排斥力,实现展品在空中悬浮旋转,进行多维度展示；通过物联网技术使分散的各个展台连成一体；红外线探测器的热电元件能够检测到人体的存在和移动,无线传输模块使每个展台返回所收集的数据到上位机终端,最终形成一个数据库；再通过神经网络技术对所收集的大数据进行自动分析及数据预测；通过上述方式,本发明能够降低人力资源管理成本,实现销售精准化、以及展台与管理人员、管理机构和电脑控制终端之间的信息化管理。(The invention discloses a novel exhibition stand system based on a neural network, which comprises a PID (proportion integration differentiation) regulation magnetic suspension technology, an Internet of things technology and a neural network technology; generating a comprehensive magnetic field through each coil, and realizing the suspension rotation of the exhibit in the air through the repulsive force among the magnetic fields to carry out multi-dimensional exhibition; connecting the scattered exhibition stands into a whole through the Internet of things technology; the thermoelectric element of the infrared detector can detect the existence and the movement of a human body, and the wireless transmission module enables each exhibition stand to return collected data to the upper computer terminal to finally form a database; automatically analyzing the collected big data and predicting the data by a neural network technology; through the mode, the management system can reduce the human resource management cost, and realize accurate sales and information management among the exhibition stand, the management personnel, the management mechanism and the computer control terminal.)
技术领域
本发明涉及一种磁悬浮技术领域，具体来讲是涉及一种基于神经网络的新型展台系统。
背景技术
磁悬浮技术是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术；它作为一种现阶段先进的研究技术，具有能耗较低、污染小、安全可靠、寿命长等众多优点，因而广泛的运用于大型工业、交通、航空等方面的研究；进行磁悬浮技术的研究可以实现物理学、自动制等多个学科领域的交叉渗透，现实意义非常重要。
目前，磁悬浮技术已经大量运用于我们的生活与工业,中国内磁悬浮技术的大规模应用主要集中在最为热议的磁悬浮列车和磁悬浮轴承两方面,在其他诸多领域之中其发展较少。例如，市面已有一款磁悬浮产品，可以悬浮钢铁侠钢铁雕像，并配有灯光效果，但售价高，服务层次狭窄，多用于与办公室装饰，例如，淘宝已有一款磁悬浮时钟产品，利用磁悬浮技术将时针与分针悬浮转动，指明时间，但该产品实用价值较低，难以推广。
同时，人工神经网络（Artificial Neural Network，即ANN ）是20世纪80 年代以来人工智能领域兴起的研究热点；它从信息处理角度对人脑神经元网络进行抽象， 建立某种简单模型，按不同的连接方式组成不同的网络；经过近半个世纪的发展,神经网络理论在模式识别、自动控制、信号处理、辅助决策、人工智能等众多研究领域取得了广泛的成功；关于学习、联想和记忆等具有智能特点过程的机理及其模拟方面的研究正受到越来越多的重视。
据调查，目前市场上已经逐渐出现磁悬浮应用展台，但均是作为单一的摆件，没有运用物联网技术与神经网络技术将多个展台一体化，且缺乏人工智能分析数据的设计。
因此，如何让磁悬浮展台悬浮更加稳定并进行多维度展示，以及让多个磁悬浮展台一体化并实现其信息化、人工智能化的管理是该设计解决的问题。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种基于神经网络的新型展台系统，能够应用单片机技术和PID算法来实现被磁悬浮的展品的稳定悬浮及多维度展示，通过物联网技术将各个展台连成一体并用红外线探测器收集各类数据，再经过神经网络技术对所收集的数据进行自动分析处理及数据预测，从而实现珠宝、艺术品等展示的一体化，达到其信息化、人工智能化管理的最终目的。
本发明是这样实现的，构造一种基于神经网络的新型展台系统，运用了PID调控磁悬浮技术、物联网技术、红外线探测技术、以及神经网络等技术（；其特征在于，包括应用单片机技术和PID算法来实现磁悬浮的稳定悬浮，通过物联网技术将各个展台连成一体并用红外线探测器收集数据，再经过神经网络技术对所收集的数据进行自动分析、处理与预测，并运用于珠宝、艺术品等展示，其中：
所述单片机技术以arduino uno单片机作为中央处理器，使用TB6612驱动板驱动和线圈，霍尔传感器用于读取磁场数据变化，采用线性霍尔元件，内置放大的直接接到arduinouno上使用；将标准电压220V的交流电直接给适配器降压到12V连接驱动板下推式磁悬浮装置供电，驱动板上引出6V电压给arduino uno单片机供电；arduino uno单片机作为系统核心，控制所有硬件结构；用单片机ADC读取通过霍尔传感器元件垂直面的磁力线强度而转化为不同的电压值并得到浮子位置信息的原理；从而确定了展台采用前后左右共四个线圈，两个霍尔传感器配合的安装方式，将浮子稳定的悬浮住；
所述PID算法指把霍尔元件度数也就是浮子的位置作为输入变量输入PID函数，设定一个目标值也就是浮子在中间位置时的读数值，然后把输出赋值给PWM驱动线圈，最后调整PID参数让它自己控制浮子；
根据本发明所述的一种基于神经网络的新型展台系统，其特征在于：在PID调控磁悬浮展台的边缘，安装红外线探测器；红外线探测器利用热电元件检测到人体的存在与停留时间，由无线传输模块上传给上位机终端，最终形成一个大数据库；管理人员可在后台系统数据库中看到顾客在每个展品前的伫留时间，及时对潜在客户进行购买的推进；同时，软件可对采集的数据进行数据分析，建立驻足时间与购买的模型，分析顾客的购买偏好，以此对自己的销售策略进行实时改进。
根据本发明所述的一种基于神经网络的新型展台系统，其特征在于：加入神经网络技术，将安装展台后一个月内的店内人流量、各个展台停留人数与时间、销售额度作为数据训练集给bp网络做权重比值训练，将bp神经网络设置为三层，输入层，隐藏层，输出层，输入层的神经单元个数等于展台个数，分别输入顾客在各展台的停留时间，隐藏层的节点数设为24个；输出层的节点设为2个，分别输出各展台顾客停留时间频率与预测销售额；使用前先使用一个月的销售数据训练出一个完整的bp神经网络结构,调整好各权值矩阵，训练出一个完整的神经网络结构；再运用该结构基于人流量和各展台红外传感器的数据进行分析，预测每天的营业额度，帮助管理者找到产品搭配的最优解，实现产值的最优化。
本发明具有如下优点：本发明公开了一种基于神经网络的新型展台系统，包括了PID调控磁悬浮技术、物联网技术以及神经网络技术；通过各个线圈产生一个综合的磁场，通过磁场间的排斥力，实现展品在空中悬浮旋转，进行多维度展示；通过物联网技术使分散的各个展台连成一体；红外线探测器的热电元件能够检测到人体的存在和移动,无线传输模块使每个展台返回所收集的数据到上位机终端，最终形成一个数据库；再通过神经网络技术对所收集的大数据进行自动分析及数据预测；通过上述方式，本发明能够降低人力资源管理成本，实现销售精准化、以及展台与管理人员、管理机构和电脑控制终端之间的信息化管理。
与现有磁悬浮展台相比，本发明有效结合了PID调控磁悬浮技术、物联网技术、红外线探测技术、以及神经网络等技术;从而使展台功能多样化、稳定性更好、绿色环保，并能实现展品多维度展示与检测，具有智能收集展台以及顾客相关数据的特殊功能，并能对采集的数据进行自我分析、处理与预测，从而达到监护工作无线化，提供精准化服务。
附图说明
图 1是本发明的工作流程示意图；
图2是本发明实际运用中场景模拟结构示意图；
图3是本发明使用效果模拟图。
其中：1、珠宝等展示品；2、悬浮展板；3、内嵌式磁悬浮装置；4、展柜 5、红外传感器；6、射频无线通讯模块。
具体实施方式
下面将结合附图1-图3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种基于神经网络的新型展台系统，能够应用单片机技术和PID算法来实现被磁悬浮的展品的稳定悬浮及多维度展示，通过物联网技术将各个展台连成一体并用红外线探测器收集各类数据，再经过神经网络技术对所收集的数据进行自动分析处理及数据预测，从而实现珠宝、艺术品等展示的一体化，达到其信息化、人工智能化管理的最终目的。
下面对本发明实施例的工作流程做一下详细说明：其中，请参阅图1，本发明实施例包括：单片机技术和PID算法、物联网技术、红外线探测技术与神经网络技术，解决了传统磁悬浮展台悬浮不稳定，功能单一，展示方式单调，管理不便等问题;其中：采用单片机技术与PID算法，使传统的磁悬浮展台悬浮更加稳定，并能实现被展示物品的多维度展示；通过物联网技术使分散的各个磁悬浮展台连成一体，达到多个展台一体化，便于集中管理；在每个磁悬浮展台边缘安装红外线探测器，利用热电元件检测人体的存在和移动及温度的测量，并把热电输出的信号转换为电压信号，无线传输模块使每个展台返回所收集的数据到上位机终端，最终转换形成一个大数据库；再通过神经网络技术对所收集的大数据进行自动分析及数据预测，实时改进与优化销售方案，降低人力资源管理成本，实现销售精准化、以及展台与管理人员、管理机构和电脑控制终端之间的信息化管理。
所述的内嵌式磁悬浮装置内部电路连接方式，其中，请参阅图2，以arduinouno单片机作为中央处理器，使用TB6612驱动板驱动和线圈，霍尔传感器用于读取磁场数据变化，霍尔元件一般需要放大电路放大，本方案设计采用线性霍尔元件，内置放大的直接接到arduino uno上使用;将标准电压220V的交流电直接给适配器降压到12V连接驱动板下推式磁悬浮装置供电，驱动板上引出6V电压给arduino uno单片机供电;arduino uno单片机作为系统核心，控制所有硬件结构，红外传感器与射频无线通讯模块由单片机进行5V供电，红外传感器安装在展台外侧，可直接监控展台前的情况，射频无线通讯模块内嵌在磁悬浮装置内部，单片机通过该模块与电脑进行无线通讯。
与现有磁悬浮展台相比，本发明有效结合了PID调控磁悬浮技术、物联网技术、红外线探测技术、以及神经网络等技术;从而使展台功能多样化、稳定性更好、绿色环保，并能实现展品多维度展示与检测，具有智能收集展台以及顾客相关数据的特殊功能，并能对采集的数据进行自我分析、处理与预测，从而达到监护工作无线化，提供精准化服务。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。