能识别液体的水杯 让你了解鲜为人知的光谱技术

“智能水杯你知道吗?”

　　“知道，一个杯子加个APP就说是智能了，本来没卵用。”

　　这是硬创邦记者和兄弟的一段简略的对话。

　　对于很多普通用户来说，智能水杯给人的形象大约即是这么，一个水杯上装几个感应模块，再连个手机APP，就能帮大家辨认水的温度、容量、核算累计喝水量等等，这些功用在实用性和需要上都显得十分的鸡肋。但是，咱们今日要说的这款智能水杯显得有些异乎寻常，它可以完成一些更高端的功用，比方：液体辨认。

　　硬创邦记者约到了这款“液体辨认智能水杯”的研制负责人穆允翔，跟他细心的聊了聊这一个异乎寻常的智能水杯。

　　能辨别液体的杯子想知道你的喝的是可口可乐仍是橙汁、或许红茶绿茶蓝茶各种茶么?只需要把饮料倒进这个智能水杯里，在手机APP上点击一下辨认键，杯子就可以帮你辨别你所喝的饮料是什么。看到这，有些读者估量就要骂娘了：“我XX又不是瞎子，喝什么我自个还不知道么?”。别急，这仅仅这款杯子现在能完成的根底功用，更强壮的在后面。

　　这个水杯开端诞生在穆允翔和他团队参与的一个创客大赛，在大赛上，他们用几个元器件和一个普通的水杯搭建了这个智能水杯的雏形。简而言之，其原理即是使用高精度的光模块来辨认液体的光谱，然后判定液体的品种。

　　创客竞赛的智能水杯原型

　　穆允翔说，辨认液体的品种仅仅现在能完成的最根底的功用，因为现在这款杯子还在研制和测验期间，所今后期还会添加更高等级的检查才干，比方食物的品种、营养成分、甚至奶粉和药物等的产地以及真假。

　　这种功用对于普通人来说就有些难以了解了，这款智能水杯是怎么做到如此精密的辨认的呢?

　　光谱辨认和光谱云剖析体系此前说过，这款智能水杯的原理是使用光模块来辨别液体，所以这个“光谱辨认模块”即是全部杯子的中心。

　　杯子在工作时，能看到杯子底部宣布光源，这是一种近红外线的光，在模块的另一边，有接收光源的感应器。当光源穿透液体抵达接收器上的时分，光现现已过液体的分子进行反射、折射发作改变，这种改变过的光信息就能经过光谱剖析模块根据其光学特性断定资料构成成分，然后经过iOS或Android智能手机APP将这些信息传入云端比照数据，几秒后物品的有关信息就会显现在手机APP上。

　　据穆允翔介绍，现在分子辨认模块现在可以辨认包含饮料、盐水、糖水、凉茶、味素等大类信息，随着数据的添加将来会添加更多的辨认空间。

　　手机APP端辨认功用

　　说到这，硬创邦记者仍是有些不解，这些光谱数据是怎么界说的呢?规范是什么?

　　穆允翔解说说，除了杯子上的光模块以外，液体辨认水杯最中心的就在于“光谱云剖析体系”了。

　　他首先给记者解说了对于光谱的有关常识。

　　当电磁辐射与物质分子作用时，物质内部会发作量子化的能级跃迁，丈量由此发作的反射、吸收、散射的波长与强度而进行剖析的办法称为分子光谱剖析法。它是光谱剖析的一个首要分支，首要包含紫外-可见光谱、近红外光谱、红外光谱、拉曼光谱等。

　　光谱云剖析体系是一种根据云核算的、智能型的分子光谱剖析体系。它结合了前端光谱收集设备、光谱数据压缩传输、光谱预处理、光谱数学建模等环节。光谱云处理了分子光谱使用中最杂乱的建模疑问，为用户供给稳健、灵活的光谱剖析数学模型。前端分子光谱收集设备经过无线和有线的方法接入光谱云，光谱云对输入的光谱按照预先树立的模型进行剖析，用户无需关心怎么树立数学模型，经过云端剖析后，检查成果回传给用户。

　　简而言之，一切的分子在发作光反射时、吸收、散射时所发作的波长和强度都是不一样的，经过这个就能辨别分子的品种，然后判定液体的构造构成。

　　而辨别时的规范仍是需要人工设定的。比方说，这有一个苹果，你想要辨别它的产地是美国仍是我国东北，这就需要先收购美国和东北的两种苹果，经过仪器先进行光谱丈量，然后将数据信息上载到云端进行规范的记载，然后在去丈量其他苹果的光谱，用得出的丈量信息与之前上载的规范信息进行比照，这么才干得出结论。

　　辨认模块

　　穆允翔说，现在他们做的杯子还不能完成更精密的丈量，首要在于两个因素。

　　第一，光谱数据还没有来得及去采样和整理，所以云端可以做比照的数据有限，这些在今后会陆陆续续的进行扩大。

　　第二，光谱模块的精度低。据他介绍，这种技能一直以来都是小众，只要在一些高精尖的科研范畴才干用到。高精度的设备报价十分贵重，他们做这个杯子的光谱模块对其进行了低成本的简化，所以在精度上也有必定的约束。

　　别有用心不在水杯，在光谱当记者问到，为什么想到会做这个智能水杯的时分，穆允翔坦言，最开端做智能水杯仅仅应客户需要所研制，他自个自身也觉得智能水杯这种东西没什么用途，既没有宽广的市场也没有具有刚性需要的用户集体。

　　不过后来他的主意发作了改变，他说，想使用这个“没什么用”的商品让群众可以触摸和了解到光谱技能。

　　原型和成型的测验商品

　　现在分子光谱剖析便捷高效，适合多种物态剖析且构造信息丰厚，在惯例剖析中有广泛的使用。不过在民用级范畴因为其高昂的报价和让人了解不了的技能门槛，还没有被广泛遍及。

　　现在，在云核算和互联网的推进下，分子光谱剖析技能的外延进一步拓展，今后使用在民用级智能硬件的机会也会添加不少，所以他们想趁着这个关键，做最早吃螃蟹的那一批人。

　　现在，穆允翔的团队现已尝试使用光谱技能做了一些其他的东西，比方一种避免“代打卡”的指纹打卡机，能辨别打卡的是人的手指仍是taobao买的硅胶套。相似这种光谱技能的使用在将来会更多的拓展成各种智能硬件的商品。

　　现在他的团队现已开端研讨怎么低成本的制造更高精度的光谱剖析设备和体系，扩大更多的云端图谱模型，将来这个小众技能能否遍及到大家的日子中仍是个未知数。