第六篇 Scene 场景采集
第24章 SceneCollector
本章大纲
- SceneCollector 定义
- 环境采集
- 对象采集
- 位置采集
- 运动采集
- 距离采集
- 状态采集
- Sensor 采集
- 场景统一数据
- SceneCollector 实际运行
24.1 SceneCollector 定义
**SceneCollector（场景采集器）**是 SAI Framework 中负责从外部环境、对象、设备和传感器持续获取场景信息，并将这些信息组织为统一 Scene 数据的组件。
第23章解决的是：
Scene 是什么。
第24章解决的是：
Scene 是如何被采集出来的。
因此：
Scene
→ 场景数据结构
SceneCollector
→ 场景数据采集与组织基本关系：
外部世界
│
├── Environment
├── Object
├── Position
├── Motion
├── Distance
├── State
└── Sensor
│
▼
SceneCollector
│
▼
SceneSceneCollector 本身不是感知、认知、推理或者决策模块。
它主要负责：
获取
↓
整理
↓
统一
↓
形成 Scene24.2 环境采集
环境是 Scene 的基础组成部分。
SceneCollector 可以从不同信息来源获取环境数据：
TemperatureSensor
HumiditySensor
LightSensor
WeatherSystem
EnvironmentDevice
ExternalSystem例如：
Temperature = 32℃
Humidity = 65%
Light = 500 lxCollector 将这些数据组织起来：
EnvironmentCollector
│
├── temperature
├── humidity
└── light
│
▼
Scene.environment环境采集不是环境判断
例如：
temperature = 32这是采集结果。
而：
temperature = high属于进一步的状态判断或认知处理。
因此：
SceneCollector
→ 获取环境数据
Perception / Cognition
→ 解释环境数据Collector 不应该把“采集”和“理解”混在一起。
24.3 对象采集
Scene 中必须知道当前有哪些对象。
例如房间：
Person
Fan
Table
Chair
TemperatureSensor道路：
Car
Truck
Pedestrian
TrafficLight
RoadSign机器人环境：
Robot
Obstacle
Person
Door
MachineSceneCollector 可以从：
Camera
Sensor
Device
Database
API
External System获取对象信息。
形成：
ObjectCollector
│
├── Object A
├── Object B
├── Object C
└── Object D
│
▼
Scene.objects对象采集的核心内容
一个对象至少可以包含：
Object
├── id
├── type
├── name
├── properties
├── state
└── position例如：
{
id: "person-001",
type: "person",
name: "Person",
state: "present"
}这里仍然只是采集对象信息。
对象真正进入 SAI 的元素、对象和关系体系，还需要后面的 Perception 处理。
24.4 位置采集
场景采集还需要知道：
对象在哪里？
位置可以来自：
GPS
PositionSensor
Camera
Map
RobotSensor
Device
ExternalSystem简单位置：
location = living-room坐标位置：
x = 120
y = 80
z = 2地理位置：
latitude
longitude
altitude因此 Collector 可以形成：
PositionCollector
│
▼
Object Position
│
▼
Scene对象与位置
例如：
Person
position = living-room车辆：
Car
position =
x: 120
y: 80机器人：
Robot
position =
x: 50
y: 30
z: 0位置是对象的场景属性之一。
24.5 运动采集
静态位置还不够。
SAI 如果需要处理动态场景，还必须知道：
对象是否在运动，以及如何运动。
运动数据可以包括：
speed
direction
acceleration
velocity
movement_state例如：
Car
├── position = x120,y80
├── speed = 40km/h
├── direction = north
└── movement = moving或者：
Person
├── speed = 1.2m/s
├── direction = east
└── movement = walking运动采集流程
MotionSensor
↓
Motion Information
↓
SceneCollector
↓
Object Motion
↓
Scene需要注意：
运动采集
≠
运动预测Collector 负责：
当前速度
当前方向
当前加速度
当前运动状态至于：
下一秒会去哪里？
是否会碰撞？
应该如何避让？属于后续推理和决策。
24.6 距离采集
距离是动态场景的重要数据。
例如：
Robot → Person = 5m
Car → Obstacle = 12m
Person → Door = 3m
Sensor → Object = 8m距离可以由：
DistanceSensor
LiDAR
UltrasonicSensor
Camera
PositionCalculation获得。
Collector 将其统一：
DistanceSensor
↓
distance information
↓
SceneCollector
↓
Scene.distance / Relation距离与关系
距离实际上可以成为对象关系的一部分。
例如：
Robot
↓
distance_to = 5m
↓
Person或者：
Car
↓
distance_to = 12m
↓
Obstacle因此 SceneCollector 可以采集：
Subject
Relation
Object
Distance最终进入 Scene 的 Relation 数据。
24.7 状态采集
SceneCollector 还需要获取对象和设备的当前状态。
例如：
Fan = OFFPerson = PRESENTSensor = ONLINE车辆：
Vehicle
├── engine = ON
├── speed = 50
├── brake = OFF
└── battery = 80%机器人：
Robot
├── mode = AUTO
├── battery = 75%
├── motion = MOVING
└── error = NONE这些都是 Scene 中的重要状态数据。
状态来源
状态可以来自：
Device
Sensor
Controller
API
System
FeedbackCollector 将它们统一到：
Scene
├── Object State
├── Device State
├── Sensor State
└── Environment State24.8 Sensor 采集
Sensor 是 SceneCollector 非常重要的数据来源。
可以建立：
SceneCollector
│
├── TemperatureSensor
├── HumiditySensor
├── LightSensor
├── DistanceSensor
├── PositionSensor
├── MotionSensor
└── CustomSensor不同 Sensor 获取不同数据。
TemperatureSensor
TemperatureSensor
↓
32℃HumiditySensor
HumiditySensor
↓
65%DistanceSensor
DistanceSensor
↓
5mPositionSensor
PositionSensor
↓
x=120
y=80MotionSensor
MotionSensor
↓
speed=2m/s
direction=eastSensor 不等于 SceneCollector
这一点非常重要：
Sensor
→ 产生 / 获取某类数据
SceneCollector
→ 汇总多个来源的数据形成 Scene例如：
TemperatureSensor ──┐
HumiditySensor ─────┤
LightSensor ────────┤
DistanceSensor ─────┤
PositionSensor ─────┤
MotionSensor ───────┘
│
▼
SceneCollector
│
▼
Scene所以 SceneCollector 是场景数据汇聚层。
24.9 场景统一数据
不同 Sensor、Device、System 提供的数据格式可能完全不同。
例如：
TemperatureSensor
→ 32
HumiditySensor
→ 65
PositionSensor
→ [120, 80]
MotionSensor
→ [2, east]
Fan
→ OFFSceneCollector 的重要工作之一就是把它们统一到 Scene。
最终：
Scene
{
time: "2026-09-12 14:20:00",
space: "living-room",
environment: {
temperature: 32,
humidity: 65
},
objects: [
{
id: "person-001",
type: "person",
state: "present"
},
{
id: "fan-001",
type: "fan",
state: "off"
}
],
positions: [
{
object: "person-001",
location: "living-room"
}
],
motions: [],
distances: [],
sensors: [
"sensor-001"
]
}这样后面的 Perception 不需要分别处理：
TemperatureSensor
HumiditySensor
PositionSensor
Fan
Camera而是面对一个统一的：
Scene24.10 SceneCollector 实际运行
下面建立一个完整运行案例。
场景：
客厅当前存在：
Person
Fan
TemperatureSensorSensor 1：温度
TemperatureSensor
→ 32℃Sensor 2：湿度
HumiditySensor
→ 65%Device：风扇
Fan
→ OFFPerson
Person
→ PRESENTPosition
Person
→ LivingRoomSceneCollector 收集
Temperature = 32
Humidity = 65
Fan = OFF
Person = PRESENT
Person.position = LivingRoom然后建立：
Scene
│
├── Time
│ └── 14:20:00
│
├── Space
│ └── LivingRoom
│
├── Environment
│ ├── Temperature = 32
│ └── Humidity = 65
│
├── Objects
│ ├── Person
│ └── Fan
│
├── Position
│ └── Person → LivingRoom
│
└── State
├── Person = PRESENT
└── Fan = OFF然后：
SceneCollector
↓
Scene
↓
Perception24.11 SceneCollector 的类结构
可以设计一个基础接口：
<?php
namespace SAI\Scene;
interface SceneCollectorInterface
{
public function collect();
}环境采集器：
<?php
namespace SAI\Scene;
class EnvironmentCollector implements SceneCollectorInterface
{
public function collect()
{
return array(
'temperature' => 32,
'humidity' => 65
);
}
}对象采集器：
<?php
namespace SAI\Scene;
class ObjectCollector implements SceneCollectorInterface
{
public function collect()
{
return array(
array(
'id' => 'person-001',
'type' => 'person',
'state' => 'present'
),
array(
'id' => 'fan-001',
'type' => 'fan',
'state' => 'off'
)
);
}
}位置采集器：
<?php
namespace SAI\Scene;
class PositionCollector implements SceneCollectorInterface
{
public function collect()
{
return array(
'person-001' => 'living-room'
);
}
}24.12 SceneCollector 汇总
可以建立一个总 Collector：
<?php
namespace SAI\Scene;
class SceneCollector
{
protected $collectors = array();
public function addCollector(SceneCollectorInterface $collector)
{
$this->collectors[] = $collector;
}
public function collect()
{
$scene = array();
foreach ($this->collectors as $collector) {
$data = $collector->collect();
$scene[] = $data;
}
return $scene;
}
}调用：
$collector = new SceneCollector();
$collector->addCollector(
new EnvironmentCollector()
);
$collector->addCollector(
new ObjectCollector()
);
$collector->addCollector(
new PositionCollector()
);
$scene = $collector->collect();数据流：
EnvironmentCollector ──┐
ObjectCollector ───────┤
PositionCollector ─────┤
MotionCollector ───────┤
DistanceCollector ─────┤
StateCollector ────────┤
SensorCollector ───────┘
│
▼
SceneCollector
│
▼
Scene24.13 从多个 InformationSource 到 Scene
结合第21～24章，可以建立完整的数据采集链：
Human ────────────────┐
Sensor ───────────────┤
Device ───────────────┤
Camera ───────────────┤
API ──────────────────┤
Database ─────────────┤
Environment ──────────┘
│
▼
InformationSource
│
▼
InformationReceiver
│
▼
Information
│
▼
SceneCollector
│
┌─────┼─────┐
▼ ▼ ▼
Environment Object Position
│ │ │
├─────┼─────┤
▼ ▼ ▼
Motion Distance State
│
▼
Scene
│
▼
Perception这里可以看出：
InformationReceiver 与 SceneCollector 并不是重复组件。
InformationReceiver
→ 接收信息
SceneCollector
→ 根据多个信息建立场景24.14 SceneCollector 与 Central
SceneCollector 也不应该代替 Central。
InformationReceiver
↓
SceneCollector
↓
Scene
↓
Central
↓
Perception
↓
Cognition
↓
Reasoning
↓
Decision职责分别是：
InformationReceiver
→ 信息入口
SceneCollector
→ 场景采集
Central
→ Individual 内部协调
Perception
→ 感知
Cognition
→ 认知因此 SAI 的层次更加清晰。
24.15 SceneCollector 实际运行模型
完整运行可以表示为：
外部世界
│
▼
InformationSource
│
▼
InformationReceiver
│
▼
Information
│
▼
SceneCollector
│
┌──────┼──────┐
▼ ▼ ▼
Environment Object Position
│ │ │
├──────┼──────┤
▼ ▼ ▼
Motion Distance State
│
▼
Scene
│
▼
Central / Perception本章小结
SceneCollector 是 SAI Framework 的场景采集与汇总组件。
它主要负责：
环境采集
对象采集
位置采集
运动采集
距离采集
状态采集
Sensor 采集
↓
统一场景数据
↓
Scene核心关系：
Sensor
→ 获取某类数据
InformationSource
→ 描述数据来源
InformationReceiver
→ 接收进入 SAI 的信息
SceneCollector
→ 汇总多个信息形成场景
Scene
→ 描述特定时间、空间中的整体场景
Perception
→ 对 Scene 进行感知最终形成：
外部世界
↓
InformationSource
↓
InformationReceiver
↓
Information
↓
SceneCollector
↓
Scene
↓
Perception
↓
Cognition其中最重要的原则是：
SceneCollector 负责“采集和组织场景数据”，不负责“理解场景”。
这一区分能够保证 SAI Framework 后面的 Perception → Cognition → Reasoning → Decision 保持清晰的职责边界。
以上 PHP 代码是本章的设计示例，用于说明 SAI Framework 的 OOP 结构，未作为实际项目代码执行验证。