CN104805638A - 基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统及其方法。其组成包括：射频识别单元、中央处理单元、洗涤控制单元以及移动客户端APP。主要工作步骤包括：使用者持RFID标签刷卡洗衣，标签存放用户信息；洗涤单元的传感器组控制洗衣；衣物洗涤完毕后，中央处理单元将通过信息传输单元将主控程序的洗涤结束命令发送给使用者移动终端APP。在此基础上，对于出现衣物已洗涤完毕却未将其取出的情况，设定用户的使用信任度，并根据用户的行为对其信任度做出调整。本发明中区别于普通的家用智能洗衣机，面向的对象是类似于学校的集体宿舍或是公共洗衣房，将每一单独的洗衣机集成为一个系统，实现了服务器端到移动客户端的智能化服务。

Description

基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统及其方法

技术领域

本发明涉及家电领域，具体涉及一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统及其方法

背景技术

物联网技术，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。因此，物联网技术的定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网(Intranet)、专网(Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供各种服务，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。

现在家电领域发展已经日趋成熟，但现有的洗衣机智能化，网络化程度均比较低。而自助式洗衣行业目前已成为人们日常生活不可缺少的一部分。在大型住宅小区、单身公寓和出租房等聚集区已悄然兴起，这类人群普遍是刚刚出来工作不久，他们的生活节奏快、对生活品质的要求也比较高。针对公共空间洗衣机统一使用调度问题这一社会热点，一套省时便捷智能的洗衣系统迫在眉睫。另外，智能公共洗衣机在学校、工厂员工宿舍等群居场所区域具有庞大的消费需求，凡是有大量人群居住的区域都是自助洗衣机的消费市场。

现有的公共自助式洗衣系统仍旧存在以下问题：空闲时间，洗衣人群密度高，用户只能被动等待，不能实时掌握当前洗衣机工作状况，各人之间时间调度问题；个别用户不及时取走衣物，影响其他人使用，加剧公共场所矛盾爆发。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统及其方法，其技术方案如下：

一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统，其特征在于包括：射频识别单元、中央处理单元、洗涤控制单元以及移动客户端APP；

所述射频识别单元包括RFID读卡器用于读取射频识别标签信息，同时启动洗衣机开始工作；

所述中央处理单元用于处理和协调各单元的信息并负责洗衣机和网络连接的操作，包括数据采集模块，数据处理模块，无线通信模块；

所述洗涤控制单元包括传感器组，用于检测是否有衣服的存在并且判断衣服是否已经洗涤；

所述移动客户端APP用于查询信息；

所述射频识别单元和洗涤控制单元安装在自助式洗衣机上，通过中央处理单元的无线通信模块与中央处理单元连接，所述中央处理单元通过无线通信模块与移动客户端APP连接。

上述移动客户端APP查询的具体信息包括：

1)洗衣机分布信息，标志着每一栋楼每一层的洗衣机分布位置图；

2)洗衣机状态信息，包括忙碌、空闲、预约三种状态，其中忙碌图标显示为红色，空闲显示为绿色，预约显示为灰色；

3)忙碌状态信息具体包括剩余工作时间以及当前用户ID号。

上述移动客户端APP预约功能的步骤如下：

当用户查看到某一洗衣机处于空闲状态时，可以预约洗衣，此时在客户端则呈现出此洗衣机处于预约状态，同时通过中央处理单元的无线通信模块将此用户的预约信息传到预约的洗衣机中，预约会有等待时间，若用户在一定时间内未使用，则自动退出预约状态，更新为空闲状态。

一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣方法，利用上述的系统，方法包括以下步骤：

(1)使用者持RFID标签刷卡，射频识别单元读取射频标签信息包括卡包余额，使用者ID号，身份信息，通讯方式，并启动洗衣机系统运作；

(2)洗涤控制单元的传感器组采集数据汇总至洗衣机内置的中央处理单元的数据采集模块，数据处理模块处理判断滚筒内是否有衣物，衣物量，洗涤衣物湿度，注水量，洗涤剩余时间，当前洗涤状态，判断结果由中央处理单元的无线通信模块将实时模式信息推送给使用者移动终端，通过共享实时信息，协调当前使用者和其他人员洗涤衣物，减少不必要的等待时间；

(3)洗涤完毕后，中央处理单元将将洗涤结束命令通过信息无线通信模块发送给使用者移动终端APP，同时，其他用户也可查看当前各楼层的实时状态信息从而调整各自的洗涤时间；

(4)对于出现衣物已洗涤完毕却未将其取出的情况，将会通过消息推送通知用户，针对长时间未将衣物取走的情况进行相应的处理。

上述步骤(4)中针对长时间未将衣物取走的情况的处理方法是：

对每一使用的用户设立其对应的用户使用信任度X，X的初值为B,针对洗衣时出现的衣物未及时取出的情况，引入信任度更新机制，且用户的使用信任度与其洗衣时所付的金额绑定，定义用户每次洗衣时所付的金额为P(x)，且P(x)满足以下的分段函数：

       $P\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}a& 0.8\&CenterDot;B<x<B\\ \mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;(B+0.8B-x)\&CenterDot;a& 0.6\&CenterDot;B<x\&le;0.8\&CenterDot;B\\ b& 0.5\&CenterDot;B\&le;x\&le;0.6\&CenterDot;B\end{array}\right.(b>\&CenterDot;\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;B\&CenterDot;a)$

其中a、b、α、B皆为常数。

当出现某一用户的使用信任度X小于0.5·B的情况时，系统会禁止其使用公共洗衣机，并将此禁用信息进行在移动客户端APP上的公示。

上述信任度更新机制为：

用户一旦出现长时间未取出衣服的情况，其使用信任度则会下降为原来的β％，假设某人在某次洗衣服前其使用信任度为x₀，若其洗衣服后未及时取出则其使用信任度的值变为x′₀＝β％·x₀，同时，若某一用户在使用前帮助取出前者未及时取出的衣服，其使用信任度则会上升原来的γ％。

借由上述技术方案，本发明一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统及其方法具体体现在如下三个方面：

在本发明中区别于普通的家用智能洗衣机，面向的对象是类似于学校的集体宿舍或是公共洗衣房，将每一单独的洗衣机组合集成为一个系统，实现了从服务器端到移动客户端的智能化服务。智能化不单单体现在洗衣机中所包含的中央处理单元，而是将射频识别单元、洗涤控制单元，结合为一体从而实现了一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统及其方法。

本发明在实现洗衣机个体智能化升级的基础上还将每一洗衣机连入网络，使得每一单独的洗衣机成为此物联网系统中的节点，统一采集系统中的每一节点的信息，通过用户的APP显示出来，从而便于用户清晰直观地了解洗衣机的工作状态，节约了用户的时间，同时其中的预约功能还可以避免不必要的争抢统一洗衣机的矛盾问题。

本发明所述的基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统，在前述的两个优点的基础上还引入了用户的使用信任度以及信任度更新机制。在集体宿舍不同于家居环境，会出现各种各样人与人之前的利益矛盾，为了减少这种矛盾和不必要的麻烦，利用用户的使用信任度，来确保公共洗衣系统的稳定运行。

综上所述，本发明一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统具有系统性，集成性，稳定性等优点。其具有上述诸多的优点及使用价值，并在同类智能洗衣机中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，很好地解决了公共空间洗衣机统一使用调度问题这一社会热点，将射频识别单元、中央处理单元，洗涤控制单元集成为一体，统一控制公共空间的洗衣机调度并通过移动客户端的APP呈现给用户，引入用户使用信任度无论是在理论上还是在技术上都具有较大的创新性，并产生了好用及实用的效果，具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计理论方法。

附图说明

图1智能洗衣机集成模块示意图；

图2用户APP操作主界面示意图；

图3用户使用信任度工作流程图；

图4本发明的使用环境示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统，包括将射频识别单元、中央处理单元，洗涤控制单元以及移动客户端APP。上述模块使洗衣机在不需要人为干涉的情况下实现全自动的智能洗衣、环境监控功能。如图1所示，射频识别单元包括RFID读卡器用于读取射频识别标签信息，同时启动洗衣机开始工作，负责采集用户的信息，当用户使用洗衣机时，阅读器采集用户的基本资料信息和用户的使用信任度，同时作出判断此用户是否是已预约的用户，进行扣除相应金额的操作，通过射频识别单元自带的液晶显示器向用户显示剩余金额以及其使用信任度信息。

洗涤控制单元的作用是判断洗衣机中是否存在衣物并且判断衣物是否需要进行清洗。洗涤识别单元包括多种传感器设备，压力传感器用来判断是否有衣物，判断衣物的多少来进行工作模式的选择；温湿度传感器的作用是判断用户的衣物是否已经经过洗涤，以此来防止重复洗衣的操作。

中央处理单元用于处理和协调各单元的信息并负责洗衣机和网络连接的操作，包括数据采集模块，数据处理模块，无线通信模块；中央处理单元基于微处理芯片(CPU)处理各单元的传输的信息，并跟据信息的内容作出相应的处理或调用相应的功能模块。

如图2所示，移动终端APP用于查询信息；系统整体结构示意图其主要的工作方式是利用在物联网中常用的zigbee的工作原理，将公共环境下的每一洗衣机看成物联网体系下的一个节点，采集每一个节点的信息，汇总通过APP呈现给用户，以此来实现物联网体系下的宿舍智能洗衣系统的基本架构。

如图3所示，一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣方法，其利用上述的系统，方法包括以下步骤：

(1)使用者持RFID标签刷卡，射频识别单元读取射频标签信息包括卡包余额，使用者ID号，身份信息，通讯方式，并启动洗衣机系统运作；

(2)洗涤控制单元的传感器组采集数据汇总至洗衣机内置的中央处理单元的数据采集模块，数据处理模块处理判断滚筒内是否有衣物，衣物量，洗涤衣物湿度，注水量，洗涤剩余时间，当前洗涤状态，判断结果由中央处理单元的无线通信模块将实时模式信息推送给使用者移动终端，通过共享实时信息，协调当前使用者和其他人员洗涤衣物，减少不必要的等待时间；

(3)洗涤完毕后，中央处理单元将将洗涤结束命令通过信息无线通信模块发送给使用者移动终端APP，同时，其他用户也可查看当前各楼层的实时状态信息从而调整各自的洗涤时间；

(4)对于出现衣物已洗涤完毕却未将其取出的情况，将会通过消息推送通知用户，针对长时间未将衣物取走的情况进行相应的处理。

如图2所示的移动客户端可查询的具体信息包括：

1)洗衣机分布信息，标志着每一栋楼每一层的洗衣机分布位置图；

2)洗衣机状态信息，包括忙碌、空闲、预约三种状态。其中忙碌图标显示为红色，空闲显示为绿色，预约显示为灰色；

3)忙碌状态信息具体包括剩余工作时间以及当前用户ID号；

针对用户使用洗衣机时常常出现的未及时取出衣物的问题，在此系统中引入了用户的使用信任度也做出了相应的处理措施如图3所示的工作流程图：

对每一使用的用户设立其对应的用户使用信任度X，X的初值为B,针对洗衣时出现的衣物未及时取出的情况，引入信任度更新机制，且用户的使用信任度与其洗衣时所付的金额绑定，定义用户每次洗衣时所付的金额为P(x)，且P(x)满足以下的分段函数：

       $P\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}a& 0.8\&CenterDot;B<x<B\\ \mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;(B+0.8B-x)\&CenterDot;a& 0.6\&CenterDot;B<x\&le;0.8\&CenterDot;B\\ b& 0.5\&CenterDot;B\&le;x\&le;0.6\&CenterDot;B\end{array}\right.(b>\&CenterDot;\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;B\&CenterDot;a)$

其中a、b、α、B皆为常数。

当出现某一用户的使用信任度X小于0.5·B的情况时，系统会禁止其使用公共洗衣机，并将此禁用信息进行在APP上的公示。

上述信任度更新机制为：

用户一旦出现长时间未取出衣服的情况，其使用信任度则会下降为原来的β％，假设某人在某次洗衣服前其使用信任度为x₀，若其洗衣服后未及时取出则其使用信任度的值变为x′₀＝β％·x₀，同时，若某一用户在使用前帮助取出前者未及时取出的衣服，其使用信任度则会上升原来的γ％。

如前所述，按流程图所示工作，利用物联网技术中的相关应用方法将公共宿舍中的洗衣机连为一个系统，从而在整体上方便了用户的操作，节约了时间，同时也减少了不必要的矛盾的发生。

以上说明中所用的术语、符号、公式和例子并不对该发明的应用构成限制，只是为了便于它们的说明。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统，其特征在于包括：射频识别单元、中央处理单元、洗涤控制单元以及移动客户端APP；

所述射频识别单元包括RFID读卡器用于读取射频识别标签信息，同时启动洗衣机开始工作；

所述中央处理单元用于处理和协调各单元的信息并负责洗衣机和网络连接的操作，包括数据采集模块，数据处理模块，无线通信模块；

所述洗涤控制单元包括传感器组，用于检测是否有衣服的存在并且判断衣服是否已经洗涤；

所述移动客户端APP用于查询信息；

所述射频识别单元和洗涤控制单元安装在自助式洗衣机上，通过中央处理单元的无线通信模块与中央处理单元连接，所述中央处理单元通过无线通信模块与移动客户端APP连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统，其特征在于：所述移动客户端APP查询的具体信息包括：

1)洗衣机分布信息，标志着每一栋楼每一层的洗衣机分布位置图；

2)洗衣机状态信息，包括忙碌、空闲、预约三种状态，其中忙碌图标显示为红色，空闲显示为绿色，预约显示为灰色；

3)忙碌状态信息具体包括剩余工作时间以及当前用户ID号。

3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣系统，其特征在于：所述移动客户端APP的预约功能步骤如下：

当用户查看到某一洗衣机处于空闲状态时，可以预约洗衣，此时在客户端则呈现出此洗衣机处于预约状态，此时通过中央处理单元的无线通信模块将此用户的预约信息传到预约的洗衣机中，预约会有等待时间，若用户在一定时间内未使用，则自动退出预约状态，更新为空闲状态。

4.一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣方法，其特征在于利用权利要求1-2所述的系统，方法包括以下步骤：

(1)使用者持RFID标签刷卡，射频识别单元读取射频标签信息包括卡包余额，使用者ID号，身份信息，通讯方式，并启动洗衣机系统运作；

(2)洗涤控制单元的传感器组采集数据汇总至洗衣机内置的中央处理单元的数据采集模块，数据处理模块处理判断滚筒内是否有衣物，衣物量，洗涤衣物湿度，注水量，洗涤剩余时间，当前洗涤状态，判断结果由中央处理单元的无线通信模块将实时模式信息推送给使用者移动终端，通过共享实时信息，协调当前使用者和其他人员洗涤衣物，减少不必要的等待时间；

(3)洗涤完毕后，中央处理单元将洗涤结束命令通过信息无线通信模块发送给使用者移动终端APP，同时，其他用户也可查看当前各楼层的实时状态信息从而调整各自的洗涤时间；

(4)对于出现衣物已洗涤完毕却未将其取出的情况，将会通过消息推送通知用户，针对长时间未将衣物取走的情况进行相应的处理。

5.根据权利要求4所述一种基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣方法，其特征在于所述步骤(4)中针对长时间未将衣物取走的情况的处理方法是：

对每一使用的用户设立其对应的用户使用信任度X，X的初值为B,针对洗衣时出现的衣物未及时取出的情况，引入信任度更新机制，且用户的使用信任度与其洗衣时所付的金额绑定，定义用户每次洗衣时所付的金额为P(x)，且P(x)满足以下的分段函数：

$P\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}a& 0.8\&CenterDot;B<x<B\\ \mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;(B+0.8B-x)\&CenterDot;a& 0.6\&CenterDot;B<x\&le;0.8\&CenterDot;B\\ b& 0.5\&CenterDot;B\&le;x\&le;0.6\&CenterDot;B\end{array}\right.,(b>1.2\&CenterDot;\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;B\&CenterDot;a)$

其中a、b、α、B皆为常数；

当出现某一用户的使用信任度X小于0.5·B的情况时，系统会禁止其使用公共洗衣机，并将此禁用信息在移动客户端APP上进行公示。

6.根据权利要求5所述的基于物联网技术的公共宿舍智能自助式洗衣方所述的信任度更新机制，其特征在于：

用户一旦出现长时间未取出衣服的情况，其使用信任度则会下降为原来的β％，假设某人在某次洗衣服前其使用信任度为x₀，若其洗衣服后未及时取出则其使用信任度的值变为x′₀＝β％·x₀，同时，若某一用户在使用前帮助取出前者未及时取出的衣服，其使用信任度则会上升原来的γ％。