CN108488462A - 一种基于网络的指纹识别水龙头及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种基于网络的指纹识别水龙头，包括服务器、通过运行的客户端软件连接服务器的终端、指纹识别水龙头；其中，指纹识别水龙头包括指纹识别器、电加热系统以及中央处理器和电源，还包括分别与中央处理器连接的前置水温传感器、后置水温传感器、存储器、控制电加热系统的数字放大电路、显示器、控制水流速度的电动阀、通信系统，中央处理器集成有定时器；通信系统包括GPRS模块、WIFI模块、NB‑Iot模块中的一种或多种组合。本发明还公开了其使用方法。本发明的优点包括：具有指纹识别功能、数据具有通用性、可根据个人偏好自动进行水温水流乃至间歇的控制、舒适度高、不会造成水资源浪费等。

Description

一种基于网络的指纹识别水龙头及使用方法

技术领域

本发明涉及水龙头技术领域，尤其涉及一种基于网络的指纹识别水龙头及使用方法。

背景技术

水龙头自问世以来，人们不断对其进行改进，比如增加加热功能、热感应功能、防盗功能等。在应用指纹的水龙头方面，检索到的专利基本都是通过指纹防盗的，比如CN201120156291《一种带指纹锁的水龙头》、CN201220038163《一种指纹开关的水龙头》等。

很多公司和家庭中常见的情况是，一个水龙头需要有多人使用，但因为个人习惯不同，前一个人洗过的水后一个人经常会觉得烫或者冰。年龄和性别的差异，导致对水温的偏好和对水流大小、水流时间的要求不同，比如老人可能需要稍烫的水，喜欢40摄氏度甚至更高；小孩需要35摄氏度左右以保护皮脂膜；女士洗手时间比男士通常会长几秒；大部分人喜欢在淋湿手几秒后停下水龙头，搓肥皂或者挤洗手液后再开启水龙头，水龙头污染不说，通过恒温混水阀或旋钮开关控制的话也极为不便；且一般水龙头在出水温度不满足个人需要时，个人一般不会使用，通常会造成前几秒的水白白浪费。

授权公告号为CN206290756U的实用新型专利《一种指纹记忆水龙头》，部分解决了前述的问题，其通过恒温混水阀汇入集成盒的方式调节水温，通过流量传感器来控制水量，数据存储在本地。该专利有如下不足：首先，流量传感器并不能独立控制水流和时间，其实为每个人提供的是恒定水流速度和不同的个性时间，因此不能针对不同人群提供不同的个性需求，比如小孩需要更小水量，同时恒定水流速度也会造成较大浪费，比如淋湿手不需要太大水流；其次，因为通过因为数据为本地化的，只能针对单一水龙头，因此使用场景仅为几个人的家庭，如果同一公司有50个甚至更多的水龙头，数据录入就是一个极为费时费力的工程；第三，因为是通过恒温混水阀汇入集成盒的方式调节水温、通过流量传感器来控制水量，无法支持多段式设置，比如前述问题中淋湿→打肥皂→冲洗的过程就无法方便实现，只能两次开启并且只能是同样温度、同样流量，势必造成水资源浪费和人的不舒适，而且打满肥皂的手触摸指纹识别率很低且造成指纹识别器污染；第四，不能避免前几秒未到温的水白白浪费；第五，混水过程采用机械式阀片控制，水温不易控制且控制不够精确。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种具有指纹识别功能、远程服务器管理使用者数据从而使数据具有一定范围内的通用性、可根据个人偏好自动进行水温水流乃至间歇的控制、水温变化及时调整、舒适度高、不会造成水资源浪费的基于网络的指纹识别水龙头。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于网络的指纹识别水龙头，包括服务器、通过运行的客户端软件连接服务器的终端、指纹识别水龙头；其中，指纹识别水龙头包括指纹识别器、电加热系统以及中央处理器和电源，还包括分别与中央处理器连接的前置水温传感器、后置水温传感器、存储器、控制电加热系统的数字放大电路、显示器、控制水流速度的电动阀、通信系统，中央处理器集成有定时器；通信系统包括GPRS模块、WIFI模块、NB-Iot模块中的一种或多种组合。

上述的一种基于网络的指纹识别水龙头，其中，所述指纹识别器为射频式或光学式。

上述的一种基于网络的指纹识别水龙头，其中，在出水通道的较低位置设置有冷水排水支路和受中央处理器控制的排水开关。

上述的一种基于网络的指纹识别水龙头，其中，还设置有手动旋钮和对应的独立加热系统。

上述的一种基于网络的指纹识别水龙头，其中，还设置有语音提示系统。

上述的一种基于网络的指纹识别水龙头的使用方法，包括以下步骤：

1）水龙头安装后通过通信系统连接网络；显示器提示正常；每个基于网络的指纹识别水龙头在网络都具有唯一ID，通过扫描水龙头旁边的二维码或者输入编号可以定位；水龙头的所有写入操作均基于网络；网络如果畅通，下述所有操作均基于与服务器对话后执行；如果网络不畅，下述操作均为自动读取存储器数据，并且采用轮询方式与服务器请求连接，待网络通畅后下载最新数据；使用者可通过终端登录并修改自身参数。

2）使用者用手触碰指纹识别器，信号传输至中央处理器，与服务器端进行指纹对比后确定使用者身份，调取包括水温、流速、时间的使用者数据，下发给中央处理器，转入步骤3）；如果使用者在服务器端未建立账户，显示器上显示未录入，此时使用者可手动开水，或通过终端选择录入指纹，具体包括指纹识别器录入指纹、终端设置使用者数据、关联指定水龙头的步骤；

3）中央处理器获得使用者数据后，通过前置水温传感器的进水温度和使用者所需水温、流速大小计算所需功率，通过数字放大电路控制电加热系统加热，通过电动阀控制流速，同时按使用者数据设定时间；在出水端设置的后置水温传感器实时监测出水温度：当水温未达到需求时排水开关为打开状态，冷水排水支路排水另作他用；水温达到需求时，中央处理器控制排水开关转为关闭状态，水通过水龙头流出，同时开始倒计时；当温差超过设定值时及时计算并调整功率。

上述的基于网络的指纹识别水龙头的使用方法，其中，所述使用者数据设置支持间隔的多段式；

上述的基于网络的指纹识别水龙头的使用方法，其中，各步骤中语音提示系统会适时播报语音进行提示。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：数据采用网络存储，并且可以关联授权到具体水龙头，这样重复录入的难题就不存在了，数据具有通用性；采用中央处理器控制并实时计算进出口温差的方式来设置功率，可以保证实时温度为需求温度，同时当温差偏离出设定值时进行功率实时调整，保证温度一直在需求范围内，且功率调整全部为数字化，可以实时和精确控制水温；采用中央处理器控制的排水开关，可以在水温未达要求前通过冷水排水支路排作他用，避免水资源白白浪费掉；支持间歇的多段式控制，个性化更强，且避免沾满肥皂的手指纹识别率低，同时避免肥皂或洗手液污染指纹识别器。

具体实施方式

实施例1：

一种基于网络的指纹识别水龙头，包括服务器、通过运行的客户端软件连接服务器的终端、指纹识别水龙头；其中，指纹识别水龙头包括射频式或光学式指纹识别器、电加热系统以及中央处理器和电源，还包括分别与中央处理器连接的前置水温传感器、后置水温传感器、存储器、控制电加热系统的数字放大电路、显示器、控制水流速度的电动阀、通信系统，中央处理器集成有定时器；通信系统包括GPRS模块、WIFI模块、NB-Iot模块中的一种或多种组合。

为了保证湿手的指纹识别率，所述指纹识别器为射频式或光学式，而非常用的电容式。

为了使水温未达要求前不被白白浪费，在后置水温传感器之后、出水通道的较低位置设置有冷水排水支路和受中央处理器控制的排水开关，既保证水温测量，又保证前几秒的水能顺利排出，因为水压的原因，在排水开关打开时水龙头不能出水，而是通过排水开关和冷水排水支路排出，比如到水箱；水温达到要求后中央处理器马上关闭排水开关，水龙头出水。

为了保证临时性用水，还设置有常用的手动旋钮和对应的独立加热系统，也可以采用手动旋钮和恒温混水阀汇入集成盒的方式，实现未录入指纹者临时用水。在一排多个龙头的场合，甚至可以采取不集成手动功能，其中部分为基于网络的指纹识别水龙头，部分为常规的热水龙头。

本发明的指纹识别水龙头的使用方法，包括以下步骤：

1）水龙头安装后通过通信系统连接网络；显示器提示正常；每个基于网络的指纹识别水龙头在网络都具有唯一ID，通过扫描水龙头旁边的二维码或者输入编号可以定位；水龙头的所有写入操作均基于网络；网络如果畅通，下述所有操作均基于与服务器对话后执行；如果网络不畅，下述操作均为自动读取存储器数据，并且采用轮询方式与服务器请求连接，待网络通畅后下载最新数据；使用者可通过终端登录并修改自身参数。

2）使用者用手触碰指纹识别器，信号传输至中央处理器，与服务器端进行指纹对比后确定使用者身份，调取包括水温、流速、时间的使用者数据，下发给中央处理器，转入步骤3）；如果使用者在服务器端未建立账户，显示器上显示未录入，此时使用者可手动开水，或通过终端选择录入指纹，具体包括指纹识别器录入指纹、终端设置使用者数据、关联指定水龙头的步骤；其中，关于关联指定水龙头，可以单独操作、勾选批量操作或者一键对指定区域关联等方式。

3）中央处理器获得使用者数据后，通过前置水温传感器的进水温度和使用者所需水温、流速大小计算所需功率，通过数字放大电路控制电加热系统加热，通过电动阀控制流速，同时按使用者数据设定时间；在出水端设置的后置水温传感器实时监测出水温度：当水温未达到需求时排水开关为打开状态，冷水排水支路排水另作他用；水温达到需求时，中央处理器控制排水开关转为关闭状态，水通过水龙头流出，同时开始倒计时；当温差超过设定值时及时计算并调整功率。特别需要说明的是，因为本发明的使用者数据录入方式为客户端设置，因此支持间隔的多段式设置，从而实现了十分自由和个性的用水需求，比如先是3秒、流速为0.05L/s、水温为35摄氏度的淋湿，然后等待10秒以方便仔细地用肥皂搓洗，再是持续15秒、流速为0.08 L/s、水温为37摄氏度的冲洗。

实施例2：

本实施例与实施例1基本一致，区别在于，本实施例产品还设置了语音提示系统，比如在未检测到指纹、提示录入指纹等阶段，在显示器上显示的同时，播报语音，以解决视力不便、文化程度不高等人群的困扰。

实施例3：

本实施例与实施例1基本一致，区别在于，本实施例产品为了控制成本，取消存储器设置，所有对话完全基于网络，没有网络时则通过手动控制。

对所公开的实施例的上述说明，仅为了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。

Claims (8)

1.一种基于网络的指纹识别水龙头，其特征在于，包括服务器、通过运行的客户端软件连接服务器的终端、指纹识别水龙头；其中，指纹识别水龙头包括指纹识别器、电加热系统以及中央处理器和电源，还包括分别与中央处理器连接的前置水温传感器、后置水温传感器、存储器、控制电加热系统的数字放大电路、显示器、控制水流开度的电动阀、通信系统，中央处理器集成有定时器；通信系统包括GPRS模块、WIFI模块、NB-Iot模块中的一种或多种组合。

2.如权利要求1所述的一种基于网络的指纹识别水龙头，其特征在于，所述指纹识别器为射频式或光学式。

3.如权利要求2所述的一种基于网络的指纹识别水龙头，其特征在于，在出水通道的较低位置设置有冷水排水支路和受中央处理器控制的排水开关。

4.如权利要求2或3所述的一种基于网络的指纹识别水龙头，其特征在于，还设置有手动旋钮和对应的独立加热系统。

5.如权利要求4所述的一种基于网络的指纹识别水龙头，其特征在于，还设置有语音提示系统。

6.如权利要求5所述的一种基于网络的指纹识别水龙头的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）水龙头安装后通过通信系统连接网络；显示器提示正常；每个基于网络的指纹识别水龙头在网络都具有唯一ID，通过扫描水龙头旁边的二维码或者输入编号可以定位；水龙头的所有写入操作均基于网络；网络如果畅通，下述所有操作均基于与服务器对话后执行；如果网络不畅，下述操作均为自动读取存储器数据，并且采用轮询方式与服务器请求连接，待网络通畅后第一时间下载最新数据；使用者可通过终端登录并修改自身参数；

2）使用者用手触碰指纹识别器，信号传输至中央处理器，与服务器端进行指纹对比后确定使用者身份，调取包括水温、流速、时间的使用者数据，下发给中央处理器，转入步骤3）；如果使用者在服务器端未建立账户，显示器上显示未录入，此时使用者可手动开水，或通过终端选择录入指纹，具体包括指纹识别器录入指纹、终端设置使用者数据、关联指定水龙头的步骤；

3）中央处理器获得使用者数据后，通过前置水温传感器的进水温度和使用者所需水温、流速大小计算所需功率，通过数字放大电路控制电加热系统加热，通过电动阀开度调整控制流速，同时按使用者数据设定倒计时；在出水通道设置的后置水温传感器实时监测出水温度：当水温未达到需求时排水开关为打开状态，冷水排水支路排水另作他用；水温达到需求时，中央处理器控制排水开关转为关闭状态，水通过水龙头流出，同时开始倒计时；当温差超过设定值时及时计算并调整功率。

7.如权利要求6所述的基于网络的指纹识别水龙头的使用方法，其特征在于，所述使用者数据设置支持间隔的多段式。

8.如权利要求7所述的基于网络的指纹识别水龙头的使用方法，其特征在于，各步骤中语音提示系统会适时播报语音进行提示。