CN110491028A - 一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡及取电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡包括：供电模块、无线通信模块、主控模块、感应模块，供电模块为无线通信模块和主控模块供电，感应模块包括感应线圈和微型芯片构成的感应回路，主控模块通过无线通信模块接收电源接通或切断指令，并通过控制开关控制感应回路的闭合与断开：感应回路闭合时，感应卡取电开关感应到其存在则接通电源；感应回路断开时，感应卡取电开关感应不到其存在则切断电源。本发明能显著降低感应卡取电开关的智能化升级改造成本，有利于促进酒店无卡入住方案的普遍实现，减少酒店门卡损耗、降低客房电量消耗。

Description

一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡及取电方法
技术领域
本发明涉及物联网技术与智能设备控制领域，尤其涉及一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡。
背景技术
目前，酒店普遍采用房卡来控制客房的开门和取断电。住客首先在酒店前台办理入住手续并领取房卡，走到客房门口，刷卡开启门锁；进入房间后，将房卡插入取电开关，取电开关接通房间电源；离开房间前，将房卡从取电开关拔出，取电开关切断房间电源。上述利用房卡开门和取断电的方式存在一些问题：首先，住客必须先到前台排队制卡，进入房间时需要刷卡、插卡，离开房间时必须拔卡，导致房卡的使用使得进出房间的操作较为繁琐，而一旦房卡丢失还需要赔偿，造成经济损失；其次，有些住店客人离开房间时有意或无意不拔房卡，使得房间的电源一直处于接通状态，房间内电器持续工作，导致房间用电量大幅提升，极大提高了用电成本；第三，酒店房卡不具备身份识别的功能，这一技术缺陷使得开房人和住房人不一致的现象难以杜绝。此外，现有的酒店房卡很容易被破解和复制，安全性得不到保障。
为解决上述问题，目前酒店行业开始积极采用无卡入住方案，即对现有的酒店门锁和取电开关内部的电路板进行更换，使酒店门锁和取电开关能通过无线通信接收便携智能终端(比如智能手机)的控制指令，实现无卡开门和无卡取电。现有的无卡入住方案在实施过程中，需要将酒店门锁和取电开关拆卸并更换里面的电路板。相对来说，酒店门锁电路板的更换很简单，但取电开关电路板更换就要复杂得多。首先是取电开关的拆装很麻烦；其次是不同类型的开关内部的电路板差异较大，不利于统一更换；其中最大的难点是部分取电开关的电路板与周围的控制开关联成一体，无法单独更换；最后，门锁是弱电，而取电开关连接在强电上，施工过程中难免存在安全隐患。
综上所述，对于酒店无卡入住方案的工程实施，主要的难点和工作量集中在取电开关的智能化升级改造上，本发明的目的即在于提出一种能够有效解决这一问题的取电装置和方法。
发明内容
为解决现有问题，本发明旨在提出一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，无需拆卸取电开关，只需将智能感应取电卡插入取电开关，即可通过无线通信控制取电开关接通或切断电源，由此显著降低取电开关升级改造所需的硬件成本和人工成本。
为实现上述目的，本发明的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，智能感应取电卡插设在感应卡取电开关中，智能感应取电卡包括：供电模块、主控模块、无线通信模块和感应模块；供电模块为主控模块和无线通信模块供电；主控模块通过无线通信模块与便携式智能终端建立无线通信连接并进行无线通信，接收并处理来自便携式智能终端的接通或切断电源的控制指令；主控模块上连接有控制开关，当主控模块收到来自便携式终端的接通或切断电源的控制指令，主控模块会将控制开关闭合或断开；感应模块包括感应线圈和微型芯片，感应线圈和微型芯片形成感应回路，控制开关控制感应回路闭合或断开，感应回路闭合状态下，感应卡取电开关感应到智能感应取电卡的存在则自动接通电源，感应回路断开状态下，感应卡取电开关感应不到智能感应取电卡的存在则自动切断电源。
进一步地，无线通信模块采用的无线通信方式包括蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、LPWAN(Lora/Sigfox)、2G/3G/4G/5G、LPWAN(NB-IoT/eMTC)、IrDA或1394/433/485。
进一步地，感应线圈的一端与微型芯片连接，另一端连接在控制开关上，控制开关远离感应线圈的一端与微型芯片连接，控制开关、微型芯片和感应线圈共同构成感应回路；主控模块收到来自便携式智能终端的接通电源的控制指令，主控模块会将控制开关闭合，控制开关闭合状态下感应回路闭合，感应卡取电开关感应到智能感应取电卡的存在则自动接通电源；当主控模块收到来自便携式智能终端的切断电源的控制指令，主控模块会将控制开关断开，控制开关断开状态下感应回路断开，感应卡取电开关感应不到智能感应取电卡的存在则自动切断电源。
进一步地，其特征在于，感应线圈的两端分别连接在微型芯片的两端形成感应回路，感应回路上连接有短路线，控制开关连接在短路线上；当主控模块收到来自便携式智能终端的切断电源的控制指令，主控模块会将控制开关闭合，控制开关闭合状态下感应回路短路，感应卡取电开关感应不到智能感应取电卡的存在则自动切断电源；当主控模块收到来自便携式智能终端的接通电源的控制指令，主控模块会将控制开关断开，控制开关断开状态下短路线断开，感应回路不被短路而闭合，感应卡取电开关感应到智能感应取电卡的存在则自动接通电源。
进一步地，智能感应取电卡包括卡体和卡帽，卡体的一端可拆卸地插设在卡帽内，无线通信模块、主控模块、供电模块和控制开关设置在卡帽内，感应模块设置在卡体内，感应线圈与控制开关的连接点设置为暴露在卡体表面的金属触点，控制开关与感应线圈的连接点设置为暴露在卡帽内侧面的金属触点，卡体具有金属触点的一端插设在卡帽内时，感应线圈与控制开关通过卡体表面的金属触点和卡帽内侧面的金属触点接通。
本发明还提出一种通过无线通信实现控制的智能感应取电方法，包括以下步骤：
S1：便携式智能终端与服务器通信，获取触发智能取电卡的授权参数，授权参数包括智能感应取电卡的单位标识、楼栋标识、楼层标志、房间标识、授权时效；
S2：便携式智能终端以广播的形式发送包含授权参数的无线通信连接请求；
S3：智能感应取电卡与便携式智能终端建立无线通信连接后，接通感应线圈与微型芯片构成的感应回路，使智能感应取电卡可被感应卡取电开关感知并自动接通电源。
进一步地，在步骤S3中，智能感应取电卡侦测并接收便携式智能终端发出的连接请求，判断授权参数与自身内置参数是否匹配以及授权时效是否包含现有时点，若参数匹配且授权时效包含当前时点，则建立与便携式智能终端的无线通信连接；智能感应取电卡与便携式智能终端建立无线通信连接后，便携式智能终端自动地向智能取电卡发送电源接通指令；智能感应取电卡收到指令并执行完毕后，向便携式智能终端反馈电源接通成功，便携式智能终端收到反馈后将电源接通记录上报服务器，并继续保持与智能感应取电卡的无线通信连接。
进一步地，在步骤S3中，当便携式智能终端与智能感应取电卡的无线通信连接断开后，智能感应取电卡会尝试与便携式智能终端重新建立无线通信连接，若尝试多次仍然无法建立连接，则智能感应取电卡会自动断开感应回路，使智能感应取电卡不能被感应卡取电开关感知而自动切断电源。
本发明的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，可以显著降低取电开关的智能化升级改造成本，主要体现在：硬件成本节省50％以上、人工成本节省80％以上。并且能够很好地兼容目前市面上绝大多数酒店正在使用的各类感应卡取电开关，包括且不限于：低频卡取电开关、高频卡取电开关、识别房号型取电开关、识别时效性取电开关、网络遥控型取电开关。从而帮助目前市面上绝大多数酒店以更高的效率、更低的成本实现“无卡入住”方案，并因此显著降低酒店的房卡损耗和电量消耗。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。
图1是本发明首选实施方式的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡的结构框图；
图2是实施例2中一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡的结构框图；
图3是本发明的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电方法的流程图。
附图说明：1、供电模块；2、主控模块；21、控制开关；3、无线通信模块；4、感应模块；41、感应线圈；42、微型芯片。
具体实施方式
下面将结合附图、通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。
本发明首选实施方式的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，通过智能感应取电卡插设在感应卡取电开关中取电，智能感应取电卡和取电开关可以为插设配合，也可以为固定设置的。
如图1所示，智能感应取电卡包括：供电模块1、主控模块2、无线通信模块3和感应模块4。其中：
供电模块1为主控模块2和无线通信模块3供电。
主控模块2通过无线通信模块3与便携式智能终端建立无线通信连接并进行无线通信，接收并处理来自便携式智能终端的接通或切断电源的控制指令。
无线通信模块3采用的无线通信方式包括且不限于蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、LPWAN(Lora/Sigfox)、2G/3G/4G/5G、LPWAN(NB-IoT/eMTC)、IrDA或1394/433/485。其中优先选用蓝牙通信模块，蓝牙通信技术成熟可靠、性价比高、能耗低，相应的元件易于取得，本实施例以蓝牙设备为实现方式。
感应模块4包括感应线圈41和微型芯片42，感应线圈41的一端与微型芯片42连接，另一端连接在控制开关21上，控制开关21远离感应线圈41的一端与微型芯片42连接形成感应回路。
主控模块2上连接有控制开关21。主控模块2收到来自便携式智能终端的接通电源的控制指令，主控模块2会将控制开关21闭合，控制开关21闭合状态下感应回路闭合，感应卡取电开关感应到智能感应取电卡的存在自动接通电源。
当主控模块2收到来自便携式智能终端的切断电源的控制指令，主控模块2会将控制开关21断开，控制开关21断开状态下感应回路断开，感应卡取电开关感应不到智能感应取电卡的存在自动切断电源。
实施例2：一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，如图2所示，与实施例1的区别在于，感应线圈41的两端分别连接在微型芯片42的两端形成感应回路，感应回路上连接有短路线，控制开关21连接在短路线上。
当主控模块2收到来自便携式智能终端的切断电源的控制指令，主控模块2会将控制开关21闭合，控制开关21闭合状态下感应回路短路，感应卡取电开关感应不到智能感应取电卡的存在自动切断电源。
当主控模块2收到来自便携式智能终端的接通电源的控制指令，主控模块2会将控制开关21断开，控制开关21断开状态下短路线断开，感应回路不被短路而闭合，感应卡取电开关感应到智能感应取电卡的存在自动接通电源。
实施例3：一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，与实施例1的区别在于智能感应取电卡包括卡体和卡帽，卡体的一端可拆卸地插设在卡帽内，无线通信模块3、主控模块2、供电模块1和控制开关21设置在卡帽内，感应模块4设置在卡体内，感应线圈41与控制开关21的连接点设置为暴露在卡体表面的金属触点，控制开关21与感应线圈41的连接点设置为暴露在卡帽内侧面的金属触点，通过金属触点之间的接触实现感应回路的连接。将卡体和卡帽套接时，可以作为智能感应取电卡使用。卡体和卡帽分离后，卡体可以作为普通的感应取电卡直接使用。
本发明还提出一种通过无线通信实现控制的智能取电方法，这种智能取电方法需要智能感应取电卡与便携式智能终端配合使用，便携式智能终端内安装的软件可以是易于下载和使用的以微信小程序为代表的各种小程序或者比小程序功能更强且运行效率更高的各类基于操作系统的原生应用。该软件包括蓝牙设备操控人员登录验证单元、蓝牙设备操控授权请求单元、蓝牙设备连接单元、蓝牙设备操控单元，操控人员通过账号和密码登录后，蓝牙设备操控授权请求单元向服务器请求该操控人员的操控权限，获得一个或多个蓝牙设备的操控权限后，蓝牙设备连接单元以广播的形式向附近的蓝牙设备发送连接请求，连接建立成功后，蓝牙设备操控单元自动向蓝牙设备发送操控指令。
本发明的一种通过无线通信实现控制的智能取电方法，如图3所示，包括以下步骤：
S1：便携式智能终端与服务器通信，获取触发智能取电卡的授权参数，授权参数包括智能感应取电卡的单位标识、楼栋标识、楼层标志、房间标识、授权时效；
S2：便携式智能终端以广播的形式发送包含授权参数的无线通信连接请求；
S3：智能感应取电卡与便携式智能终端建立无线通信连接后，接通感应线圈41与微型芯片42构成的感应回路，使智能感应取电卡可被感应卡取电开关感知并自动接通电源。
在步骤S3中，智能感应取电卡侦测并接收便携式智能终端发出的连接请求，判断授权参数与自身内置参数是否匹配以及授权时效是否包含现有时点，若参数匹配且授权时效包含当前时点，则建立与便携式智能终端的无线通信连接；智能感应取电卡与便携式智能终端建立无线通信连接后，便携式智能终端自动地向智能取电卡发送电源接通指令；智能感应取电卡收到指令并执行完毕后，向便携式智能终端反馈电源接通成功，便携式智能终端收到反馈后将电源接通记录上报服务器，并继续保持与智能感应取电卡的无线通信连接。
当便携式智能终端与智能感应取电卡的无线通信连接断开后，智能感应取电卡会尝试与便携式智能终端重新建立无线通信连接，若尝试多次仍然无法建立连接，则智能感应取电卡会自动断开感应线圈41与微型芯片42的回路，使智能感应取电卡不能被感应卡取电开关感知而自动切断电源。
本领域的技术人员也很容易想到，本发明的控制方法除了能使用蓝牙通信技术，还能使用其他无线通信技术，比如：Wi-Fi、ZigBee、Z-Wave、Lora、433、NFC、2.4G、以及由移动通信运营商所提供的各种宽带和窄带无线/移动通信技术。本发明优先选择蓝牙通信技术，是因为蓝牙是目前最为成熟可靠、高性价比、低耗电量、内置标配于各种便携终端、普通大众熟悉且易操作的无线通信技术，但本发明的权利要求范围不局限于蓝牙，还包括现在或将来能够广泛应用的各类无线通信技术。
上述具体实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行描述，而并非对本发明的保护范围进行限定。在不脱离本发明设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述、附图对本发明的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本发明的保护范畴。本发明的保护范围由权利要求确定。

Claims (8)

1.一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，所述智能感应取电卡插设在感应卡取电开关中，其特征在于，所述智能感应取电卡包括：供电模块、主控模块、无线通信模块和感应模块；
所述供电模块为主控模块和无线通信模块供电；
所述主控模块通过无线通信模块与便携式智能终端建立无线通信连接并进行无线通信，接收并处理来自便携式智能终端的接通或切断电源的控制指令；
所述主控模块上连接有控制开关，当所述主控模块收到来自便携式智能终端的接通或切断电源的控制指令，所述主控模块会将控制开关闭合或断开；
所述感应模块包括感应线圈和微型芯片，所述感应线圈和微型芯片形成感应回路，所述控制开关控制感应回路闭合或断开，所述感应回路闭合状态下，感应卡取电开关感应到智能感应取电卡的存在则自动接通电源，所述感应回路断开状态下，感应卡取电开关感应不到智能感应取电卡的存在则自动切断电源。
2.如权利要求1所述的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，其特征在于，所述无线通信模块采用的无线通信方式包括蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、LPWAN(Lora/Sigfox)、2G/3G/4G/5G、LPWAN(NB-IoT/eMTC)、IrDA或1394/433/485。
3.如权利要求1所述的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，其特征在于，所述感应线圈的一端与微型芯片连接，另一端连接在控制开关上，所述控制开关远离感应线圈的一端与微型芯片连接，所述控制开关、微型芯片和感应线圈共同构成感应回路；
所述主控模块收到来自便携式智能终端的接通电源的控制指令，所述主控模块会将控制开关闭合，所述控制开关闭合状态下感应回路闭合，感应卡取电开关感应到智能感应取电卡的存在则自动接通电源；
当所述主控模块收到来自便携式智能终端的切断电源的控制指令，所述主控模块会将控制开关断开，所述控制开关断开状态下感应回路断开，感应卡取电开关感应不到智能感应取电卡的存在则自动切断电源。
4.如权利要求1所述的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，其特征在于，所述感应线圈的两端分别连接在微型芯片的两端形成感应回路，所述感应回路上连接有短路线，所述控制开关连接在短路线上；
当所述主控模块收到来自便携式智能终端的切断电源的控制指令，所述主控模块会将控制开关闭合，所述控制开关闭合状态下感应回路短路，感应卡取电开关感应不到智能感应取电卡的存在则自动切断电源；
当所述主控模块收到来自便携式智能终端的接通电源的控制指令，所述主控模块会将控制开关断开，所述控制开关断开状态下短路线断开，所述感应回路不被短路而闭合，感应卡取电开关感应到智能感应取电卡的存在则自动接通电源。
5.如权利要求3或4所述的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电卡，其特征在于，所述智能感应取电卡包括卡体和卡帽，所述卡体的一端可拆卸地插设在卡帽内，所述无线通信模块、主控模块、供电模块和控制开关设置在卡帽内，所述感应模块设置在卡体内，所述感应线圈与控制开关的连接点设置为暴露在卡体表面的金属触点，所述控制开关与感应线圈的连接点设置为暴露在卡帽内侧面的金属触点，所述卡体具有金属触点的一端插设在卡帽内时，所述感应线圈与控制开关通过卡体表面的金属触点和卡帽内侧面的金属触点接通。
6.一种通过无线通信实现控制的智能感应取电方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：便携式智能终端与服务器通信，获取触发智能感应取电卡的授权参数，所述授权参数包括智能感应取电卡的单位标识、楼栋标识、楼层标志、房间标识、授权时效；
S2：便携式智能终端以广播的形式发送包含所述授权参数的无线通信连接请求；
S3：智能感应取电卡与便携式智能终端建立无线通信连接后，接通感应线圈与微信芯片构成的感应回路，使智能感应取电卡可被感应卡取电开关感知并自动接通电源。
7.如权利要求6所述的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电方法，其特征在于，在步骤S3中，所述智能感应取电卡侦测并接收便携式智能终端发出的连接请求，判断授权参数与自身内置参数是否匹配以及授权时效是否包含现有时点，若参数匹配且授权时效包含当前时点，则建立与便携式智能终端的无线通信连接；
智能感应取电卡与便携式智能终端建立无线通信连接后，便携式智能终端自动地向智能感应取电卡发送电源接通指令；
智能感应取电卡收到指令并执行完毕后，向便携式智能终端反馈电源接通成功，便携式智能终端收到反馈后将电源接通记录上报服务器，并继续保持与智能感应取电卡的无线通信连接。
8.如权利要求6所述的一种通过无线通信实现控制的智能感应取电方法，其特征在于，在步骤S3中，当所述便携式智能终端与智能感应取电卡的无线通信连接断开后，所述智能感应取电卡会尝试与便携式智能终端重新建立无线通信连接，若尝试多次仍然无法建立连接，则智能感应取电卡会自动断开感应回路，使智能感应取电卡不能被感应卡取电开关感知而自动切断电源。
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