CN110493356A - 一种双向通信信箱系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双向通信信箱系统，包括智能信箱、智能移动终端和智能锁，所述智能锁与智能信箱内部均设有远程通信模块，智能锁与智能信箱之间通过远程通信模块完成数据交互，所述智能锁和所述智能信箱分别通过远程通信模块与所述智能移动终端连接；在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有门铃，本发明通过能够智能的控制门锁、摄像头、语音通话等功能性模块，从而不需要通过其他的通信方式确认人员身份，极大地方便了用户远程智能操作，同时其还具有双向通讯功能。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体是一种双向通信信箱系统。
背景技术
随着移动物联网技术的不断发展，能够帮助用户进行远程智能收件的智能信箱逐步得到应用；如申请人在授权公告号为CN206574190U 提出了一种安全便捷的远程物联网室外收件装置，包括位于门外的电控智能信箱、网关以及通过网关与电控智能信箱控制连接的近程控制装置和远程终端；还包括位于电控智能信箱附近的视频对讲装置，视频对讲装置包含感应式触发模块，该视频对讲装置通过网关与近程控制装置和远程终端数据链接；该视频对讲装置通过网关与近程控制装置和远程终端数据链接；视频对讲装置包括摄像头装置、语音装置以及WIFI模块；甚至在用户的门口或者楼道等多种场合，从而解决了远程安全无人收件的问题。
同时现有的智能信箱很少具有双向通讯功能，信号只能单向传输，存在一定的不足之处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双向通信信箱系统，以解决所述背景技术中提出的问题。
为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：
一种双向通信信箱系统，包括智能信箱、智能移动终端和智能锁，所述智能锁与智能信箱内部均设有远程通信模块，智能锁与智能信箱之间通过远程通信模块完成数据交互，所述智能锁和所述智能信箱分别通过远程通信模块与所述智能移动终端连接；在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有门铃，在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有语音通话模块，在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有用于视频图像采集的摄像头模块，所述摄像头模块和语音通话模块分别采集图像和声音信号传输给智能移动终端，智能移动终端通过所述远程通信模块控制所述锁芯驱动模块开启电子锁，智能移动终端还可以通过远程通信模块向所述智能锁或者所述智能信箱发送语音信号。
作为本发明进一步的方案：所述智能信箱包括MCU处理器、电池组、无线通信模块、远程通信模块、活动检测模块、语音通话模块和锁芯驱动模块。
作为本发明再进一步的方案：所述远程通信模块是WIFI通信模块、GPRS通信模块、4G移动通信模块、5G移动通信模块、NB-IOT通信模块或GSM通信模块。
作为本发明再进一步的方案：所述智能移动终端能够远程控制信箱，并主动获取信箱周边信息、交互信息及控制信箱动作。
作为本发明再进一步的方案：所述无线通信模块包括蓝牙通讯模块、2.4GHz通信模块、1GHz通信模块、IrDA通信模块或广播调频模块，用于实现智能移动终端和智能信箱之间的数据交互，用于实现智能移动终端远程侦测信箱周边活动检测信息。
作为本发明再进一步的方案：所述活动检测模块包括人体红外热释电检测、红外距离检测、超声波测距、声音检测、微波雷达检测、红外漫反射检测和结合摄像头的人脸检测方式。
作为本发明再进一步的方案：所述智能锁内部设有MCU以及与MCU相连接的触摸按键屏、指静脉识别模块和锁芯驱动模块。
作为本发明再进一步的方案：所述人体红外热释电检测采用BISS0001传感器。
作为本发明再进一步的方案：所述红外距离检测采用GP2Y0A21YK0F距离传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过能够智能的控制门锁、摄像头、语音通话等功能性模块，从而不需要通过其他的通信方式确认人员身份，极大地方便了用户远程智能操作，同时其还具有双向通讯功能。
附图说明
图1是本发明实施例1的示意图。
图2是本发明实施例2的示意图。
图3是本发明实施例3的示意图。
图4是本发明实施例4的示意图。
图5是人体红外热释电检测电路。
图6是红外距离检测电路图。
图7是超声波测距电路图。
图8是声音检测电路图。
图9是微波雷达检测电路图。
图10是红外漫反射检测电路图。
图1-4中：10-智能信箱，20-智能锁、30-网络服务器、40-智能移动终端、50-智能网关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：
一种双向通信信箱系统，包括智能信箱、智能移动终端和智能锁，所述智能锁与智能信箱内部均设有远程通信模块，智能锁与智能信箱之间通过远程通信模块完成数据交互，所述智能锁和所述智能信箱分别通过远程通信模块与所述智能移动终端连接；在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有门铃，在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有语音通话模块，在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有用于视频图像采集的摄像头模块，所述摄像头模块和语音通话模块分别采集图像和声音信号传输给智能移动终端，智能移动终端通过所述远程通信模块控制所述锁芯驱动模块开启电子锁，智能移动终端还可以通过远程通信模块向所述智能锁或者所述智能信箱发送语音信号。智能信箱包括MCU处理器、电池组、无线通信模块、远程通信模块、活动检测模块、语音通话模块和锁芯驱动模块。远程通信模块是WIFI通信模块、GPRS通信模块、4G移动通信模块、5G移动通信模块、NB-IOT通信模块或GSM通信模块。智能移动终端能够远程控制信箱，并主动获取信箱周边信息、交互信息及控制信箱动作。无线通信模块包括蓝牙通讯模块、2.4GHz通信模块、1GHz通信模块、IrDA通信模块或广播调频模块，用于实现智能移动终端和智能信箱之间的数据交互，用于实现智能移动终端远程侦测信箱周边活动检测信息。活动检测模块包括人体红外热释电检测、红外距离检测、超声波测距、声音检测、微波雷达检测、红外漫反射检测和结合摄像头的人脸检测方式。智能锁内部设有MCU以及与MCU相连接的触摸按键屏、指静脉识别模块和锁芯驱动模块。
实施例1：如图1所示：图中10为智能信箱，20为智能锁；
10、20中的远程通信模块，包括移动通信模块（5G、4G、3G、GPRS、短信），NB-IOT通信模块，WIFI通信模块。
10中的活动检测模块，包括人体红外热释电检测、红外距离检测、超声波测距、声音检测、微波雷达检测、红外漫反射检测和结合摄像头的人脸检测方式。
工作流程：当有人靠近停留时或通过按下10中的门铃按键或者通过按下10中的语音按键，10中的摄像头模块将主动抓拍，并将通过10中的远程通信模块上传到30网络服务器，通知40智能移动终端，用户可以查看智能移动终端查看，并决定是否需要视频对讲。如果是快递员，用户可以通过40智能移动终端下发开信箱指令，通过30网络服务器、10的远程通信模块控制10的锁芯驱动模块打开信箱门。如果是访客，用户可以通过40智能移动终端下发开智能锁指令，通过30网络服务器、20的远程通信模块控制20的锁芯驱动模块打开智能锁。10中的远程通信模块将每隔2s查询30网络服务器中的数据。当用户需要主动查看家门口的情况时，可以通过40智能移动终端下发查看指令，通过30网络服务器、10的远程通信模块开启10的摄像头模块，并上传10的摄像头模块采集的图像信息和10的语音通话模块的语音信息。
实施例2，如图2所示，图中：10为智能信箱，20为智能锁；
无线通信模块：10、20中的无线通信模块，包括2.4GHz通信模块（包括zigbee、zwave、LoRa、蓝牙或自定义协议模块），1GHz通信模块（315/433/868/915MHz通信模块），IrDA通信模块，中长波通信技术（包括FSK、OOK、ASK），超宽带通信技术。
远程通信模块：20中的远程通信模块，包括移动通信模块（5G、4G、3G、GPRS、短信），NB-IOT通信模块，WIFI通信模块。
活动检测：10中的活动检测模块，包括人体红外热释电检测、红外距离检测、超声波测距、声音检测、微波雷达检测、红外漫反射检测和结合摄像头的人脸检测方式。
工作流程：当有人靠近停留时或通过按下10中的门铃按键或者通过按下10中的语音按键，10中的摄像头模块将主动抓拍，并将通过10中的无线通信模块、20中的无线通信模块以及20中的远程通信模块上传到30网络服务器，通知40智能移动终端，用户可以查看智能移动终端查看，并决定是否需要视频对讲。如果是快递员，用户可以通过40智能移动终端下发开信箱指令，通过30网络服务器、20的远程通信模块、20中的无线通信模块及10中的无线通信模块，控制10的锁芯驱动模块打开信箱门。如果是访客，用户可以通过40智能移动终端下发开智能锁指令，通过30网络服务器、20的远程通信模块控制20的锁芯驱动模块打开智能锁。20中的远程通信模块将每隔2s查询30网络服务器中的数据。当用户需要主动查看家门口的情况时，可以通过40智能移动终端下发查看指令，通过30网络服务器、20的远程通信模块、20中的无线通信模块及10中的无线通信模块，开启10的摄像头模块，并上传10的摄像头模块采集的图像信息和10的语音通话模块的语音信息。
实施例3，如图3所示，图中：10为智能信箱，20为智能锁；
无线通信模块：10、20中的无线通信模块，包括2.4GHz通信模块（包括zigbee、zwave、LoRa、蓝牙或自定义协议模块），1GHz通信模块（315/433/868/915MHz通信模块），IrDA通信模块，中长波通信技术（包括FSK、OOK、ASK），超宽带通信技术。
远程通信模块：10中的远程通信模块，包括移动通信模块（5G、4G、3G、GPRS、短信），NB-IOT通信模块，WIFI通信模块。
活动检测：10中的活动检测模块，包括人体红外热释电检测、红外距离检测、超声波测距、声音检测、微波雷达检测、红外漫反射检测和结合摄像头的人脸检测方式。
工作流程：当有人靠近停留时或通过按下10中的门铃按键或者通过按下10中的语音按键，10中的摄像头模块将主动抓拍，并将通过10中的远程通信模块上传到30网络服务器，通知40智能移动终端，用户可以查看智能移动终端查看，并决定是否需要视频对讲。如果是快递员，用户可以通过40智能移动终端下发开信箱指令，通过30网络服务器、10的远程通信模块，控制10的锁芯驱动模块打开信箱门。如果是访客，用户可以通过40智能移动终端下发开智能锁指令，通过30网络服务器、10的远程通信模块、10中的无线通信模块以及20中的无线通信模块，控制20的锁芯驱动模块打开智能锁。10中的远程通信模块将每隔2s查询30网络服务器中的数据。当用户需要主动查看家门口的情况时，可以通过40智能移动终端下发查看指令，通过30网络服务器、10的远程通信模块，开启10的摄像头模块，并上传10的摄像头模块采集的图像信息和10的语音通话模块的语音信息。
实施例4，如图4所示，图中：10为智能信箱，20为智能锁，50为智能网关；
无线通信模块：10、20中的无线通信模块，包括2.4GHz通信模块（包括zigbee、zwave、LoRa、蓝牙或自定义协议模块），1GHz通信模块（315/433/868/915MHz通信模块），IrDA通信模块，中长波通信技术（包括FSK、OOK、ASK），超宽带通信技术。
远程通信模块：50中的远程通信模块，包括移动通信模块（5G、4G、3G、GPRS、短信），NB-IOT通信模块，WIFI通信模块。
活动检测：10中的活动检测模块，包括人体红外热释电检测、红外距离检测、超声波测距、声音检测、微波雷达检测、红外漫反射检测和结合摄像头的人脸检测方式。
工作流程：当有人靠近停留时或通过按下10中的门铃按键或者通过按下10中的语音按键，10中的摄像头模块将主动抓拍，并将通过10中的无线通信模块、50中的无线通信模块以及50中的远程通信模块上传到30网络服务器，通知40智能移动终端，用户可以查看智能移动终端查看，并决定是否需要视频对讲。如果是快递员，用户可以通过40智能移动终端下发开信箱指令，通过30网络服务器、50的远程通信模块、50中的无线通信模块及10中的无线通信模块，控制10的锁芯驱动模块打开信箱门。如果是访客，用户可以通过40智能移动终端下发开智能锁指令，通过30网络服务器、50的远程通信模块、50中的无线通信模块及20中的无线通信模块，控制20的锁芯驱动模块打开智能锁。当用户需要主动查看家门口的情况时，可以通过40智能移动终端下发查看指令，通过30网络服务器、50的远程通信模块、50中的无线通信模块及10中的无线通信模块，开启10的摄像头模块，并上传10的摄像头模块采集的图像信息和10的语音通话模块的语音信息。
实施例5：在实施例1-4的基础上，图5为人体红外热释电传感器示意图；P1为人体红外热释电传感器，其将对人体发出的特殊波长10μm左右的红外辐射敏感，检测有无人体进入探测区域，得到一个模拟信号。该信号输入U1 BISS0001的14脚（第一级运算放大器的同向输入端）。BISS0001是一款传感器信号处理器集成芯片，具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配。当检测到有人靠近时，CHECK_OUT端口输出由高变低。可以通过可调电阻R1调节放大器增益，改变感应距离。可以通过R10调节触发封锁时间，改变感应的延时时间。
图6是中距离检测的电路示意图：U1 GP2Y0A21YK0F是夏普公司的一款距离传感器，当有遮挡时，将反射其红外信号。传感器的1脚HW_VO引脚将根据不同的反射距离输出不同的电压值。主控通过内部的AD转换出电压值，通过查表方式得到遮挡物的距离。当遮挡物距离变短时，我们可以知道有人靠近。
图7中主控输出两路互补40KHz脉冲，通过图7中U1 MAX232的10引脚、11引脚将方波幅度增大，提升U6超声波发送头的发送距离。U7超声波接收头将接收到超声波信号。主控通过计算发送和接收之间的时间差，通过公式转换得到遮挡距离。当前方有人遮挡时，距离会变近。
图8中LM386是一个音频集成功率放大器。LM393是双电压比较器集成芯片。图4中MK1咪头拾取声音，通过U2 LM386放大后，输入U3 LM393的2引脚，与U3 LM393的3引脚进行比较运算，其比较结果将通过U3 LM393的1引脚输出高低电平。我们可以通过R22调整环境下背景声音大小。当有人走近时，U3 LM393的1引脚输出低电平。
图9中Q6集电极外的RC震荡电路发射出5.8GHz左右的高频微波，通过天线发射出去。Q6发射极外的环形天线接收反射回来的信号。该信号输入U1 BISS0001的14脚（第一级运算放大器的同向输入端）。BISS0001是一款传感器信号处理器集成芯片，具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配。当检测到有人靠近时，CHECK_OUT端口输出由高变低。可以通过可调电阻R36调节放大器增益，改变感应距离。可以通过R43调节触发封锁时间，改变感应的延时时间。
图10中的U2是一款收发一体红外对管，根据反射式红外光电传感器的原理和内部结构，我们可以设计上面的电路，电阻主要起限流作用，可以调整发送距离和接收灵敏度。这样，如果接收管接收到反射回来的红外线，红外接收头导通，CHECK_OUT输出高电平；如果没有接收到反射回来的红外线，红外接收头不导通，CHECK_OUT输出低电平。当有人靠近时，CHECK_OUT输出高电平。
摄像头人脸检测：
信箱上面的摄像头不停的抓拍照片，通过人脸检测算法，分析出信箱前面是否有人站立。当有人靠近时，摄像头连续抓拍图像检测到有人，即可检测到信箱前有人站立。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种双向通信信箱系统，包括智能信箱、智能移动终端和智能锁，所述智能锁与智能信箱内部均设有远程通信模块，智能锁与智能信箱之间通过远程通信模块完成数据交互，所述智能锁和所述智能信箱分别通过远程通信模块与所述智能移动终端连接；在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有门铃，在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有语音通话模块，在所述智能锁或者所述智能信箱内集成设置有用于视频图像采集的摄像头模块，其特征在于，所述摄像头模块和语音通话模块分别采集图像和声音信号传输给智能移动终端，智能移动终端通过所述远程通信模块控制所述锁芯驱动模块开启电子锁，智能移动终端还可以通过远程通信模块向所述智能锁或者所述智能信箱发送语音信号。
2.根据权利要求1所述的一种双向通信信箱系统，其特征在于，所述智能信箱包括MCU处理器、电池组、无线通信模块、远程通信模块、活动检测模块、语音通话模块和锁芯驱动模块。
3.根据权利要求2所述的一种双向通信信箱系统，其特征在于，所述远程通信模块是WIFI通信模块、GPRS通信模块、4G移动通信模块、5G移动通信模块、NB-IOT通信模块或GSM通信模块。
4.根据权利要求1所述的一种双向通信信箱系统，其特征在于，所述智能移动终端能够远程控制信箱，并主动获取信箱周边信息、交互信息及控制信箱动作。
5.根据权利要求2所述的一种双向通信信箱系统，其特征在于，所述无线通信模块包括蓝牙通讯模块、2.4GHz通信模块、1GHz通信模块、IrDA通信模块或广播调频模块，用于实现智能移动终端和智能信箱之间的数据交互，用于实现智能移动终端远程侦测信箱周边活动检测信息。
6.根据权利要求2所述的一种双向通信信箱系统，其特征在于，所述活动检测模块包括人体红外热释电检测、红外距离检测、超声波测距、声音检测、微波雷达检测、红外漫反射检测和结合摄像头的人脸检测方式。
7.根据权利要求1所述的一种双向通信信箱系统，其特征在于，所述智能锁内部设有MCU以及与MCU相连接的触摸按键屏、指静脉识别模块和锁芯驱动模块。
8.根据权利要求6所述的一种双向通信信箱系统，其特征在于，所述人体红外热释电检测采用BISS0001传感器。
9.根据权利要求6所述的一种双向通信信箱系统，其特征在于，所述红外距离检测采用GP2Y0A21YK0F距离传感器。
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- 2019-09-09 CN CN201910864693.1A patent/CN110493356A/zh active Pending
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