CN110517379A - 一种远程设备控制面板定位、锁止系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IoT的远程设备控制面板定位、锁止系统及其方法，包括设备控制面板、NB‑IoT模块、低功耗MCU、电源管理模块、微处理器、智能云平台和用户终端；所述NB‑IoT模块与低功耗MCU及电源管理模块相连，所述低功耗MCU与微处理器相连，所述NB‑IoT模块用于设备控制面板与智能云平台进行无线连接，所述用户终端与智能云平台之间建立有通信连接。本发明实现的有益效果是：1、租赁方可以实时掌握资产位置和实际使用状态；当承租方恶意骗租和超时使用时，租赁方对设备进行定位和锁止，可有效降低资产损失。2、对于设备生产、营销公司及购买方签订分期付款合约时，可降低设备生产、营销公司运营风险。

Description

一种远程设备控制面板定位、锁止系统及其方法

技术领域

本发明属于远程设备锁止技术领域，具体涉及一种远程设备控制面板定位、锁止系统及其方法。

背景技术

随着《中国制造2025》战略提出，"智能"是核心关键词，智能工厂、智能生产、智能物联成为工业发展的方向。各种自动化设备的需求大幅增加，对于成本较高的自动化生产设备的，很多用户都是通过分期付款或租赁的方式来购置或租借设备，用户向厂商按约定分期支付货款、租金，厂商远程授权用户在一定期限内使用设备，但目前这种设备不具有远程定位、锁止的功能，即到期后厂商无法远程控制设备停止工作和了解设备的定位情况，再加上由于我国部分承租方企业缺乏诚信，存在恶意骗租和超时使用的的情况，这给设备生产商和营销公司带来了不小的运营风险，此外，由于被租赁的设备经常会处于封闭的环境中，设备定位信号获取失败。保持网络通讯电池待机功耗大问题，给设备厂商造成极大困扰。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：一种远程设备控制面板定位、锁止系统，包括设备控制面板、智能云平台和用户终端；所述设备控制面板包括NB-IoT模块、低功耗MCU、电源管理模块、微处理器，所述NB-IoT模块与低功耗MCU及电源管理模块连接，所述低功耗MCU通过NB-IoT模块接收智能云平台的指令，所述电源管理模块用于控制NB-IoT模块的外接电源及电池供电自动切换，所述低功耗MCU与微处理器相连，所述NB-IoT模块用于设备控制面板与智能云平台进行无线连接，所述用户终端与智能云平台之间建立有通信连接。

优选的，所述设备控制面板中还设有报警显示模块，所述报警显示模块包括LED、LCD显示面板，用于显示剩余使用时长、锁止状态、电池电量信息。

优选的，所述智能云平台包括通信模块、定位模块、时钟模块、控制模块，所述通信模块用于与NB-IoT模块和用户终端建立通信连接，所述定位模块用于向NB-IoT模块发送定位请求，所述时钟模块用于预设设备使用时长，同时启动设备工作时间计时，所述控制模块用于远程向NB-IoT模块发送剩余使用时长报警信息、锁止、解锁指令。

优选的，所述智能云平台还包括查询模块、显示模块、数据库模块，所述查询模块和显示模块用于查询和显示设备的定位、地图信息以及设备使用时长及设备控制面板的工作状态，所述数据库模块用于为设备设定编号，纪录设备移动轨迹、设备固定资产统计、设备工作时长、客户支付流水、付款统计信息。

优选的，所述用户终端为应用APP。

优选的，所述微处理器上还设有现场锁止及解锁模块，使设备控制面板具有现场锁止及解锁操作功能。

一种远程设备控制面板定位、锁止方法，包括以下步骤；

S1、设备工作预设时长即将到达，智能云平台给设备控制面板发送报警提示指令，给用户终端、最终用户发送推送信息，提示厂商用户、最终用户使用即将到期；

S2、设备工作预设时长到达，智能云平台向设备控制面板发送锁止指令，对设备控制面板进行锁止；

S3、向用户终端及最终用户发送推送信息，告知厂商及最终用户设备控制面板已锁止，等待最终用户付款、厂商用户终端后台更新付款信息，是则执行步骤S4，否则保持锁定状态并获取设备控制面板定位信息；

S4、智能云平台向设备控制面板发送解锁指令；

S5、智能云平台检测设备控制面板是否处于解锁状态，通过设备控制面板输入输出状态的改变生成解锁反馈信号发送至智能云平台，在预定时间内检测出反馈信号则设备控制面板为解锁状态，如果没有检测出反馈信号，重复执行S4二次，三次均无法检测出，则执行步骤S6；

S6、智能云平台向用户终端发送解锁密码；

S7、最终用户获取密码后，在现场给设备控制面板上输入解锁密码。

优选的，所述步骤S1中的预设时长是厂商用户通过用户终端登陆智能云平台后，在设备出厂时设置的。

优选的，所述步骤S1中工作预设时长为时钟模块计时1-3650天。

优选的，所述步骤S2中报警提示指令为时钟模块计时至即将预设到达的时间剩余9-1天至剩余23-0小时。

优选的，所述智能云平台在向最终用户推送报警信息和锁止信息时，同时会生成支付链接推送给最终用户，该支付链接的内容由厂商用户通过用户终端登陆智能云平台设置。

优选的，设备控制面板的锁止的方法为所述智能云平台通过NB-IoT模块向低功耗MCU发送加锁指令，低功耗MCU处理完毕后，向微处理器发出指令，由微处理器对设备控制面板进行锁止。

优选的，所述步骤S3中获取设备控制面板定位信息的方法为智能云平台向NB-IoT模块发送定位请求，NB-IoT模块生成定位信息返还给智能云平台。

优选的，所述步骤S4的解锁指令中包含下次锁止时间信息。

优选的，所述步骤S5中三次无法检测出反馈信号后，智能云平台向用户终端发送故障信息，并获取设备控制面板定位信息。

优选的，所述步骤S6中的解锁密码为一个随机密码，解锁密码根据所需锁止天数的变化进行运算，所述解锁密码策略预先存储在设备控制面板板载微处理器现场锁止及解锁模块中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、租赁方可以实时掌握资产位置和实际使用状态；当承租方恶意骗租和超时使用时，租赁方对设备进行定位和锁止，可有效降低资产损失；

2、对于设备生产、营销公司及购买方签订分期付款合约时，可降低设备生产、营销公司运营风险；

3、本发明用了NB-IoT模块的低功耗、覆盖广、连接节点多、价格低廉、穿透能力强的优点，可以远距离对设备控制面板进行定位、锁定与解锁操作；

4、本发明可以有效的提升设备控制面板网络待机电池的使用寿命；

5、本发明的现场解锁，解决了依赖单一网络解锁方法导致用户解锁失败的问题，提高了可靠性；

6、本发明中用户手动解锁设备控制面板时，解锁密码包含有随机算法，防止用户根据同一密码不断解锁设备控制面板，避免给商家带来损失，提高了租赁设备在反复解锁的情况下解锁系统的安全性。

附图说明

图1为本发明的流程图。

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。

实施例1

一种远程设备控制面板定位、锁止系统，包括设备控制面板、智能云平台和用户终端；设备控制面板包括NB-IoT模块、低功耗MCU、电源管理模块、微处理器，NB-IoT模块与低功耗MCU及电源管理模块连接，低功耗MCU通过NB-IoT模块接收智能云平台的指令，电源管理模块用于控制NB-IoT模块的外接电源及电池供电自动切换，主要保证NB-IoT模块随时在线，通过实现外部供电和电池供电的自动切换来延长电池使用寿命，电池为可充电锂电池，在外部供电时可自动充电，低功耗MCU与微处理器相连，NB-IoT模块用于设备控制面板与智能云平台进行无线连接并接收智能云平台发送的锁止、终解指令以及智能云平台发送的报警信息如剩余时间以及锁止状态等，NB-IoT模块接收上述指令后将其发送给低功耗MCU，低功耗MCU接受并处理NB-IoT模块的指令、发送指令至微处理器和LED、LCD显示面板，微处理器执行锁止设备控制面板的指令，LED、LCD显示面板显示设备的剩余使用时间、锁止状态和电池低电量等报警信息，优选的，本实施例中选用2位数码管来显示报警信息，用户终端与智能云平台之间建立有通信连接，用户终端为应用APP，厂商用户通过登陆应用APP来设置设备出厂时的预设时间以及远程锁止、解锁的操作，通过智能润平台可以向厂商用户以及最终用户发送报警信息。智能云平台包括通信模块、定位模块、时钟模块、控制模块，通信模块用于与NB-IoT模块和用户终端建立通信连接，定位模块用于向NB-IoT模块发送定位请求，查询模块用于检测设备控制面板的锁止状态，时钟模块用于预设设备使用时长，同时启动设备工作时间计时，控制模块用于远程向NB-IoT模块发送剩余使用时长报警信息、锁止、解锁指令，智能云平台还包括查询模块、显示模块、数据库模块，查询模块和显示模块用于查询和显示设备的定位、地图信息以及设备控制面板的使用时长及锁止状态，数据库模块用于为设备设定编号，收录设备移动轨迹、设备固定资产统计、设备工作时长、客户支付流水、付款统计信息，微处理器上还设有现场锁止及解锁模块，用于最终用户进行现场解锁，设备厂商操作人员通过应用APP登陆智能云平台后，输入相应的解锁指令后向对应的数控设备的设备控制面板发送，指令信号通过NB-IoT模块发送给低功耗MCU，微处理器接收解锁指令执行解锁设备控制面板的命令后，通过智能云平台上的时钟模块预设设备的使用时长并开始计时设备使用时间，在使用期限内，智能云平台上的定位模块会不间断的向NB-IoT模块发送定位请求，NB-IoT模块配合周围的基站发送定位信息返还给定位模块，定位模块接收到定位信息后将数控设备的位置通过显示装置进行显示，使得智能云平台能够掌握数控设备的实时移动轨迹，时钟模块计时至预设使用时长剩余9-1天时或者9-0小时，到达设定的剩余时间时，智能云平台的报警模块向厂商及最终用户手提终端发送报警信息，同时报警信息在设备控制面板上以数码管显示，到达预设的工作时长后，云平台发送锁止指令给数控设备的设备控制面板，将面板处于锁定状态，同时智能云平台会将机床设备控制面板已锁定的信息推送给厂商及最终用户的手提终端。智能云平台在向最终用户推送报警信息和锁止信息时，同时会生成支付链接推送给最终用户，该支付链接的内容由厂商用户通过用户终端登陆智能云平台设置，具体的，对于分期付款购买的设备，厂商用户通过应用APP登陆云平台设置设备编号、规格型号、分期期数、设备总销售额、每期应收款额信息。在最终用户设备锁止前，厂商在云平台数据库维护的最终用户付款金额≥预设分期金额,付款时间≤预设分期时间,将不会触发锁止条件。否则云台推送报警信息至发送锁止指令。

对于租赁的设备，厂商用户通过应用APP登陆云平台设置设备编号、规格型号、租赁天数、租赁金额信息。在最终用户设备锁止前，厂商在云平台数据库维护的最终用户支付金额≥租赁金额,付款时间≤预设租赁,将不会触发锁止条件。否则云台推送报警信息至发送锁止指令。

厂商用户通过应用APP登陆云平台可以查询设备移动轨迹、设备固定资产统计、设备运行状态、设备工作时长、客户支付流水、付款统计信息。

当远程解锁失败，智能云平台发送解锁密码至厂商及最终用户移动终端，在设备控制面板上输入解锁密码手动解锁控制面板。

本实施例的有益效果是：1、租赁方可以实时掌握资产位置和实际使用状态；当承租方恶意骗租和超时使用时，租赁方对设备进行定位和锁止，可有效降低资产损失。2、对于设备生产、营销公司及购买方签订分期付款合约时，可降低设备生产、营销公司运营风险。3、通过NB-IoT模块替换掉了设备控制面板中以前移动通信模块的中间层和交换层，减少了成本，同时NB-IoT模块具有低功耗、覆盖广、连接节点多、价格低廉、穿透能力强的优点，可以远距离对设备控制面板进行定位、锁定与解锁操作；4、有效的提升设备控制面板网络待机电池的使用寿命。

实施例2

一种远程设备控制面板定位、锁止方法，包括以下步骤；

S1、设备工作预设时长即将到达，智能云平台给设备控制面板和用户终端发送报警提示指令，提示最终用户和厂商用户设备使用即将到期；

S2、设备工作预设时长到达，智能云平台向设备控制面板发送锁止指令，对设备控制面板进行锁止；

S3、向用户终端推送信息，告知厂商用户控制面板已锁止，等待后台是否更新付款信息，是则执行步骤S4，否则保持锁定状态并获取设备控制面板定位信息；

S4、智能云平台向控制面板发送解锁指令；

本方法中首先需要智能云平台与NB-IoT模块建立通信连接，设备出厂时，设备生产商通过登陆应用APP设置好工作预设时间，设备工作预设时长为时钟模块计时365天，设备租赁出去后，当时钟模块计时至预设到达的时间剩余9天时，智能云平台向设备控制面板发送报警提示指令，设备控制面板状态显示的两位数码管闪烁显示“-9”；同时智能云平台向厂商、最终用户手提终端发送推送信息，提示最终用户和厂商用户设备使用时限即将到期，在最终用户按付款协议付款、厂商在云平台维护回款信息后，智能云平台通过NB-IoT模块向低功耗MCU发送解除报警指令。在设备预设的使用时长到期时，智能云平台通过NB-IoT模块向低功耗MCU发送锁止指令，低功耗MCU处理完毕后，向微处理器发出指令，由微处理器对设备控制面板进行锁止，设备锁止后，设备控制面板显示锁止标识，数码管闪烁显示“00”，当最终用户付款后，智能云平台向设备控制面板发送解锁指令，解锁设备控制面板，解锁指令中还包含下次锁止时间信息，智能云平台时间模块比较当前时间与预设时间按设定发送报警信息或锁止指令。厂商通过应用APP查询功能随时查找设备位置所在及移动轨迹，以防止设备丢失。定位方法为智能云平台向NB-IoT模块发送定位请求，NB-IoT模块生成定位信息返还给智能云平台，其中设备在外接电源的供电状态即设备开机，设备处于无法运动状态时NB-IoT模块生成一次定位信息，在电池供电的状态下即设备关机时会定时生成定位信息，这些定位信息会在电子地图上生成设备的移动轨迹，进一步辅助厂商了解设备的位置信息。

实施例3

本实施例具有和实施例2相同的技术方案，区别在于还包括以下步骤；

S5、智能云平台检测面板是否处于解锁状态，通过设备控制面板输入输出状态的改变生成解锁反馈信号发送至智能云平台，在预定时间内检测出反馈信号则设备控制面板为解锁状态，如果没有检测出反馈信号，重复执行S4二次，三次均无法检测出，则执行步骤S6；

S6、智能云平台向用户终端发送解锁密码；

S7、用户在现场给设备控制面板上输入解锁密码。

本方法主要适用于当数控设备处于NB-IoT网络覆盖的边缘时，处于一种通信信号较差的环境中，设备控制面板上的NB-IoT模块无法及时收到智能云平台发送解锁指令从而无法及时解锁设备控制面板的情况。当智能云平台向设备控制面板NB-IoT模块发送解锁指令，NB-IoT模块传送解锁指令至低功耗MCU，低功耗MCU处理指令给微处理器发出解锁指令。在解锁成功的后，低功耗MCU检测到微处理器输入I、输出O信号改变，即设备处于运行状态，在60秒通过NB-IoT反馈给智能云平台。智能云平台则判定设备控制面板为解锁状态。如果智能云平台发出解锁指令在连续三次均无法接受到解锁成功的反馈信号，则判定设备控制面板属于离线状态，无法远程解锁，同时向用户终端发送故障信息，告知故障，并获取设备控制面板定位信息。智能云平台计算出解锁密码后，向厂商及最终用户手提终端发送一组解锁密码，厂商或终端用户获取密码后，通过设备控制面板上的数字按键输入解锁密码，解锁密码传送给微处理器上的现场锁止及解锁模块，解锁密码为一个随机密码，其运算方法根据厂商预设的时长，即下次所需锁止天数进行计算的，现场锁止及解锁模块预先存储有密码运算策略，由微处理器来验证输入的密码是否正确，如果正确执行对设备控制面板进行解锁的指令，反之则不执行保持锁止状态。本实施例的有益效果在于：当数控设备处于NB-IoT网络覆盖的边缘，通信信号不好时，通过别的网络通信方式将解锁密码直接发送给用户，用户现场进行锁止操作，解决了设备控制面板无法及时接收解锁指令，通过现场解锁，解决了依赖单一网络解锁方法导致用户解锁失败的问题，提高了可靠性。

Claims (16)

1.一种远程设备控制面板定位、锁止系统，其特征在于：包括设备控制面板、智能云平台和用户终端；所述设备控制面板包括NB-IoT模块、低功耗MCU、电源管理模块、微处理器，所述NB-IoT模块与低功耗MCU及电源管理模块连接，所述低功耗MCU通过NB-IoT模块接收智能云平台的指令，所述电源管理模块用于控制NB-IoT模块的外接电源及电池供电自动切换，所述低功耗MCU与微处理器相连，所述NB-IoT模块用于设备控制面板与智能云平台进行无线连接，所述用户终端与智能云平台之间建立有通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种远程设备控制面板定位、锁止系统，其特征在于：所述设备控制面板中还设有报警显示模块，所述报警显示模块包括LED、LCD显示面板，用于显示剩余使用时长、锁止状态、电池电量信息。

3.根据权利要求2所述的一种远程设备控制面板定位、锁止系统，其特征在于：所述智能云平台包括通信模块、定位模块、时钟模块、控制模块，所述通信模块用于与NB-IoT模块和用户终端建立通信连接，所述定位模块用于向NB-IoT模块发送定位请求，所述时钟模块用于预设设备使用时长，同时启动设备工作时间计时，所述控制模块用于远程向NB-IoT模块发送剩余使用时长报警信息、锁止、解锁指令。

4.根据权利要求3所述的一种远程设备控制面板定位、锁止系统，其特征在于：所述智能云平台还包括查询模块、显示模块、数据库模块，所述查询模块和显示模块用于查询和显示设备的定位、地图信息以及设备使用时长及设备控制面板的工作状态，所述数据库模块用于为设备设定编号，纪录设备移动轨迹、设备固定资产统计、设备工作时长、客户支付流水、付款统计信息。

5.根据权利要求4所述的一种远程设备控制面板定位、锁止系统，其特征在于：所述用户终端为应用APP。

6.根据权利要求5所述的一种远程设备控制面板定位、锁止系统，其特征在于：所述微处理器上还设有现场锁止及解锁模块。

7.一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：包括以下步骤；

S1、设备工作预设时长即将到达，智能云平台给设备控制面板发送报警提示指令，给用户终端、最终用户发送推送信息，提示厂商用户、最终用户使用即将到期；

S2、设备工作预设时长到达，智能云平台向设备控制面板发送锁止指令，对设备控制面板进行锁止；

S3、向用户终端及最终用户发送推送信息，告知厂商及最终用户设备控制面板已锁止，等待最终用户付款、厂商用户终端后台更新付款信息，是则执行步骤S4，否则保持锁定状态并获取设备控制面板定位信息；

S4、智能云平台向设备控制面板发送解锁指令；

S5、智能云平台检测设备控制面板是否处于解锁状态，通过设备控制面板输入输出状态的改变生成解锁反馈信号发送至智能云平台，在预定时间内检测出反馈信号则设备控制面板为解锁状态，如果没有检测出反馈信号，重复执行S4二次，三次均无法检测出，则执行步骤S6；

S6、智能云平台向用户终端发送解锁密码；

S7、最终用户获取密码后，在现场给设备控制面板上输入解锁密码。

8.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：所述步骤S1中的预设时长是厂商用户通过用户终端登陆智能云平台后，在设备出厂时设置的。

9.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：所述步骤S1中工作预设时长为时钟模块计时1-3650天。

10.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：所述步骤S2中报警提示指令为时钟模块计时至即将预设到达的时间剩余9-1天至剩余23-0小时。

11.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：所述智能云平台在向最终用户推送报警信息和锁止信息时，同时会生成支付链接推送给最终用户，该支付链接的内容由厂商用户通过用户终端登陆智能云平台设置。

12.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：设备控制面板的锁止的方法为所述智能云平台通过NB-IoT模块向低功耗MCU发送加锁指令，低功耗MCU处理完毕后，向微处理器发出指令，由微处理器对设备控制面板进行锁止。

13.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：所述步骤S3中获取设备控制面板定位信息的方法为智能云平台向NB-IoT模块发送定位请求，NB-IoT模块生成定位信息返还给智能云平台。

14.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：所述步骤S4的解锁指令中包含下次锁止时间信息。

15.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：所述步骤S5中三次无法检测出反馈信号后，智能云平台向用户终端发送故障信息，并获取设备控制面板定位信息。

16.根据权利要求7所述的一种远程设备控制面板定位、锁止方法，其特征在于：所述步骤S6中的解锁密码为一个随机密码，解锁密码根据所需锁止天数的变化进行运算，所述解锁密码策略预先存储在设备控制面板板载微处理器现场锁止及解锁模块中。