CN111583434A - 一种物联网信息处理终端及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种物联网信息处理终端及系统，所述物联网信息处理终端包括：蓝牙模块、微控制器、读卡器、语音转换模块、通讯模块、电源模块和输入输出模块，所述蓝牙模块、读卡器、语音转换模块、通讯模块、电源模块和输入输出模块分别与所述微控制器相连接，所述通讯模块包括4G通讯芯片J2、数据收发电路、稳压电路、电源开关控制电路以及SIM识别电路，所述数据收发电路、电源开关控制电路以及SIM识别电路分别与所述4G通讯芯片J2相连接，所述稳压电路分别与所述4G通讯芯片J2、电源开关控制电路以及数据收发电路相连接。本发明能够在登记考勤或刷卡的时候直接实现体温检测和数据上传，无需手动登记，且便于数据的集中分析和处理。

Description

一种物联网信息处理终端及系统
技术领域
本发明涉及一种物联网终端，尤其涉及一种物联网信息处理终端，并涉及包括了该物联网信息处理终端的物联网信息处理系统。
背景技术
现在疫情区间，很多数据都是本地手动数据检测，然后通过手动实现数据信息登记，比如通过保安人员采用的体温枪进行人员现场检测，如果发现数据异常则现场报警，这种本地登记不具备远传功能，而且数据绑定形式分散，较为先进一点的是做了一个APP，通过手机登记信息或通过身份证登记，但是这些应用都是本地化的，数据分散，不适合数据统计分析；而且这样做的话效率低，人为因数不可避免，尤其是手动登记有产生接触传染可能，出错概率也高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种无需手动登记，能够实现自动检测和数据传输，且操作简便，便于数据集中分析和处理的物联网信息处理终端；在此基础上，还进一步提供包括了该物联网信息处理终端的物联网信息处理系统。
对此，本发明提供一种物联网信息处理终端，包括：蓝牙模块、微控制器、读卡器、语音转换模块、通讯模块、电源模块和输入输出模块，所述蓝牙模块、读卡器、语音转换模块、通讯模块、电源模块和输入输出模块分别与所述微控制器相连接，所述通讯模块包括4G通讯芯片J2、数据收发电路、稳压电路、电源开关控制电路以及SIM识别电路，所述数据收发电路、电源开关控制电路以及SIM识别电路分别与所述4G通讯芯片J2相连接，所述稳压电路分别与所述4G通讯芯片J2、电源开关控制电路以及数据收发电路相连接；所述读卡器在识别人员身份信息后，通过蓝牙模块接收用户的检测数据，并通过微控制器和通讯模块发送至物联网信息处理平台。
本发明的进一步改进在于，通过刷身份证确认人员身份信息后对其进行体温测量，然后通过与所述输入输出模块和语音转换模块实现显示和语音播报，当体温测量数据高于预设阈值时实现报警；所述人员身份信息对应的体温测量信息通过所述蓝牙模块传到所述微控制器，进而实现分析处理或发送至所述物联网信息处理平台。
本发明的进一步改进在于，通过读卡器识别学生卡、身份证、考勤卡以及一卡通中的任意一种，识别后绑定其身份信息，进而实现刷卡考勤和体温检测，将考勤记录和体温检测数据作为登记信息，实现自动的数据检测和传输，生成与考勤记录一体的检测信息。
本发明的进一步改进在于，所述通讯模块还包括开关机控制电路，所述开关机控制电路与所述4G通讯芯片J2相连接。
本发明的进一步改进在于，所述电源开关控制电路包括电容C43、电容C45、电容C44、MOS管Q9、电阻R78、三极管Q11和电阻R81，所述电容C43的一端、电容C45的一端、电容C44的一端以及MOS管Q9的源极连接至所述4G通讯芯片J2的参考电压管脚，所述MOS管Q9的漏极和电阻R78的一端连接至所述电源模块，所述MOS管Q9的栅极和电阻R78的另一端连接至所述三极管Q11的集电极，所述三极管Q11的发射极接地，所述三极管Q11的集电极通过电阻R81连接至事故关闭端口。
本发明的进一步改进在于，所述电源模块包括相连接的第一电源电路和第二电源电路，所述第一电源电路分别与所述蓝牙模块、微控制器、读卡器、语音转换模块、电源模块和输入输出模块相连接，所述第二电源电路与所述通讯模块相连接。
本发明的进一步改进在于，所述蓝牙模块包括蓝牙通信电路和射频匹配电路，所述射频匹配电路与所述蓝牙通信电路的蓝牙芯片相连接。
本发明的进一步改进在于，所述语音转换模块包括语音转换电路和串口极性转换电路，所述语音转换电路通过所述串口极性转换电路连接至所述微控制器的串口发射管脚。
本发明的进一步改进在于，所述读卡器包括供电滤波电路、读卡电路以及读卡器收发电路，所述电源模块通过所述供电滤波电路连接至所述读卡电路，所述读卡电路通过所述读卡器收发电路连接至所述微控制器。
本发明提供一种物联网信息处理系统，包括了如上所述的物联网信息处理终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过所述读卡器在识别人员身份信息后，采用所述蓝牙模块接收用户的体温检测数据，通过所述微控制器实现数据收集或分析，再通过所述通讯模块发送至物联网信息处理平台，进而可以在登记考勤或刷卡的时候直接实现体温检测和数据上传，无需手动登记就能够实现自动实现检测和数据传输，操作简便，并且非常适合于办公室、工厂、物流配送或是校园等集中环境，便于数据的集中分析和处理。
附图说明
图1是本发明一种实施例的电路框架结构示意图；
图2是本发明一种实施例的电源模块的电路原理图；
图3是本发明一种实施例的输入输出模块的电路原理图；
图4是本发明一种实施例的蓝牙模块的电路原理图；
图5是本发明一种实施例的通讯模块的电路原理图；
图6是本发明一种实施例的语音转换模块的电路原理图；
图7是本发明一种实施例的读卡器的电路原理图；
图8是本发明一种实施例的微控制器的电路原理图；
图9是本发明一种实施例的扬声器的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1至图9所示，本例提供一种物联网信息处理终端，包括：蓝牙模块1、微控制器2、读卡器3、语音转换模块4、通讯模块5、电源模块6和输入输出模块7，所述蓝牙模块1、读卡器3、语音转换模块4、通讯模块5、电源模块6和输入输出模块7分别与所述微控制器2相连接，所述通讯模块5包括4G通讯芯片J2、数据收发电路501、稳压电路502、电源开关控制电路503以及SIM识别电路504，所述数据收发电路501、电源开关控制电路503以及SIM识别电路504分别与所述4G通讯芯片J2相连接，所述稳压电路502分别与所述4G通讯芯片J2、电源开关控制电路503以及数据收发电路501相连接；所述读卡器3在识别人员身份信息后，通过所述蓝牙模块1接收用户的检测数据，并通过微控制器2和通讯模块5发送至物联网信息处理平台。所述电源开关控制电路503为所述4G通讯芯片J2的电源开关控制电路。
本例旨在对人员的身份信息及体温检测等数据采集绑定，根据多年在教育行业中学生考勤、体温检测、校车安全以及综合数据采集的经验，根据目前医疗行业疫情防控研发的一款产品，应用于各种行业人员考勤、人员体温检测和小区管理等。
比如，应用于幼儿园及校车车载需求上的物联网信息处理终端，幼儿园体温检测及接送人员人脸信息采集，同时绑定接送卡考勤；比如在园区和工厂可以通过对身份证和员工卡信息进行电子登记，同时对蓝牙体温枪采集的人员体温或摄像设备采集的人脸信息传输到本信息处理，并对人员身份信息和对应的体温进行绑定，绑定的数据通过信息处理设备通过有线或无线通讯方式传输至物联网信息处理平台或后台。
本例优选通过刷身份证确认人员身份信息后对其进行体温测量，然后通过与所述输入输出模块7和语音转换模块4实现显示和语音播报，当体温测量数据高于预设阈值时实现报警；所述人员身份信息对应的体温测量信息通过所述蓝牙模块1传到所述微控制器2，进而实现分析处理或发送至所述物联网信息处理平台，供存档查阅，非常适合于疫情测温或是集中式测温等应用环境。
本例优选通过读卡器3识别学生卡、身份证、考勤卡以及一卡通中的任意一种，识别后绑定其身份信息，进而实现刷卡考勤和体温检测，将考勤记录和体温检测数据作为登记信息，实现自动的数据检测和传输，生成与考勤记录一体的检测信息。一卡通可以是IC卡，如带有125K或13.56M低频信息的一卡通，通过刷各种卡，实现自动数据传输并生成检测信息，这个功能随时都可以运用到学校、施工工地和化工园区等环境。
本例所述物联网信息处理终端的主要接口种类多，包括USB口、网线接口、蓝牙接口和移动通讯数据接口等，扩展性强。
本例应用于体温场景测量时，不用人员手工登记信息，只需要刷卡确认身份，通过蓝牙体温测量设备实现测温后，只需要通过所述蓝牙模块1就能够自动检测并将体温检测数据传入至所述物联网信息处理终端，然后通过无线流量卡传入后台。
本例应用于校园场景时，能够直接用于学校，比如用于对幼儿园接送人员进行实时采集，通过所述物联网信息处理终端能够把小孩体温检测数据、考勤数据以及接送人员体温检测数据及时通过平台传送到家长手机APP进行确认，以便得知是否安全到校，查看到校时间和情况等信息。
而且，本例经过对各个模块的电路进行了优化设计，所述物联网信息处理终端能够达到低功耗、环保节能和无辐射的要求。
更为具体的，如图2所示，本例所述电源模块6包括相连接的第一电源电路601和第二电源电路602，所述第一电源电路601分别与所述蓝牙模块1、微控制器2、读卡器3、语音转换模块4、电源模块6和输入输出模块7相连接，所述第二电源电路602与所述通讯模块5相连接。所述电源模块6用于实现给整个物联网信息处理终端提供稳定电源，其输入电压直流12V~40V，通过线性稳压和滤波等处理，在第一电源电路601输出3.3V 的稳定电源至所述蓝牙模块1、微控制器2、读卡器3、语音转换模块4、电源模块6和输入输出模块7，在第二电源电路602输出4V的稳定电源至所述通讯模块5（含4G模块）。这样的设计使得电源稳定可靠的同时，还具备轻便，能够随时移动，接入只需要一个电源接口；如果是通过有线方式实现，则只需要一根网线连接到上网电脑即可，同样能够实现操作简单、轻便和使用便利的目的。
如图3所示，本例所述输入输出模块7包括显示屏和键盘，比如通过LCD显示设备等显示屏显示各种信息和菜单，通过键盘等输入设备为用户提供输入界面和功能。
如图4所示，本例所述蓝牙模块1包括蓝牙通信电路101和射频匹配电路102，所述射频匹配电路102与所述蓝牙通信电路101的蓝牙芯片相连接。所述蓝牙模块1用于负责和额温枪等蓝牙测温设备建立连接构建数据传输链路，并接收来自额温枪测出的体温数据，然后将该数据传送到微控制器2（如MCU模块）进行处理。其中，所述蓝牙通信电路101指的是包括蓝牙芯片U18及其外围电路的蓝牙电路，所述射频匹配电路102为用于将接收的体温检测数据（模拟信号数据）转换成数字信号数据的电路，通过这种转换，能够为后续的数据分析和处理提供很好的基础，并且还能够通过该射频匹配电路102的电路设计滤除一些不必要的干扰信号。
本例所述通讯模块5用于负责和移动运营上基站进行连接，通过该部分将微控制器2（MCU）处理好的各种需要上传到后台的数据上传到后台服务器，实现机器和后台服务器之间的远程传输；并且还能够通过图5所示的电路设计有效实现2G和3G网络的兼容，扩展了产品的应用环境，提高其兼容性设计。
如图5所示，本例所述通讯模块5包括4G通讯芯片J2、数据收发电路501、稳压电路502、电源开关控制电路503、SIM识别电路504以及通讯模块开关机控制电路505，其中，所述数据收发电路501用于实现数据的收发；所述电源开关控制电路503通过MOS管Q9和三极管Q11的设计，使得有异常的时候可以自动控制所述通讯模块5的复位重启，便于终端设备重新连接网络；所述SIM识别电路504用于实现SIM卡的识别，所述开关机控制电路505用于实现电源的开关控制，也就是说，本例所述电源开关控制电路503和所述通讯模块5的开关机控制电路505分别用于不同的逻辑控制，这样的设计，能够使得所述物联网信息处理终端的工作更加稳定可靠，且使用寿命长。优选的，所述通讯模块5除了4G和SIM之外，还可以兼容2G、3G、GSM和CDMA等，便于适应不同的应用需求。
因此，值得一提的是，本例所述电源开关控制电路503包括电容C43、电容C45、电容C44、MOS管Q9、电阻R78、三极管Q11和电阻R81，所述电容C43的一端、电容C45的一端、电容C44的一端以及MOS管Q9的源极连接至所述4G通讯芯片J2的电源管脚，所述MOS管Q9的漏极和电阻R78的一端连接至所述电源模块6，所述MOS管Q9的栅极和电阻R78的另一端连接至所述三极管Q11的集电极，所述三极管Q11的发射极接地，所述三极管Q11的集电极通过电阻R81连接电源控制端口，进而很好地设计了除模块开关控制之外的电源开关控制功能。所述电容C43优选为有极性电容，所述电容C43的阳极连接至所述4G通讯芯片J2的电源管脚，所述电容C43的阴极接地，进而进一步优化电路设计。
本例所述语音转换电路401优选采用TTS技术，将文本直接转换为语音音频信号，并送到图9所示的扬声器8进行播放，也可以通过音频功率放大器进行播放。如图6所示，本例所述语音转换模块4包括语音转换电路401和串口极性转换电路402，所述语音转换电路401通过所述串口极性转换电路402连接至所述微控制器2的数据发射管脚，用于实现接收信号的极性转换。
如图7所示，本例所述读卡器3包括供电滤波电路301、读卡电路302以及读卡器收发电路303，所述电源模块6通过所述供电滤波电路301连接至所述读卡电路302，所述读卡电路302通过所述读卡器收发电路303连接至所述微控制器2，通过图7所示的电路设计，能够使得读卡器3的工作稳定可靠，且输出的数据更为准确。
如图8所示，本例所述微控制器2优选采用ARM7 MCU为控制器，作为所述物联网处理终端的中央处理单元，负责各种外设的信息采集和数据处理及运算，并将被测人员的身份信息和体温数据进行一对一绑定，然后将处理好的信息通过通讯模块5（如无线通讯4G模块）传送到后台服务器。
本例提供一种物联网信息处理系统，包括了如上所述的物联网信息处理终端。
综上所述，本例通过所述读卡器3在识别人员身份信息后，采用所述蓝牙模块1接收用户的体温检测数据，通过所述微控制器2实现数据收集或分析，再通过所述通讯模块5发送至物联网信息处理平台，进而可以在登记考勤或刷卡的时候直接实现体温检测和数据上传，无需手动登记就能够实现自动实现检测和数据传输，操作简便，并且非常适合于办公室、工厂、物流配送或是校园等集中环境，便于数据的集中分析和处理。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物联网信息处理终端，其特征在于，包括：蓝牙模块、微控制器、读卡器、语音转换模块、通讯模块、电源模块和输入输出模块，所述蓝牙模块、读卡器、语音转换模块、通讯模块、电源模块和输入输出模块分别与所述微控制器相连接，所述通讯模块包括4G通讯芯片J2、数据收发电路、稳压电路、电源开关控制电路以及SIM识别电路，所述数据收发电路、电源开关控制电路以及SIM识别电路分别与所述4G通讯芯片J2相连接，所述稳压电路分别与所述4G通讯芯片J2、电源开关控制电路以及数据收发电路相连接；所述读卡器在识别人员身份信息后，通过蓝牙模块接收用户的检测数据，并通过微控制器和通讯模块发送至物联网信息处理平台。
2.根据权利要求1所述的物联网信息处理终端，其特征在于，通过刷身份证确认人员身份信息后对其进行体温测量，然后通过与所述输入输出模块和语音转换模块实现显示和语音播报，当体温测量数据高于预设阈值时实现报警；所述人员身份信息对应的体温测量信息通过所述蓝牙模块传到所述微控制器，进而实现分析处理或发送至所述物联网信息处理平台。
3.根据权利要求1所述的物联网信息处理终端，其特征在于，通过读卡器识别学生卡、身份证、考勤卡以及一卡通中的任意一种，识别后绑定其身份信息，进而实现刷卡考勤和体温检测，将考勤记录和体温检测数据作为登记信息，实现自动的数据检测和传输，生成与考勤记录一体的检测信息。
4.根据权利要求1所述的物联网信息处理终端，其特征在于，所述通讯模块还包括开关机控制电路，所述开关机控制电路与所述4G通讯芯片J2相连接。
5.根据权利要求1所述的物联网信息处理终端，其特征在于，所述电源开关控制电路包括电容C43、电容C45、电容C44、MOS管Q9、电阻R78、三极管Q11和电阻R81，所述电容C43的一端、电容C45的一端、电容C44的一端以及MOS管Q9的源极连接至所述4G通讯芯片J2的电源管脚，所述MOS管Q9的漏极和电阻R78的一端连接至所述电源模块，所述MOS管Q9的栅极和电阻R78的另一端连接至所述三极管Q11的集电极，所述三极管Q11的发射极接地，所述三极管Q11的集电极通过电阻R81连接至电源控制端口。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的物联网信息处理终端，其特征在于，所述电源模块包括相连接的第一电源电路和第二电源电路，所述第一电源电路分别与所述蓝牙模块、微控制器、读卡器、语音转换模块、电源模块和输入输出模块相连接，所述第二电源电路与所述通讯模块相连接。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的物联网信息处理终端，其特征在于，所述蓝牙模块包括蓝牙通信电路和射频匹配电路，所述射频匹配电路与所述蓝牙通信电路的蓝牙芯片相连接。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的物联网信息处理终端，其特征在于，所述语音转换模块包括语音转换电路和串口极性转换电路，所述语音转换电路通过所述串口极性转换电路连接至所述微控制器的串口发射管脚。
9.根据权利要求1至5任意一项所述的物联网信息处理终端，其特征在于，所述读卡器包括供电滤波电路、读卡电路以及读卡器收发电路，所述电源模块通过所述供电滤波电路连接至所述读卡电路，所述读卡电路通过所述读卡器收发电路连接至所述微控制器。
10.一种物联网信息处理系统，其特征在于，包括了如权利要求1至9任意一项所述的物联网信息处理终端。
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