CN112116756A - 一种高度集成的物联网饮水设备控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,包括用户终端、物联网平台、物联网饮水设备控制器、命令接收器和饮水设备;该控制系统可以将包括饮水设备全自动控制、饮水设备运行数据远程监测、饮水设备控制参数远程修改和信用消费售水等物联网饮水设备需要的所有功能在一套控制板上全部实现。极大地降低了设备的生产成本;同时该饮水设备控制系统与云服务器的网络连接采用了2G,4G的网络制式传输,具备低功耗、低成本、大连接等特点,让直饮水数据具备安全性和不可篡改性,可以最大限度地保证消费数据的安全以及提升设备数据的安全监管效率。
Description
技术领域
本发明涉及饮水设备领域,尤其是涉及一种高度集成的物联网饮水设备控制系统。
背景技术 水是人体里必不可少的一部分。学校饮用水的卫生安全问题更是直接关系到学生们的健康。学校直饮水设备的出现有效的解决了这一难题。学校直饮水设备不仅能够去除水中的有害物质,保留对身体有益的矿物质,还能节省成本,因此正在被越来越多的学校采用。近几年,为了减轻高校的后勤支出和管理负担(水电费、设备维护的费用和运营管理的人力),越来越多的学校采用BOT模式与设备投资方合作,由设备投资方投放校园共享饮水设备,学生付费用水。经过近几年的发展,目前市面上的共享饮水设备,功能越来越完善,但还是存在不足的地方:
1、目前市面上的共享饮水设备,出水通道少则2通道,多则4通道,但是市面上常见的出水支付系统一般是单通道或者是双通道的,因此经常出现一台饮水设备安装多个出水支付系统的情况,导致设备的制造成本高昂。
2、目前市面上的共享饮水设备,控制系统与出水支付系统是独立的,没有交互,如果要做到两类系统的数据全程联网追溯,设备内需要有多个联网模块,除了导致设备的制造成本高昂以外,还导致设备与云端的数据交互流量增大,由于物联网云平台对同一台设备内的多个模块之间的数据处理变复杂,因此很难确保所有数据的完整性。
3、目前市面上的共享饮水设备,支付系统仅支持RFID卡,不支持带NFC功能的手机或者手环,应用场景比较少,用户感觉不方便。而且在用户使用RFID卡支付时支付系统会对RFID卡进行写操作,将金额等敏感信息保存在RFID卡内,但是RFID卡很容易被破解复制,用户使用破解后的复制卡可以免费用水,导致设备投资商损失惨重。
因此,开发一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,克服上述不足,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明为克服上述情况不足,旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,包括用户终端、物联网平台、物联网饮水设备控制器、命令接收器和饮水设备,所述用户终端与物联网平台进行网络连接,且物联网平台与物联网饮水设备控制器进行网络连接,所述用户终端通过物联网平台与物联网饮水设备控制器进行网络连接,且物联网饮水设备控制器与饮水设备进行连接,所述命令接收器与物联网饮水设备控制器进行网络连接,且命令接收器根据物料网饮水设备控制器传递的信息进行信息反馈,所述用户终端、物联网平台、物联网饮水设备控制器和饮水设备之间的网络连接均采用2G、4G的网络制式传输。
作为本发明进一步的方案:所述物联网饮水设备控制器内部设置有通讯电路、主控微处理器、显示驱动电路、负载控制电路和传感器检测电路,所述通讯电路、显示驱动电路、负载控制电路和传感器检测电路均与主控微处理器相连接,所述物联网饮水设备控制器外部连接有联网模块和主显示器,且联网模块与通讯电路进行连接,并且主显示器与显示驱动电路进行连接,以便把饮水设备内部的温度、水位、TDS值、北京时间、滤芯寿命、故障状态、各个负载的状态以及设备内部各种状态等各类信息显示在主显示器上,以便使用者修改设备的运行参数,所述物联网饮水设备控制器通过联网模块与物联网平台进行远程网络连接,使得饮水设备通过物联网饮水设备控制器将内部温度、水位、TDS值、北京时间、滤芯寿命、故障状态、各个负载的状态以及设备内部各种状态等各类信息传输到物联网云平台,从而使用户终端可通过手机端以及电脑端的应用程序进行监控。所述主控微处理器通过联网模块与物联网云平台进行远程连接,使得用户终端可以使用通过手机端以及电脑端的应用程序,修改物联网云平台上该设备对应的数据库区块内的各类控制参数,通过远程连接发送给该设备的主控微处理器,从而实现对设备的远程控制,这些功能方便了饮水设备使用方的集中管理,极大地节省了人力资源。
作为本发明进一步的方案:所述主控微处理器通过传感器电路与饮水设备进行传感连接,并且通过传感器电路接收饮水设备内部的温度传感器、TDS传感器、水位传感器、高压开关、低压开关和时钟芯片等输入设备传送的信号数据,然后根据内部算法,使得主控微处理器驱动负载控制电路,控制了饮水设备内部的加热管、进水阀、消毒阀、排水阀、冲洗阀、增压泵等负载,从而实现对饮水设备内部部件的全自动控制。
作为本发明进一步的方案:所述物联网饮水设备控制器外部底端连接有出水启动装置、出水装置和计量装置,且主控微处理器与出水启动装置、出水装置和计量装置进行控制连接,以便进行控制出水量以及统计出水量所需的消费数。
作为本发明进一步的方案:所述命令接收装置内部设置有图形码显示器、微处理器和RFID/NFC感应电路,且图形码显示器和RFID/NFC感应电路均与微处理器进行连接,所述微处理器与主控微处理器进行连接,从而使命令接收装置与物联网饮水设备控制器之间信息传递连接,所述图形显示器用于接受微处理器传输的图形码显示信号,生成饮水设备对应的水源消费金额的二维码,使得用户终端通过手机扫描所生成二维码进行支付,所述RFID/NFC感应电路用于与用户终端使用的RFID卡或者NFC设备进行绑定连接,从而进行支付及查询。用户首先需在控制系统的命令接收装置上将RFID卡的物理ID号绑定至用户的云端虚拟钱包,当用户用RFID卡支付时,控制系统发送RFID卡的物理ID号上传到云端进行信息查验,云端查询数据库后回复该ID号绑定的虚拟钱包的余额信息到控制系统,控制系统再根据云端返回的数据执行对应的命令。由于金额等敏感信息保存在云端服务器,RFID卡内不保存这些信息,对RFID卡破解复制就变得毫无意义,从而保护了设备所有者的财产不受损失。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:采用了2G,4G的网络制式传输,具备低功耗、低成本、大连接等特点,将饮水设备全自动控制、饮水设备运行数据远程监测、饮水设备控制参数远程修改和信用消费售水等物联网饮水设备需要的所有功能在一套控制板上全部实现,在实现了所有数据全程联网的同时大大降低了设备的成本,可以支持4个出水通道,最大可以支持8个出水通道,因此大大降低了设备的制造成本,可大幅度缩短投资的回本周期。出水支付系统同时支持微信、支付宝、RFID卡和NFC设备,可以使共享饮水设备的应用场景得到极大的扩充,投资商的投资场合更多。而且由于不对RFID卡进行写操作,在原有共享饮水设备的升级改造时,用户可以继续使用原有的RFID卡,投资商无需重新发卡,节省了用户的时间和金钱,不浪费社会资源。饮水设备所有运行数据和消费数据全部传输到云端,方便了设备使用方进行集中管理,做到全程追溯、事后分析、统一报表,让直饮水数据具备安全性和不可篡改性,可以大大提升安全监管效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种高度集成的物联网饮水设备控制系统的控制流程图。
图中所示:1、用户终端,2、物联网平台,3、联网模块,4、命令接收装置,5、图形码显示器,6、微处理器,7、RFID/NFC感应电路,8、物联网饮水设备控制器,9、通讯电路,10、主显示器,11、显示驱动电路,12、主控微处理器,13、出水启动装置,14、出水装置,15、计量装置,16、传感器检测电路,17、负载控制电路,18、饮水设备。
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,本发明实施例中一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,包括用户终端1、物联网平台2、物联网饮水设备控制器8、命令接收器4和饮水设备18,所述用户终端1与物联网平台2进行网络连接,且物联网平台2与物联网饮水设备控制器8进行网络连接,所述用户终端1通过物联网平台2与物联网饮水设备控制器8进行网络连接,且物联网饮水设备控制器8与饮水设备18进行连接,所述命令接收器4与物联网饮水设备控制器8进行网络连接,且命令接收器4根据物料网饮水设备控制器8传递的信息进行信息反馈,所述用户终端1、物联网平台2、物联网饮水设备控制器8和饮水设备18之间的网络连接均采用2G、4G的网络制式传输。
所述物联网饮水设备控制器8内部设置有通讯电路9、主控微处理器12、显示驱动电路11、负载控制电路17和传感器检测电路16,所述通讯电路9、显示驱动电路11、负载控制电路17和传感器检测电路均16与主控微处理12器相连接,所述物联网饮水设备控制器8外部连接有联网模块3和主显示器10,且联网模块3与通讯电路9进行连接,并且主显示器10与显示驱动电路11进行连接,以便把饮水设备18内部的温度、水位、TDS值、北京时间、滤芯寿命、故障状态、各个负载的状态以及设备内部各种状态等各类信息显示在主显示器10上,以便使用者修改设备的运行参数,所述物联网饮水设备控制器8通过联网模块3与物联网平台2进行远程网络连接,使得饮水设备18通过物联网饮水设备控制器8将内部温度、水位、TDS值、北京时间、滤芯寿命、故障状态、各个负载的状态以及设备内部各种状态等各类信息传输到物联网云平台2,从而使用户终端1可通过手机端以及电脑端的应用程序进行监控,方便了饮水设备18使用方的集中管理,极大地节省了人力资源,所述主控微处理器12通过联网模块3与物联网云平台2进行远程连接,使得用户终端1可以使用通过手机端以及电脑端的应用程序,修改物联网云平台2上该设备对应的数据库区块内的各类控制参数,通过远程连接发送给该设备的主控微处理器12,从而对饮水设备18使用方的集中管理。
所述主控微处理器12通过传感器电路16与饮水设备18进行传感连接,并且通过传感器电16路接收饮水设备18内部的温度传感器、TDS传感器、水位传感器、高压开关、低压开关和时钟芯片等输入设备传送的信号数据,然后根据内部算法,使得主控微处理器12驱动负载控制电路17,控制了饮水设备18内部的加热管、进水阀、消毒阀、排水阀、冲洗阀、增压泵等负载,从而实现对饮水设备18内部部件的全自动控制。
所述物联网饮水设备控制器8外部底端连接有出水启动装置13、出水装置14和计量装置15,且主控微处理器12与出水启动装置13、出水装置14和计量装置15进行控制连接,以便进行控制出水量以及统计出水量所需的消费数。
所述命令接收装置4内部设置有图形码显示器5、微处理器6和RFID/NFC感应电路7,且图形码显示器5和RFID/NFC感应电路7均与微处理器进行连接,所述微处理器6与主控微处理器12进行连接,从而使命令接收装置4与物联网饮水设备控制器8之间信息传递连接,所述图形显示器5用于接受微处理器6传输的图形码显示信号,生成饮水设备18对应的水源消费金额的二维码,使得用户终端1通过手机扫描所生成二维码进行支付,所述RFID/NFC感应电路7用于与用户终端1使用的RFID卡或者NFC设备进行绑定连接,从而进行支付及查询。
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。
Claims (5)
1.一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,其特征在于,包括用户终端、物联网平台、物联网饮水设备控制器、命令接收器和饮水设备,所述用户终端与物联网平台进行网络连接,且物联网平台与物联网饮水设备控制器进行网络连接,所述用户终端通过物联网平台与物联网饮水设备控制器进行网络连接,且物联网饮水设备控制器与饮水设备进行连接,所述命令接收器与物联网饮水设备控制器进行网络连接,且命令接收器根据物料网饮水设备控制器传递的信息进行信息反馈,所述用户终端、物联网平台、物联网饮水设备控制器和饮水设备之间的网络连接均采用2G、4G的网络制式传输。
2.根据权利要求1所述的一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,其特征在于,所述物联网饮水设备控制器内部设置有通讯电路、主控微处理器、显示驱动电路、负载控制电路和传感器检测电路,所述通讯电路、显示驱动电路、负载控制电路和传感器检测电路均与主控微处理器相连接,所述物联网饮水设备控制器外部连接有联网模块和主显示器,且联网模块与通讯电路进行连接,并且主显示器与显示驱动电路进行连接,以便把饮水设备内部的温度、水位、TDS值、北京时间、滤芯寿命、故障状态、各个负载的状态以及设备内部各种状态等各类信息显示在主显示器上,以便使用者修改设备的运行参数,所述物联网饮水设备控制器通过联网模块与物联网平台进行远程网络连接,使得饮水设备通过物联网饮水设备控制器将内部温度、水位、TDS值、北京时间、滤芯寿命、故障状态、各个负载的状态以及设备内部各种状态等各类信息传输到物联网云平台,从而使用户终端可通过手机端以及电脑端的应用程序进行监控,方便了饮水设备使用方的集中管理,极大地节省了人力资源,所述主控微处理器通过联网模块与物联网云平台进行远程连接,使得用户终端可以使用通过手机端以及电脑端的应用程序,修改物联网云平台上该设备对应的数据库区块内的各类控制参数,通过远程连接发送给该设备的主控微处理器,从而对饮水设备使用方的集中管理。
3.根据权利要求2所述的一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,其特征在于,所述主控微处理器通过传感器电路与饮水设备进行传感连接,并且通过传感器电路接收饮水设备内部的温度传感器、TDS传感器、水位传感器、高压开关、低压开关和时钟芯片等输入设备传送的信号数据,然后根据内部算法,使得主控微处理器驱动负载控制电路,控制了饮水设备内部的加热管、进水阀、消毒阀、排水阀、冲洗阀、增压泵等负载,从而实现对饮水设备内部部件的全自动控制。
4.根据权利要求1所述的一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,其特征在于,所述物联网饮水设备控制器外部底端连接有出水启动装置、出水装置和计量装置,且主控微处理器与出水启动装置、出水装置和计量装置进行控制连接,以便进行控制出水量以及统计出水量所需的消费数。
5.根据权利要求1所述的一种高度集成的物联网饮水设备控制系统,其特征在于,所述命令接收装置内部设置有图形码显示器、微处理器和RFID/NFC感应电路,且图形码显示器和RFID/NFC感应电路均与微处理器进行连接,所述微处理器与主控微处理器进行连接,从而使命令接收装置与物联网饮水设备控制器之间信息传递连接,所述图形显示器用于接受微处理器传输的图形码显示信号,生成饮水设备对应的水源消费金额的二维码,使得用户终端通过手机扫描所生成二维码进行支付,所述RFID/NFC感应电路用于与用户终端使用的RFID卡或者NFC设备进行绑定连接,从而进行支付及查询。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201222 |