CN112325557A - 一种基于物联网的智能公共冰箱系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能公共冰箱系统，包括用户身份管理系统用于实现用户身份信息的注册及用户与冰箱内存放的物品信息的绑定，并在用户想要使用冰箱时对用户身份进行验证；物品信息管理系统用于获取并保存冰箱内存放的物品的信息，包括物品与所属用户之间的对应关系，记录冰箱内存放的物品的存取状态变化；智能联网管理系统用于根据物品和用户的对应关系，提醒用户其存放于冰箱内的物品的最佳使用期限并提示及时取用，以及在用户错拿物品时进行提示。本发明的系统能够实现多用户身份管理、存储物品的自动与手动记录，存储时长的科学管理，以及防止出现拿错或丢失所存储食品的不合理现象。

Description

一种基于物联网的智能公共冰箱系统
技术领域
本发明涉及公共冰箱技术领域，特别涉及一种基于物联网的智能公共冰箱系统。
背景技术
在人工智能的时代浪潮下，智能化已经成为这个时代不可逆转的趋势。智慧家庭、智能家居，一系列智能电子产品给人们的生活带来了翻天覆地的变化。经过多年的发展，传统电冰箱在制冷系统效率、可靠性等诸多方面有了长足发展。在人员密集的地方，比如写字楼、办公场所等，对冰箱的使用是十分有必要的。
这些公共场所的通常做法是配备一台甚至多台独立家庭用冰箱，或者稍好一点的有配备隐藏式大容量冰箱以满足日常的需求。这种做法确实能够方便员工，创造良好的办公环境，但实际中也存在着一些不可忽视的问题。例如：忘记取出食物导致食物腐败变质产生异味，物品拿错或者丢失等现象时有发生。
出现上述缺陷的原因，一方面是公共场所使用的冰箱还不够智能，其功能相对而言比较单一，与家庭日常所使用的冰箱区别不是很大。另一方面，公共冰箱对食品存入与取出缺乏科学管理与指导、贮存环境与食品协调度不够、智能化程度较低。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种基于物联网的智能公共冰箱系统，能够实现多用户身份管理、存储物品的自动与手动记录，存储时长的科学管理，以及防止出现拿错或丢失所存储食品的不合理现象。
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
一种基于物联网的智能公共冰箱系统，包括用户身份管理系统、物品信息管理系统、智能联网管理系统、电子锁系统；所述用户身份管理系统用于实现用户身份信息的注册及用户与冰箱内存放的物品信息的绑定，并在用户想要使用冰箱时对用户身份进行验证；所述物品信息管理系统用于保存记录冰箱内存放的物品的信息，包括物品与所属用户之间的对应关系，记录冰箱内存放的物品的存取状态变化；所述智能联网管理系统用于根据物品和用户的对应关系，提醒用户其存放于冰箱内的物品的最佳使用期限并提示及时取用，以及在用户错拿物品时进行提示；所述电子锁系统用于根据用户身份管理系统发出的指令解锁冰箱或锁定冰箱；所述用户身份管理系统、物品信息管理系统、智能联网管理系统之间相互连接，所述电子锁系统与用户身份管理系统连接；
使用时，用户首次使用冰箱时需先通过用户身份管理系统进行注册获得冰箱的使用权，当用户需要再次使用冰箱时，则先通过用户身份管理系统进行身份验证，从而保障冰箱的使用安全，仅在用户通过验证时，用户身份管理系统才会向电子锁系统发出解锁冰箱的指令，用户才能打开冰箱，当用户打开冰箱是向冰箱内放入物品时，先通过用户身份管理系统对其身份信息与存放的物品进行绑定，且该绑定信息具体由物品信息管理系统进行记录，再由物品信息管理系统记录物品信息，当用户打开冰箱是取出冰箱内物品时，物品信息管理系统先获取被取出的物品信息，并结合用户身份管理系统获取到的用户身份信息与记录的该物品对应的用户的身份信息进行比对，判定该物品是否属于当前用户，若不属于，则通过智能联网管理系统进行提示，同时，在存放的物品即将到期时，智能联网管理系统也会提示用户及时取出。
进一步地，所述用户身份管理系统包括身份信息获取单元、身份信息录入单元、身份管理控制单元、身份信息核对单元；所述身份信息获取单元用于获取用户用于进行身份验证的信息数据，所述身份信息录入单元用于用户录入身份信息，所述身份管理控制单元用于保存身份信息获取单元和身份信息录入单元采集的信息，所述身份信息核对单元用于根据身份信息获取单元或身份信息录入单元采集的信息对用户身份进行验证；所述身份信息获取单元、身份信息录入单元、身份信息核对单元分别与身份管理控制单元连接；
使用时，用户可通过身份信息录入单元录入相应的与身份相关的信息，如录入姓名、性别、年龄、电话号码或对应的识别特征等，在用户想要打开冰箱进行使用前，身份信息获取单元则获取用户用于验证的身份验证信息并传递至身份信息核对单元，身份信息核对单元将收到的验证信息与身份管理控制单元中保存的用户信息进行比对，判定当前用户是否属于已注册的合法用户，若是，则向身份管理控制单元返回通过验证的信号，否则，返回验证未通过的信号，身份管理控制单元再根据收到的信号向电子锁系统发出对应的信号。
进一步地，所述身份信息获取单元及身份信息核对单元由具备生物特征识别功能的识别装置实现，如具备人脸识别功能的摄像头或具备指纹识别的装置或具备虹膜识别功能的装置等，具体根据实际情况选定。
进一步地，用户录入的所述身份信息包括用户的性别、年龄、用户通讯方式，实际中还可根据具体情况增加其他需要录入的选项，如还可录入名称等。
进一步地，所述物品信息管理系统包括相互连接的物品信息获取单元、物品信息记录单元；所述物品信息获取单元用于获取物品信息，物品信息记录单元用于保存物品信息获取单元获取的物品信息并更新物品存储记录表，所述存储记录表中记录有物品信息及其所属用户信息，物品信息获取单元在每次冰箱门有开合后即在关闭后的第一时间重新冰箱内的物品信息并传递至物品信息记录单元，由物品信息记录单元更新存储记录表。
进一步地，所述物品信息管理系统还包括相互连接的人机交互面板、条码打印装置，用户通过人机交互面板录入物品信息，条码打印装置根据录入的物品信息打印条码，所述物品信息获取单元通过扫描物品上的条码获取物品信息，物品信息获取单元由扫码装置实现，则用户在人机交互面板录入物品信息后，即可通过条码打印装置打出记载有对应信息的条码，由用户粘贴于物品上，物品信息获取单元即可直接通过扫描条码快速获取物品信息并传递至物品信息记录单元进行记录，物品信息记录单元在记录物品信息时会将物品信息与当前登录的用户信息进行绑定，以便确定当前物品的所属用户。
进一步地，所述物品信息包括物品名称、物品保质期截止日，实际中也可设定录入生产日期、保存期限等其他相关信息。
进一步地，所述智能联网管理系统包括语音提示单元、显示屏提醒装置及通讯单元；所述语音提示单元、显示屏提醒装置及通讯单元均与身份信息核对单元、物品信息记录单元连接，语音提示单元用于在物品即将到期或用户错拿物品时进行语音提示，显示屏提醒装置用于在用户取出物品时显示物品信息供用户确认，所述通讯单元用于在用户的物品即将到期或物品被取出时向用户的通讯终端发送提示信息；当用户有取出物品的动作时，物品信息获取单元即及时获取将被取出或被取出的物品信息并传递至物品信息记录单元，由物品信息记录单元核对当前登录用户是否是该物品的所属用户，若不是，则说明用户错拿物品了，则通过语音提示单元进行语音提示，且在用户取出物品后，同时在显示屏提醒装置上显示当前被取出的物品信息以供用户核对是否拿错，用户取出物品后，还会通过通讯单元给被取走物品的所属用户的通讯终端发送提示信息。
进一步地，所述智能联网管理系统还包括大数据学习分析单元，大数据学习分析单元分别与身份管理控制单元、物品信息记录单元、通讯单元连接，所述大数据学习分析单元用于根据用户信息及用户存放的物品信息结合大数据分析用户的饮食偏好，并判断用户的营养状况是否合理，及通过通讯单元向用户发出食品推荐。
进一步地，所述物品保质期可由大数据学习分析单元自动计算或用户通过人机交互面板录入。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
本发明的基于物联网的智能公共冰箱系统，集成了用户身份管理系统、物品信息管理系统、智能联网管理系统功能，能够较好地解决公共场所中冰箱使用过程中存在的各种不便，解决了因为存放超时得不到提醒或者存放过程中错拿、丢失的问题，让用户的使用体验得到极大的改善。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的智能公共冰箱的示意图。
附图标记说明：
1-冰箱本体，2-人脸识别摄像装置，3-触摸显示屏，4-条码打印口，5-电子锁，6-注册二维码。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
实施例：
实施例一：
一种基于物联网的智能公共冰箱系统，包括用户身份管理系统、物品信息管理系统、智能联网管理系统、电子锁系统。
用户身份管理系统用于实现用户身份信息的注册及用户与冰箱内存放的物品信息的绑定，并在用户想要使用冰箱时对用户身份进行验证；物品信息管理系统用于保存记录冰箱内存放的物品的信息，包括物品与所属用户之间的对应关系，记录冰箱内存放的物品的存取状态变化；智能联网管理系统用于根据物品和用户的对应关系，提醒用户其存放于冰箱内的物品的最佳使用期限并提示及时取用，以及在用户错拿物品时进行提示；电子锁系统用于根据用户身份管理系统发出的指令解锁冰箱或锁定冰箱；用户身份管理系统、物品信息管理系统、智能联网管理系统之间相互连接，电子锁系统与用户身份管理系统连接。
其基本工作原理为：用户首次使用冰箱时需先通过用户身份管理系统进行注册获得冰箱的使用权，当用户需要再次使用冰箱时，则先通过用户身份管理系统进行身份验证，从而保障冰箱的使用安全，仅在用户通过验证时，用户身份管理系统才会向电子锁系统发出解锁冰箱的指令，用户才能打开冰箱，当用户打开冰箱是向冰箱内放入物品时，先通过用户身份管理系统对其身份信息与存放的物品进行绑定，且该绑定信息具体由物品信息管理系统进行记录，再由物品信息管理系统记录物品信息，当用户打开冰箱是取出冰箱内物品时，物品信息管理系统先获取被取出的物品信息，并结合用户身份管理系统获取到的用户身份信息与记录的该物品对应的用户的身份信息进行比对，判定该物品是否属于当前用户，若不属于，则通过智能联网管理系统进行提示，同时，在存放的物品即将到期时，智能联网管理系统也会提示用户及时取出。
具体的，本实施例中，用户身份管理系统包括身份信息获取单元、身份信息录入单元、身份管理控制单元、身份信息核对单元；身份信息获取单元用于获取用户用于进行身份验证的信息数据，身份信息录入单元用于用户录入身份信息，身份管理控制单元用于保存身份信息获取单元和身份信息录入单元采集的信息，身份信息核对单元用于根据身份信息获取单元或身份信息录入单元采集的信息对用户身份进行验证；身份信息获取单元、身份信息录入单元、身份信息核对单元分别与身份管理控制单元连接。
使用时，用户可通过身份信息录入单元录入相应的与身份相关的信息，如录入姓名、性别、年龄、电话号码或对应的识别特征等，在用户想要打开冰箱进行使用前，身份信息获取单元则获取用户用于验证的身份验证信息并传递至身份信息核对单元，身份信息核对单元将收到的验证信息与身份管理控制单元中保存的用户信息进行比对，判定当前用户是否属于已注册的合法用户，若是，则向身份管理控制单元返回通过验证的信号，否则，返回验证未通过的信号，身份管理控制单元再根据收到的信号向电子锁系统发出对应的信号。
具体的，用户录入的身份信息包括用户的性别、年龄、用户通讯方式，实际中还可根据具体情况增加其他需要录入的选项，如还可录入名称等。
身份信息获取单元及身份信息核对单元由具备生物特征识别功能的识别装置实现，如具备人脸识别功能的摄像头或具备指纹识别的装置或具备虹膜识别功能的装置等，具体根据实际情况选定，本实施例中，身份信息获取单元及身份信息核对单元由人脸识别摄像装置实现。
具体的，物品信息管理系统包括相互连接的物品信息获取单元、物品信息记录单元，及相互连接的人机交互面板、条码打印装置；物品信息获取单元用于获取物品信息，物品信息记录单元用于保存物品信息获取单元获取的物品信息并更新物品存储记录表，存储记录表中记录有物品信息及其所属用户信息，物品信息获取单元在每次冰箱门有开合后即在关闭后的第一时间重新冰箱内的物品信息并传递至物品信息记录单元，由物品信息记录单元更新存储记录表。同时，用户通过人机交互面板录入物品信息，条码打印装置根据录入的物品信息打印条码，物品信息获取单元通过扫描物品上的条码获取物品信息，物品信息获取单元由扫码装置实现，则用户在人机交互面板录入物品信息后，即可通过条码打印装置打出记载有对应信息的条码，由用户粘贴于物品上，物品信息获取单元即可直接通过扫描条码快速获取物品信息并传递至物品信息记录单元进行记录，物品信息记录单元在记录物品信息时会将物品信息与当前登录的用户信息进行绑定，以便确定当前物品的所属用户。
其中，物品信息包括物品名称、物品保质期截止日，实际中也可设定录入生产日期、保存期限等其他相关信息。
具体的，智能联网管理系统包括语音提示单元、显示屏提醒装置及通讯单元；语音提示单元、显示屏提醒装置及通讯单元均与身份信息核对单元、物品信息记录单元连接，语音提示单元用于在物品即将到期或用户错拿物品时进行语音提示，显示屏提醒装置用于在用户取出物品时显示物品信息供用户确认，通讯单元用于在用户的物品即将到期或物品被取出时向用户的通讯终端发送提示信息；当用户有取出物品的动作时，物品信息获取单元即及时获取将被取出或被取出的物品信息并传递至物品信息记录单元，由物品信息记录单元核对当前登录用户是否是该物品的所属用户，若不是，则说明用户错拿物品了，则通过语音提示单元进行语音提示，且在用户取出物品后，同时在显示屏提醒装置上显示当前被取出的物品信息以供用户核对是否拿错，用户取出物品后，还会通过通讯单元给被取走物品的所属用户的通讯终端发送提示信息。
作为优选，智能联网管理系统还包括大数据学习分析单元，大数据学习分析单元分别与身份管理控制单元、物品信息记录单元、通讯单元连接，大数据学习分析单元用于根据用户信息及用户存放的物品信息结合大数据分析用户的饮食偏好，并判断用户的营养状况是否合理，及通过通讯单元向用户发出食品推荐。且物品保质期可由大数据学习分析单元自动计算或用户通过人机交互面板录入。
如图1所示即为应用上述基于物联网的智能公共冰箱系统的一种冰箱示例，包括冰箱本体1，在冰箱本体上分别安装有人脸识别摄像装置2用户实现上述的身份信息获取单元及身份信息核对单元的功能，同时，还设有触摸显示屏3用于实现上述的身份信息录入单元、人机交互面板及显示屏提醒装置的功能，条码打印口4即条码打印装置打出的条码的出口，电子锁5可实现上述的电子锁系统的作用，同时，本实施例中还直接在冰箱本体上贴了注册二维码6便于用户直接扫码注册，实际中，可开发配套的APP系统，用户也可通过扫码下载相应APP，从而进行相应的信息注册及录入。其他模块单元由于安装位置等，在图中未示出，且本实施例的冰箱已经配备了常规制冷装置，联网通讯模块，综合处理模块等冰箱基本构件与物联设备的基础模块。
用户初次使用时，先通过手机扫描冰箱本体上的注册二维码下载智能冰箱的APP，注册成功之后成为冰箱用户，以后就可以通过人脸识别摄像装置刷脸验证身份，存放物品时，用户首先验证身份以唤醒冰箱。对于已经具有条码(如条形码或二维码)的物品，可通过扫码装置扫描物品表面的条码，物品信息记录单元会记录和分析物品信息，包括生产日期、保质期、最佳使用期限。若本身没有条码的物品比如用户自带的饭盒水果等，用户需使用触摸显示屏手动录入物品信息，然后由条码打印装置打印条码，用户自行贴在物品表面即可。
用户取出物品时，也需要用户首先刷脸验证身份，验证成功后智能冰箱打开电子锁，箱门可开启。否则冰箱门不能打开。用户取出物品后需要在触摸显示屏上确认自己的取出物品清单，同时该物品所属用户手机会收到短信提示，如某某某物品已取出。在用户取出物品时，冰箱也会通过物品信息获取单元、物品信息记录单元进行当前物品与用户的对应，若物品非当前用户所属，则会进行语音提示，有效防止了用户放进冰箱的东西出现拿错、丢失的问题。
同时，对于用户未设定保质期限的物品也可通过大数据学习分析单元计算最佳保鲜期，并且在保鲜期结束之前，或者用户手动输入的存放时长快结束之前，通过语音提示或用户手机弹窗、短信等方式提醒用户，避免物品久放或者被遗忘而过期造成浪费，使得食品腐败污染冰箱环境的情况将得到极大的改善。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，包括用户身份管理系统、物品信息管理系统、智能联网管理系统、电子锁系统；
所述用户身份管理系统用于实现用户身份信息的注册及用户与冰箱内存放的物品信息的绑定，并在用户想要使用冰箱时对用户身份进行验证；
所述物品信息管理系统用于获取并保存冰箱内存放的物品的信息，包括物品与所属用户之间的对应关系，记录冰箱内存放的物品的存取状态变化；
所述智能联网管理系统用于根据物品和用户的对应关系，提醒用户其存放于冰箱内的物品的最佳使用期限并提示及时取用，以及在用户错拿物品时进行提示；
所述电子锁系统用于根据用户身份管理系统发出的指令解锁冰箱或锁定冰箱；
所述用户身份管理系统、物品信息管理系统、智能联网管理系统之间相互连接，所述电子锁系统与用户身份管理系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，所述用户身份管理系统包括身份信息获取单元、身份信息录入单元、身份管理控制单元、身份信息核对单元；
所述身份信息获取单元用于获取用户用于进行身份验证的信息数据，所述身份信息录入单元用于用户录入身份信息，所述身份管理控制单元用于保存身份信息获取单元和身份信息录入单元采集的信息，所述身份信息核对单元用于根据身份信息获取单元或身份信息录入单元采集的信息对用户身份进行验证；
所述身份信息获取单元、身份信息录入单元、身份信息核对单元分别与身份管理控制单元连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，所述身份信息获取单元及身份信息核对单元由具备生物特征识别功能的识别装置实现。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，用户录入的所述身份信息包括用户的性别、年龄、用户通讯方式。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，所述物品信息管理系统包括相互连接的物品信息获取单元、物品信息记录单元；所述物品信息获取单元用于获取物品信息，物品信息记录单元用于保存物品信息获取单元获取的物品信息并更新物品存储记录表，所述存储记录表中记录有物品信息及其所属用户信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，所述物品信息管理系统还包括相互连接的人机交互面板、条码打印装置，用户通过人机交互面板录入物品信息，条码打印装置根据录入的物品信息打印条码，所述物品信息获取单元通过扫描物品上的条码获取物品信息，物品信息获取单元由扫码装置实现。
7.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，所述物品信息包括物品名称、物品保质期截止日。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，所述智能联网管理系统包括语音提示单元、显示屏提醒装置及通讯单元；所述语音提示单元、显示屏提醒装置及通讯单元均与身份信息核对单元、物品信息记录单元连接，语音提示单元用于在物品即将到期或用户错拿物品时进行语音提示，显示屏提醒装置用于在用户取出物品时显示物品信息供用户确认，所述通讯单元用于在用户的物品即将到期或物品被取出时向用户的通讯终端发送提示信息。
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，所述智能联网管理系统还包括大数据学习分析单元，大数据学习分析单元分别与身份管理控制单元、物品信息记录单元、通讯单元连接，所述大数据学习分析单元用于根据用户信息及用户存放的物品信息结合大数据分析用户的饮食偏好，并判断用户的营养状况是否合理，及通过通讯单元向用户发出食品推荐。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的智能公共冰箱系统，其特征在于，所述物品保质期可由大数据学习分析单元自动计算或用户通过人机交互面板录入。
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