CN206332847U

CN206332847U - 物联锁数据采集及监控系统

Info

Publication number: CN206332847U
Application number: CN201621422813.0U
Authority: CN
Inventors: 姚菁; 狄琤; 刘贵云; 林裕辉; 李致富; 钟晓静; 马鸽; 林伟冬
Original assignee: Guangzhou University
Current assignee: Guangzhou University
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2017-07-14
Anticipated expiration: 2026-12-23

Abstract

本实用新型公开了一种物联锁数据采集及监控系统，包括控制模块、用于采集开锁经纬度、时间和日期信息的GPS模块、蓝牙模块、通信模块、用于负责与物联锁和移动终端进行数据交换的服务器、以及移动终端，所述蓝牙模块、通信模块、GPS模块均与控制模块连接；所述通讯模块与服务器连接，所述服务器通过Socket与移动终端连接，所述蓝牙模块通过BluetoothSocket与移动终端连接。本实用新型将控制模块、GPS模块、蓝牙模块、通信模块、服务器、以及移动终端结合在一起，可以实现在移动终端对物联锁进行数据采集以及状态监控等，可以实现手机终端开锁，同时也具备管理所有使用人员的开锁权限、记录开锁的时间和地点等管理功能。

Description

物联锁数据采集及监控系统

技术领域

本实用新型涉及物联锁的研究领域，特别涉及一种物联锁数据采集及监控系统。

背景技术

众所周知，传统锁具都是一把钥匙对应一把锁，如果要打开多把锁，则需要相对应的多把钥匙。在如今讲求高效率的社会氛围中，的确是很不方便，也不迅速，同时也很难对多把钥匙进行可靠的管理。所以一把钥匙可以打开多把锁是非常有必要的，物联锁因此应运而生，它综合了多种技术，可以实现手机终端开锁，同时也具备管理所有使用人员的开锁权限、记录开锁的时间和地点等管理功能。所以物联锁可以解决因为人员变动而导致的钥匙外泄或被盗的风险；也可以解决因为钥匙管理问题而导致的钥匙遗失而无法打开。同时，详细的开锁日志可以让管理人员更快地追溯到是哪个人哪个时间哪个位置开锁，做到责任明确，大大减少因为管理问题造成的经济损失。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种物联锁数据采集及监控系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种物联锁数据采集及监控系统，包括控制模块、用于采集开锁经纬度、时间和日期信息的GPS模块、蓝牙模块、通信模块、用于负责与物联锁和移动终端进行数据交换的服务器、以及移动终端，所述蓝牙模块、通信模块、GPS模块均与控制模块连接；所述通讯模块与服务器连接，所述服务器通过Socket与移动终端连接，所述蓝牙模块通过BluetoothSocket与移动终端连接。

作为优选的技术方案，所述控制模块采用Arduino Mega2560，所述ArduinoMega2560提供了4个串口与外部设备通讯。

作为优选的技术方案，所述GPS模块采用U-BLOXNEO-6M。

作为优选的技术方案，所述通讯模块采用YYROBOT_SIM800，所述YYROBOT_SIM800通过GPRS或GSM的方式实现通信传输。

作为优选的技术方案，所述控制模块与通信模块采用TTL电平接口的方式实现通讯。

作为优选的技术方案，所述蓝牙模块采用BT-HC05，所述BT-HC05为主从一体的蓝牙模块，可被动接收蓝牙设备连接，也可主动连接远端蓝牙设备。

作为优选的技术方案，所述移动终端为基于Android系统的移动终端，所述基于Android系统的移动终端为手机或平板电脑。

作为优选的技术方案，所述控制模块和通信模块还连接有外部电源。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型将控制模块、GPS模块、蓝牙模块、通信模块、服务器、以及移动终端结合在一起，可以实现在移动终端对物联锁进行数据采集以及状态监控等，可以实现手机终端开锁，同时也具备管理所有使用人员的开锁权限、记录开锁的时间和地点等管理功能。

2、本实用新型的GPS模块可以采集物联网的数据，每当物联锁的开关量发生改变，物联锁都会往服务器发送自己当前的状态量，比如开锁时的时间、开锁时的地理位置和开关量。

3、本实用新型结构简单、操作方便，能极大的提供人们在日常生活中的用户体验。

附图说明

图1是本实用新型系统的电路方框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例物联锁数据采集及监控系统，包括服务器和移动终端，还包括控制模块、用于采集开锁经纬度、时间和日期信息的GPS模块、蓝牙模块和通信模块，所述蓝牙模块、通信模块、GPS模块均与控制模块连接；所述通讯模块与服务器连接，所述蓝牙模块通过蓝牙连接的方式与移动终端连接。

所述控制模块采用Arduino Mega2560，所述Arduino Mega2560不仅提供了数量极多的IO口之外，也提供了4个串口与其他外部模块通讯，而UNO版本只提供一个串口，且IO口略少。

所述GPS模块采用U-BLOXNEO-6M，因此性能更加优越，搭配SMA天线可以使定位更加快速、准确。可以采集经纬度信息、UTC时间和UTC日期等等，通过指令来传递定位信息。当GPS模块上的TTL串口与ArduinoMega2560的串口相连接就可以截取到所需的信息，串口通讯时采用默认的波特率9600。

为了方便使用，模块的信号指示灯默认的情况下有两种状态：常亮或闪烁。常亮状态表示模块还没有定位成功。闪烁状态表示模块已成功定位。

值得注意的是，如果只使用陶瓷天线，首次定位的时间比较长，大约在10分钟左右，若搭配SMA天线使用时，最好将天线引置于室外，首次定位时间将缩少到3分钟左右。为了更好的定位效果，电源断开后，自带的后备电源部件可以使GPS的星历数据保存一段时间不消失，当温、热启动时，模块就可以快速定位，连接方式如表1所示。

表1

序号	GPS模块的引脚	ArduinoMega2560模块的引脚
			1	VCC	电源(3.3V、5.5V)
2	GND	GND
			3	TXD	RXD1

所述通讯模块采用YYROBOT_SIM800，所述YYROBOT_SIM800模块是同时具备GPRS和GSM功能的模块，拥有高性能和高性价比的优点。该模块使用了SIMCOM公司的工业级四频850/900/1800/1900MHz的SIM800芯片，由于支持四频，所以可以全球使用。模块功能强大，可以实现发短信，接收短信，打电话，接电话，发送数据等功能。

(1)TTL接口，可以直接与单片机的TTL接口连接，支持3.3V和5V的系统。

(2)RS232串口/TTL控制切换，如果使用TTL接口，必须使T-TX和S-TX短路，T-RX和S-RX短路，如果使用RS232串口，必须使S-RX和C-TX短路，S-TX和C-RX短路。

(3)RS232串口，可以通过该串口与电脑进行通讯交流。

(4)DC电源适配器的输入接口，模块使用DC9V1A的电源。

(5)指示灯，用来表示电源是否打开了，如果电源开关闭合则指示灯亮，如果电源开关还没闭合则指示灯不亮。

(6)电源开关，用来控制模块的断电及上电。

(7)为了实现语音功能，模块提供了麦克风和耳机。

(8)可以为外部模块供电，供电范围(3.3V-4.4V)。

(9)模块的核心SIM800芯片。

(10)SIM卡的卡座，模块仍支持移动和联通的手机卡,不支持电信卡。

(11)模块的启动按钮，若模块还没有启动，则长按1s以上可以启动模块，若模块已经启动，长按1s以上可以关闭模块。

(12)模块工作状态指示灯，当60ms亮800ms不亮，表示还没有找到服务；当60ms亮3000ms不亮，表示已经连接到服务；当60ms亮300ms不亮，则表示模块正在GPRS通讯。

(13)天线，该模块都是自带小辣椒天线，目的是为了提高通讯信号的质量。

Arduino Mega2560模块与SIM800模块的通讯，采用TTL电平接口。所以RS232串口/TTL控制切换的短路帽，必须确保T-TX与S-TX短路，T-RX与S-RX短路，SIM800模块与Arduino的接线方式如表2所示。

表2

序号	SIM800模块的引脚	ArduinoMega2560模块的引脚
			1	V_MCU	电源(3.3V或5.5V)
2	GND	GND
			3	TXD	RXD3
4	RXD	TXD3

所述控制模块与通信模块采用TTL电平接口的方式实现通讯。

所述蓝牙模块采用BT-HC05，所述BT-HC05蓝牙模块是一块主从一体的蓝牙模块，可以被动接收连接，也可以主动连接手机、电脑、蓝牙主机等远端蓝牙设备，很简单地就可以实现无线通讯。只要用AT指令在通讯之前将蓝牙的参数设置好后，就可以通讯了。值得注意的是，该蓝牙模块在设置AT指令时，必须使用38400的波特率，而且要将KEY引脚输入高电平。通讯时，必须使用9600的波特率，而且要将KEY引脚输入低电平或直接悬空。为了方便使用，模块也有一个状态指示灯，如果指示灯1秒闪2次，则表示可以进入可配对的状态，如果指示灯1秒闪1次，则表示进入AT设置状态，如果指示灯2秒闪1次且一次闪两下，则表示模块已经配对成功，可以相互通讯，蓝牙模块与Arduino的接线方式如表3所示。

表3

所述移动终端为基于Android系统的移动终端，所述基于Android系统的移动终端为手机或平板电脑。Android内置花生壳APP，由于我们经常使用的网络都是局域网，而不是公网，因此不具备静态的IP，所以我们想用SIM800模块与电脑通讯，首先要解决公网可以访问局域网的问题，所以必须用到端口映射技术，在这里我们借助第三方软件来解决这个问题。花生壳软件是比较常用的动态域名解析软件，只要我们注册一个免费域名，在使用内网映射功能的时候，将自己的内网IP和希望被映射的端口(8086)与申请得到的免费域名绑定，启动端口映射功能后，花生壳软件会自动为该免费域名分配一个公网IP和端口，只要使用这个公网IP和端口，就可以实现与电脑的通讯。

通过电脑的ipconfig指令，就可以看到自己的内网IP地址；通过电脑的ping指令，输入申请的免费域名，就可以看到花生壳为域名分配的公网IP，端口直接在花生壳的界面就可以看到。在执行AT+CIPSTART建立连接时，IP和端口的参数改为域名分配的IP和端口。如果电脑想获取SIM800发来的数据，只需要监听自己设置的那个希望被映射的端口(8086)就能获取数据。

所述控制模块和通信模块还连接有外部电源，为本实施例的渐扩系统提供电源。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.物联锁数据采集及监控系统，其特征在于，包括控制模块、用于采集开锁经纬度、时间和日期信息的GPS模块、蓝牙模块、通信模块、用于负责与物联锁和移动终端进行数据交换的服务器、以及移动终端，所述蓝牙模块、通信模块、GPS模块均与控制模块连接；所述通信模块与服务器连接，所述服务器通过Socket与移动终端连接，所述蓝牙模块通过BluetoothSocket与移动终端连接。

2.根据权利要求1所述的物联锁数据采集及监控系统，其特征在于，所述控制模块采用Arduino Mega2560，所述Arduino Mega2560提供了4个串口与外部设备通讯。

3.根据权利要求1所述的物联锁数据采集及监控系统，其特征在于，所述GPS模块采用U-BLOXNEO-6M。

4.根据权利要求1所述的物联锁数据采集及监控系统，其特征在于，所述通信模块采用YYROBOT_SIM800，所述YYROBOT_SIM800通过GPRS或GSM的方式实现通信传输。

5.根据权利要求1所述的物联锁数据采集及监控系统，其特征在于，所述控制模块与通信模块采用TTL电平接口的方式实现通讯。

6.根据权利要求1所述的物联锁数据采集及监控系统，其特征在于，所述蓝牙模块采用BT-HC05，所述BT-HC05为主从一体的蓝牙模块，可被动接收蓝牙设备连接，也可主动连接远端蓝牙设备。

7.根据权利要求1所述的物联锁数据采集及监控系统，其特征在于，所述移动终端为基于Android系统的移动终端，所述基于Android系统的移动终端为手机或平板电脑。

8.根据权利要求1所述的物联锁数据采集及监控系统，其特征在于，所述控制模块和通信模块还连接有外部电源。