CN214122736U - 一种多功能的学生宿舍管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能的学生宿舍管理装置，包括传感器模块、智能识别模块、主控芯片、通信模块、存储模块、声音模块、显示器和继电器，传感器模块和智能识别模块的输出端均与主控芯片的输入端电性连接，通信模块与主控芯片之间双向电性连接，存储模块与主控芯片之间双向电性连接，主控芯片的输出端分别与声音模块、显示器和继电器的输入端电性连接，继电器控制电器的开关，通过传感器模块采集宿舍基本环境信息，通过显示器和声音模块对学生进行提醒，通过测温传感器实时监测学生的体温信息，通过通信模块实现数据共享和命令传输，实现动态课表提醒、宿舍环境提醒、智智能电器和智能门禁等诸多服务。

Description

一种多功能的学生宿舍管理装置

技术领域

本实用新型涉及管理设备领域，特别涉及一种多功能的学生宿舍管理装置。

背景技术

在上世纪八十年代“智能建筑”概念出现后，物联网技术成为了继计算机、互联网后世界信息产业的第三次科技浪潮，它将传感网和互联网连接在一起，形成了对各种智能设备的操控与监测，为智能家居技术发展提供了新思路、新方法，在智能家居类的产品日益丰富的过程中，大多数智能家居设备可用于家庭等各种私人场所，虽然功能广泛，但是对于一些具体场景和情境，并没有做到很好地适配，仍然有很大的改进空间，许多功能非学生宿舍所必需，导致功能繁杂，成本过高，难以在学校大范围普及，并且也难以满足学生群体的一些具体需求，如学生的课程提醒、健康提醒、宿舍成员留言互动等功能，并且学校需要实时统计学生的具体信息以便管理，比如晚归情况，宿舍环境信息、疫情期间的体温信息等等，这些隐私信息需要时刻上传云端，与学校数据库相互关联，传统的智能家居产品并不能实现。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种多功能的学生宿舍管理装置，针对对学生宿舍这一具体应用场景，解决大学生宿舍的各种日常事务，能够提供学生疫情防控汇报、语音智能提醒、动态课表服务、智能电器控制、门禁服务等诸多服务。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种多功能的学生宿舍管理装置，包括传感器模块、智能识别模块、主控芯片、通信模块、存储模块、声音模块、显示器和继电器，所述传感器模块和所述智能识别模块的输出端均与所述主控芯片的输入端电性连接，所述通信模块与所述主控芯片之间双向电性连接，所述存储模块与所述主控芯片之间双向电性连接，所述主控芯片的输出端分别与所述声音模块、显示器和继电器的输入端电性连接，所述继电器控制电器的开关。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述传感器模块包括测温传感器、温湿度传感器、六轴传感器和光敏传感器，所述测温传感器、温湿度传感器、六轴传感器和光敏传感器的输出端均分别与所述主控芯片的输入端电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述智能识别模块包括语音识别模块、人脸识别模块和指纹识别模块，所述语音识别模块、人脸识别模块和指纹识别模块的输出端均分别与所述主控芯片的输入端电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述声音模块包括蜂鸣器和扬声器，所述蜂鸣器和扬声器的输入端均分别与所述主控芯片的输出端电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电器包括宿舍灯、阳台灯、风扇和电磁锁，所述继电器的输出端分别与所述宿舍灯、阳台灯、风扇和电磁锁的输入端电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案所述电磁锁安装于门锁的内部，且在门锁的表面设置有按键开关，所述按键开关的输出端与所述电磁锁的输入端电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述通信模块包括WIFI模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型当学生在宿舍内时，通过显示器和声音模块对学生进行课表提醒、宿舍环境信息异常提醒和学生体温异常提醒，实现动态课表提醒服务和宿舍环境提醒服务，使学生不会忘记课程，并及时对异常情况作出反映，通过测温传感器实时监测宿舍内部学生的体温信息，保证疫情期间学生的安全状况可控，当学生不在宿舍时，通过通信模块实现主控芯片与远端设备的数据共享和命令传输，一方面主控芯片可以将获取的信息自动上传网络，供宿舍成员或者有权限的学校管理人员随时查看，另一方面，学生也可以远端控制宿舍电器的开关，实现智智能电器、智能门禁等诸多功能，让学生有一个舒适安心的居住环境。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图；

图中：1、传感器模块；2、智能识别模块；3、主控芯片；4、通信模块；5、存储模块；6、声音模块；7、显示器；8、继电器；9、测温传感器；10、温湿度传感器；11、六轴传感器；12、光敏传感器；13、语音识别模块；14、人脸识别模块；15、指纹识别模块；16、蜂鸣器；17、扬声器；18、宿舍灯； 19、阳台灯；20、风扇；21、电磁锁；22、按键开关；23、WIFI模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。

此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种多功能的学生宿舍管理装置，包括传感器模块1、智能识别模块2、主控芯片3、通信模块4、存储模块5、声音模块6、显示器7和继电器8，传感器模块1和智能识别模块2的输出端均与主控芯片3的输入端电性连接，通信模块4与主控芯片3之间双向电性连接，存储模块5与主控芯片3之间双向电性连接，主控芯片3的输出端分别与声音模块6、显示器7和继电器8的输入端电性连接，继电器8控制电器的开关。

进一步的，传感器模块1包括测温传感器9、温湿度传感器10、六轴传感器11和光敏传感器12，测温传感器9、温湿度传感器10、六轴传感器11 和光敏传感器12的输出端均分别与主控芯片3的输入端电性连接，测温传感器9采用欧洲Melexis的型号为MLX90614的红外非接触式测温传感器，用于远距离测试进入宿舍的人体的温度，温湿度传感器10采用的型号为DHT11，用于实时感测宿舍内部的温度和湿度情况，六轴传感器11采用InvenSense公司生产的型号为MPU6050的整合性六轴运动处理组件，用于地震检测，光敏传感器12用于检测宿舍的光照信息。

智能识别模块2包括语音识别模块13、人脸识别模块14和指纹识别模块 15，语音识别模块13、人脸识别模块14和指纹识别模块15的输出端均分别与主控芯片3的输入端电性连接，语音识别模块13自动识别宿舍内的特定口令，通过特定的语音格式，可以实现宿舍电器的开启和关闭，人脸识别模块 14包括获取清晰稳定的彩色人脸图像的摄像头和通过人脸图像识别匹配到学生信息的处理模块，自动识别进入宿舍内部人的信息，指纹识别模块15采用杭州晟元芯片技术有限公司生产的型号为AS608的指纹识别芯片，能高效快速采集图像并识别指纹特性，模块配备了串口、USB通讯接口，用户无需研究复杂的图像处理及指纹识别算法，只需通过简单的串口、USB按照通讯协议便可控制模块，用于宿舍门锁的指纹开锁。

声音模块6包括蜂鸣器16和扬声器17，蜂鸣器16和扬声器17的输入端均分别与主控芯片3的输出端电性连接，主控芯片3在收到传感器模块1等的信号后，进行处理和分析，根据设定的程序控制蜂鸣器16报警或者通过扬声器17播放预存的提示语音，其中语音控制部分集成模块YS-V0.7。

电器包括宿舍灯18、阳台灯19、风扇20和电磁锁21，继电器8的输出端分别与宿舍灯18、阳台灯19、风扇20和电磁锁21的输入端电性连接，使宿舍的电器具有多种开关方式，首先可以直接按钮在宿舍内手动关闭和开启，其次，可以通过语音识别模块13，通过“小琦”+“开宿舍灯18”的语音格式可以实现宿舍灯18、阳台灯19、风扇20和电磁锁21等电器的开启和关闭，为了增加交互性，在语音识别之后将会进行类似于“收到”以及“宿舍灯18 已打开”的语音提示，另外，通过手机APP同样可以进行宿舍电器的开启及关闭的控制，该控制方式利用云端进行数据中转，通过通信模块4，在任意有网络的区域，利用APP与主控芯片3进行交互，实现远程控制。

电磁锁21安装于门锁的内部，且在门锁的表面设置有按键开关22，按键开关22的输出端与电磁锁21的输入端电性连接，通过手动输入密码，可以打开门锁。

通信模块4包括WIFI模块23，可随时接入无线信号，移动性强。

具体的，在使用的时候，主控芯片3采用单片机的型号是TM32F407，显示器7采用LCD显示屏，可以提供以下多项智能服务：

①动态课表提醒服务，根据存储在存储模块5的课程表信息，在显示器7 上实时显示当前日期、周数及该周课程，此外，还可以语音提醒，通过扬声器17在前一天晚上固定时间，将会对第二天的课程进行语音播报，防止遗忘，在上课前半小时，也会有语音提示上课，并且通过通信模块4反馈到手机端，多重提醒，防止遗忘导致缺课。

②智能门禁服务：在门锁的内部有电磁锁21，宿舍成员可以随时通过智能手机终端与通信模块4交互，实现远程开启或关闭门锁，门锁还可以通过指纹解锁，通过指纹识别模块15识别该宿舍的学生，若陌生人尝试进行指纹解锁，门不会打开，宿舍设备终端会自动开启人脸识别模块14的摄像头进行拍照保存，并以此时的时间进行命名，以供宿舍成员回到宿舍进行查看，或者会将该信息及时反馈到手机端，另外在宿舍内部增加按键开关22，通过按键开锁方式从内部开门，提高便捷性。

③智能电器服务：通过温湿度传感器10、六轴传感器11和光敏传感器 12实时感知宿舍内部的温湿度信息、光照信息以及地震情况，及时采集宿舍内环境状态，根据不同情况进行语音提醒建议，如温度较高将会提醒开启风扇20、比较干燥会提醒开窗通风、光线较暗将会提醒开灯，也可以通过继电器8可以控制宿舍电器的开关，继而通过通信模块4实现手机远端控制电器，或者通过手动开关和语音识别模块13控制电器的开关。

④体温监测服务：通过测温传感器9可以随时检测宿舍内部人员的体温信息，并通过人脸识别模块14自动匹配到学生信息，更新该学生的温度数据，上报云端，该功能可与学校以及政府的数据库进行关联，从而可以实时统计学生体温信息和变化趋势。

⑤环境信息监测服务：通过传感器模块1可以实时采集宿舍基本环境信息，获取宿舍电器开关情况、温湿度信息和光照信息等基本环境信息。

本实用新型通过通信模块4实现了宿舍管理装置的主控芯片3与远端设备的数据共享和命令传输，学生可以实时查看宿舍信息，也可以通过远端发送控制信号给主控芯片3，以此来实现对电器的远程控制，比如通过继电器8 远程开启门禁、灯、风扇20等基本电器，通过测温传感器9监测宿舍内部人员的体温信息与学校的管理系统连接，实现学校对不同宿舍学生体温信息的管理和采集，通过智能识别模块2实现了指纹识别、人脸识别和语音识别等复杂计算，利用结果进行相应的控制逻辑，使宿舍电器开关的方式智能多样，通过显示器7和声音模块6对学生进行课表提醒、宿舍环境信息异常提醒和学生体温异常提醒等。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能的学生宿舍管理装置，包括传感器模块(1)、智能识别模块(2)、主控芯片(3)、通信模块(4)、存储模块(5)、声音模块(6)、显示器(7)和继电器(8)，其特征在于，所述传感器模块(1)和所述智能识别模块(2)的输出端均与所述主控芯片(3)的输入端电性连接，所述通信模块(4)与所述主控芯片(3)之间双向电性连接，所述存储模块(5)与所述主控芯片(3)之间双向电性连接，所述主控芯片(3)的输出端分别与所述声音模块(6)、显示器(7)和继电器(8)的输入端电性连接，所述继电器(8)控制电器的开关，所述传感器模块(1)包括测温传感器(9)、温湿度传感器(10)、六轴传感器(11)和光敏传感器(12)，所述测温传感器(9)、温湿度传感器(10)、六轴传感器(11)和光敏传感器(12)的输出端均分别与所述主控芯片(3)的输入端电性连接，所述智能识别模块(2)包括语音识别模块(13)、人脸识别模块(14)和指纹识别模块(15)，所述语音识别模块(13)、人脸识别模块(14)和指纹识别模块(15)的输出端均分别与所述主控芯片(3)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能的学生宿舍管理装置，其特征在于，所述声音模块(6)包括蜂鸣器(16)和扬声器(17)，所述蜂鸣器(16)和扬声器(17)的输入端均分别与所述主控芯片(3)的输出端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种多功能的学生宿舍管理装置，其特征在于，所述电器包括宿舍灯(18)、阳台灯(19)、风扇(20)和电磁锁(21)，所述继电器(8)的输出端分别与所述宿舍灯(18)、阳台灯(19)、风扇(20)和电磁锁(21)的输入端电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种多功能的学生宿舍管理装置，其特征在于，所述电磁锁(21)安装于门锁的内部，且在门锁的表面设置有按键开关(22)，所述按键开关(22)的输出端与所述电磁锁(21)的输入端电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种多功能的学生宿舍管理装置，其特征在于，所述通信模块(4)包括WIFI模块(23)。

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