RU217695U1 - Приставка к холодильнику - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области регистрации, индикации или записи времени событий или прошедшего интервала времени, а именно к устройствам контроля сроков годности пищевых продуктов, прежде всего молочных продуктов, хранящихся в холодильнике, упаковки которых содержат метки 2D-кода Data Matrix, содержащие информацию о сроке годности, и может быть использована в офисах и домашних условиях. Задача полезной модели состоит в устранении возможности несвоевременного потребления и порчи пищевых продуктов, хранящихся в холодильнике, простым и экономичным способом реализовать автоматическое уведомление пользователей о приближении истечения сроков годности пищевых продуктов за счет разработки и внедрения автономной беспроводной приставки к холодильнику. Поставленная задача решается следующим образом. Конструкция приставки содержит корпус, выполненный с возможностью крепления на металлическом корпусе холодильника с помощью магнитной пластины, с размещенным в нем сканером меток 2D-кода Data Matrix, соединенным с микроконтроллером, который принимает информацию о сроке годности пищевого продукта от сканера, записывает ее в память и постоянно проверяет истечение срока годности с использованием точного времени и даты, поступающих от модуля часов и имеющего автономное электропитание от батарейки для сохранения времени и даты при отключении основного питания приставки. За предварительно установленный период до окончания срока годности пищевого продукта микроконтроллер передает информацию об этом событии в модуль беспроводной связи на базе стандарта WiFi, через который осуществляется радиосвязь с базовой станцией (точкой доступа) Wi-Fi, расположенной в помещении офиса/квартиры и имеющей подключение к Интернету для передачи информации пользователю через мобильное приложение о приближении истечения срока годности пищевого продукта, хранящегося в холодильнике. Приставка питается от сети переменного тока 230В через внешний блок питания с выходным напряжением 5В. Полезная модель промышленно применимо, так как может быть легко внедрено в производство на предприятиях, изготавливающих электронное оборудование.

Description

Общим недостатком известных бытовых холодильников является отсутствие контроля за сроком годности пищевых продуктов, хранящихся в холодильнике. Известны также «умные» бытовые холодильники (Smart InstaView Door-in-Door LG, Samsung Family Hub, Xiaomi Viomi Internet Refrigerator 21 face, Liebherr Gbnpes 4878, Viomi Yunmi Internet Smart iLive, LG GR-X24 FTKSB и другие) [1], которые осуществляют дистанционное извещение пользователя о приближении окончания срока годности продукта, размещенного в холодильнике. Однако такие решения имеют большую стоимость, сложны в эксплуатации и обслуживании и не работают с метками 2D кода Data Matrix, нанесенными на упаковки пищевых продуктов.

Полезная модель относится к области «умных» устройств в Интернете вещей, а именно к регистрации, индикации или записи времени событий или прошедшего интервала времени, и может быть использовано в офисах и домашних условиях совместно. Постановлением Правительства РФ от 15 декабря 2020 г. №2099 с 1 июня 2021 года в России введена обязательная маркировка молочной продукции с использованием 2D кода Data Matrix, которая включает данные о сроках годности: 6 знаков для продукции с долгим сроком хранения (более 72 часов) и 10 знаков - для скоропортящихся (менее 72 часов). С 1 марта 2022 года также введена обязательная маркировка всех видов бутилированной воды. При этом одной из главных проблем является контроль сроков годности пищевых продуктов, хранящихся в холодильниках. Для ее решения необходимо своевременно оповещать пользователей о приближении истечения сроков годности. В настоящее время эта задача решается в основном вручную с помощью проверки информации о сроках годности, нанесенной на упаковку продукта питания. При этом тратится время на проверку, высока вероятность несвоевременного потребления продукта питания или даже его порчи, что приводит к определенным финансовым потерям. На сегодняшний день, учитывая развитие технологий Интернета-вещей, имеется возможность автоматизировать процесс контроля сроков годности пищевых продуктов, хранящихся в холодильниках и имеющих на упаковке соответствующую метку 2D-кода Data Matrix. Предлагаемое решение позволяет просто и экономично реализовать автоматическое уведомление пользователей о приближении истечения сроков годности пищевых продуктов, хранящихся в холодильнике, тем самым устраняя возможность несвоевременного потребления и порчи пищевых продуктов. Предлагаемое устройство не требует внесения конструктивных изменений в оборудование холодильника, а также имеет невысокую стоимость и простоту монтажа и использования.

Известно устройство интеллектуального холодильника [2] с возможностью удаленного мониторинга за физическими характеристиками продуктов, содержащий набор боковых полок, расположенных в двери, под каждой из которых располагается тензометрический датчик, выполненный с возможностью определения веса полок и направления результатов измерений на коммутирующий контроллер; набор видеокамер, встроенных в боковую панель корпуса изнутри и в верхнюю панель, выполненных с возможностью получения видеоизображений и направления их на головной контроллер; коммутирующий контроллер, встроенный с обратной стороны внутренней лицевой панели двери и выполненный с возможностью получения данных из тензометрических датчиков и перенаправления их на головной контроллер; набор поворотных полок, расположенных в основном отделе корпуса, выполненных с возможностью вращения при получении сигнала от коммутирующего контроллера; головной контроллер, выполненный с возможностью осуществления видеосъемки содержимого холодильника посредством установленных камер при закрытии двери на заданный угол поворота. Данное устройство имеет большую стоимость, сложно в эксплуатации и обслуживании, позволяет определить только вес продуктов и их размещение на полках холодильника, сложно определить сроки годности продуктов с помощью видеокамер (необходима точная ориентация на видеокамеру упаковки продукта с нанесенной текстовой информацией о сроке годности).

Известна конструкция системы интеллектуального холодильника [3], которая включает в себя отделения для хранения продуктов и одно или несколько считывающих устройств для считывания меток, нанесенных на упаковки продуктов питания. Система может определять идентичность пищевого продукта, его дату производства и дату окончания годности и/или отделение холодильника, где он хранится. Считыватели меток могут быть считывателями связи ближнего поля (NFC) или считывателями меток радиочастотной идентификации (RFID) путем передачи радиосигнала на метки и приема модулированного сигнала от меток. В других вариантах реализации считыватель метки может быть сканером 2D-кода, такого как универсальный код продукта (UPC) или код быстрого ответа (QR). В дополнительном варианте может быть считыватель меток Bluetooth. Система интеллектуального холодильника может получать информацию об использовании продукта, указывающую, когда пользователь планирует использовать продукт питания, и изменять температуру хранения продукта. Система интеллектуального холодильника также может генерировать уведомление относительно свежести и/или степени порчи пищевого продукта и представлять его пользователю. Пользователь может взаимодействовать с системой интеллектуального холодильника, используя пользовательское устройство, имеющего связь с холодильником через проводную сеть и/или через беспроводный канал, такой как Bluetooth, связь ближнего радиуса действия (NFC) или Wi-Fi. Недостатком данного устройства являются его большая стоимость, обусловленная излишней функциональностью, которая не требуется при бытовом применении холодильника. Кроме этого, система интеллектуального холодильника сложна в эксплуатации и обслуживании, она не позволяет определить срок годности пищевых продуктов по метке на базе 2D-кода Data Matrix.

Известна конструкция умного холодильника [4], который имеет корпус с полкой и ящиком, дверцу, соединенную с корпусом, и множество лотков. На полке есть соответствующая камера, настроенная для захвата изображения предметов на полке. В ящике есть соответствующая камера, настроенная для захвата изображения предметов в ящике. У лотков есть соответствующая камера, настроенная для захвата изображения предметов в лотках. Изображения, снятые камерами, обрабатываются на сервере с помощью нейронной сети для определения типа предмета и его местоположения в умном холодильнике. Недостатком этого решения является необходимость в сложной системе на базе искусственного интеллекта для обработки изображений предметов на сервере, трудность определения срока годности продукта питания по полученному изображению с камеры.

Таким образом, общими недостатками известных конструкций умных холодильников являются их дороговизна, сложность конструкции и невозможность работы с метками 2D-кода Data Matrix, нанесенными на упаковки пищевых продуктов. Задача заявляемого технического решения состоит в обеспечении возможности дистанционного автоматического контроля сроков годности любых пищевых продуктов, упаковки которых снабжены метками 2D-кода Data Matrix, простым и дешевым способом за счет разработки и внедрения автономной беспроводной приставки к холодильнику с функцией постоянного контроля и дистанционного извещения о приближении окончания сроков годности пищевых продуктов, хранящихся в холодильнике, через беспроводную сеть Wi-Fi и мобильное приложение.

На фиг. 1 изображена структурная схема приставки,

на фиг. 2 - внешний вид приставки.

Поставленная задача решается следующим образом.

Приставка включает (см. фиг. 1) сканер меток 2D-кода Data Matrix 1, микроконтроллер 2, модуль беспроводной связи 3 на базе стандарта IEEE 802.11 (Wi-Fi) со встроенной антенной, модуль часов 4, кнопка с зеленым светодиодом 5, кнопка с красным светодиодом 6, внешний блок питания 5В/230В 7. Приставка работает следующим образом. Перед помещением пищевого продукта в холодильник пользователь производит сканирование метки 2D-кода Data Matrix на упаковке пищевого продукта с помощью сканера 1. При нажатии на кнопку с зеленым светодиодом 5 происходить запись информации отсканированной информации метки в память микроконтроллера. Если необходимо удалить из холодильника пищевой продукт, ранее размещенный в холодильнике, после сканирования метки необходимо нажать кнопку с красным светодиодом 6, при этом происходит удаление ранее записанной информации о продукте из памяти микроконтроллера. Микроконтроллер 2, постоянно или периодически получая информацию о времени и дате из модуля часов 4, проверяет в памяти приближение окончания сроков годности пищевых продуктов, хранящихся в холодильнике. Время упреждения оповещения пользователя (например, за 1 день до окончания срока годности) можно регулировать программно в микроконтроллере 2. При наступлении запрограммированного интервала оповещения микроконтроллер 2 передает информацию о пищевом продукте с истекающим сроком годности в модуль беспроводной связи WiFi 3. Модуль беспроводной связи Wi-Fi 3 передает информацию по радиоканалу в базовую станцию (точку доступа) Wi-Fi, расположенную в офисе/жилом помещении и подключенную к Интернету для передачи информации пользователю через мобильное приложение. К корпусу приставки приклеена магнитная пластина, с помощью которой приставки крепится на металлическом корпусе холодильника. Электропитание приставки осуществляется от сети переменного тока 230В с использованием стандартного внешнего блока питания 7 с выходным напряжением 5В.

Анализ уровня техники показывает, что не известна приставка к холодильнику, которой присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данной полезной модели. Это свидетельствует о новизне предложенного технического решения.

Предложенное техническое решение применимо, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, т.к. может быть изготовлено в условиях серийного и единичного производства с применением различных, выпускаемых серийно, комплектующих, а, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Таким образом, из рассмотренного следует, что заявляемое решение технически осуществимо и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в создании автономной беспроводной приставки для постоянного контроля и дистанционного извещения о приближении окончания сроков годности пищевых продуктов, хранящихся в холодильнике, через беспроводную сеть Wi-Fi и мобильное приложение, обладающего, по сравнению с прототипами, простотой использования и дешевизной, возможностью работы с метками 2D-кода Data Matrix, нанесенными на упаковку пищевых продуктов, позволяя своевременно оповещать пользователя о приближении окончания срока годности пищевых продуктов, размещенных в холодильнике и, таким образом, исключающего несвоевременное потребление и порчу пищевых продуктов.

Изготовлен прототип приставки (фиг. 2). В прототипе приставки использовались сканер штрих-кодов Barcode Scanner Module фирмы Waveshare, поддерживающий 2D-код Data Matrix, плата Arduino MKR1000 на основе однокристальной системы Atmel ATSAMW25, содержащей 32-битный ARM-микроконтроллер, Wi-Fi-чип и встроенную антенну, модуль часов реального времени DS3231 с батареей питания CR2032, кнопка с зеленым светодиодом (Trema-модуль), кнопка с красным светодиодом (Trema-модуль), внешний стандартный источник питания от сети переменного тока 230В с выходным напряжением 5В и током 500 мА. Все элементы приставки размещены в стандартном пластиковом корпусе для РЭА G909G с размерами 105×75×26,4 мм.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лучшие умные холодильники. Как выбрать. Рейтинг моделей [электронный ресурс]. URL: https://smarthomegadget.ru/luchshie-umnye-holodilniki/ (дата обращения 01.12.2022).

2. RU 188020 U1.

3. WO 2016089440 A1.

4. US 20170219276 A1.

Claims (1)

1. Приставка к холодильнику для контроля сроков годности пищевых продуктов, отличающаяся тем, что может работать с пищевыми продуктами, на упаковке которых нанесены метки 2D-кода Data Matrix с информацией о сроке годности пищевых продуктов, и содержит корпус, выполненный с возможностью крепления на металлическом корпусе холодильника с помощью магнитной пластины, и внешний блок питания на 5В для питания приставки от бытовой электросети, при этом в корпусе приставки расположен сканер меток 2D-кода Data Matrix, имеющий возможность считывания данных с метки на упаковке пищевого продукта о дате окончания срока годности пищевого продукта, помещаемого или извлекаемого из холодильника, который соединен с микроконтроллером, имеющим возможность приема сигнала от сканера, записи информации в память при помещении пищевого продукта в холодильник или стирания информации из памяти микроконтроллера при удалении пищевого продукта из холодильника с помощью отдельных кнопок, в корпусе приставки также содержится модуль часов для отсчета точного времени и даты, имеющий автономное электропитание от батарейки для сохранения времени и даты при отключении основного питания приставки, и модуль беспроводной связи Wi-Fi со встроенной антенной для оповещения пользователя через сеть Интернет и мобильное приложение о приближении окончания срока годности пищевого продукта.

Images