基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)，屬于電子設(shè)備領(lǐng)域。本自習(xí)室人數(shù)信息查詢系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測并發(fā)布各間教室以及圖書館等地的人數(shù)信息。它以紅外傳感器、單片機(jī)等作為底層硬件，通過紅外傳感技術(shù)檢測人的進(jìn)出，利用NRF905無線傳輸模塊組建無線通信網(wǎng)絡(luò)收集各間教室傳來的信息，再由MCGS來創(chuàng)建PC界面并將數(shù)據(jù)二維表的形式存儲(chǔ)到云空間里，最終借助微信公眾平臺(tái)將信息發(fā)布出去。學(xué)生可以通過關(guān)注微信公眾號(hào)來查詢各間教室的實(shí)時(shí)人數(shù)信息。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的人數(shù)檢測裝置成本高原理復(fù)雜并且不注重信息的發(fā)布與共享，難以滿足實(shí)際需求。從而解決了校園公共場所資源利用日益緊張，更有效的利用學(xué)校資源的問題。
【專利說明】
基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電子設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高校的擴(kuò)招，校園公共場所例如自習(xí)室、圖書館、澡堂等地的資源利用變得日益緊張。比如說教室，學(xué)生想去上自習(xí)時(shí)，由于不知教室內(nèi)部的人數(shù)情況，則需要逐間尋找，一方面可能會(huì)影響正在上課的教室秩序，另一方面讓自習(xí)者費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響自習(xí)積極性，尤其是在考試周階段，教室和圖書館座位資源將會(huì)格外緊缺。眼下，手機(jī)微信成為大眾主流社交軟件，微信平臺(tái)能夠隨時(shí)隨地為人們提供快捷信息，而且在其開發(fā)模式下，可以挖掘出強(qiáng)大的新奇的功能，塑造互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下人們新的生活方式。但事實(shí)上，在如今通信網(wǎng)絡(luò)以及如QQ、微信、微博等社交軟件如此發(fā)達(dá)的今天，在一些公共信息的獲取上，仍存在盲區(qū)或者并未做到及時(shí)有效，而一些公共資源信息完全可以利用現(xiàn)代化的通信工具及軟件做到的便捷、及時(shí)、大范圍的分享。所以從此角度出發(fā)，若能利用手機(jī)微信獲得各教學(xué)樓各教室的人數(shù)情況，就能為學(xué)生選擇在何處上自習(xí)提供極大的方便，解決教室座位資源占用緊張和自習(xí)室不合理分配的問題，使學(xué)生的學(xué)習(xí)生活更加有序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征表現(xiàn)為:由紅外人數(shù)檢測單元、NRF905無線傳輸單元、PC機(jī)終端單元、基于windows azure云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存單元、基于微信平臺(tái)的移動(dòng)查詢單元等組成。
[0004]本系統(tǒng)在人數(shù)采集部分使用的是三組紅外反射型傳感器，利用學(xué)生進(jìn)出教室對(duì)紅外光的遮擋從而引起傳感器的信號(hào)電平發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)。每間教室里安裝一個(gè)NRF905無線模塊作為從機(jī)，教學(xué)樓每層樓安裝一個(gè)NRF905模塊作為主機(jī)，通過單片機(jī)的控制可以達(dá)到教室從機(jī)模塊每隔一段時(shí)間傳送一次教室人數(shù)信息給主機(jī)的目的，主機(jī)在接收到信息后立即將信息傳送給PC上位機(jī)。為了能夠?qū)⑿畔⒃诰W(wǎng)上同步更新，我們建立了云服務(wù)器，在云服務(wù)器里面申請(qǐng)了專門的數(shù)據(jù)庫空間，每當(dāng)PC上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，上位機(jī)便會(huì)自動(dòng)將信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫里，這樣一來便能保證數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)性。之后將微信公眾平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫的地址建立鏈接關(guān)系，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫里面的數(shù)據(jù)就可以被微信公眾平臺(tái)隨時(shí)調(diào)用了，一旦有用戶關(guān)注了該微信公眾號(hào)，微信公眾平臺(tái)就可以根據(jù)用戶回復(fù)的關(guān)鍵詞提供相應(yīng)的教室人數(shù)信息。
[0005]紅外人數(shù)檢測單元(Infrared detect1n Unit):本單元采用的傳感器是反射型紅外傳感器，為了能夠全方位無死角的覆蓋整個(gè)門框，本系統(tǒng)采用了 “爪”字形布局方式，在每條門上安裝三組傳感器，考慮到要區(qū)分學(xué)生進(jìn)出教室的方向，系統(tǒng)在門內(nèi)和門外分別安裝三個(gè)傳感器，門內(nèi)和門外三組傳感器呈對(duì)稱分布，這樣可以避免單個(gè)人進(jìn)出教室卻同時(shí)觸發(fā)多組傳感器電平變化的情況發(fā)生
[0006]NRF905無線傳輸單元(NRF905 Wireless Network Unit):本單元借助NRF905來實(shí)現(xiàn)教室人數(shù)信息和樓層中樞上位機(jī)之間的信息傳輸。在傳輸方式上，采取的是星型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，也就是把每間教室的NRF905節(jié)點(diǎn)看作是從機(jī)，在每層樓安裝相應(yīng)的NRF905主機(jī)，主機(jī)和從機(jī)之間的信息交換采用問答式方式進(jìn)行，主機(jī)輪流向各個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求命令，從機(jī)接收到請(qǐng)求后將該段時(shí)間存儲(chǔ)的的相應(yīng)的教室人數(shù)信息返回給主機(jī)，主機(jī)接收到數(shù)據(jù)后立馬將數(shù)據(jù)傳輸給PC上位機(jī)，之后從機(jī)處于等待狀態(tài)，直到下一次主機(jī)請(qǐng)求命令的到來。
[0007]PC機(jī)終端單元(Host Computer Unit):本單元借助MCGS組態(tài)軟件搭建上位機(jī)單元，上位機(jī)輸入端的信息是每層樓的NRF905主機(jī)傳輸過來的人數(shù)信息，功能主要是讓技術(shù)人員直觀地得知人數(shù)信息并整理，為下一步生成數(shù)據(jù)表的形式做準(zhǔn)備，同時(shí)通過觀察用戶界面也可以直接了解到當(dāng)前教室的人數(shù)信息。在上位機(jī)將數(shù)據(jù)整理之后可以生成二維表，直接存儲(chǔ)到云端的數(shù)據(jù)庫里面，方便后面調(diào)用。
[0008]基于windowsazure云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存單元(SQL database storage Unit):米集的各個(gè)教室的實(shí)時(shí)變化人數(shù)需要通過一定的媒介來儲(chǔ)存。本系統(tǒng)通過微軟公司開發(fā)的WindowsAzure云計(jì)算平臺(tái)來創(chuàng)建出SQL數(shù)據(jù)庫空間。
[0009]基于微信平臺(tái)的移動(dòng)查詢單元(WeiXin Client Unit):本系統(tǒng)基于微信平臺(tái)公眾號(hào)，用戶通過關(guān)注微信公眾號(hào)，并且回復(fù)關(guān)鍵詞來獲取人數(shù)信息。該功能實(shí)現(xiàn)是通過在微信公眾號(hào)中打開開發(fā)者選項(xiàng)，配置好服務(wù)器，服務(wù)器地址通過Windows azure云計(jì)算平臺(tái)獲取。在建立的Web應(yīng)用程序中編輯好實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的代碼，并配置儲(chǔ)存信息的SQL數(shù)據(jù)庫，每次用戶發(fā)送的關(guān)鍵詞經(jīng)代碼解析后從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相關(guān)信息。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的整體框圖。
[0011 ]圖2是本發(fā)明系統(tǒng)紅外傳感器安裝示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明NRF905無線傳輸網(wǎng)絡(luò)示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明教學(xué)樓數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征表現(xiàn)為:由紅外人數(shù)檢測單元、NRF905無線傳輸單元、PC機(jī)終端單元、基于windows azure云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存單元、基于微信平臺(tái)的移動(dòng)查詢單元等組成。
[0015]紅外人數(shù)檢測單元:本單元實(shí)現(xiàn)對(duì)有無學(xué)生進(jìn)出教室的檢測。以學(xué)生從教室外面進(jìn)入教室為例。當(dāng)有人從教室外面進(jìn)入教室時(shí)，門外的紅外傳感器會(huì)先檢測到有人進(jìn)入，這三個(gè)紅外傳感器中至少會(huì)有一個(gè)接收到被人遮擋而返回來的紅外線，然后引起相應(yīng)傳感器的信號(hào)輸出引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖?，這個(gè)信號(hào)經(jīng)過與門芯片后與門的輸出引腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，引發(fā)單片機(jī)的相關(guān)引腳發(fā)生電平變化然后觸發(fā)外部中斷，在中斷里可以設(shè)定相應(yīng)標(biāo)志位。之后門內(nèi)的三個(gè)紅外傳感器中至少有一個(gè)輸出電平變?yōu)榈碗娖?，單片機(jī)相關(guān)引腳收到低電平同樣引發(fā)一次外部中斷，從兩次中斷的先后順序以及傳感器電平變化的次數(shù)可以判斷出學(xué)生的進(jìn)出方向以及進(jìn)出人數(shù)。
[0016]NRF905無線傳輸單元:本發(fā)明采用NRF905型無線傳輸模塊。在傳輸過程中本系統(tǒng)采用多點(diǎn)對(duì)一點(diǎn)的星型傳輸網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式，主機(jī)通過改變自身地址以及工作狀態(tài)，輪流向各間教室的NRF905從機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送讀取數(shù)據(jù)的命令。各間教室的NRF905從機(jī)隨時(shí)處于等待接收狀態(tài)，通過載波檢測和地址匹配來查看是否為主機(jī)發(fā)送的請(qǐng)求命令，之后將接收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，判斷是否為主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)交換命令，再?zèng)Q定是否將這段時(shí)間的數(shù)據(jù)傳輸給NRF905主機(jī)。主機(jī)在不同時(shí)刻和不同的從機(jī)進(jìn)行通信，且所有通信命令全由主機(jī)發(fā)起，這樣就避免了數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生沖突，保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
[0017]PC機(jī)終端單元:本發(fā)明設(shè)置上位機(jī)顯示查看端，上位機(jī)界面顯示的數(shù)據(jù)來自NRF905主機(jī)接收到的各個(gè)教室NRF905從機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過Modbus協(xié)議經(jīng)過串口通信和上位機(jī)界面建立聯(lián)系。上位機(jī)界面在接收到數(shù)據(jù)后將這些數(shù)據(jù)以二維表的形式存儲(chǔ)到服務(wù)器所建立的云數(shù)據(jù)庫里面，并利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理軟件管理數(shù)據(jù)庫。這些存儲(chǔ)到云端的數(shù)據(jù)，可以用于后面的微信公眾平臺(tái)調(diào)用。
[0018]基于windows azure云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存單元:申請(qǐng)?jiān)趙indows azure中創(chuàng)建web應(yīng)用和SQL數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，并且生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器地址，以及用戶登錄名和密碼。通過SQLServer Management Stud1來管理創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫，設(shè)置二維表的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)信息保存。數(shù)據(jù)以二位表結(jié)構(gòu)的形式儲(chǔ)存下來，設(shè)置教室名、編號(hào)、人數(shù)等字段，并開啟SQL Server Client中的IP/TCP遠(yuǎn)程連接協(xié)議。
[0019]基于微信平臺(tái)的移動(dòng)查詢單元:在微信公眾平臺(tái)開發(fā)者選項(xiàng)中在服務(wù)器配置中填寫URL和TOKEN.這里URL填寫的是在windows azure里申請(qǐng)的Web應(yīng)用的地址，地址為PHP動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁，編寫PHP代碼，用來解析用戶發(fā)送的信息，PHP代碼會(huì)自行調(diào)用最新的數(shù)據(jù)庫信息。動(dòng)態(tài)網(wǎng)站的開發(fā)采用相關(guān)的網(wǎng)站開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)，比如Visual Stud1,Webmatrix等。動(dòng)態(tài)信息的獲取在于數(shù)據(jù)庫二位表的更新，無須通過微信平臺(tái)或網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)，此環(huán)節(jié)僅是最后的調(diào)用環(huán)，在不同時(shí)間段的回復(fù)將會(huì)采用實(shí)時(shí)更新后的數(shù)據(jù)，做到了微信的即時(shí)回復(fù)、動(dòng)態(tài)回復(fù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)，由紅外人數(shù)檢測單元、NRF905無線傳輸單元、PC機(jī)終端單元、基于windows azure云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存單元和基于微信平臺(tái)的移動(dòng)查詢單元等組成，其特征在于: 所述紅外人數(shù)檢測單元:采用“爪”字形布局方式，在每條門上安裝三組傳感器，從而能夠全方位無死角的覆蓋整個(gè)門框，在門內(nèi)和門外分別安裝三個(gè)傳感器，門內(nèi)和門外三組傳感器呈對(duì)稱分布，用于區(qū)分學(xué)生進(jìn)出教室的方向，這種傳感器安裝方式可以檢測出多人同時(shí)進(jìn)出的以及多人連續(xù)進(jìn)出的情況，極大地減小了系統(tǒng)誤差。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)，其特戰(zhàn)在于: 所述NRF905無線傳輸單元:采取星型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，把每間教室的NRF905節(jié)點(diǎn)看作是從機(jī)，在每層樓安裝相應(yīng)的NRF905主機(jī)，主機(jī)和從機(jī)之間的信息交換采用問答式方式進(jìn)行，主機(jī)輪流向各個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求命令，從機(jī)接收到請(qǐng)求后將該段時(shí)間存儲(chǔ)的的相應(yīng)的教室人數(shù)信息返回給主機(jī)，之后從機(jī)處于等待狀態(tài)，直到下一次主機(jī)請(qǐng)求命令的到來。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)，其特戰(zhàn)在于: 所述PC機(jī)終端單元:上位機(jī)輸入端的信息是每層樓的NRF905主機(jī)傳輸過來的人數(shù)信息，主要是讓技術(shù)人員直觀地得知人數(shù)信息并整理，為下一步生成數(shù)據(jù)表的形式做準(zhǔn)備，同時(shí)通過觀察用戶界面也可以直接了解到當(dāng)前教室的人數(shù)信息，在上位機(jī)將數(shù)據(jù)整理之后可以生成二維表，直接存儲(chǔ)到云端的數(shù)據(jù)庫里面，方便后面調(diào)用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)，其特戰(zhàn)在于: 所述基于windows azure云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存單元:采集的各個(gè)教室的實(shí)時(shí)變化人數(shù)需要通過一定的媒介來儲(chǔ)存，本系統(tǒng)通過微軟公司開發(fā)的Windows Azure云計(jì)算平臺(tái)來創(chuàng)建出SQL數(shù)據(jù)庫空間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于陣列光電感知的自習(xí)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)與微信平臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)，其特戰(zhàn)在于: 所述基于微信平臺(tái)的移動(dòng)查詢單元:本系統(tǒng)將教室公共場合的實(shí)時(shí)信息公開與微信社交軟件的結(jié)合，屬于微信開發(fā)模式下的一種全新嘗試，在微信開發(fā)者模式下所填寫的服務(wù)器地址中，填寫PHP動(dòng)態(tài)網(wǎng)站，并在代碼中寫入調(diào)用數(shù)據(jù)庫的類，讓微信的回復(fù)功能不在局限于固定文本、固定鏈接和靜態(tài)信息的回復(fù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)回復(fù)。
【文檔編號(hào)】H04L12/58GK105825265SQ201610152660
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】田彥濤, 石屹然, 李團(tuán)輝, 郝云喆, 楊森
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)