本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的廁所蹲位實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

廁所的事是小事，私事，也是大事。也是關(guān)乎群眾切身利益的大事、實(shí)事、難事。經(jīng)過(guò)改革開放十五年來(lái)的建設(shè)，我國(guó)的各項(xiàng)事業(yè)得到了迅速發(fā)展，且具備相當(dāng)規(guī)模，旅游交通、游覽、住宿、餐飲、購(gòu)物、娛樂(lè)等環(huán)境明顯改善，創(chuàng)匯創(chuàng)收能力不斷提高。但廁所“贓亂差”的狀況，一直改觀不大，廁所位置難找，標(biāo)志不明顯一直困擾民眾。

傳統(tǒng)的解決廁所問(wèn)題一般采用問(wèn)路、看標(biāo)識(shí)等方式，這種方式在一些情況下并不能及時(shí)解決問(wèn)題。目前也有推出找?guī)腁PP，但其只能定位最近的廁所位置，對(duì)廁所的如廁情況并不能實(shí)時(shí)顯示，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于物聯(lián)網(wǎng)的廁所蹲位實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)解決了上訴問(wèn)題，既能定位到最近的廁所位置以及導(dǎo)航，而且實(shí)時(shí)顯示廁所剩余蹲位的數(shù)目，通過(guò)電子指示牌的大屏幕顯示增加更加多的便利性。同時(shí)針對(duì)設(shè)備電池壽命較短問(wèn)題，結(jié)合壓電技術(shù)延長(zhǎng)了設(shè)備的工作周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的廁所蹲位實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有實(shí)時(shí)查詢廁所蹲位的供能，通過(guò)客戶端APP和電子公告牌提供多種查詢方式。提供了一種壓電供電技術(shù)解決設(shè)備壽命較短的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的廁所蹲位實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)，包含：紅外蹲位感應(yīng)器，壓電供能模塊，無(wú)線通信模塊，主控模塊，無(wú)線上網(wǎng)模塊，云端服務(wù)器，電子指示牌，客戶端APP軟件系統(tǒng)；

技術(shù)方案構(gòu)思為：采用壓電效應(yīng)，即在壓電材料上施加一定壓力會(huì)產(chǎn)生電荷的原理。當(dāng)人站立在壓電供電模塊上，使壓電材料產(chǎn)生形變進(jìn)而產(chǎn)生電荷，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，采用超級(jí)電容收集電荷，設(shè)計(jì)電源管理電路實(shí)現(xiàn)嵌入式壓電供電模塊供能。通信技術(shù)采用2.4G的ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸蹲位信號(hào)，主控模塊收集所有蹲位信號(hào)通過(guò)無(wú)線上網(wǎng)模塊上傳，結(jié)合云平臺(tái)服務(wù)器，搭建移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，客戶端下載APK或者登錄網(wǎng)頁(yè)即可查詢。

進(jìn)一步的，所述紅外蹲位感應(yīng)器采用M18漫射型紅外開關(guān)，感應(yīng)距離可以達(dá)到2m，以中斷形式通知無(wú)線通信模塊是否有人。當(dāng)無(wú)人時(shí)紅外蹲位感應(yīng)器保持正常狀態(tài)，有人上廁所時(shí)，紅外蹲位感應(yīng)器感知人體紅外光，產(chǎn)生一個(gè)上升沿或者下降沿的中斷信號(hào)，從而通知無(wú)線通信模塊當(dāng)前蹲位是否有人。

進(jìn)一步的，所述壓電供能模塊，所述壓電供能模塊與無(wú)線通信模塊連接，為其提供電源輸出。包括PZT于VDF壓電材料、整流電路、電解電容電容、埋電池電池和電源管理電路，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的壓電充電，電源管理控制電解電容進(jìn)行瞬間放電從而驅(qū)動(dòng)無(wú)線通信模塊。

進(jìn)一步的，所述無(wú)線通信模塊，采用基于IEEE802.15.4應(yīng)用的片上系統(tǒng)cc2530，基于Zigbee搭建無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，傳輸蹲位號(hào)和是否有人的信號(hào)給主控模塊。

進(jìn)一步的，所述主控模塊采用STM32系列單片機(jī)，主要完成對(duì)蹲位信號(hào)的接收和處理，發(fā)出命令給無(wú)線上網(wǎng)模塊，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入到云端服務(wù)器。

進(jìn)一步的，所述云端服務(wù)器通過(guò)apache+php+mysql的模式進(jìn)行開發(fā)，掛接到阿里云服務(wù)商進(jìn)行開發(fā)，完成對(duì)所有廁所蹲位數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)處理，并提供API接口給客戶手機(jī)端調(diào)用。

進(jìn)一步的，所述電子指示牌由主控模塊控制，采用LED顯示屏，通過(guò)云端服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示廁所所有剩余的男女位置。

進(jìn)一步的，所述客戶端APP軟件系統(tǒng)，客戶可以下載Android和IOS版本到手機(jī)端，通過(guò)手機(jī)端安裝APK的模式，可以實(shí)時(shí)了解當(dāng)前最近的廁所以及廁所蹲位的數(shù)目，有廁所路徑智能導(dǎo)航功能，可以幫助用戶方便快捷地找到如廁地點(diǎn)?？梢圆樵兏浇罱?0個(gè)公廁，按照距離遠(yuǎn)近依次排列，并且配合圖標(biāo)與方位導(dǎo)向箭頭指引位置，即使在大型商場(chǎng)里也能幫助找到廁所。有關(guān)某一個(gè)廁所的衛(wèi)生狀況、蹲位以及手紙信息等，都可以了解到。如果信息有遺漏，網(wǎng)友們還可以上報(bào)廁所的各種信息，幫助大家分享。

本發(fā)明的有益效果：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的廁所蹲位實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)，其中，通過(guò)壓電供能模塊提供電源，無(wú)需接市政供電，具有自供電功能，安裝方便，降低該系統(tǒng)整體運(yùn)營(yíng)成本；通過(guò)紅外檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)蹲位是否有人，客戶端通過(guò)安裝APK可以實(shí)時(shí)查詢當(dāng)前最近的廁所以及廁所男女蹲位，并且能夠?qū)崟r(shí)顯示是否有剩余蹲位。同時(shí)能夠通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)查看廁所開放時(shí)間，日常擁擠程度，門口有沒(méi)有收費(fèi)老奶奶等信息。提供短期付費(fèi)的蹲位預(yù)訂服務(wù)，這樣可有效緩解如廁客流，科學(xué)匹配資源，同時(shí)付費(fèi)預(yù)訂服務(wù)可為廁所經(jīng)營(yíng)增添額外的收入。實(shí)行此措施的基本做法需要實(shí)現(xiàn)廁所智能化，建設(shè)實(shí)時(shí)更新的廁所監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，刷二維碼進(jìn)入洗手間，確保洗手間使用有序。系統(tǒng)更新速度快、定位準(zhǔn)確、具備自動(dòng)導(dǎo)航功能，能夠及時(shí)解決很多場(chǎng)合上廁所不方便的問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)電子屏的指引，能夠擴(kuò)大視野范圍，幫助市民較快的找到附件的廁所。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明的廁所蹲位實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的壓電供電模塊結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本發(fā)明的客戶端和電子顯示屏廁所蹲位示意圖。

圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)工作原理流程圖。

圖5是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下基于表示本發(fā)明的實(shí)施方式的附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。

圖1是廁所蹲位實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。包括：紅外蹲位感應(yīng)器，壓電供能模塊，無(wú)線通信模塊，主控模塊，無(wú)線上網(wǎng)模塊，云端服務(wù)器，電子指示牌，客戶端APP軟件系統(tǒng)。所述紅外蹲位感應(yīng)器通過(guò)端口與無(wú)線通信模塊連接，所述壓電供能模塊與無(wú)線通信模塊連接，為其提供電源輸出，所述無(wú)線通信模塊用于接收紅外蹲位感應(yīng)器是否有人的中斷信息，將其蹲位號(hào)其轉(zhuǎn)發(fā)到主控模塊，所述主控模塊與無(wú)線上網(wǎng)模塊通過(guò)端口連接，所述無(wú)線上網(wǎng)模塊與主控模塊通過(guò)端口連接，用于接受主控模塊的命令和數(shù)據(jù)，并將其通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器中，所述云端服務(wù)器接受各個(gè)廁所上傳的蹲位信息，進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理，所述電子指示牌通過(guò)云端服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示廁所所有剩余的男女位置，所述客戶端APP通過(guò)下載云端服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行廁所蹲位的實(shí)時(shí)更新，完成導(dǎo)航和定位。

所述紅外蹲位感應(yīng)器為漫反射型的M18紅外開關(guān)。將傳感器安裝在沖水器墻側(cè)，當(dāng)然進(jìn)入廁所入廁時(shí)，紅外傳感器感應(yīng)到遮擋，產(chǎn)生邊沿信號(hào)，通過(guò)接入中斷I/O口產(chǎn)生中斷。

所述無(wú)線通信模塊采用2.4G頻段的CC2530芯片。無(wú)線模塊有收發(fā)兩個(gè)芯片，紅外蹲位感應(yīng)器和發(fā)送無(wú)線模塊連接，將狀態(tài)發(fā)送給接收無(wú)線模塊，接受無(wú)線模塊和主控模塊連接，并將狀態(tài)通過(guò)串口發(fā)送給主控模塊。軟件設(shè)計(jì)主要以低功耗為主，處理器平時(shí)處于深度休眠狀態(tài)，當(dāng)外部有中斷產(chǎn)生時(shí)進(jìn)行喚醒，喚醒后發(fā)送數(shù)據(jù)繼續(xù)休眠。

所述主控模塊采用STM32單片機(jī)，接收各個(gè)蹲位的無(wú)線通信信號(hào)，通過(guò)USB發(fā)送數(shù)據(jù)到無(wú)線上網(wǎng)模塊，獲取云服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫(kù)，控制電子指示牌顯示當(dāng)前的實(shí)時(shí)蹲位情況。

圖2為壓電供電模塊結(jié)構(gòu)框圖。所述壓電模塊包括壓電材料、整流電路、電解電容、高密度鋰電池、電源管理電路以及電子開關(guān)。壓電材料選用PZT/PVDF復(fù)合材料，放置于蹲位處。所述壓電材料為PZT于VDF復(fù)合材料，多層復(fù)合材料之間采用并聯(lián)連接方式。利用人踩踏產(chǎn)生壓力產(chǎn)生電能，為無(wú)線模塊供電。所述電源管理電路包括：控制電路，用于接收壓電材料產(chǎn)生的交流電并將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，降壓電路，用于接收來(lái)自控制電路的直流電并將直流電轉(zhuǎn)換為3.8V的電壓。

圖3為客戶端和電子顯示屏廁所蹲位示意圖，通過(guò)HTTP協(xié)議，以AJAX的方式不斷實(shí)時(shí)的獲取云服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取具體經(jīng)度和緯度以及蹲位編號(hào)、是否有人等信息。

圖4為系統(tǒng)工作原理流程圖，系統(tǒng)首先通過(guò)蹲位檢測(cè)傳感器檢測(cè)是否有人，然后通過(guò)紅外中斷的模式喚醒無(wú)線通信模塊，無(wú)線通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到主控部分的無(wú)線通信模塊(協(xié)調(diào)器)中，主控進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過(guò)3G上網(wǎng)模塊將數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶通過(guò)下載客戶端或者網(wǎng)頁(yè)遠(yuǎn)程登錄云端服務(wù)器，完成蹲位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。

上面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明進(jìn)行示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的非實(shí)際性的改進(jìn)，或者未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用到其他場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。