本實(shí)用新型涉及一種提供生活信息與建議的物聯(lián)網(wǎng)電子鐘系統(tǒng)，尤其是一種能夠通過聯(lián)網(wǎng)向用戶提供眾多信息與建議，包括實(shí)時時間、天氣、溫度、濕度、空氣質(zhì)量、天氣預(yù)報(bào)、穿衣、洗車、運(yùn)動等適宜指數(shù)的方法及物聯(lián)網(wǎng)電子鐘系統(tǒng)，屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)業(yè)，越來越廣泛地運(yùn)用于各行各業(yè)。但是在電子鐘行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)還沒能得到充分的運(yùn)用。在信息多元化的需求下，用戶不再滿足單純地了解時間，還需要知道更多的信息與建議用于制定每天的計(jì)劃，而目前市場上的電子鐘所能夠提供的信息都比較少，而且不能給出建議，無法滿足用戶需求。而且，目前市場上的電子鐘都是通過電子鐘上安裝的本地傳感器獲取信息，眾多信息的獲取需要大量的傳感器，成本很高。傳統(tǒng)的電子鐘采用時鐘芯片計(jì)時，長時間走時后會出現(xiàn)誤差，需要手動校準(zhǔn)，這也是需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種提供生活信息與建議的物聯(lián)網(wǎng)電子鐘系統(tǒng)，能夠克服傳統(tǒng)電子鐘通過傳感器獲取信息的成本高、不全面、電子鐘時間不能自動校準(zhǔn)的問題，通過該系統(tǒng)能夠使用戶方便定制自己需要的服務(wù)。

本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供了一種提供生活信息與建議的物聯(lián)網(wǎng)電子鐘系統(tǒng)，包括電子鐘和服務(wù)器，所述服務(wù)器通過公用無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和/或WIFI網(wǎng)絡(luò)與1個以上從該服務(wù)器獲取生活信息與建議的電子鐘連接，所述電子鐘包括MCU以及與MCU連接的顯示模塊、電源模塊和無線傳輸模塊，所述MCU采用51單片機(jī)。

所述無線傳輸模塊包括公用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和WIFI模塊。

所述公用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊采用GPRS模塊。

所述電子鐘設(shè)有與MCU連接的USB接口。

所述電源模塊包括與MCU連接的鋰電池和為鋰電池供電的整流充電模塊，以及與MCU連接的整流穩(wěn)壓模塊，整流充電模塊和整流穩(wěn)壓模塊均與電源適配器連接。

本實(shí)用新型基于其技術(shù)方案所具有的有益效果在于：

(1)本實(shí)用新型的電子鐘側(cè)并未安裝任何傳感器，而是通過聯(lián)網(wǎng)從服務(wù)器端獲取生活信息與建議，中轉(zhuǎn)的服務(wù)器完成收集、整理、綜合信息的任務(wù)，與傳統(tǒng)電子鐘相比仍具有為用戶提供相關(guān)信息的功能，卻能夠大幅降低成本，并且電子鐘獲取信息的效率更高；同時，由于信息來源并不直接依賴于電子鐘，本系統(tǒng)不僅可以獲取生活信息，還能夠提供建議，例如當(dāng)天是否適宜開展運(yùn)動、洗車等活動；

(2)本實(shí)用新型的電子鐘能夠獲取服務(wù)器的時間用于校準(zhǔn)電子鐘時間，以保證時間可靠；

(3)本實(shí)用新型的電子鐘的無線傳輸模塊包括公用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和WIFI模塊，在沒有WIFI覆蓋的情況下不影響使用；

(4)本實(shí)用新型一個服務(wù)器可以與多個電子鐘通過網(wǎng)絡(luò)連接，與一服務(wù)器對應(yīng)一電子鐘的模式相比，節(jié)約了成本；

(5)本實(shí)用新型為定制信息提供了硬件平臺，用戶可通過移動終端與電子鐘連接，向服務(wù)器定制所需信息；

(6)本實(shí)用新型設(shè)有USB接口，可用于系統(tǒng)升級。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電子鐘的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的電子鐘的整流穩(wěn)壓模塊電路示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的電子鐘的實(shí)施方法流程圖。

圖4是本實(shí)用新型的服務(wù)器程序運(yùn)行后的登錄窗體。

圖5是本實(shí)用新型的服務(wù)器程序運(yùn)行后的主窗體。

圖6是本實(shí)用新型的服務(wù)器程序運(yùn)行后的服務(wù)器窗體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施不限于此。

本實(shí)用新型提供了一種基于上述方法的物聯(lián)網(wǎng)電子鐘系統(tǒng)，包括電子鐘和服務(wù)器，所述服務(wù)器通過公用無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和/或WIFI網(wǎng)絡(luò)與1個以上從該服務(wù)器獲取生活信息與建議的電子鐘連接，參照圖1，所述電子鐘包括MCU以及與MCU連接的顯示模塊、電源模塊和無線傳輸模塊，還包括產(chǎn)品外殼。所述無線傳輸模塊包括公用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和WIFI模塊。所述公用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊可采用GPRS模塊。

所述MCU采用51單片機(jī)，具體型號采用STC15W4K32S4單片機(jī)。該單片機(jī)已量產(chǎn)，貨源穩(wěn)定；允許2.5V-5.5V供電；有32K程序存儲器，本實(shí)用新型的C程序大小為28K，能滿足要求；支持SPI接口，可以便捷地控制顯示模塊；有4個串行接口，一個用于下載程序和調(diào)試，一個用于控制GPRS模塊，另外兩個備用。

所述電源模塊包括與MCU連接的鋰電池和為鋰電池供電的整流充電模塊，以及與MCU連接的整流穩(wěn)壓模塊，整流充電模塊和整流穩(wěn)壓模塊均與電源適配器連接。如圖1所示，鋰電池可采用3.7V鋰電池，整流充電模塊可提供5V/500mA電源，整流穩(wěn)壓模塊可提供4V/2A電源。220V交流電經(jīng)電源適配器穩(wěn)壓得到5V/2.5A的直流電，5V直流電經(jīng)LM2596-ADJ開關(guān)穩(wěn)壓芯片得到4V直流電。LM2596外圍電路簡單，如圖2所示，僅需要7個電子元器件。LM2596的輸出電流可達(dá)3A，適配器能夠提供2.5A的電流，鋰電池充電電路限流為500mA，則LM2596的最大輸出電流可達(dá)2A。

GPRS模塊平常工作在待機(jī)模式下，在通訊信號很弱的情況下通訊時工作電流很大，經(jīng)極端測試電流最大達(dá)到1.5A，這里2A電流，留有余量，可以滿足要求。GPRS模塊要求開機(jī)電壓大于3.4V，工作電壓為3.3V-4.2V，為區(qū)分于鋰電池，同時考慮到微控制器和顯示模塊的電壓要求，將電壓設(shè)定為4V。

所述電子鐘設(shè)有與MCU連接的USB接口，用于系統(tǒng)的升級和維護(hù)。

所述電子鐘的聯(lián)網(wǎng)途徑采用GPRS+WIFI，對于有WIFI的家庭，采用WIFI聯(lián)網(wǎng)獲取生活信息與建議，對于沒有WIFI的家庭，采用GPRS聯(lián)網(wǎng)；聯(lián)網(wǎng)方式采用通過中轉(zhuǎn)服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)，生活服務(wù)信息與建議的獲取通常采用訪問API(運(yùn)用程序編程接口)的方式，而訪問API一般都需要一個唯一的Key,中轉(zhuǎn)服務(wù)器使用唯一Key獲取JSON(JavaScrip對象表示法)數(shù)據(jù)，電子鐘訪問中轉(zhuǎn)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。電子鐘每隔一個小時訪問一次中轉(zhuǎn)服務(wù)器，獲取中轉(zhuǎn)服務(wù)器的時間用于校準(zhǔn)電子鐘時間，保證時間可靠，中轉(zhuǎn)服務(wù)器設(shè)置為與自動與time.windows.com同步，可靠性有保障。

電子鐘與移動終端APP(手機(jī)程序)通過中轉(zhuǎn)服務(wù)器通訊，通訊格式固定為Elec-Clock開頭，只有以Elec-Clock開頭的指令才能被電子鐘或移動終端的APP識別，電子鐘對移動終端的指令解析后運(yùn)行。

所述電子鐘可搭載內(nèi)置程序，該程序可由C語言編寫，其運(yùn)行過程如圖3所示包括以下步驟：

(1)開機(jī)準(zhǔn)備工作：開機(jī)后對顯示模塊和GPRS模塊初始化，確認(rèn)電子鐘能夠正常工作，然后在顯示模塊上顯示“正在開機(jī)。請稍后。。?！?，接著控制GPRS模塊注冊網(wǎng)絡(luò)、查詢基站、查詢IMEI號，與中轉(zhuǎn)服務(wù)器建立TCP連接，最后檢查鋰電池電量，根據(jù)鋰電池電量確定是否需要充電，如果需要則由MCU微控制器控制充電電路對鋰電池充電，這樣就完成了開機(jī)準(zhǔn)備工作；

(2)第一次數(shù)據(jù)交換：電子鐘以固定的格式，發(fā)送一條語句給服務(wù)器，這條語句包含電子鐘的IMEI號和基站信息，然后等待服務(wù)器的回應(yīng)，服務(wù)器返回正確的數(shù)據(jù)后，校準(zhǔn)電子鐘的時間，更新需要顯示的信息，同時定一個小時的鬧鐘；

(3)一個小時到了之后重復(fù)地與中轉(zhuǎn)服務(wù)器交換數(shù)據(jù)，程序結(jié)束的唯一條件是電路板斷電。

與電子鐘連接的服務(wù)器搭載有在Windows環(huán)境下運(yùn)行的EXE程序，可以由Java語言編寫，本地保存有四個表格：客戶信息表、城市天氣預(yù)報(bào)、每日日歷、Java獲取基站定位。服務(wù)器功能的實(shí)現(xiàn)與這四個表格密切相關(guān)，其運(yùn)行效果圖如圖4至圖6所示，下面是服務(wù)器程序主要實(shí)現(xiàn)的功能：

(1)在互聯(lián)網(wǎng)上收集信息：服務(wù)器需要收集的信息包括萬年歷和天氣預(yù)報(bào)，其中萬年歷包括日期、星期、農(nóng)歷、每日吉兇等信息，天氣預(yù)報(bào)包括實(shí)時的天氣、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)力等級，當(dāng)天的穿衣、感冒、空調(diào)、污染、洗車、運(yùn)動、紫外線的相關(guān)指數(shù)，實(shí)時的空氣質(zhì)量，未來五天的天氣預(yù)報(bào)，這些信息數(shù)據(jù)全部來自于互聯(lián)網(wǎng)。服務(wù)器功能開啟后，根據(jù)查詢到的表格城市天氣預(yù)報(bào)的城市在互聯(lián)網(wǎng)上查詢該城市的溫度、天氣、濕度等眾多信息，然后查詢服務(wù)器的系統(tǒng)時間，根據(jù)查詢到的日期聯(lián)網(wǎng)查詢當(dāng)天的星期、農(nóng)歷等信息，利用查詢到的信息更新表格城市天氣預(yù)報(bào)和每日日歷。在服務(wù)器功能開啟的當(dāng)前時間的下個整點(diǎn)，例如開啟服務(wù)器功能的時間是18:31，則在19:00再次更新數(shù)據(jù)，然后每隔一個小時更新一次信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時性；

(2)整理信息數(shù)據(jù)：從互聯(lián)網(wǎng)上獲取的信息數(shù)據(jù)并不全是有用信息，例如根據(jù)日期查詢到的萬年歷相關(guān)信息如下：

{"error_code"：0，"reason"："Success"，"result"：{"data":{"avoid"："齋醮.入宅.安門.安葬.破土.行喪."，"animalsYear"："猴"，"weekday"："星期二"，"suit"："納財(cái).開市.交易.立券.出行.祭祀.祈福.求嗣.開光.解除.掃舍.起基.豎柱.安床.移徙.開倉.出貨財(cái).補(bǔ)垣.塞穴.栽種.納畜.牧養(yǎng)."，"lunarYear"："丙申年"，"lunar"："六月廿三"，"year-month"："2016-7"，"date"："2016-7-26"}}}。

則從中解析出星期、農(nóng)歷年、生肖、每日吉兇、農(nóng)歷日期，然后根據(jù)現(xiàn)有的表格城市天氣預(yù)報(bào)和每日日歷創(chuàng)建新的表格，將得到的信息寫入新的表格以覆蓋原表格；

(3)交換信息數(shù)據(jù)：電子鐘與服務(wù)器建立TCP連接以獲取服務(wù)器本地保存的信息數(shù)據(jù)。電子鐘開機(jī)后按照固定的格式向服務(wù)器發(fā)送一條語句，該語句包含電子鐘的IMEI號、位置編碼、小區(qū)識別碼，服務(wù)器根據(jù)電子鐘的IMEI號查詢表格客戶信息表得到電子鐘所在城市，若客戶信息表中沒有該客戶ID，則根據(jù)位置編碼和小區(qū)識別碼查詢表格Java獲取基站定位得到電子鐘所在城市，若表格中沒有該基站的信息，則聯(lián)網(wǎng)查詢得到該電子鐘所在城市，然后將該基站的信息添加到表格中，得到電子鐘所在城市后，更新客戶信息表，然后根據(jù)該城市查詢表格城市天氣預(yù)報(bào)得到表中信息，若表格中沒有該城市信息，則聯(lián)網(wǎng)查詢得到該城市的信息，并將該城市添加到表格中。電子鐘根據(jù)服務(wù)器返回的信息更新顯示，然后定時一小時，之后的信息交換，服務(wù)器只需要得到該電子鐘的IMEI號即可在客戶信息表中查詢得到電子鐘所在城市，然后根據(jù)該城市在城市天氣預(yù)報(bào)中查詢得到該城市的相關(guān)信息。萬年歷的相關(guān)信息與電子鐘所在地址無關(guān)，電子鐘只需要與服務(wù)器建立TCP連接即可獲取信息數(shù)據(jù)。

電子鐘與服務(wù)器交換數(shù)據(jù)的時間設(shè)定在每個整點(diǎn)的01-59分之間的某個時間，為服務(wù)器預(yù)留2分鐘的時間用于聯(lián)網(wǎng)更新信息數(shù)據(jù)，避免服務(wù)器在互聯(lián)網(wǎng)上更新信息的過程中，電子鐘請求連接，獲取到的數(shù)據(jù)不完整。

(4)為增加程序的安全性，為程序設(shè)計(jì)了登錄窗體，只有輸入正確的賬號和密碼，才能繼續(xù)后續(xù)的操作。為增加程序的可操作性，設(shè)計(jì)了主窗體和服務(wù)器窗體，在主窗體界面下可查看本地保存的信息數(shù)據(jù)，查看信息數(shù)據(jù)更新的次數(shù)和時間，可以開啟服務(wù)器功能，開啟服務(wù)器功能會彈出服務(wù)器窗體。服務(wù)器窗體分上下兩部分，上半部分用于提示是否有電子鐘連接到服務(wù)器、同時在線的電子鐘個數(shù)、是否有電子鐘退出連接，下半部分用于顯示電子鐘發(fā)送給服務(wù)器的內(nèi)容，只有按照正確格式發(fā)送給服務(wù)器的內(nèi)容才給予顯示。

本實(shí)用新型提供的一種提供生活信息與建議的物聯(lián)網(wǎng)電子鐘系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)電子鐘通過傳感器獲取信息的成本高、不全面、電子鐘時間不能自動校準(zhǔn)的問題，通過該系統(tǒng)能夠使用戶方便定制自己需要的服務(wù)。