基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個窗口、協(xié)調(diào)器、上位機(jī)和手機(jī)終端，多個窗口和協(xié)調(diào)器之間通過ZIGBEE通信方式進(jìn)行無線連接，協(xié)調(diào)器與上位機(jī)之間通過RS?232串口線進(jìn)行有線連接，手機(jī)終端和上位機(jī)直接通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無線連接。窗口包含多個終端節(jié)點(diǎn)，每個終端節(jié)點(diǎn)均包括飯菜托盤、壓電傳感器、溫度傳感器和橡膠膜，壓電傳感器和溫度傳感器放置在飯菜托盤的底部，壓電傳感器和溫度傳感器的上部包裹有橡膠膜；終端節(jié)點(diǎn)還包括紅外線傳感器，紅外線傳感器固定在窗口欄桿上，一前一后設(shè)置兩組，每組均包括發(fā)送端與接收端。通過該系統(tǒng)學(xué)生可以方便的了解到食堂的現(xiàn)狀和熱門的菜品，既給學(xué)生帶來了便利，也減輕了食堂的負(fù)擔(dān)。
【專利說明】
基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種反饋系統(tǒng)，更具體的說是一種基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感網(wǎng)如今是備受世界關(guān)注的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，它綜合了多門學(xué)科知識，集傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)、嵌入式設(shè)備等技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)對象的實(shí)時采集、監(jiān)控與處理，并通過多跳方式傳至用戶終端。無線傳感網(wǎng)絡(luò)可以運(yùn)用多種協(xié)議，藍(lán)牙、紅外線傳感、ZIGBEE等，而由于ZIGBEE低功耗、低成本、開發(fā)難度小等優(yōu)點(diǎn)，且本系統(tǒng)不需要高速大量的數(shù)據(jù)傳輸，因此選用ZIGBEE，即IEEE802.15.4協(xié)議來實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)的各項(xiàng)功能。目前，由于各大高校人員數(shù)量較多，一些綜合性大學(xué)動輒上萬人，并且人流多集中在上下課的高峰期，因而會出現(xiàn)食堂擁擠混亂的情況，再加上人員盲目地走動選擇菜品，往往導(dǎo)致排隊(duì)買飯浪費(fèi)了大量時間，而且不容易找到自己喜歡的菜品。這一現(xiàn)象浪費(fèi)了學(xué)生寶貴的學(xué)習(xí)和休息時間，同時也給食堂管理人員造成了極大的工作負(fù)擔(dān)。甚至不乏有少數(shù)學(xué)生由于擁擠插隊(duì)等現(xiàn)象發(fā)生沖突，擾亂了公共秩序，損害了大家的共同利益。因此，如何實(shí)現(xiàn)一個井然有序的食堂管理系統(tǒng)，已經(jīng)成為同學(xué)和食堂管理人員迫切需要解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述問題，本實(shí)用新型提供了一種基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)包括多個窗口、協(xié)調(diào)器、上位機(jī)和手機(jī)終端，多個窗口和協(xié)調(diào)器之間通過ZIGBEE通信方式進(jìn)行無線連接，協(xié)調(diào)器與上位機(jī)之間通過RS-232串口線進(jìn)行有線連接，手機(jī)終端和上位機(jī)直接通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無線連接。所述窗口包含多個終端節(jié)點(diǎn)，每個終端節(jié)點(diǎn)均包括飯菜托盤、壓電傳感器、溫度傳感器和橡膠膜，所述壓電傳感器和溫度傳感器放置在飯菜托盤的底部，所述壓電傳感器和溫度傳感器的上部包裹有橡膠膜。所述終端節(jié)點(diǎn)還包括紅外線傳感器，所述紅外線傳感器固定在窗口欄桿上，一前一后設(shè)置兩組，每組均包括發(fā)送端與接收端。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)所述窗口欄桿之間固定有隔離板。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)所述協(xié)調(diào)器接收頻段在2.4GHZ的信息。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)所述協(xié)調(diào)器與無線傳輸終端節(jié)點(diǎn)之間的連接方式采用星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]1.創(chuàng)造性地在終端節(jié)點(diǎn)安裝溫度傳感器和壓電傳感器，用于食堂菜品的種類與余量，供人員選擇；
[0010]2.在窗口隔離欄的入口處設(shè)有兩對紅外線傳感器，用于統(tǒng)計(jì)各個窗口人數(shù)，設(shè)置門限值以判斷食堂的擁擠程度；
[0011]3.不同食堂窗口之間設(shè)置不同的終端節(jié)點(diǎn)，它們之間通過802.15.4協(xié)議來實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)；
[0012]4.各個食堂窗口的節(jié)點(diǎn)又與協(xié)調(diào)器進(jìn)行無線連接，協(xié)調(diào)器周期性地檢測終端節(jié)點(diǎn)的接入情況，在節(jié)點(diǎn)發(fā)生數(shù)目變化時，可以自動組網(wǎng)；
[0013]5.協(xié)調(diào)器與上位機(jī)使用有線傳輸而不再使用無線傳輸，以防止大量數(shù)據(jù)丟失，保證傳輸質(zhì)量；
[0014]6.上位機(jī)使用PC機(jī)而不使用嵌入式硬件，這么做可以縮短系統(tǒng)的開發(fā)時間；
[0015]7.直接使用QT編寫上位機(jī)數(shù)據(jù)程序并通過英特網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳至手機(jī)；
[0016]8.本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單，成本低廉，只需要在初期將個節(jié)點(diǎn)布置到各個窗口，就可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的組織，便于推廣到各大高校。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)的設(shè)備構(gòu)成圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)紅外線傳感器分布圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)工作原理圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0023]參見圖1、2、3、4、5，本實(shí)用新型提供了一種基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)，該實(shí)時信息反饋系統(tǒng)主要由硬件組成，包括設(shè)置在食堂各個窗口的終端節(jié)點(diǎn)、負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集并進(jìn)行中轉(zhuǎn)的協(xié)調(diào)器以及負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)整理數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)上傳至英特網(wǎng)的上位機(jī)組成；終端節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)造性地裝有三種傳感器以負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的采集;協(xié)調(diào)器通過周期性地檢測各個終端節(jié)點(diǎn)傳來信號，判斷節(jié)點(diǎn)是否接入，以此實(shí)現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)情況變化時也能自動組網(wǎng)；協(xié)調(diào)器與上位機(jī)之間通過短距離的串口傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，其中串口選用RS-232，在接入上位機(jī)之前，還需要使用一根串口轉(zhuǎn)USB的轉(zhuǎn)換線，以實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的連接;上位機(jī)直接選用PC機(jī)，在其上的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)使用QT編寫的窗口程序進(jìn)行直觀反映，最后上傳至英特網(wǎng)，用戶通過手機(jī)的WAP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時獲取。
[0024]終端節(jié)點(diǎn)置所連接的3個傳感器分別是壓電傳感、溫度傳感器以及紅外線傳感器；它們作為無線傳感網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)的傳感器組，分別用來測量食物的余量、食物的溫度，以及對應(yīng)窗口的人數(shù)，通過無線節(jié)點(diǎn)將測到的信息發(fā)射出去。
[0025]其中飯菜托盤I的底部放置壓電傳感器2和溫度傳感器3，上面包裹有無毒耐熱的橡膠膜4，兩種傳感器分別用于測量飯菜的余量以及測量飯菜的溫度，實(shí)時地將飯菜余量和溫度反饋給用戶，通過不同的閾值，來給予準(zhǔn)確的建議，提醒學(xué)生及時去食堂就餐而不要錯失喜愛的飯菜和耽誤最佳就餐的溫度。
[0026]紅外線傳感器置于窗口欄桿5的入口處，一前一后設(shè)置兩組，每組均包括發(fā)送端6與接收端7，當(dāng)靠近入口處的紅外線傳感器6和7先被觸發(fā)，靠里端一組后被觸發(fā)時，人數(shù)加I，而當(dāng)順序相反時，人數(shù)減I，不同窗口欄桿5之間設(shè)置隔離板8，以此來統(tǒng)計(jì)不同窗口各自的人數(shù);通過食物的重量和紅外線傳感器所統(tǒng)計(jì)的該菜品窗口排隊(duì)人數(shù)，提醒遠(yuǎn)在教室的學(xué)生不要錯失所喜愛的飯菜。
[0027]在最初建立網(wǎng)絡(luò)的時候，只有協(xié)調(diào)器存在，它負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起、參數(shù)的設(shè)置，以及連接的建立；它主要由:射頻模塊、處理器模塊、電源模塊、接口模塊以及液晶顯示模塊構(gòu)成;其建立網(wǎng)絡(luò)的步驟如下:首先，給協(xié)調(diào)器上電，對其進(jìn)行硬件初始化，然后根據(jù)ZSTACK，對協(xié)議進(jìn)行初始化;當(dāng)初始化過程全部完成以后，判斷網(wǎng)絡(luò)是否建立成功，若成功則允許終端節(jié)點(diǎn)加入，否則繼續(xù)進(jìn)行初始化;當(dāng)接收到終端節(jié)點(diǎn)發(fā)來的入網(wǎng)請求信號以后，若地址空間未滿則分配短地址并連接，組網(wǎng)成功。
[0028]RS-232串口操作簡單，由于它的第2、3、5引腳分別表示RXD、TXD和SG，所以只需要重視這三根引腳的編程，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
[0029]在上位機(jī)接收到協(xié)調(diào)器傳來的數(shù)據(jù)以后，將其顯示在利用QT編寫的程序當(dāng)中，通過上位機(jī)程序的處理和整理，然后以圖表的形式將其上傳至網(wǎng)上，用戶通過手機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)食堂信息的實(shí)時獲取，從而獲得詳細(xì)的食堂情況，對就餐時間和就餐地點(diǎn)做出規(guī)劃，既節(jié)省了學(xué)生寶貴的時間，又優(yōu)化了食堂管理體系。
[0030]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)，其特征在于:所述基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)包括多個窗口、協(xié)調(diào)器、上位機(jī)和手機(jī)終端，多個窗口和協(xié)調(diào)器之間通過ZIGBEE通信方式進(jìn)行無線連接，協(xié)調(diào)器與上位機(jī)之間通過RS-232串口線進(jìn)行有線連接，手機(jī)終端和上位機(jī)直接通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無線連接;所述窗口包含多個終端節(jié)點(diǎn)，每個終端節(jié)點(diǎn)均包括飯菜托盤(I)、壓電傳感器(2)、溫度傳感器(3)和橡膠膜(4)，所述壓電傳感器(2)和溫度傳感器(3)放置在飯菜托盤(I)的底部，所述壓電傳感器(2)和溫度傳感器(3)的上部包裹有橡膠膜(4);所述終端節(jié)點(diǎn)還包括紅外線傳感器，所述紅外線傳感器固定在窗口欄桿(5)上，一前一后設(shè)置兩組，每組均包括發(fā)送端(6)與接收端(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)，其特征在于:所述窗口欄桿(5)之間固定有隔離板(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)，其特征在于:所述協(xié)調(diào)器接收頻段在2.4GHZ的信息。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)的食堂信息反饋系統(tǒng)，其特征在于:所述協(xié)調(diào)器與無線傳輸終端節(jié)點(diǎn)之間的連接方式采用星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H04L29/08GK205545380SQ201620187957
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月13日
【發(fā)明人】李偉幸
【申請人】李偉幸