基于無線傳感網的食堂信息反饋系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于無線傳感網的食堂信息反饋系統，該系統包括多個窗口、協調器、上位機和手機終端，多個窗口和協調器之間通過ZIGBEE通信方式進行無線連接，協調器與上位機之間通過RS?232串口線進行有線連接，手機終端和上位機直接通過互聯網進行無線連接。窗口包含多個終端節點，每個終端節點均包括飯菜托盤、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；終端節點還包括紅外線傳感器，紅外線傳感器固定在窗口欄桿上，一前一后設置兩組，每組均包括發送端與接收端。通過該系統學生可以方便的了解到食堂的現狀和熱門的菜品，既給學生帶來了便利，也減輕了食堂的負擔。
【專利說明】
基于無線傳感網的食堂信息反饋系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種反饋系統，更具體的說是一種基于無線傳感網的食堂信息反饋系統。
【背景技術】
[0002]無線傳感網如今是備受世界關注的熱點研究領域，它綜合了多門學科知識，集傳感器、無線網絡、嵌入式設備等技術于一體，實現了各種數據對象的實時采集、監控與處理，并通過多跳方式傳至用戶終端。無線傳感網絡可以運用多種協議，藍牙、紅外線傳感、ZIGBEE等，而由于ZIGBEE低功耗、低成本、開發難度小等優點，且本系統不需要高速大量的數據傳輸，因此選用ZIGBEE，即IEEE802.15.4協議來實現無線傳感網的各項功能。目前，由于各大高校人員數量較多，一些綜合性大學動輒上萬人，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，往往導致排隊買飯浪費了大量時間，而且不容易找到自己喜歡的菜品。這一現象浪費了學生寶貴的學習和休息時間，同時也給食堂管理人員造成了極大的工作負擔。甚至不乏有少數學生由于擁擠插隊等現象發生沖突，擾亂了公共秩序，損害了大家的共同利益。因此，如何實現一個井然有序的食堂管理系統，已經成為同學和食堂管理人員迫切需要解決的問題。
【實用新型內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型提供了一種基于無線傳感網的食堂信息反饋系統。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:基于無線傳感網的食堂信息反饋系統包括多個窗口、協調器、上位機和手機終端，多個窗口和協調器之間通過ZIGBEE通信方式進行無線連接，協調器與上位機之間通過RS-232串口線進行有線連接，手機終端和上位機直接通過互聯網進行無線連接。所述窗口包含多個終端節點，每個終端節點均包括飯菜托盤、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。所述終端節點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，一前一后設置兩組，每組均包括發送端與接收端。
[0005]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統所述窗口欄桿之間固定有隔離板。
[0006]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統所述協調器接收頻段在2.4GHZ的信息。
[0007]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統所述協調器與無線傳輸終端節點之間的連接方式采用星狀拓撲結構。
[0008]與現有技術相比，本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統的優點在于:
[0009]1.創造性地在終端節點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有兩對紅外線傳感器，用于統計各個窗口人數，設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置不同的終端節點，它們之間通過802.15.4協議來實現組網；
[0012]4.各個食堂窗口的節點又與協調器進行無線連接，協調器周期性地檢測終端節點的接入情況，在節點發生數目變化時，可以自動組網；
[0013]5.協調器與上位機使用有線傳輸而不再使用無線傳輸，以防止大量數據丟失，保證傳輸質量；
[0014]6.上位機使用PC機而不使用嵌入式硬件，這么做可以縮短系統的開發時間；
[0015]7.直接使用QT編寫上位機數據程序并通過英特網將數據傳至手機；
[0016]8.本系統實現簡單，成本低廉，只需要在初期將個節點布置到各個窗口，就可實現網絡的組織，便于推廣到各大高校。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統的總體結構圖。
[0018]圖2為本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統終端節點的設備構成圖。
[0019]圖3為本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統紅外線傳感器分布圖。
[0020]圖4為本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統工作原理圖。
[0021]圖5為本實用新型基于無線傳感網的食堂信息反饋系統工作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0023]參見圖1、2、3、4、5，本實用新型提供了一種基于無線傳感網的食堂信息反饋系統，該實時信息反饋系統主要由硬件組成，包括設置在食堂各個窗口的終端節點、負責進行數據收集并進行中轉的協調器以及負責統計整理數據并將數據上傳至英特網的上位機組成；終端節點上創造性地裝有三種傳感器以負責數據信息的采集;協調器通過周期性地檢測各個終端節點傳來信號，判斷節點是否接入，以此實現在節點情況變化時也能自動組網；協調器與上位機之間通過短距離的串口傳輸實現數據交換，其中串口選用RS-232，在接入上位機之前，還需要使用一根串口轉USB的轉換線，以實現與上位機的連接;上位機直接選用PC機，在其上的數據統計系統使用QT編寫的窗口程序進行直觀反映，最后上傳至英特網，用戶通過手機的WAP協議來實現數據的實時獲取。
[0024]終端節點置所連接的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終端節點的傳感器組，分別用來測量食物的余量、食物的溫度，以及對應窗口的人數，通過無線節點將測到的信息發射出去。
[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，來給予準確的建議，提醒學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，一前一后設置兩組，每組均包括發送端6與接收端7，當靠近入口處的紅外線傳感器6和7先被觸發，靠里端一組后被觸發時，人數加I，而當順序相反時，人數減I，不同窗口欄桿5之間設置隔離板8，以此來統計不同窗口各自的人數;通過食物的重量和紅外線傳感器所統計的該菜品窗口排隊人數，提醒遠在教室的學生不要錯失所喜愛的飯菜。
[0027]在最初建立網絡的時候，只有協調器存在，它負責網絡的發起、參數的設置，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成;其建立網絡的步驟如下:首先，給協調器上電，對其進行硬件初始化，然后根據ZSTACK，對協議進行初始化;當初始化過程全部完成以后，判斷網絡是否建立成功，若成功則允許終端節點加入，否則繼續進行初始化;當接收到終端節點發來的入網請求信號以后，若地址空間未滿則分配短地址并連接，組網成功。
[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，即可實現數據的傳輸。
[0029]在上位機接收到協調器傳來的數據以后，將其顯示在利用QT編寫的程序當中，通過上位機程序的處理和整理，然后以圖表的形式將其上傳至網上，用戶通過手機接入網絡來實現食堂信息的實時獲取，從而獲得詳細的食堂情況，對就餐時間和就餐地點做出規劃，既節省了學生寶貴的時間，又優化了食堂管理體系。
[0030]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。
【主權項】
1.一種基于無線傳感網的食堂信息反饋系統，其特征在于:所述基于無線傳感網的食堂信息反饋系統包括多個窗口、協調器、上位機和手機終端，多個窗口和協調器之間通過ZIGBEE通信方式進行無線連接，協調器與上位機之間通過RS-232串口線進行有線連接，手機終端和上位機直接通過互聯網進行無線連接;所述窗口包含多個終端節點，每個終端節點均包括飯菜托盤(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);所述終端節點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，一前一后設置兩組，每組均包括發送端(6)與接收端(7)。2.根據權利要求1所述的基于無線傳感網的食堂信息反饋系統，其特征在于:所述窗口欄桿(5)之間固定有隔離板(8)。3.根據權利要求1所述的基于無線傳感網的食堂信息反饋系統，其特征在于:所述協調器接收頻段在2.4GHZ的信息。4.根據權利要求1所述的基于無線傳感網的食堂信息反饋系統，其特征在于:所述協調器與無線傳輸終端節點之間的連接方式采用星狀拓撲結構。
【文檔編號】H04L29/08GK205545380SQ201620187957
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月13日
【發明人】李偉幸
【申請人】李偉幸