多网组合式区域性电器控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多网组合式区域性电器控制装置，特别是涉及一种基于RFID和ZigBee技术的电器控制装置。
【背景技术】
[0002]RFID直接继承了雷达的概念，1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。1941?1950年雷达的改进和应用催生了 RFID技术，1948年奠定了 RFID技术的理论基础。1951?1970年RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1971?1980年RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速，出现了一些最早的RFID应用。1981?1990年RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用出现。1991?2000年RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2001至今标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子卷标、无源电子卷标及半无源电子卷标均得到发展，电子卷标成本不断降低，规模应用行业扩大。
[0003]RFID技术和应用在我国也发展迅速。2006年6月，由国家科技部、信息产业部等十多个部委共同编写的《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》公布。这份白皮书，给出了中国标准制定的大致时间表:在培育期(2006?2008)，按照国家RFID标准体系框架，制定相应的技术标准与应用标准；在成长期(2007?2012)，基本形成中国RFID标准体系。
[0004]ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、自组织、低功耗、低数据速率。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
[0005]随着经济的发展和环境的恶化，人们逐渐意识到环保的重要性，“节能减排，低碳生活”的思想已相当流行。全球都在极力倡导高效节能地生活，减少碳排量。一只Iiw节能灯的照明效果，相当于60W的普通灯泡，每分钟比普通灯泡节电80%。如果全国使用12亿只节能灯，节约的电量相当于三峡水电站的年发电量。节能减排和低碳生活已经是我们每个人的责任。科学技术是第一生产力，在当今世界，互联网技术已经相当成熟，物联网技术也正欣欣向荣地发展。“智慧地球”和“智慧中国”等一些列口号和方针的提出，表明了这个时代已经在向智能化的方向大步迈进[1°]。
[0006]在这样的一个时代背景下，基于现有的技术，设计智能化的系统来为工作、生活提供方便顺应了时代的发展。纵观校园，在大学校园生活中，大量的教室都是公共的，供自由使用。教室里经常出现电能浪费的现象。在没课的时候，空荡荡的教室会出现日光灯全开的景象，平时自习教室入座率很低的情况下，教室日光灯却也全都开着；因此，解决校园生活中的电能浪费问题有着非同一般的意义。我们希望通过智能化的方式来解决校园生活中的问题，让校园生活高效而“智能”。另一方面，接触物联网技术，用实际行动来追赶时代的潮流，培养创新意识，锻炼解决问题的能力，也为我们以后的发展打下了基础。【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是:一种多网组合式区域性电器控制系统，特别是涉及一种基于RFID和ZigBee技术的电器控制系统。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种多网组合式区域性电器控制装置，由客户端和服务器端构成，其中客户端和服务器端之间通过无线ZigBee通信模块连接。客户端为一个终端子系统。服务器端为后台PC子系统。所述客户端由以下几部分组成:RFID读写模块，单片机处理器模块，显示器模块，弱电控制模块，单片机处理器模块分别与RFID读写模块，显示器模块，弱电控制模块相连。所述服务器端由以下几个部分组成；数据库模块，PC端信息管理模块，Tomcat局域网模块，网页查询模块依次串接，同时网页查询模块又与数据库模块相连。客户端用于实现用户数据的采集以及对区域的电器控制。服务器端用于存储数据并对区域进行整体上的控制。
[0009]进一步的，客户端中的RFID读写模块用于搜集用户相应的数据信息并传送给单片机处理模块。单片机处理模块用于将接收到的数据载录，并发出智能化的控制信号，传递给ZigBee通信模块。同时给RFID读写模块发送标记信息，对用户Ml卡进行标记。显示器模块用于显示用户的个人信息。弱电控制模块用于控制电器的开关。
[0010]进一步的，服务器端中的PC端信息管理模块用于对接收到的数据进行分类，并智能化的录入相应数据库，同时进行运算分析，在PC端提供数据分析结果，并通过无线ZigBee通信模块告知系统中其他子系统是否可以开启。Tomcat局域网模块用于对在线访问的用户时调用网页查询应用。网页查询模块用于为用户提供实时的信息查询。
[0011]采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为:该系统具有很好的扩展性和移植性，不仅可以省钱省电，还可以促使用户提高节电意识。为解决区域性电器控制系统提供了一种解决方案。
【附图说明】
[0012]图1是多网组合式区域性电器控制系统原理图。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型是一种多网组合式区域性电器控制系统，如图1所示，包括:客户端和服务器端。客户端为一个终端子系统。服务器端为后台PC子系统。所述客户端由以下几部分组成:RFID读写模块，单片机处理器模块，显示器模块，弱电控制模块，单片机处理器模块分别与RFID读写模块，显示器模块，弱电控制模块相连。所述服务器子系统由以下几个部分组成；PC端信息管理模块，数据库模块，Tomcat局域网模块，网页查询模块。终端子系统用于实现用户数据的采集以及对区域的电器控制。后台PC子系统用于存储数据并对区域进行整体上的控制。系统间通过无线ZigBee通信模块实现数据及控制信号的连通。该系统可以应用于如校园对教室日光灯的控制以及其他可以适用的场景。
[0014]在本实施例中，系统工作的流程如下:
[0015]1、RFID读写模块通过读写Ml卡，即IC射频卡，搜集用户相应的数据信息并传送给单片机处理模块。
[0016]2、单片机处理模块根据得到的数据信息要求，进行数据载录，并按算法对教室灯域输出智能化的控制信号，随后传递给ZigBee通信模块。同时给RFID读写模块发送标记信息，对用户Ml卡进行标记。
[0017]3、单片机在计算出控制信号的同时，给显示模块发送指令，令其给出终端教室的提示信息，告诉用户系统将对教室用灯执行相应的管理操作。
[0018]4、单片机模块发送指令给无线ZigBee通信模块，无线ZigBee通信模块接收到传输数据后，将信息通过广播的形式，传递给各个无线ZigBee通信模块节点。
[0019]5、无线ZigBee通信模块各个节点接受数据后并传送给各自的处理器。由处理器判断是否有权限对数据记录并操作。
[0020]注:终端系统中，每个无线ZigBee通信模块的处理器由单片机模块负责，在服务器系统中，无线ZigBee通信模块的处理器由PC机负责。
[0021]6、PC机端信息管理模块收到数据后，会对数据进行分类，并智能化的录入相应数据库，同时进行运算分析，能在PC端提供数据分析结果，另外通过无线ZigBee通信模块告知系统中其他教室子系统是否可以开启。
[0022]7、其他教室终端子系统接收到PC端信号后，交由单片机模块，处理判断是否可以教室用电是否有权限开启。
[0023]8、Tomcat局域网模块在遇到用户在线访问时，会调用之前设计的网页查询应用。该应用连通PC端信息管理模块的数据库，为用户提供实时的信息查询。
[0024]在本实施例中，终端设备安装在每个教室的门口，学生进出教室时需要在终端设备上刷智慧卡(RFID卡)。终端设备通过读写模块与智慧卡进行必要的信息交换，将统计到的人数信息用于控制教室内日光灯开关，将人数、学号、教室号等信息通过ZigBee无线通信模块发送给后台服务器处理。学生在终端设备刷卡后，终端将根据不同的情况通过显示模块显示必要的提示信息。核心控制模块将根据预先设定的算法处理来自后台服务器和智慧卡的信息，通过弱电控制模块控制教室内日光灯的开关。
[0025]后台服务器为一台PC，主要的功能块为ZigBee无线通信模块、数据库、网络发布模块及核心处理模块。ZigBee无线通信模块负责后台服务器与终端设备之间的通信，实现后台采集终端的信息和后台对终端的控制。数据库用来记录每个学生进出每个教室的事件信息。网络发布模块提供校园网内的教室内人数在线查询功能，每个人只要在校园网内登陆到所给网页并输入教室号就可以查到该教室内的人数信息了。核心处理模块负责各模块的调度以及对汇总数据的处理，并对各终端进行控制。
[0026]该上述设计具有很好的扩展性和移植性，不仅可以省钱省电，还可以促使用户提高节电意识。为解决区域性电器控制系统提供了一种解决方案。
【主权项】
1.一种多网组合式区域性电器控制装置，其特征在于所述的装置由客户端和服务器端构成，其中客户端和服务器端之间通过无线ZigBee通信模块连接；客户端为一个终端子系统；服务器端为后台PC子系统。
2.根据权利要求1所述的所述的一种多网组合式区域性电器控制装置，其特征在于客户端由以下几部分组成:RFID读写模块，单片机处理器模块，显示器模块，弱电控制模块，单片机处理器模块分别与RFID读写模块，显示器模块，弱电控制模块相连。
3.根据权利要求1所述的所述的一种多网组合式区域性电器控制装置，其特征在于所述服务器端由以下几个部分组成；数据库模块，PC端信息管理模块，Tomcat局域网模块，网页查询模块依次串接，同时网页查询模块又与数据库模块相连制。
【专利摘要】本实用新型涉及一种多网组合式区域性电器控制装置，特别是涉及一种基于RFID和ZigBee技术的电器控制装置。其技术方案是：一种多网组合式区域性电器控制装置，由客户端和服务器端构成，其中客户端和服务器端之间通过无线ZigBee通信模块连接。所述客户端由以下几部分组成：RFID读写模块，单片机处理器模块，显示器模块，弱电控制模块，单片机处理器模块分别与RFID读写模块，显示器模块，弱电控制模块相连。所述服务器端由以下几个部分组成；数据库模块，PC端信息管理模块，Tomcat局域网模块，网页查询模块依次串接，同时网页查询模块又与数据库模块相连。本实用新型具有很好的扩展性和移植性，不仅可以省钱省电，还可以促使用户提高节电意识，为解决区域性电器控制系统提供了一种解决方案。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204389957
【申请号】CN201520110322
【发明人】陈金英, 陈秋玲, 李晴
【申请人】福建师范大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月15日