一种共享自助文印的设备及系统的制作方法
本发明涉及文印技术领域，具体说涉及一种共享自助文印的设备及系统。
背景技术：
目前，很多不具有打印机的用户，他们一般打印需要外出到文印店，采用优盘存储，并将个人文档拷贝给对方，然后排队等待打印或者复印。这样进行打印的时间成本大，且安全性没有保障。
此外，一般文印店经营中，门面费、店员人工费等日常开销都要分摊到每一个打印复印任务上，文印价格偏高，对没有收入能力的学生或常年需要打印的客户是一笔较大的开销。
随着共享经济的理念逐步普及，相关的新型经济活动迅速崛起，各种各样提供商品或服务共享的项目遍地开花，共享充电宝、共享衣橱等共享经济的入驻，大大便捷了我们的日常生活。在共享经济的驱使下，共享打印将给大家带来更多便利的同时节约了开销、保障了安全。因此，需要提供一种如何能够将共享理念渗透入公共打印行业领域的技术方案。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种共享自助文印的设备，该设备包括：
文印单元，其用以根据远程控制中心传送的用户所发出的文印任务请求来执行文印任务，并通过出纸口将所打印的文件输出；
位置计算单元，其用于在所述打印单元完成文印任务后，基于当前存储表实时计算出用于存储所述文件所对应的位置编码信息，并将所述位置编码信息通过位置指令发送给传送单元，同时基于所述位置编码信息生成访问验证码发送给用户；
传送单元，其与所述文印机单元连接，并与所述位置计算单元通信，用以接收从出纸口输出的已文印的文件，并将所述文件传送到所述位置计算单元发送的所述位置指令中指示的位置中；
文件存储单元，其包括多个存储层，每个存储层包括多个存储格，每个存储格对应于一个编码位置信息，其中，所述文件存储单元整体上与所述传送单元连接，以接收所述传送单元传送的文件，并将所述文件定位到所述位置编码信息对应的存储格中；
访问验证单元，其用以接收用户输入的访问验证码，将用户输入的所述访问验证码与位置计算单元生成的访问验证码进行匹配，以确定用户是否能够获取所述存储单元中的文件。
根据本发明的一个实施例，优选的是，所述设备还包括：
文件封装单元，其设置在所述文印单元的出纸口处，并与所述文件传送单元连接，用以将所述出纸口输出的文件按预定方式进行封装，并递送到所述文件传送单元。
根据本发明的一个实施例，优选的是，所述设备还包括：
文件粉碎单元，其与所述传送单元或者所述文件存储单元连接，用于将所述存储格内在一段时间内未被用户取走的文件进行回收，并进行粉碎处理。
根据本发明的一个实施例，优选的是，所述传送单元包括：
第一传送带，其设置在所述文件存储单元的入口处，用以通过升降运动将所述文件传送到指定存放的位置区域，所述位置区域是所述存储单元的层；
第二传送带，其设置在所述文件存储单元的各个层上，用以将所述第一传送带传送的所述文件投放到对应的存储格中；
驱动装置，其用于按照位置计算单元发送的位置编码信息来驱动所述第一传送带和所述第二传送带的运动，以将所述文件传送到所述位置编码信息对应的存储格中。
根据本发明的一个实施例，优选的是，所述第一传送带和所述第二传送带均包括连接在一个平面内的多个传动滚轮模块，其中，所述传动滚轮模块包括壳体和在所述壳体上安置的滚轮，所述滚轮的转动用以控制所述文件向前、后、左、右方向行进。
根据本发明的一个实施例，优选的是，所述设备还包括：
存储监测单元，其用以监测所述存储格中的文件存储过程，当监测到所述文件被成功存储到所述存储格时或者被成功从所述存储格中取走时，对存储表进行更新，并向所述位置计算单元发送更新后的当前存储表，所述当前存储表中反映了所述文件存储单元的存储格当前占用情况。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于实现共享自助文印的方法，其包括如下步骤：
接收文印任务请求，并执行文印任务，然后将所打印的文件输出；
在完成文印任务后，基于当前存储表实时计算出用于存储所述文件所对应的位置编码信息，
基于所述位置编码信息生成传送指令以及基于所述位置编码信息生成访问验证码以发送给用户；
基于所述传送指令将所述文件传送到所述位置编码信息对应的存储格中；
接收用户输入的访问验证码，将用户输入的所述访问验证码与自身生成的访问验证码进行比较，以确定用户是否有权利获取所述存储格中的文件。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于实现共享自助文印的客户端，该客户端包括：
请求单元，其用以生成文印任务请求，并与远程控制中心通信以向如前所述的设备中的所述文印单元发送所述文印任务请求；
计费单元，其用以按照文印任务对应的价格进行计费，并请求第三方支付管理来进行扣费，在扣费成功的情况下，通过所述请求单元与所述远程控制中心通信，以通知所述文印单元执行文印任务；
访问验证码接收单元，其用以接收如前所述的设备发送的访问验证码。
根据本发明的一个实例，所述客户端可安装于用户个人计算机、平板电脑、移动电话上。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于实现共享自助文印的方法，该方法包括以下步骤：
响应于用户的操作，生成文印任务请求，并基于所述文印任务请求计算所需费用，
提示用户进行付费；
在付费成功的情况下，将所述文印任务请求发送到如前所述的设备进行文印；
接收所述设备发送的访问验证码以指示用户到指定地点获取文件。
根据本发明的又一个方面，还提供了一种用于实现共享自助文印的系统，该系统包括：
如前所述的客户端，其用以响应于用户的操作，生成文印任务请求，
远程控制中心，接收所述文印任务请求，并基于所述文印任务请求计算所需费用，并提示用户进行付费，在付费成功的情况下，发送所述文印任务请求；
一个或多个如前所述的用于实现共享自助文印设备网络节点，其用以根据接收到的文印任务请求执行文印任务，并在任务完成后向所述客户端发送访问验证码，以指示用户到所述网络节点的位置处获取文件。
其中，所述远程控制中心基于用户的当前位置向网络中的各个共享自助文印设备节点发送文印任务请求。用户的当前位置信息可通过客户端与远程控制中心之间的通信获取，例如，该位置信息可以就包含在文印任务请求中。
根据本发明的一个示例，远程控制中心可实现于云端服务器中。各个共享自助文印设备通过配备本地服务器而作为一个节点接入到云端服务器所属的网络里，也可以是具有网络接入功能的设备本身直接接入到云端服务器所属的网络里。
根据本发明的共享自助文印设备及方法，可以实现网络文印、智能存取的集成，并且在有需要的场合，可以进行自动封装。本发明通过将共享文印的理念与当前的快递柜存取模式进行结合，有效地实现了共享文印平台的搭建。本发明的共享自助文印设备集成了打印、封装、传送和存储柜技术，改变了当前文印实体店的运营方式，节约了大量的资源和人力成本。
在一个例子中，用户只要安装了对应的app，便可以像网络购物一样，选择文印任务的一种(比如打印、复印等)，按照要求上传需要文印的资料并进行付费之后，便可以获得一个类似于快递柜一样的取件码和取件地址，用户凭借该取件码和取件地址的指示就可以到现场获取他想要打印的文件。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1显示了根据本发明的一个实施例的共享自助文印的系统示意图；
图2显示了根据本发明的一个实施例的共享自助文印的设备的功能框图；
图3显示了采用根据本发明的共享自助文印设备进行自助文印的工作流程图；
图4a-4c显示了根据本发明的一个实施例的文件存储单元的存储过程示意图；
图5显示了构成根据本发明的共享自助文印设备的传送单元的传送滚轮模块结构示意图；
图6显示了根据本发明的一个实施例进行文件传送的过程示意图；
图7a-7c显示了与图5不同滚轮方向布置的传送滚轮模块示意图；
图8显示了根据本发明的传送单元的电气原理图；以及
图9显示了用于实现本发明的共享自助文印的整体网络拓扑结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。
图1显示了根据本发明的共享自助文印的系统示意图。而实际打印工作中的流程图如图3所示，用户可以通过三种客户端使用该共享打印设备。
具体地，进入用户端并发出打印申请后，控制中心(云端)反馈提示信息提示用户登录或注册。本发明的实施例支持第三方如微信、支付宝等关联账户注册，并绑定手机号码。在注册登录成功后，控制中心反馈提示信息提示用户进行打印任务输入，包括上传打印文档；选择是否需要排版；进行包括黑白/彩色、单面/双面、打印纸张规格、横向/竖向等的打印设置；同时选择取件时间；选择是否进行封装等；并将此文件及系列设置信息生成数据包。
之后打印计费模块提取控制中心数据包中打印文件页数、取件时间和封装需求等数据信息，计算打印费用，并提示用户支付，用户可以选择微信、支付宝的方式完成支付。
文印单元通过控制中心的数据包和打印计费支付成功的与逻辑触发文印单元的打印机组动作，打印机组按自己预设的任务分配规则分配打印任务，并完成打印操作。在有需要的情况下，还可以根据用户需求将文件封装并装入文件袋中。然而，这并不是本发明所必须的，本发明的范围仍需由权利要求书的范围来决定。
打印封装好的文件接收控制中心的指令，按预设的规则通过传送装置运送至控制中心分配好的存储柜中，同时发送取件验证码给用户端及用户绑定的手机，取件验证码是与存储空间一一对应，但也随着存储任务不同发生变化。
每个存储空间从取件验证码生成时开始计时，并与控制中心数据包中用户设置的取件时间进行比较，当计时时间小于等于预设存储时间时，收到正确验证码，则存储柜门自动打开，取件完成，否则存储柜门不打开；若计时时间大于用户预设取件时间仍没有收到正确验证码时，启动文件传送装置将该存储区间中的文件自动传送至文件粉碎机，执行文件粉碎操作，同时与该存储空间对应的验证码作废，该存储空间可以重新接收其他任务。共享自助打印设备还配置有网络录像机，用于监视设备现场情况。
图2示出了该共享自助打印设备的结构框图。如图所示，共享自助打印设备包括：文印单元、位置计算单元、传送单元、文件存储单元和访问验证单元，在一些实施例中，还可包括文件封装单元和文件粉碎单元。
在本发明中，文印单元用以根据远程控制中心传送的用户所发出的文印任务请求来执行文印任务，并通过出纸口将所打印的文件输出。位置计算单元用于在打印单元完成文印任务后，基于当前存储表实时计算出用于存储所述文件所对应的位置编码信息，并将位置编码信息通过位置指令发送给传送单元，同时基于位置编码信息生成访问验证码发送给用户。传送单元与文印机单元连接，并与位置计算单元通信，用以接收从出纸口输出的已文印的文件，并将文件传送到位置计算单元发送的位置指令中指示的位置中。文件存储单元，其包括多个存储层，每个存储层包括多个存储格，每个存储格对应于一个编码位置信息，其中，所述文件存储单元整体上与所述传送单元连接，以接收所述传送单元传送的文件，并将所述文件定位到所述位置编码信息对应的存储格中。访问验证单元用以接收用户输入的访问验证码，将用户输入的所述访问验证码与位置计算单元生成的访问验证码进行匹配，以确定用户是否能够获取所述存储单元中的文件。
根据本发明的文件封装单元设置在文印单元的出纸口处，并与文件传送单元连接，用以将出纸口输出的文件按预定方式进行封装，并递送到文件传送单元。
根据本发明的文件粉碎单元与传送单元或者文件存储单元连接，用于将存储格内在一段时间内未被用户取走的文件进行回收，并进行粉碎处理。
图4a-4c显示了根据本发明的文件存储单元的存储过程示意图。
如图4a所示，其中显示了纵横向传送带装置。该装置按照某设定好的协议进行文件传送，在本地设备的控制中心的控制下将打印或者封装好的文件传送至指定的存储空间。
本发明的文件存储单元具有自动存储功能，具体配置为多组封闭的存储快递柜，该快递柜可根据打印需求增箱扩容，满足如图4b所示单一小量的打印投递模式，也可满足如图4c所示复合大量的打印投递模式。
另外，开发出该文件存储单元的二维码自动开关功能。在文件存入指定存储区域后，可以自动发送唯一取件二维码给用户端，取件二维码在使用或超时未使用后失效。此外，还通过增加计时取件单元来进行完善功能。在计时取件单元中配置计时器，从文件存入存储区域内开始计时，并与用户预设的取件时间做比较。配置工业显示设备，用于取件二维码的验证，用户在预设时间内输入正确的取件验证码，则取件成功，整个共享自助打印任务结束，该存储装置被释放，继续接收其他存储任务。
根据本发明的一个实施例，优选的是，传送单元包括：
第一传送带，其设置在所述文件存储单元的入口处，用以通过升降运动将所述文件传送到指定存放的位置区域，所述位置区域是所述存储单元的层；
第二传送带，其设置在所述文件存储单元的各个层上，用以将所述第一传送带传送的所述文件投放到对应的存储格中；
驱动装置，其用于按照位置计算单元发送的位置编码信息来驱动所述第一传送带和所述第二传送带的运动，以将所述文件传送到所述位置编码信息对应的存储格中。
根据本发明的一个实施例，优选的是，所述第一传送带和所述第二传送带均包括连接在一个平面内的多个传动滚轮模块，其中，所述传动滚轮模块包括壳体和在所述壳体上安置的滚轮，所述滚轮的转动用以控制所述文件向前、后、左、右方向行进。
如图5所示，其中显示了根据本发明的一个实施例的传送单元的滚轮传送模块的示意图。图6显示了采用滚轮传送模块进行文件传送和存储的过程示意图。
该滚轮传送模块是一个双向运动控制轮系统。如图5所示，它由3个部分组成，外围壳体、两组四个可正反转电机驱动控制的传送橡胶轮(对面两个为一组，即上下为一组，左右为一组)、一个控制两组传动动力单元分别完成升降运动的独立控制单元。两组传送轮不同时工作，即上下组轮转动时，左右轮组回收至壳体内部，反之亦然。这样，若干个基本传送单位依次排列组成的大传送带或阵列，以折线型路线实现对传送物的传送。
上下左右两组轮的转动及升降均受内置于壳体内的相应电机驱动控制实现，选取的电机及控制方式如图8所示。其中，升降控制选择带限位功能的电机机构，轮转动则选择常用的直流电机。
图7a-7c显示了修改了图5所示的传送单元的中的滚轮方向设置的示意图。在该实施例中，将矩形形模块中四个传动轮按照图7a-7c进行重新布置，即把图5中的传送单元的动力传动部分同时旋转45度布局，每个滚轮绕轴可双向转动。当需要将物体从左向右传递时，a、c向内侧旋转，b、d向外侧旋转，如图所示。当需要将物体从后向前传递时，c、d向内侧旋转，a、b向外侧旋转，如图所示。该方案优点是节省了一组升降控制机构，结构简单经济，缺点是只适合对具备硬度的物品进行传动。
图8显示了根据本发明的基本传送单元的电气原理图。
整个运动系统供电采用直流24v输入，再经过直流-直流二次变换成其他类型的所需电源，例如+5v、+12v等。由于若干个基本单元协同工作，构成适合的传送路线才能完成传送任务，这样就需对每个基本单元进行编程，指定其上下组工作还是左右组工作，因此，每个基本单元接口信号中都包含有can总线信号，每个单元都属于整个can总线现场网络中的从站，具有唯一的can网络地址(地址可通过拨码开关设定和更改)，分拣系统中的计算机属于整个can总线现场网络中的主站，由它发出指令对每个从站编程指定其上的哪组轮从壳体内部升起工作，哪组轮回降至壳体内部闲置，进而全体基本单元编程后就可形成预定的传送带路线了。can总线现场网络属于一种数字总线，需要有处理器对其传输的信息进行识别处理，处理器解析出控制信息后，产生相应的物理控制信号，分别控制不同的电机，驱动两组轮的升降、转动以及转动方向。
根据本发明的一个实施例，优选的是，所述设备还包括：
存储监测单元，其用以监测所述存储格中的文件存储过程，当监测到所述文件被成功存储到所述存储格时或者被成功从所述存储格中取走时，对存储表进行更新，并向所述位置计算单元发送更新后的当前存储表，所述当前存储表中反映了所述文件存储单元的存储格当前占用情况。
取件访问验证码与存储单元中的具体存储空间一一对应，但也随着存储任务不同发生变化，具体地，某一存储空间因第一次存储任务发送给用户一个取件码，当此任务结束后，此验证码作废，在该存储空间接到第二次存储任务时，发送给用户一个新的与存储空间一一对应的取件验证码。
根据本发明的一个实施例，所述设备还包括计时取件单元。
所述计时取件单元，供用户取件用，计时取件单元从取件验证码生成时开始计时，并与控制中心数据包中的取件时间进行比较，当计时时间小于等于预设存储时间时，收到正确验证码，则存储柜门自动打开，取件完成，否则存储柜门不打开；
根据本发明的一个实施例，文件粉碎单元与计时取件单元连接，在计时时间大于用户预设取件时间仍没有收到正确验证码时，启动文件传送单元将该存储区间中的文件自动传送至文件粉碎机，执行文件粉碎操作，同时与该存储空间对应的验证码作废，该存储空间可以重新接收其他任务。
图9显示了用于实现本发明的共享自助文印的整体网络拓扑结构图。客户端核心部分可以看成是一款运行在用户本地载体上的应用软件(例如手机app)。用户操作它，将储存在智能手机、个人pc机、平板电脑等硬件设备载体上的各种文档、图片、数据表格、设计图等需要打印的文件，通过wifi、4g移动网络、宽带有线网络等渠道，接入internet，以互联网的文件发送方式，例如电子邮件等，把打印需求传送出来。
打印需求被传送出来后，首先进入打印云服务器，云服务器上运行的软件负责对文件进行类型识别、打印格式检查，进一步分发至本地打印设备舱室(即本发明的共享自助文印设备)中。本地打印舱室接收到待打印文件后，启动本地打印服务，根据用户附带文件传送来的打印设置，比如纸张大小、厚度、单双面要求等，依次开展打印作业。打印完成后，进行传送地址分配，再利用相连的分拣系统自动包装、传送系统按照地址分配传送至指定的文件存储柜，并将取件访问验证码发送至用户，整个过程无人值守，均由计算机软件控制自动完成。
本发明的云端服务器可选择华为出品的通用型fusionserver系列1288hv5服务器或其他品牌相近配置产品。根据华为官方资料介绍：华为fusionserver1288hv5是一款1u2路机架服务器，适用于云计算虚拟化、高性能计算(hpc)、大数据处理等负载的高密度部署，提升数据中心空间利用率。1288hv5在1u空间里可配置2路
云服务器是整个打印服务的中心管理者和文件中转站，其上运行的软件负责对文件进行类型识别、打印格式检查，并根据文件派送地址和打印任务量进行优化调度。
在客户端上，通过将客户端app应用软件流畅运行在个人pc、平板电脑、智能手机等多种硬件设备上，支持安卓、苹果mac和windows等多种主流操作系统。客户端软件具备的主要功能如下：
打印人账号管理：注册、登录、注销、退出以及身份、密码管理等；
打印人地址管理：文件投送详细地址，收件人姓名，联系电话，物流服务商等；
打印文档：主流办公、制图等软件输出文档的预览、打印设置、打印任务启动、暂停、中止、撤销，打印进度、状态实时显示等；
打印费用：账户充值，第三方支付管理：银联支付、支付宝、微信等。
接入网设备是分布式打印设备机房接入internet互联网的各类网络设备，可选择由调制解调器、路由器、交换机等独立功能设备组网联合实现，也可选择一体化的接入网设备，例如smartaxea5800系列接入网设备。
分布式打印设备机房关于网络部分的设备采购、布线配电施工建设，建议可根据自身预算、功能需求定位，联系接洽当地移动网络服务商(移动、电信、联通)和网络设备服务商(华为、中兴等)共同制定最佳方案。分布式打印设备机房的构建形式可考虑采用华为一体化fusionmodule500微型智能微模块数据中心的模式，一体化集成ups、配电、监控、电池在一个机柜内。所有部件工厂预制、预装、预调试，现场安装简单易行，可实现快速部署。自带远程web界面监控功能，可实现单个网点点远程运维。同时，可配备华为neteco网管系统，实现多个网点点集中监控，统一管理。
本发明的打印单元可以采用定制方案，例如采用标准a4、16k、b5纸张，大容量纸盒设计；大容量墨盒、硒鼓设计；出纸按照任务托盘储存转运设计(这种设计用于不需要封装单元的情况)、文档图片处理软件方案、手机、ipad等带照相机的电子设备摄像头功能开发，指定身份证、军官证、户口本、结婚证、房产证等多种证件的照相扫面模版，将照相直接转化扫描图片；开发新式打印模版，推动新的文印模式。
本发明可通过外围设备，在出纸口加装滚轮传到硬质托盘，任务完成后将托盘传递至目标位置，同时自动更换新的托盘至出纸口位置，绿色环保，节约。
采用本发明的共享自助文印系统和方法，将共享文印与快递柜存取模式进行结合的模式创新，可以实现网络文印、简易封装与智能存取一体化。本发明的新型打印封装一体化后，工作稳定、自动化程度高，并且硒鼓存量大以及打印纸存量大，打印完后还可随后纸袋封装。此外，本发明采用的节点网络精准传送系统可满足三维密闭空间物品精准传送。因此，本发明特别是在高校校园文印信息平台的构建、助学模式的构建以及针对特定用户群体文印习惯培养平台的构建中，发挥着重要的作用。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
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