一种智能冰箱及监控系统的制作方法

本发明涉及一种智能冰箱及监控系统，属于电器技术领域。

背景技术：

为了使客户在入住酒店时，能够如同在家一般，通常酒店房间内都会放置牛奶、饮料、方便面、啤酒、零食等食品供客户消费，但为了延长食品的保质期，部分食品（如牛奶等）需要冷藏，因此部分酒店房间内配置有冰箱，配置冰箱的目的是为了满足部分需要冷藏的食品外，还可以使客户能够喝到冰冻饮料或冰啤酒等，特别是在炎热的夏天。

通常酒店内配置的冰箱有两种，一种是家庭用冰箱，另一种是自动售货柜机，第一种家用冰箱在客户消费后，需要工作人员十分小心的统计每个消费项目，一旦粗心或者统计错误就会造成酒店的损失；另一种自动售货柜机需要客户投放硬币，客户身上没有硬币就不能够消费，影响客户的心情。因此，上述两种情况对于酒店的管理来说都十分不便，有必要设计一种方便在酒店等场合使用的智能化冰箱。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种方便在酒店等场合使用的智能冰箱及监控系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智能冰箱，包括箱体、箱门和冰箱控制系统，所述的冰箱控制系统包括冰箱主控单元和外设；所述的外设包括用于识别用户身份权限信息的射频扫描识别模块或图像扫描识别模块、用于监控物品储位的冷藏储位检测阵列和用于为用户提取所选物品的储物提取机械机构；冰箱主控单元分别与射频扫描识别模块、图像扫描识别模块、冷藏储位检测阵列和储物提取机械机构连接。

进一步地，所述的冰箱主控单元包括微处理器、以及与微处理器连接的外设接口电路、通讯接口电路和存储单元；微处理器通过通讯接口电路连接外部的上位机，微处理器通过外设接口电路分别与射频扫描识别模块、图像扫描识别模块、冷藏储位检测阵列和储物提取机械机连接,微处理器还与存储单元连接。

进一步地，冰箱主控单元还包括时钟电路，时钟电路与微处理器连接。

进一步地，所述的外设还包括制冷系统和照明灯，制冷系统和照明灯均通过外设接口电路与微处理器连接。

进一步地，所述的冰箱控制系统还包括为智能冰箱提供所需电源的供电电路/电源转换电路。

进一步地，所述冷藏储位检测阵列包括一个或多个通过识别物品电子标签信息来监控物品储位的射频扫描模块。

进一步地，所述储物提取机械机构包括一个或多个能够释放或锁死物品的卡扣。

进一步地，所述箱体分成底部区域、中部区域和顶部区域，制冷系统的制冷压缩机及管线布置在底部区域内，所述冰箱主控单元设置在顶部区域内，射频扫描识别模块和图像扫描识别模块设置在顶部区域上；所述中部区域为冷藏区域，所述冷藏区域内设置有若干个储位格子，每个储位格子内都设置有通过识别物品电子标签信息来监控物品储位的射频扫描模块，并且每个储位格子内都设置有能够释放或锁死物品的卡扣。

进一步地，所述的每个储位格子内都设置有可控指示灯。

进一步地，所述冷藏区域预留有客人冷藏区域。

进一步地，所述的冰箱主控单元还包括与微处理器连接的看门狗电路。

进一步地，所述通讯接口电路包括无线通讯接口、有线通讯接口，或者无线通讯接口、有线通讯接口的组合。

进一步地，所述外设还包括温度检测传感器、湿度检测传感器和箱门位置检测传感器中一种或多种的组合，所述温度检测传感器、湿度检测传感器和箱门位置检测传感器分别与外设接口电路连接。

进一步地，所述的外设还包括电子门锁，电子门锁与外设接口电路连接。

进一步地，所述外设还包括显示模块，显示模块通过显示接口电路与微处理器连接。

进一步地，所述的外设还包括键盘，键盘通过按键接口电路与微处理器连接。

进一步地，所述的卡扣为电控机械卡扣。

所述的一种智能冰箱组成的智能冰箱监控系统，包括上位机、身份信息凭证和所述的智能冰箱；

所述的身份信息凭证，包括图像身份凭证或电磁身份凭证（射频身份凭证），用于在智能冰箱的图像扫描识别模块或射频扫描识别模块进行身份认证；

所述的智能冰箱，用于在身份信息认证成功后，为用户提供所需物品，并对用户的选择物品、选择时间以及用户身份信息进行保存，将保存结果发送给上位机；

所述的上位机，用于对来自智能冰箱的数据进行采集、统计、分析和监控。

本发明先通过冰箱或上位机上操作建立用户的身份权限信息，并将用户的身份权限信息存储到冰箱主控单元的存储单元内，冰箱可通过通讯接口与上位机进行通讯连接和数据信息交互，共享身份权限信息（射频卡、身份凭证图像等）；放入冰箱内的物品，在采购过程中，逐一配置电子标签，并将电子标签的信息与采购物品的信息相关联，此类信息包含物品的供应商、商品名称、批次/批号、生产日期和保质期等相关信息；当需要取出冰箱内的物品时，用户使用经过上位机冰箱使用操作权限管理系统认证的图像（该图像可为手机二维码、或酒店派发的二维码）或射频卡（RFID房卡、手机NFC等），通过图像扫描识别模块或射频扫描识别模块进行身份权限认证，认证成功后，通过键盘和显示模块进行物品选取和操作确认，操作确认后，冷藏储位检测阵列将实时检测出用户所选物品的具体位置，储物提取机械机构将执行物品提取操作，为用户取出所选物品，同时，冰箱对用户的选择物品、选择时间以及用户身份信息进行保存，将保存结果发送给上位机，方便上位机进行监控和统计。

由于所述冷藏储位检测阵列包括若干个通过识别物品电子标签信息来监控物品储位的射频扫描模块，故冰箱内的冷藏储物检测整列不仅能检测物品的准确位置，还能够通过物品电子标签实时识别出物品信息，一旦物品的保质期达到预设预警提醒期限，可通过冰箱的显示界面和通讯方式上报上位机进行物品保质期报警提示，从而更方便对冰箱内物品保质期进行管理。

本发明的有益效果是： 本发明特别适合在酒店等特殊场合使用，管理方只需要建立客户的身份权限信息，客户便能够根据身份权限信息使用冰箱，同时冰箱能够自动将客户的消费信息反馈到上位机，上位机能够自动对客户的消费信息进行统计和监控，在结账前不需要人工进行清点，降低了劳动力成本，同时还避免了统计错误给酒店造成的损失；同时，冰箱内的冷藏储物检测整列不仅能检测物品的准确位置，还能实时识别出物品信息，一旦物品的保质期达到预设预警提醒期限，将通过冰箱的显示界面和通讯方式上报上位机进行物品保质期报警提示，从而更方便酒店方对冰箱内物品保质期进行管理。

附图说明

图1为本发明中冰箱控制系统的原理框图；

图2为本发明中冰箱结构示意图。

图中，10-箱体，20-箱门，30-电子门锁，11-底部区域，12-中部区域，13-顶部区域，121-储位格子，122-客人冷藏区域。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1和图2所示，一种智能冰箱，包括箱体10、箱门20和冰箱控制系统，冰箱控制系统包括冰箱主控单元、外设及供电电路/电源转换电路，冰箱主控单元包括微处理器、外设接口电路，显示接口电路、按键接口电路、通讯接口电路和存储单元，外设包括与外设接口电路连接的制冷系统、照明灯、显示模块、键盘、用于识别用户身份权限信息的射频扫描识别模块和图像扫描识别模块、用于监控物品储位的冷藏储位检测阵列和用于为用户提取所选物品的储物提取机械机构，显示接口电路连接显示模块，按键接口电路连接键盘，通讯接口电路连接上位机，供电电路/电源转换电路为冰箱主控单元及外设提供所需用电。

所述的一种智能冰箱组成的智能冰箱监控系统，包括上位机、身份信息凭证和所述的智能冰箱；

所述的身份信息凭证，包括图像身份凭证或电磁身份凭证（射频身份凭证），用于在智能冰箱的图像扫描识别模块或射频扫描识别模块进行身份认证；

所述的智能冰箱，用于在身份信息认证成功后，为用户提供所需物品，并对用户的选择物品、选择时间以及用户身份信息进行保存，将保存结果发送给上位机；

所述的上位机，用于对来自智能冰箱的数据进行采集、统计、分析和监控。

本发明的工作过程如下：首先建立用户的身份权限信息，该信息可在冰箱或上位机进行操作建立，冰箱通过网络接口与上位机进行通讯连接和数据信息交互，共享用户身份权限信息，冰箱将用户的身份权限信息存储于主控单元的存储单元内。

其次，放入冰箱内的物品，在采购过程中，逐一配置电子标签，并将电子标签的信息与采购物品的信息相关联，此类信息包含物品的供应商、商品名称、批次/批号、生产日期和保质期等相关信息；当需要取出冰箱内的物品时，用户使用经过上位机冰箱使用操作权限管理系统认证的图像（该图像可为手机二维码、或酒店派发的二维码）或射频卡（RFID房卡、手机NFC等），通过图像扫描识别模块或射频扫描识别模块进行身份权限认证，认证成功后，通过键盘和显示模块进行物品选取和操作确认，操作确认后，冷藏储位检测阵列将实时检测出用户所选物品的具体位置，储物提取机械机构将执行物品提取操作，为用户取出所选物品。

本发明特别适合在酒店等特殊场合使用，管理方只需要建立客户的身份权限信息，客户便能够根据身份权限信息使用冰箱，同时冰箱能够自动将客户的消费信息反馈到上位机，上位机能够自动对客户的消费信息进行统计，在结账前不需要人工进行清点，降低了劳动力成本，同时还避免了统计错误给酒店造成的损失。

冰箱内的冷藏储物检测整列不仅能检测物品的准确位置，还能实时识别出物品的身份信息，一旦物品的保质期达到预设预警提醒期限，将通过冰箱的显示界面和通讯方式上报上位机进行物品保质期报警提示，从而更方便酒店方对冰箱内物品保质期进行管理。

将箱体10的内部空间用塑料隔板分成多个储位格子121，冷藏储位检测阵列包括若干个通过识别物品电子标签信息来监控物品储位的射频扫描模块，具体可以有以下两种实施方式：第一种方式是在每个储位格子121内都设置射频扫描模块，另一种方式是在箱体10顶部布置射频扫描阵列。使用时，将不同的物品分别放到不同的储位格子121内，此时射频扫描模块会对格子内的物品电子标签进行识别，同时将物品信息储存到存储单元，当需要取出某个储位格子121内的物品时，用户通过键盘和显示模块进行选取确认，一旦操作确认，微处理器发送控制指令，储物提取机械机构执行物品提取操作，将相应格子内的物品取出。

储物提取机械机构包括若干个能够释放或锁死物品的电控机械卡扣，每个储位格子121都设置电控机械卡扣。管理方将物品分别放到不同的储位格子121内，并通过储位格子121内的电控机械卡扣将物品锁死，客人在消费时，首先通过顶部区域13上的射频扫描识别模块或者图像扫描识别模块进行身份认证，认证成功后，可选择储位格子121内的物品进行消费，在顶部区域13的显示屏和键盘上进行操作确认，确认后，相应储位格子121内的电控机械卡扣松开，将物品释放，此时客人可将物品取出。

本实施例的箱体10分成底部区域11、中部区域12和顶部区域13，制冷系统的制冷压缩机及管线布置在底部区域11内，冰箱主控单元设置在顶部区域13内，外设的显示模块、键盘、射频扫描识别模块和图像扫描识别模块设置在顶部区域13上；中部区域12为冷藏区域，冷藏区域的三个侧面各设置有若干个储位格子121，每个储位格子121内都设置有通过识别物品电子标签信息来监控物品储位的射频扫描模块，并且每个储位格子121内都设置有能够释放或锁死物品的电控机械卡扣。

本实施例的每个储位格子121内都设置有可控指示灯，在客人选择某储位格子121内的物品进行消费时，该储位格子121内的电控机械卡扣松开，同时指示灯点亮，指示客人该储位格子121内的物品可取。

本实施例冷藏区域的中空部分是预留给客人的客人冷藏区域122，客人冷藏区域122的作用是放置客人自带的饮料等物品，或者冰箱消费没喝完的饮料等物品。

在本实施例中，冰箱主控单元还包括时钟电路和看门狗，通过冰箱的显示模块可以实时显示时钟电路的时间数据，使冰箱具备实时时钟功能；看门狗可以防止微处理器内的程序发生死循环，使冰箱具备故障自恢复功能。

本实施例的通讯接口电路配置有无线通讯接口和总线通讯接口，这样可以根据不同场所配置的通讯方式来选择不同的通讯接口。

本实施例的外设还包括温度检测传感器和湿度检测传感器，温度检测传感器和湿度检测传感器与外设接口电路连接，温度检测传感器和湿度检测传感器配置在冰箱的内部空间内，用于检测冰箱内的温度和湿度，使冰箱具备温度和湿度检测功能，同时通过冰箱的显示界面和通讯方式上报上位机可以对冰箱内的温度和湿度进行报警提示。

电子门锁是使用了可编程存储器和数据读取装置，其钥匙中的专用电子芯片存有特定密码，当钥匙被插入锁孔后，密码被送入锁中的存储器，同时产生磁场，并在芯片上的线圈中产生电压，作为开锁电源使用，若钥匙中的密码与锁匹配，锁即被打开。本实施例的外设还包括电子门锁30，电子门锁30与外设接口电路连接，电子门锁30的作用将箱门20锁住，酒店客房一旦入住，则释放冰箱箱门门禁功能（冰箱内的物品由电控机械卡扣锁住），允许客人打开冰箱（因为给客人提供了自有物品的冷藏存储位置，允许客人放置饮料进行冷藏），一旦该客房处于非入住情况，则箱门20被锁住，不允许随便打开，需要合法权限。当然，本发明还可以包括机械开锁机构，机械开锁机构的作用是在客房处于非入住状态时，将冰箱的箱门锁住，防止冰箱被非法打开，提高冰箱的使用安全性。

在工作人员打开箱门整理存放物品后，经常会出现忘记重新锁住箱门的情况，因此本实施例的外设还包括箱门位置检测传感器，箱门位置检测传感器与外设接口电路连接。箱门位置检测传感器用于检测箱门的开关状态，同时通过通讯方式将箱门的位置情况上报给上位机，在后台了解到箱门处于打开状态时，可以提醒工作人员锁住冰箱箱门。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。