基于物联网的智能空气净化器共享系统及方法与流程

本发明涉及智能共享空气净化器技术领域，更具体地说，它涉及一种基于物联网的智能空气净化器共享系统及方法。

背景技术

物联网技术是通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。物联网最为明显的特征是网络智慧化，通过信息化的手段实现物物相连，提高自动化管理水平，减少人为干预，从而极大程度地提升效率。近年来，在国家政策的大力扶持和业内企业的不断努力下，中国物联网产业持续良好的发展势头，也将会在许多行业应用中发挥巨大的潜力。

空气净化器又称空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括pm2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)、有效提高空气清洁度的产品。近年来，城市环境问题日渐严重，空气净化器已成为人们的身体健康守卫，而在一些特殊场所，如宾馆房间等都还未配备空气净化器。

目前的空气净化器一般都是机械式的运行模式，需要使用者开启运行按钮，从而进入运行模式。随着科技的飞速发展，出现了诸如共享单车、共享充电宝等各种智能产品，为人们的生产生活带来了很大的便利。智能化、共享化的概念也迫使空气净化器设备往更新的方向发展和进步，特别是在宾馆房间等特殊的场合，如若实现空气净化器的共享使用，能够极大地保证人们使用的便利。

现有公开号为cn108036411a的中国专利公开了一种智能共享空气净化器，包括箱体以及设置于该所述箱体内部的电源、控制器、用于检测环境中pm2.5值和有害气体浓度值的空气质量感测器、用于与外部网络进行通讯连接的无线通讯单元、用于对流入箱体内部的空气进行过滤处理的空气过滤组件及驱动箱体内部空气流动的风机组件，箱体外部设置有用于直观显示当前环境下的pm2.5、温湿度、及当前净化器的风速相关信息的显示屏，实际使用过程中，用户通过扫描二维码支付来实现设备的开机使用。

但是，在宾馆房间等特殊场合使用上述空气净化器时，当用户拔出房卡离开房间后，空气净化器会断电，当用户进入房间插入房卡、又恢复对空气净化器的供电后，用户需要重新扫码验证或支付才能使上述空气净化器继续工作，使用方式不便，此问题有待解决。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能空气净化器共享系统，其具有智能化程度高、使用便利性佳的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于物联网的智能空气净化器共享系统，包括多台空气净化器；所述共享系统包括：

对应连接于各所述空气净化器的控制器；用于控制各所述控制器的动作且记录有与各控制器对应的订单时段信息的业务服务器；以及，与所述业务服务器和各控制器连接、用于使所述业务服务器与各控制器保持信息交互的消息服务器；

其中，所述业务服务器用于当所述控制器与消息服务器连接中断后又恢复连接且与所述控制器对应的订单时段未结束时，通过所述消息服务器向所述控制器发送控制对应的空气净化器启动的启动指令。

通过采用上述技术方案，各个控制器与各台空气净化器对应连接，业务服务器通过消息服务器与各控制器保持信息交互。当空气净化器和控制器由于断电与消息服务器连接中断,然后又由于恢复供电而恢复连接且与控制器对应的订单时段未结束时，业务服务器会通过消息服务器向控制器发送控制对应的空气净化器启动的启动指令。空气净化器和控制器重新恢复供电后，不需要用户再通过扫描验证或支付，空气净化器即可重启，具有智能化程度高、使用便利性佳的优势。

进一步地，所述消息服务器包括监测模块、第一计时模块和第一通讯模块，所述监测模块用于当控制器与消息服务器连接中断时，运行所述第一计时模块开始计时；所述监测模块还用于当第一计时模块计时达到预设的计时时间且所述控制器与消息服务器未恢复连接时，通过所述第一通讯模块向业务服务器发送终端活动终止消息。

通过采用上述技术方案，当控制器与消息服务器连接中断时，监测模块会运行第一计时模块开始计时。当第一计时模块计时达到预设的计时时间且控制器与消息服务器未恢复连接时，监测模块会通过第一通讯模块向业务服务器发送一个终端活动终止消息，从而告知业务服务器该终端已经断电，为控制器提供了一个缓冲时间，提高了系统的容错率。

进一步地，所述业务服务器包括业务共享模块、第二计时模块和第二通讯模块，所述业务共享模块用于当订单时段信息创建成功时，运行所述第二计时模块开始计时；所述业务共享模块还用于当第二计时模块计时未达到订单时段信息记录的时长且对应的控制器重新通过消息服务器与业务服务器建立信息交互时，通过所述第二通讯模块以及消息服务器向所述控制器发送控制对应的空气净化器启动的启动指令。

通过采用上述技术方案，当空气净化器和对应的控制器断电时，第二计时模块继续计时。当第二计时模块计时未达到订单时段信息记录的时长，然后对应的控制器又通电使得其重新通过消息服务器与业务服务器建立信息交互时，业务共享模块会通过消息服务器向对应的控制器发送启动相应空气净化器的启动指令，从而使得相应的空气净化器能够在通电后自动重启，增加了使用的便捷性。

进一步地，所述控制器包括第一检测模块和第三通讯模块；所述第一检测模块用于当所述控制器通电后，通过所述第三通讯模块与消息服务器建立通讯链接；所述业务服务器还包括在线支付模块和第二检测模块；所述在线支付模块用于创建并记录与控制器对应的订单时段信息；所述第二检测模块用于当业务服务器通电且在线支付模块运行时，通过所述第二通讯模块与消息服务器建立通讯链接。

通过采用上述技术方案，当控制器通电后，其会自动与消息服务器建立通讯链接。当在线支付模块运行时，业务服务器也会自动与消息服务器建立通讯链接。自主性较高，从而进一步的增加了空气净化器使用的便捷性。

进一步地，所述消息服务器还包括记录有业务服务器和各控制器的鉴权信息的鉴权模块，所述鉴权模块用于对接入的控制器和业务服务器进行鉴权；所述鉴权模块还用于当其对接入的控制器和业务服务器鉴权通过后，控制所述第一通讯模块与所述第二通讯模块及第三通讯模块建立通信链接。

通过采用上述技术方案，消息服务器能够对业务服务器和控制器进行验证，从而增加了系统的安全性。

进一步地，所述控制器还包括连接模块和第三计时模块，所述连接模块用于当所述控制器与消息服务器连接中断时，运行所述第三计时模块开始计时；所述连接模块还用于当第三计时模块计时达到预设的时间阈值或所述控制器断电后又恢复供电时，控制所述第三通讯模块重启并建立与消息服务器的新的通信链接。

通过采用上述技术方案，当第三计时模块计时达到预设的时间阈值时，连接模块会控制第三通讯模块重启并建立与消息服务器的新的通信链接，避免了由于网络原因而使得控制器与消息模块连接中断，增加了系统工作的稳定性。当控制器断电后又恢复供电时，连接模块也会控制第三通讯模块重启并建立与消息服务器的新的通信链接，从而控制器能够接收到业务服务器的指令而进行下一步的工作，具有较高的自主性和使用便捷性。

进一步地，所述空气净化器包括空气净化模块、开关模块和显示模块，所述开关模块用于控制空气净化模块的关闭和显示模块的启闭，所述显示模块用于显示二维码信息及空气净化器的相关信息；所述业务服务器还包括清除模块和判断模块，所述判断模块用于当通过开关模块关闭空气净化模块后且用户扫码的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息不匹配时，在用户扫码支付后运行所述在线支付模块创建新的订单时段信息，并在所述在线支付模块创建新的订单时段信息后运行所述清除模块清除当前的订单时段信息；所述判断模块还用于当通过开关模块关闭空气净化模块后，用户扫码的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息匹配且对应的订单时段结束时，运行所述清除模块清除当前的订单时段信息并在用户扫码支付后运行所述在线支付模块创建新的订单时段信息。

通过采用上述技术方案，二维码用于当空气净化器关闭而控制器在工作时，进行扫码开启空气净化器或扫码支付后对空气净化器进行开启。当通过开关模块关闭空气净化器后用户扫码时，当用户的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息不匹配或当用户的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息匹配且对应的订单时段结束时，用户在扫码支付后，在线支付模块会创建新的订单时段信息以覆盖当前的订单时段信息。提高了系统工作的容错率和稳定性。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述基于物联网的智能空气净化器共享系统的基于物联网的智能空气净化器共享方法，其具有智能化程度高、使用便利性佳的优势。

一种基于物联网的智能空气净化器共享方法，所述方法基于上述基于物联网的智能空气净化器共享系统，包括：

通过所述消息服务器建立所述业务服务器与各所述控制器之间的通讯链接；

用户扫描所述空气净化器上的二维码信息并支付成功后，所述业务服务器创建新的订单时段信息并通过消息服务器向对应的控制器发送控制所述空气净化器启动的启动指令；

所述控制器与消息服务器连接中断后又恢复连接且所述控制器对应的订单时段未结束时，所述业务服务器通过消息服务器向所述控制器发送控制对应的空气净化器启动的启动指令。

通过采用上述技术方案，当用户扫码支付成功后，业务服务器会创建新的订单时段信息，并且业务服务器会通过消息服务器向对应的控制器发送控制空气净化器启动的启动指令，以使净化器开启。当空气净化器和控制器由于断电与消息服务器连接中断,然后又由于恢复供电而恢复连接且与控制器对应的订单时段未结束时，业务服务器同样会通过消息服务器向控制器发送控制对应的空气净化器启动的启动指令，不需要用户再通过扫描验证或支付，空气净化器即可重启，具有智能化程度高、使用便利性佳的优势。

进一步地，通过所述消息服务器建立所述业务服务器与各所述控制器之间的通讯链接具体包括：当所述消息服务器的鉴权模块对所述控制器和业务服务器鉴权通过后，所述业务服务器通过消息服务器与所述控制器建立通讯链接；用户通过智能终端扫描所述空气净化器上的二维码信息后，所述业务服务器会接收到用户信息和所述空气净化器的身份信息；所述业务服务器接收到用户信息和所述空气净化器的身份信息后，会查询与所述空气净化器对应的订单时段信息。

通过采用上述技术方案，避免了其它设备非法接入系统，提高了系统的安全性。

进一步地，用户扫描所述空气净化器上的二维码信息并支付成功后，所述业务服务器创建新的订单时段信息并通过消息服务器向对应的控制器发送控制所述空气净化器启动的启动指令具体包括：当用户扫描所述空气净化器上的二维码信息后，所述业务服务器接收到的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息匹配且该订单时段信息中的订单时段未结束时，所述业务服务器通过消息服务器向所述控制器发送控制对应的空气净化器启动的启动指令；当用户扫描所述空气净化器上的二维码信息后，所述业务服务器接收到的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息不匹配或所述业务服务器接收到的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息匹配且该订单时段信息中的订单时段结束时，所述业务服务器向扫码用户的智能终端发送使该智能终端呈现支付界面的支付信息；当用户扫描所述空气净化器上的二维码信息且支付成功后，所述业务服务器创建新的订单时段信息并通过消息服务器向对应的控制器发送控制空气净化器启动的启动指令。

通过采用上述技术方案，用户扫描空气净化器上的二维码后，当用户信息匹配且相应的订单时段未结束时，空气净化器自动启动；当用户信息不匹配或用户信息匹配且相应的订单时段结束时，用户的智能终端会显示出支付界面，在用户支付成功后，空气净化器自动开启。增加了系统的智能性，使得使用便捷性更佳。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过控制器和业务服务器的设置，具有使用便捷性佳的效果；

2、通过监测模块和第一计时模块的设置，具有能够提高系统工作容错率的效果；

3、通过清除模块和判断模块的设置，具有方便判断当前用户是否需要支付的作用。

附图说明

图1为实施例1中基于物联网的智能空气净化器共享系统的整体结构示意图；

图2为实施例1中消息服务器的结构示意图；

图3为实施例1中业务服务器的结构示意图；

图4为实施例1中控制器的结构示意图；

图5为实施例1中空气净化器的结构示意图。

图中：100、空气净化器；101、空气净化模块；102、开关模块；103、显示模块；200、控制器；201、第一检测模块；202、第三通讯模块；203、连接模块；204、第三计时模块；300、消息服务器；301、监测模块；302、第一计时模块；303、第一通讯模块；304、鉴权模块；400、业务服务器；401、业务共享模块；402、第二计时模块；403、第二通讯模块；404、在线支付模块；405、第二检测模块；406、清除模块；407、判断模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：

一种基于物联网的智能空气净化器共享系统，参照图1，其包括多台空气净化器100、多个控制器200、消息服务器300和业务服务器400。控制器200与空气净化器100一一对应连接。消息服务器300与业务服务器400和各控制器200连接，用于使业务服务器400与各个控制器200保持信息交互。

参照图1，业务服务器400用于控制各个控制器200的动作且记录有与各个控制器200对应的订单时段信息，订单时段信息中包括用户信息和订单时段。当订单时段未结束，且空气净化器100和控制器200未断电时，空气净化器100工作。当订单时段结束后，空气净化器100停止工作。当控制器200与消息服务器300连接中断后又恢复连接，且与控制器200对应的订单时段未结束时，业务服务器400通过消息服务器300向控制器200发送控制对应的空气净化器100启动的启动指令。

参照图1和图2，消息服务器300包括监测模块301、第一计时模块302、第一通讯模块303和鉴权模块304。当控制器200与消息服务器300连接中断时，监测模块301运行第一计时模块302开始计时。当第一计时模块302计时达到60秒且控制器200与消息服务器300未恢复连接时，监测模块301通过第一通讯模块303向业务服务器400发送终端活动终止消息，以提醒业务服务器400此时该空气净化器100已经断电关闭。消息服务器300每隔一定时间都会通过监测模块301与消息服务器300同步消息，间隔的时间区间为1秒-120秒，优选地，消息服务器300每隔60秒都会通过监测模块301与消息服务器300同步消息，从而保证与空气净化器100对应的控制器200与消息服务器300保持连接。

参照图1和图2，鉴权模块304记录有业务服务器400和各个控制器200的鉴权信息，鉴权信息包括特征信息、终端参数、鉴权密钥和网络参数。鉴权模块304用于对接入的控制器200和业务服务器400进行鉴权，当鉴权模块304对接入的控制器200和业务服务器400鉴权通过后，鉴权模块304控制第一通讯模块303与业务服务器400及相应的控制器200建立通信链接。

参照图1和图3，业务服务器400包括业务共享模块401、第二计时模块402、第二通讯模块403、在线支付模块404、第二检测模块405、清除模块406和判断模块407。在线支付模块404用于创建并记录与控制器200对应的订单时段信息。当业务服务器400通电且在线支付模块404运行时，第二检测模块405通过第二通讯模块403与消息服务器300建立通讯链接。当订单时段信息创建成功时，业务共享模块401运行第二计时模块402开始计时。当第二计时模块402计时未达到订单时段信息记录的时长且对应的控制器200断电后又重新供电后通过消息服务器300与业务服务器400建立信息交互时，业务共享模块401通过第二通讯模块403以及消息服务器300向控制器200发送控制对应的空气净化器100启动的启动指令。

参照图1和图4，控制器200包括第一检测模块201、第三通讯模块202、连接模块203和第三计时模块204。当控制器200通电后，第一检测模块201通过第三通讯模块202与消息服务器300建立通讯链接。当控制器200与消息服务器300连接中断时，连接模块203运行第三计时模块204开始计时。当第三计时模块204计时达到60秒或控制器200断电后又恢复供电时，连接模块203控制第三通讯模块202重启并建立与消息服务器300的新的通信链接。

参照图5，空气净化器100包括空气净化模块101、开关模块102和显示模块103。开关模块102用于控制空气净化模块101的关闭，还用于控制显示模块103的关闭和开启。显示模块103用于显示二维码信息以及空气净化器100的风速、工作状态等信息。

参照图3和图5，当通过开关模块102关闭空气净化模块101后，且用户扫码的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息不匹配时，判断模块407在用户扫码支付后运行在线支付模块404创建新的订单时段信息，并在在线支付模块404创建新的订单时段信息后运行清除模块406清除当前的订单时段信息。当通过开关模块102关闭空气净化模块101后，用户扫码的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息匹配且对应的订单时段结束时，判断模块407运行清除模块406清除当前的订单时段信息，并在用户扫码支付后运行在线支付模块404创建新的订单时段信息。

工作原理如下：

用户扫描空气净化器100上的二维码信息后，业务服务器400会通过扫码的连接获取到用户的用户信息和空气净化器100的身份信息。

当业务服务器400接收到的用户信息与业务服务器400内的订单时段信息中的用户信息匹配且该订单时段信息中的订单时段未结束时，业务服务器400通过消息服务器300向对应的控制器200发送控制空气净化器100启动的启动指令，从而使得对应的空气净化器100开机。

当业务服务器400接收到的用户信息与业务服务器400内的订单时段信息中的用户信息不匹配或业务服务器400接收到的用户信息与业务服务器400内的订单时段信息中的用户信息匹配且该订单时段信息中的订单时段结束时，业务服务器400向扫码用户的智能终端发送呈现支付界面的支付信息。

用户支付成功后，业务服务器400创建新的订单时段信息并通过消息服务器300向对应的控制器200发送控制空气净化器100启动的启动指令，从而使得对应的空气净化器100开启。空气净化器100开启后，相应的控制器200定时向上推送运行时间、剩余时间和设备状态，业务服务器400也会定时向控制器200推送控制时间指令。直到订单执行完毕后，控制器200控制相应的空气净化器100关闭。

如果订单在执行过程中空气净化器100和控制器200断电，业务服务器400会继续计时，直到订单时段结束后，结束订单。如果在订单时段内空气净化器100和控制器200通电又重新与业务服务器400建立链接，业务服务器400就会下发启动指令使控制器200控制空气净化器100启动，无需用户重新扫码即可使空气净化器100重启。

实施例2：

一种基于实施例1中基于物联网的智能空气净化器共享系统的基于物联网的智能空气净化器共享方法，参照图1和图2，包括:

当消息服务器300的鉴权模块304对业务服务器400和相应的控制器200鉴权通过后，控制器200通过消息服务器300与业务服务器400建立通讯链接；

用户通过智能终端扫描空气净化器100上的二维码信息后，业务服务器400会接收到用户信息和空气净化器100的身份信息；业务服务器400接收到用户信息和空气净化器100的身份信息后，会查询与空气净化器100对应的订单时段信息；

当用户扫描空气净化器100上的二维码信息后，业务服务器400接收到的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息匹配且该订单时段信息中的订单时段未结束时，业务服务器400通过消息服务器300向控制器200发送控制对应的空气净化器100启动的启动指令，从而使得对应的控制器200将相应的空气净化器100启动；

当用户扫描空气净化器100上的二维码信息后，业务服务器400接收到的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息不匹配或业务服务器400接收到的用户信息与对应的订单时段信息中的用户信息匹配且该订单时段信息中的订单时段结束时，业务服务器400向扫码用户的智能终端发送使该智能终端呈现支付界面的支付信息；

当用户扫描空气净化器100上的二维码信息且扫码支付成功后，业务服务器400会创建新的订单时段信息，并通过消息服务器300向对应的控制器200发送控制所述空气净化器100启动的启动指令；

当控制器200与消息服务器300连接中断后又恢复连接，且控制器200对应的订单时段信息中的订单时段未结束时，业务服务器400通过消息服务器300向对应的控制器200发送控制相应的空气净化器100启动的启动指令；其中，控制器200和空气净化器100断电超过60秒或网络连接中断超过60秒时，确定控制器200与消息服务器300连接中断；

当相应的订单时段信息中的订单时段结束时，业务服务器400通过消息服务器300向对应的控制器200发送控制相应的空气净化器100关闭的关闭指令。

需要说明的是，空气净化器100共设置有8档风量，用户扫码支付成功且空气净化器100启动后1-3秒内，业务服务器400会根据对应的空气净化器100所处场景的不同，向相应的控制器200下发档位调节指令。其中，当空气净化器100处于商务ktv等烟雾重度区域时，业务服务器向相应的控制器200下发将空气净化器100的风量调节为8档的档位调节指令。

实施例3：

一种基于物联网的智能空气净化器共享方法，参照图1和图2，，以实施例2为基础，本实施例与实施例2的区别在于：

开关模块102还用于当控制器200对应的订单时段信息中的订单时段未结束，且空气净化器100关闭后，控制空气净化器100的开启。当控制器200和空气净化器100断电后又恢复供电，即控制器200与消息服务器300连接中断后又恢复连接，且控制器200对应的订单时段信息中的订单时段未结束时，业务服务器向相应的控制器200下发允许通过开关模块102控制空气净化器100开启的指令。此时，用户可以通过开关模块102控制空气净化器100开机启动。