基于无线传感网的食堂信息反馈系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于无线传感网的食堂信息反馈系统，该系统包括多个窗口、协调器、上位机和手机终端，多个窗口和协调器之间通过ZIGBEE通信方式进行无线连接，协调器与上位机之间通过RS?232串口线进行有线连接，手机终端和上位机直接通过互联网进行无线连接。窗口包含多个终端节点，每个终端节点均包括饭菜托盘、压电传感器、温度传感器和橡胶膜，压电传感器和温度传感器放置在饭菜托盘的底部，压电传感器和温度传感器的上部包裹有橡胶膜；终端节点还包括红外线传感器，红外线传感器固定在窗口栏杆上，一前一后设置两组，每组均包括发送端与接收端。通过该系统学生可以方便的了解到食堂的现状和热门的菜品，既给学生带来了便利，也减轻了食堂的负担。
【专利说明】
基于无线传感网的食堂信息反馈系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种反馈系统，更具体的说是一种基于无线传感网的食堂信息反馈系统。
【背景技术】
[0002]无线传感网如今是备受世界关注的热点研究领域，它综合了多门学科知识，集传感器、无线网络、嵌入式设备等技术于一体，实现了各种数据对象的实时采集、监控与处理，并通过多跳方式传至用户终端。无线传感网络可以运用多种协议，蓝牙、红外线传感、ZIGBEE等，而由于ZIGBEE低功耗、低成本、开发难度小等优点，且本系统不需要高速大量的数据传输，因此选用ZIGBEE，即IEEE802.15.4协议来实现无线传感网的各项功能。目前，由于各大高校人员数量较多，一些综合性大学动辄上万人，并且人流多集中在上下课的高峰期，因而会出现食堂拥挤混乱的情况，再加上人员盲目地走动选择菜品，往往导致排队买饭浪费了大量时间，而且不容易找到自己喜欢的菜品。这一现象浪费了学生宝贵的学习和休息时间，同时也给食堂管理人员造成了极大的工作负担。甚至不乏有少数学生由于拥挤插队等现象发生冲突，扰乱了公共秩序，损害了大家的共同利益。因此，如何实现一个井然有序的食堂管理系统，已经成为同学和食堂管理人员迫切需要解决的问题。
【实用新型内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型提供了一种基于无线传感网的食堂信息反馈系统。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:基于无线传感网的食堂信息反馈系统包括多个窗口、协调器、上位机和手机终端，多个窗口和协调器之间通过ZIGBEE通信方式进行无线连接，协调器与上位机之间通过RS-232串口线进行有线连接，手机终端和上位机直接通过互联网进行无线连接。所述窗口包含多个终端节点，每个终端节点均包括饭菜托盘、压电传感器、温度传感器和橡胶膜，所述压电传感器和温度传感器放置在饭菜托盘的底部，所述压电传感器和温度传感器的上部包裹有橡胶膜。所述终端节点还包括红外线传感器，所述红外线传感器固定在窗口栏杆上，一前一后设置两组，每组均包括发送端与接收端。
[0005]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统所述窗口栏杆之间固定有隔离板。
[0006]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统所述协调器接收频段在2.4GHZ的信息。
[0007]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统所述协调器与无线传输终端节点之间的连接方式采用星状拓扑结构。
[0008]与现有技术相比，本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统的优点在于:
[0009]1.创造性地在终端节点安装温度传感器和压电传感器，用于食堂菜品的种类与余量，供人员选择；
[0010]2.在窗口隔离栏的入口处设有两对红外线传感器，用于统计各个窗口人数，设置门限值以判断食堂的拥挤程度；
[0011]3.不同食堂窗口之间设置不同的终端节点，它们之间通过802.15.4协议来实现组网；
[0012]4.各个食堂窗口的节点又与协调器进行无线连接，协调器周期性地检测终端节点的接入情况，在节点发生数目变化时，可以自动组网；
[0013]5.协调器与上位机使用有线传输而不再使用无线传输，以防止大量数据丢失，保证传输质量；
[0014]6.上位机使用PC机而不使用嵌入式硬件，这么做可以缩短系统的开发时间；
[0015]7.直接使用QT编写上位机数据程序并通过英特网将数据传至手机；
[0016]8.本系统实现简单，成本低廉，只需要在初期将个节点布置到各个窗口，就可实现网络的组织，便于推广到各大高校。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统的总体结构图。
[0018]图2为本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统终端节点的设备构成图。
[0019]图3为本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统红外线传感器分布图。
[0020]图4为本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统工作原理图。
[0021]图5为本实用新型基于无线传感网的食堂信息反馈系统工作流程图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0023]参见图1、2、3、4、5，本实用新型提供了一种基于无线传感网的食堂信息反馈系统，该实时信息反馈系统主要由硬件组成，包括设置在食堂各个窗口的终端节点、负责进行数据收集并进行中转的协调器以及负责统计整理数据并将数据上传至英特网的上位机组成；终端节点上创造性地装有三种传感器以负责数据信息的采集;协调器通过周期性地检测各个终端节点传来信号，判断节点是否接入，以此实现在节点情况变化时也能自动组网；协调器与上位机之间通过短距离的串口传输实现数据交换，其中串口选用RS-232，在接入上位机之前，还需要使用一根串口转USB的转换线，以实现与上位机的连接;上位机直接选用PC机，在其上的数据统计系统使用QT编写的窗口程序进行直观反映，最后上传至英特网，用户通过手机的WAP协议来实现数据的实时获取。
[0024]终端节点置所连接的3个传感器分别是压电传感、温度传感器以及红外线传感器；它们作为无线传感网终端节点的传感器组，分别用来测量食物的余量、食物的温度，以及对应窗口的人数，通过无线节点将测到的信息发射出去。
[0025]其中饭菜托盘I的底部放置压电传感器2和温度传感器3，上面包裹有无毒耐热的橡胶膜4，两种传感器分别用于测量饭菜的余量以及测量饭菜的温度，实时地将饭菜余量和温度反馈给用户，通过不同的阈值，来给予准确的建议，提醒学生及时去食堂就餐而不要错失喜爱的饭菜和耽误最佳就餐的温度。
[0026]红外线传感器置于窗口栏杆5的入口处，一前一后设置两组，每组均包括发送端6与接收端7，当靠近入口处的红外线传感器6和7先被触发，靠里端一组后被触发时，人数加I，而当顺序相反时，人数减I，不同窗口栏杆5之间设置隔离板8，以此来统计不同窗口各自的人数;通过食物的重量和红外线传感器所统计的该菜品窗口排队人数，提醒远在教室的学生不要错失所喜爱的饭菜。
[0027]在最初建立网络的时候，只有协调器存在，它负责网络的发起、参数的设置，以及连接的建立；它主要由:射频模块、处理器模块、电源模块、接口模块以及液晶显示模块构成;其建立网络的步骤如下:首先，给协调器上电，对其进行硬件初始化，然后根据ZSTACK，对协议进行初始化;当初始化过程全部完成以后，判断网络是否建立成功，若成功则允许终端节点加入，否则继续进行初始化;当接收到终端节点发来的入网请求信号以后，若地址空间未满则分配短地址并连接，组网成功。
[0028]RS-232串口操作简单，由于它的第2、3、5引脚分别表示RXD、TXD和SG，所以只需要重视这三根引脚的编程，即可实现数据的传输。
[0029]在上位机接收到协调器传来的数据以后，将其显示在利用QT编写的程序当中，通过上位机程序的处理和整理，然后以图表的形式将其上传至网上，用户通过手机接入网络来实现食堂信息的实时获取，从而获得详细的食堂情况，对就餐时间和就餐地点做出规划，既节省了学生宝贵的时间，又优化了食堂管理体系。
[0030]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。
【主权项】
1.一种基于无线传感网的食堂信息反馈系统，其特征在于:所述基于无线传感网的食堂信息反馈系统包括多个窗口、协调器、上位机和手机终端，多个窗口和协调器之间通过ZIGBEE通信方式进行无线连接，协调器与上位机之间通过RS-232串口线进行有线连接，手机终端和上位机直接通过互联网进行无线连接;所述窗口包含多个终端节点，每个终端节点均包括饭菜托盘(I)、压电传感器(2)、温度传感器(3)和橡胶膜(4)，所述压电传感器(2)和温度传感器(3)放置在饭菜托盘(I)的底部，所述压电传感器(2)和温度传感器(3)的上部包裹有橡胶膜(4);所述终端节点还包括红外线传感器，所述红外线传感器固定在窗口栏杆(5)上，一前一后设置两组，每组均包括发送端(6)与接收端(7)。2.根据权利要求1所述的基于无线传感网的食堂信息反馈系统，其特征在于:所述窗口栏杆(5)之间固定有隔离板(8)。3.根据权利要求1所述的基于无线传感网的食堂信息反馈系统，其特征在于:所述协调器接收频段在2.4GHZ的信息。4.根据权利要求1所述的基于无线传感网的食堂信息反馈系统，其特征在于:所述协调器与无线传输终端节点之间的连接方式采用星状拓扑结构。
【文档编号】H04L29/08GK205545380SQ201620187957
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月13日
【发明人】李伟幸
【申请人】李伟幸