基于OneM2M宠物喂养方法、系统、存储介质、装置

基于onem2m宠物喂养方法、系统、存储介质、装置
技术领域
1.本发明属于宠物喂养技术领域，特别是涉及一种基于onem2m宠物喂养方法、系统、存储介质、装置。


背景技术：

2.在现有的产品当中，玲珑猫咪/exquisitemeow(品牌)喂食器内置了嵌入式系统，实现了定时的喂食，不仅防止了宠物没有食物可以食用，而且可以预防宠物暴饮暴食。但缺点是不能进行远程的控制，无法由主人随时随地的进行个性化投放食物。除此之外，用户也无法远程查看食物的剩余量，不能在户外实时的了解食物是否充足。
3.现有技术中，代表方案为基于esp8266的远程宠物喂食器，包括移动手机终端、电源模块及投食模块。
4.移动手机终端通过云服务器与esp8266 wi-fi模块连接，手机终端中安装有向esp8266 wi-fi模块发送加食、加水指令的app，还可以在app查看食物余量和水余量。电源模块包括工作电源及控制电源，工作电源可以是充电宝或者电池组。所述控制电源与所述arduino主控模块电连；投食模块包括喂食器、esp8266 wi-fi模块及arduino主控模块。在arduino主控模块中设置投食时长及喂水时长。投食模块的加食动作通过esp8266 wi-fi模块控制舵机，使其带动与舵机相连的食物盖板来回移动，食物即可掉落于装置前的盘中。主人外出时通过对喂食器的投食与喂水进行远程控制，避免了宠物的无规律进食；所述的喂食器生产成本低、操作简单，适用范围较广。然而上述基于esp8266的远程宠物喂食器没有温湿度传感器，无法测量室内的温湿度，并且无法对采集到的数据进行可视化分析，用户对设备工作情况一头雾水。且此喂食系统中，食盆内食物余量也有一定的设计缺陷，通过利用超声波传感器测量当前食盆猫粮的剩余量通过超声波探测距离，因为猫粮颗粒过大或者猫粮分布不是均匀的一层可能会导致超声波的测量不准确，当超声波恰巧穿过食物的缝隙时会造成较大的系统误差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于onem2m宠物喂养方法、系统、存储介质、装置，解决了现有宠物喂养装置没有温湿度传感器，无法测量室内的温湿度，并且无法对采集到的数据进行可视化分析，用户对设备工作情况一头雾水的技术问题。
6.为达上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种基于onem2m宠物喂养方法，包括：
8.识别连接链接，然后与宠物喂养设备终端连接，并接收社区个人账户创建信息；
9.接收用户输入的宠物信息及宠物喂养设备实时或定时发送的监测信息，并将宠物信息、监测信息存储至存储器；
10.接收用户输入的共享范围信息和/或用户输入的共享权限范围信息和/或共享方式信息；
11.根据设置的共享范围信息和/或共享方式信息，从存储器调取信息并分享到社区。
12.可选的，宠物信息包括宠物年龄信息、宠物体重信息、宠物体重信息中的一个或多个；监测信息包括室内温度信息、水位剩余量信息、定时水位量差值信息、食物剩余量信息、食物量差值信息中的一个或多个。
13.可选的，共享范围信息包括室内温度信息、水位剩余量信息、定时水位量差值信息、食物剩余量信息、食物量差值信息中的一个或多个；共享权限范围为所有人可见、附近的人可见、好友可见中的任意一个；共享方式为公开账户名或通过onem2m协议对账户名进行匿名化处理。
14.一种基于onem2m的宠物喂养系统，包括：
15.链接识别模块，用于识别连接链接，与宠物喂养设备终端连接；
16.信息接收模块，用于接收用户输入的宠物信息及宠物喂养设备实时或定时发送的监测信息，并将宠物信息、监测信息存储至存储器；
17.共享设置模块，用于接收用户输入的设置共享权限范围信息和/或共享方式信息、接收用户输入的设置共享范围信息；
18.共享模块，用于根据设置的共享范围信息和/或共享方式信息，从存储器调取信息并分享到社区。
19.一种基于onem2m的宠物喂养装置，包括：外壳、装设在外壳外侧的可称重食盆、储水盒，储水盒侧部连接有宠物水杯、装设在宠物水杯内且与第二开发板连接的水位传感器；
20.外壳内装设有第二开发板、出食机构，可称重食盆底面装设有与第二开发板连接的称重模块。
21.可选的，出食机构包括装设在外盒内的储食盒、装设在外盒内壁一侧的舵机模块、与舵机模块连接且与储食盒相对应的传送开关，且传送开关位于储食盒下方。
22.可选的，外盒上设有与可称重食盆和储食盒相对应的出粮斗，且出粮斗伸出外盒的一端位于可称重食盆上方，出粮斗位于外盒内的一端位于储食盒和传送开关下方，储食盒上侧装设有超声波测距模块，且超声波测距模块与第二开发板连接；外壳外侧装设有双孔悬臂梁式称重传感器，且双孔悬臂梁式称重传感器与第二开发板和称重模块连接。
23.可选的，外壳内装设有与第二开发板连接的温湿度传感器模块、继电器模块；储水盒内装设有水泵，水泵出水端装设有与宠物水杯连接的抽水管。
24.可选的，外壳上设有仓库食物余量过低警示led、仓库水余量过低警示led，且仓库食物余量过低警示led、仓库水余量过低警示led均与第二开发板连接；外壳上设有显示器，外壳内装设有与显示器和第二开发板连接的第一开发板，外壳内设有与第一开发板连接的存储器，存储器存储至少一个指令，处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现如权利要求1-3中任意一项所述的基于onem2m的宠物喂养方法。
25.一种基于onem2m的宠物喂养用存储介质，包括：该存储介质包括存储有至少一个指令，所述至少一个指令被基于onem2m的宠物喂养装置中的处理器执行以实现所述的基于onem2m的宠物喂养方法。
26.本发明的实施例具有以下有益效果：
27.本发明的一个实施例通过将硬件和软件之间的通信通过onem2m协议进行，对数据进行了匿名化处理，使数据传送过程更加安全，本应用在多个终端设备和多用户操作层次
做了优化，使用户能在手机端和网页端同时访问本应用，并且手机端和网页端都能对应用进行操控，方便了对硬件层面的操控，本应用设计了用户社区模块，在未来当拥有大规模应用人群时，用户们可以在用户社区进行交流分享，提高用户粘性。
28.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
29.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
30.图1为本发明一实施例的外壳外侧结构示意图；
31.图2为本发明一实施例的外壳内部结构示意图；
32.图3为本发明一实施例的电路连接图；
33.图4为本发明一实施例的系统原理框图；
34.图5为本发明一实施例的onem2m通讯协议工作原理图。
35.其中，上述附图包括以下附图标记：
36.显示器1、仓库食物余量过低警示led2、仓库水余量过低警示led3、出粮斗4、可称重食盆5、抽水管6、储水盒7、水泵8、水位传感器9、宠物水杯10、温湿度传感器模块11、储食盒12、称重模块13、继电器模块14、超声波测距模块15、第一开发板16、舵机模块17、传送开关18、双孔悬臂梁式称重传感器19、第二开发板20。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
38.为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
39.在本实施例中提供了一种基于onem2m宠物喂养方法，包括：
40.识别连接链接，然后与宠物喂养设备终端连接，并接收社区个人账户创建信息；
41.接收用户输入的宠物信息及宠物喂养设备实时或定时发送的监测信息，并将宠物信息、监测信息存储至存储器；宠物信息包括宠物年龄信息、宠物体重信息、宠物体重信息中的一个或多个；监测信息包括室内温度信息、水位剩余量信息、定时水位量差值信息、食物剩余量信息、食物量差值信息中的一个或多个；
42.接收用户输入的共享范围信息和/或用户输入的共享权限范围信息和/或共享方式信息；共享范围信息包括室内温度信息、水位剩余量信息、定时水位量差值信息、食物剩余量信息、食物量差值信息中的一个或多个；共享权限范围为所有人可见、附近的人可见、好友可见中的任意一个；共享方式为公开账户名或通过onem2m协议对账户名进行匿名化处理；
43.根据设置的共享范围信息和/或共享方式信息，从存储器调取信息并分享到社区。
44.一种基于onem2m的宠物喂养系统，包括：
45.链接识别模块，用于识别连接链接，并与宠物喂养设备终端连接；
46.信息接收模块，用于接收用户输入的宠物信息及宠物喂养设备实时或定时发送的监测信息，并将宠物信息、监测信息存储至存储器；
47.共享设置模块，用于接收用户输入的设置共享权限范围信息和/或共享方式信息、接收用户输入的设置共享范围信息；
48.共享模块，用于根据设置的共享范围信息和/或共享方式信息，从存储器调取信息并分享到社区。
49.请参阅图1-3所示，一种基于onem2m的宠物喂养装置，包括：外壳、装设在外壳外侧的可称重食盆5、储水盒7，储水盒7侧部连接有宠物水杯10、装设在宠物水杯10内且与第二开发板20连接的水位传感器9；
50.外壳内装设有第二开发板20、出食机构，可称重食盆5底面装设有与第二开发板20连接的称重模块13。
51.具体的出食机构包括装设在外盒内的储食盒12、装设在外盒内壁一侧的舵机模块17、与舵机模块17连接且与储食盒12相对应的传送开关18，且传送开关18位于储食盒12下方。
52.具体的外盒上设有与可称重食盆5和储食盒12相对应的出粮斗4，且出粮斗4伸出外盒的一端位于可称重食盆5上方，出粮斗4位于外盒内的一端位于储食盒12和传送开关18下方，储食盒12上侧装设有超声波测距模块15，且超声波测距模块15与第二开发板20连接；外壳外侧装设有双孔悬臂梁式称重传感器19，且双孔悬臂梁式称重传感器19与第二开发板20和称重模块13连接。
53.具体的外壳内装设有与第二开发板20连接的温湿度传感器模块11、继电器模块14；储水盒7内装设有水泵8，水泵8出水端装设有与宠物水杯10连接的抽水管6。
54.具体的外壳上设有仓库食物余量过低警示led2、仓库水余量过低警示led3，且仓库食物余量过低警示led2、仓库水余量过低警示led3均与第二开发板20连接；外壳上设有显示器1，外壳内装设有与显示器1和第二开发板20连接的第一开发板16，外壳内设有与第一开发板16连接的存储器，存储器存储至少一个指令，处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现如权利要求1-3中任意一项所述的基于onem2m的宠物喂养方法。
55.一种基于onem2m的宠物喂养用存储介质，包括：该存储介质包括存储有至少一个指令，所述至少一个指令被基于onem2m的宠物喂养装置中的处理器执行以实现所述的基于onem2m的宠物喂养方法。
56.其中，显示器1选用3.5寸tft-lcd显示器1，温湿度传感器模块11选用dht11温湿度传感器模块11，称重模块13选用hx711称重模块13，超声波测距模块15选用hc-sr04超声波测距模块15，第一开发板16选用estm32f103rct6开发板16，第二开发板20选用esp8266-nodemcu开发板20。
57.esp8266-nodemcu开发板20
58.esp8266-nodemcu开发板20是一款集成了wi-fi功能的mcu开发板，可以直接连接wi-fi，开发环境多元化，也是当前较受欢迎的物联网芯片。
59.对于主控模块的选择，esp8266-nodemcu开发板20不仅符合基本要求如联网和丰富的接口，还有生产成本低；操作简单；适用范围较广的优点。
60.该hx711称重模块13是一款专为高精度称重传感器而设计的24位a/d转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了宠物喂养系统的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。
61.悬臂梁式称重传感器19放置在可称重食盆的底部，用于测量当前粮食的剩余量重量。
62.双孔悬臂梁式称重传感器19是一种电阻应变式压力传感器，当有重量的变化产生的时候，会产生电压的变化，hx711模块a通道带有128倍信号增益，可以将5mv的电压放大128倍，然后采样输出24bit ad转换的值，单片机通过指定时序将24bit数据读出。然后根据计算公式进一步转换为重量的数值变化。从而可以观察到我们当前粮食的剩余量的变化情况。
63.hc-sr04超声波测距模块
64.hc-sr04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。该模块放置在粮食仓库的上方，通过测量粮食距离放置超声波传感器的距离测量仓库剩余粮食量。
65.舵机模块17
66.舵机模块17是一种位置角度伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。在高档遥控玩具，如飞机、潜艇模型，遥控机器人中已经得到了普遍应用。
67.该模块在本项目中用来控制食物仓库的开关。
68.dht11温湿度传感器模块11
69.dht11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个ntc测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个dht11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在otp内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为该类应用中，在苛刻应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。
70.通讯协议的选择
71.通信对物联网技术十分关键，无论是近距离无线传输技术还是移动通信技术，都影响着物联网的发展。通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。在该项目中采用了onem2m的通讯协议来支持数据传输。
72.onem2m将负责解决独立于接取网路中通用的m2m服务层的关键需求；使其可更方便地嵌入于各种软硬体中，并透过遍布全球的m2m应用伺服器连接大量的m2m装置，实现万物联网的愿景。
73.onem2m于2012年7月正式成立，其宗旨在于将各方m2m相关标准与资源整合在onem2m平台之上，因此，onem2m标准制定的目标着重在应用层和服务功能层上，网路层与感测层并不在onem2m的讨论范围内。
74.这意味着未来m2m通讯将会在既有的有线/无线网路上进行，如m2m装置端的区域
网路(lan)使用现有的电力线通讯(plc)、zigbee、无线局域网络(wi-fi)技术，以及m2m核心网路(core network)使用2/3/4g等现有无线网路技术，而onem2m则将负责解决独立于接取网路中通用的m2m服务层的关键需求；使其可更方便地嵌入于各种软硬体中，并透过遍布全球的m2m应用伺服器连接大量的m2m装置，实现万物联网的愿景。
75.数据的交互和结果的可视化
76.将传感器采集道的结果在前端进行可视化，并可以通过前端的按钮进行远程操作。
77.如图4-5所示，通过水位传感器9测量宠物水杯10的当前水位，并将数据传输给esp8266-nodemcu开发板20；
78.通过dht11温湿度传感器模块11测量室内的温湿度，并将数据传输给esp8266-nodemcu开发板20；
79.通过hc-sr04超声波测距模块15测量粮食仓库的粮食平面的距离来推算当前仓库粮食的剩余量，通过悬臂梁式称重传感器19放置在可称重食盆的底部，用于测量当前食盆的粮食的剩余量重量，并将数据传输给esp8266-nodemcu开发板20；
80.esp8266-nodemcu开发板20接收数据并将数据通过wifi模块和onem2m通讯协议发送给信息接收模块显示到前端页面，前端页面通过wifi模块和onem2m通讯协议向esp8266-nodemcu开发板20发出的控制命令控制设备，从而实现esp8266-nodemcu开发板20控制舵机模块17的转动放出粮食和继电器模块14的开关打开水泵8抽水，用户可以远程查看食物的剩余量、水位的剩余量，在户外实时的了解食物是否充足，同时决定是否远程加粮食和加水，从而实现用户远程控制设备工作，并监测设备的实时状况。
81.一、将硬件和软件之间的通信通过onem2m协议进行，对数据进行了匿名化处理，使数据传送过程更加安全。现有应用大多没有对数据传输过程的封装和安全措施的处理。
82.二、本应用在软件网站方面使用了最新的springboot框架和vue框架等等对网页的渲染和快速部署，提高了应用的快速部署能力和可视化程度。现有技术大多只是硬件层面的实现，在人与硬件交互层面完善工作不足，对于使用者使用体验性不高。
83.三、本应用在多个终端设备和多用户操作层次做了优化，使用户能在手机端和网页端同时访问本应用，并且手机端和网页端都能对应用进行操控，方便了对硬件层面的操控。现有技术大多没有进行多终端的处理和设计。
84.四、本应用设计了用户社区模块，在未来当拥有大规模应用人群时，用户们可以在用户社区进行交流分享，提高用户粘性。现有应用大多没有设计用户社区，用户对产品无归属感，粘性不强。
85.上述实施例可以相互结合。
86.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
87.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示
和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。