一种基于近场通信的计费装置及系统的制作方法

本实用新型涉及计费装置技术领域，具体而言，涉及一种基于近场通信的计费装置及系统。

背景技术：

目前，随着单片机技术的越来越成熟，智能仪表等计费装置也随之发展起来，针对学校学生、企业员工洗澡，学校或企业为了防止浪费水资源，防止用户用热水洗衣，防止用户走后不关龙头，以及防止单次洗澡用水过量导致热水供应不足等等问题，学校或企业在澡堂、房间沐浴间安装了计费智能仪表，即水表或水控，根据用户使用水量进行收费，进而控制用户浪费水资源的现象；因而，澡堂、公寓沐浴间等洗澡用水计费设备即水表的应用越来越广泛；又如，根据用电量进行计费的电表、根据使用燃气量进行计费的燃气表等智能仪表的应用也越来越广泛。

当前，相关技术中提供了一种智能仪表，该智能仪表包括：外壳、主电路板、控制阀、计量表、IC卡感应板、显示屏、以及控制按键，其中，主电路板、控制阀、计量表均设置于该外壳内，IC卡感应板、显示屏、控制按键均设置于该外壳表面的，智能仪表需要与服务器之间进行联网通信，用户将IC卡放置上述IC卡感应板上，IC卡感应板识别IC卡相关信息，并将识别出的IC卡相关信息传输至主电路板，主电路板控制控制阀开启或者关闭，并根据计量表传输的信号进行计费，消费完毕，主电路板生成相应的消费记录，智能仪表将该消费记录实时上传至服务器端，当用户需要查看消费记录时，需在用户终端上登录相应网址并输入消费时间、仪表编号等相关信息，然后服务器通过网络将相应的消费记录发送至用户终端，以使用户终端将消费记录展示给用户。

在实现本实用新型的过程中，申请人发现相关技术中至少存在以下问题：智能仪表需要通过布线联网的方式进行数据传输，限制了智能仪表的应用场景，且需要设置联网通信模块增加了计费装置的安装、维护成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种基于近场通信的计费装置及系统，以使计费装置与用户终端间通过信息发送器和信息采集器进行近场数据传输，再借助用户终端的联网能力进行远程数据传输，无需对计费装置进行布线联网或者无线联网，提高了计费装置应用环境的灵活性、可靠性，降低了计费装置的安装、维护成本。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种基于近场通信的计费装置，该装置包括：外壳壳体、以及设置于所述外壳壳体内的微处理器、控制阀、计量表、感应电路板、信息发送器和信息采集器；所述控制阀、计量表、感应电路板、信息发送器、以及信息采集器均与所述微处理器相连接；

所述信息采集器用于接收来自用户的用户信息，并将所述用户信息对应的第一电信号传输至所述微处理器，其中，所述信息采集器包括以下中的一种或多种：图形码扫描器、键盘、指纹识别器、瞳孔识别器、人脸识别器、IC卡识别器、声波接收器、光波接收器、蓝牙接收器、NFC接收器、或者WIFI接收器；

所述微处理器用于接收所述信息采集器传输的所述第一电信号，当接收到控制阀开启指令时，控制所述控制阀开启，并开始计费，直到接收到控制阀关闭指令时，控制所述控制阀关闭，根据所述计量表传输的计量信号生成包含消费记录的第三电信号，将所述第三电信号传输至所述信息发送器；

所述信息发送器用于接收所述第三电信号，并将所述第三电信号以相应的信号形式传输至用户终端，以使用户终端获取消费记录，并将所述消费记录上传至服务器，其中，所述信息发送器包括以下中的一种或多种：图形码显示器、声波发送器、光波发送器、蓝牙发送器、NFC发送器、或者WIFI发送器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述计费装置还包括：设置于所述外壳壳体上的信息采集方式选择区、信息发送方式选择区，所述信息采集方式选择区与所述信息发送方式选择区均设置有多个功能按键或者具有多个功能选项的触摸屏；所述多个功能按键或者所述触摸屏均与所述微处理器相连接；

所述微处理器还用于接收所述信息采集方式选择区传输的用户选择的信息采集器的类别对应的电信号，并根据所述电信号开启相应的信息采集器，以及接收所述信息发送方式选择区传输的用户选择的信息发送器的类别对应的电信号，并根据所述电信号开启相应的信息发送器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述计费装置还包括：与所述微处理器连接的第一指示灯组和第二指示灯组，所述第一指示灯组和所述第二指示灯组均包括：多个LED灯；

所述微处理器还用于根据接收到的用户选择的信息采集器的类别对应的电信号控制所述第一指示灯组中相应的LED灯点亮，以及根据接收到的用户选择的信息发送器的类别对应的电信号控制所述第二指示灯组中相应的LED灯点亮；

所述第一指示灯组用于指示用户选择的信息采集器的类别；

所述第二指示灯组用于指示用户选择的信息发送器的类别。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述信息发送器与所述用户终端之间的距离小于100米，所述信息采集器与所述用户终端之间的距离小于100米。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述键盘包括单色LED夜光键盘或者变色LED夜光键盘，所述键盘上设置有可旋转的第一透明防尘罩，所述第一透明防尘罩通过连接轴设置在键盘本体的一侧，所述第一透明防尘罩可绕连接轴转动并盖合在键盘本体上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，在所述指纹识别器的四周设置有LED夜光灯，所述指纹识别器上还设置有可旋转的第二透明防尘罩，所述第二透明防尘罩通过连接轴设置在指纹识别器的一侧，所述第二透明防尘罩可绕连接轴转动并盖合在指纹识别器上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述图形码显示器与所述图形码扫描器均包括：图形码支持电路；所述NFC接收器与所述NFC发送器均包括：NFC支持电路；所述WIFI接收器与所述WIFI发送器均包括：WIFI支持电路；所述声波接收器与所述声波发送器均包括：声波支持电路；所述光波接收器与所述光波发送器均包括：光波支持电路；所述蓝牙接收器与所述蓝牙发送器均包括：蓝牙支持电路。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述计费装置还包括：设置于所述图形码显示器表面的亮度传感器，以及分别与所述亮度传感器和所述图形码显示器相连接的亮度调节器；

所述亮度传感器用于采集外界环境的光线亮度，并将所述光线亮度对应的信号传输至所述亮度调节器；

所述亮度调节器用于接收所述光线亮度对应的信号，并根据所述信号调节所述图形码显示器的背光亮度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述计费装置还包括：储能电池、以及与所述储能电池连接的太阳能板；

所述太阳能板设置于所述外壳壳体表面，用于将光能转化为电能，并将所述电能传输至所述储能电池；

所述储能电池用于为所述微处理器、所述信息发送器、以及所述信息采集器提供电能。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种基于近场通信的计费系统，该系统包括：上述基于近场通信的计费装置、用户终端、以及服务器；所述计费装置通过所述信息采集器和所述信息发送器与所述用户终端进行信息传输，所述用户终端与所述服务器以无线通信的方式相连接；

所述用户终端用于向所述计费装置上传用户信息，以及接收所述计费装置传输的包含消费记录的信号，并将获取的消费记录上报至服务器，其中，所述用户终端包括：智能手机、平板电脑、或具有联网通信模块的便携式电子设备，该包含消费记录的信号的信号形式可以是以下中的一种：图形码信号、声波信号、光波信号、蓝牙信号、NFC信号或者WIFI信号；

所述服务器用于接收所述用户终端上报的消费记录，根据所述消费记录更新所述用户的账号信息，并将更新后的账号信息下发至对应的用户终端。

在本实用新型实施例提供的基于近场通信的计费装置及系统中，该计费装置包括：外壳壳体、以及设置于外壳壳体内的微处理器、控制阀、计量表、感应电路板、信息发送器和信息采集器；控制阀、计量表、感应电路板、信息发送器、信息采集器均与微处理器相连接；信息采集器接收来自用户的用户信息，信息发送器将接收到的包含消费记录的第三电信号以相应的信号形式传输至用户终端，计费装置与用户终端间通过信息发送器和信息采集器进行近场数据传输，再借助用户终端的联网能力进行远程数据传输，无需对计费装置进行布线联网或者无线联网，提高了计费装置应用环境的灵活性、可靠性，降低了计费装置的安装、维护成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种基于近场通信的计费装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的另一种基于近场通信的计费装置的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种基于近场通信的计费系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到相关技术中智能仪表等计费装置需要通过布线联网的方式进行数据传输，限制了智能仪表的应用场景，且需要设置联网通信模块增加了计费装置的安装、维护成本。基于此，本实用新型实施例提供了一种基于近场通信的计费装置及系统，下面通过实施例进行描述。

如图1所示的基于近场通信的计费装置的结构示意图，该装置包括：外壳壳体101、以及设置于所述外壳壳体101内的微处理器201、控制阀402、计量表403、感应电路板401、信息发送器302和信息采集器301；所述控制阀402、计量表403、感应电路板401、信息发送器302、以及信息采集器301均与所述微处理器201相连接；

所述信息采集器301用于接收来自用户的用户信息，并将所述用户信息对应的第一电信号传输至所述微处理器201，其中，所述信息采集器301包括以下中的一种或多种：图形码扫描器、键盘、指纹识别器、瞳孔识别器、人脸识别器、IC卡识别器、声波接收器、光波接收器、蓝牙接收器、NFC接收器、或者WIFI接收器；

所述微处理器201用于接收所述信息采集器301传输的所述第一电信号，当接收到控制阀402开启指令时，控制所述控制阀402开启，并开始计费，直到接收到控制阀402关闭指令时，控制所述控制阀402关闭，根据所述计量表403传输的计量信号生成包含消费记录的第三电信号，将所述第三电信号传输至所述信息发送器302；

所述信息发送器302用于接收所述第三电信号，并将所述第三电信号以相应的信号形式传输至用户终端，以使用户终端获取消费记录，并将所述消费记录上传至服务器，其中，所述信息发送器302包括以下中的一种或多种：图形码显示器、声波发送器、光波发送器、蓝牙发送器、NFC发送器、或者WIFI发送器。

具体的，上述IC卡识别器包括：mifare one卡识别电路或者cpu卡识别电路，上述图形码显示器与上述图形码扫描器均包括：图形码支持电路；上述NFC接收器与上述NFC发送器均包括：NFC支持电路；上述WIFI接收器与上述WIFI发送器均包括：WIFI支持电路；上述声波接收器与上述声波发送器均包括：声波支持电路；上述光波接收器与上述光波发送器均包括：光波支持电路；上述蓝牙接收器与上述蓝牙发送器均包括：蓝牙支持电路；上述图形码包括一维码或者二维码；其中，信息采集器301接收用户上传的用户信息可以通过以下信号形式中的一种：图形码信号、键盘输入信号、指纹输入信号、瞳孔输入信号、人脸图像输入信号、IC卡识别信号、声波信号、光波信号、蓝牙信号、NFC信号或者WIFI信号，具体采用哪种形式与信息采集器301选取的类型有关；信号发送器向用户终端传输的包含消费记录的信号的信号形式可以是以下中的一种：图形码信号、声波信号、光波信号、蓝牙信号、NFC信号或者WIFI信号，具体采用哪种形式与信息发送器302选取的类型有关。

具体的，以信息采集器301包括图形码扫描器为例，用户终端显示包含有用户信息的图形码，信息采集器301扫描用户终端上的图形码，获取图形码中的用户信息，然后，信息采集器301将该用户信息对应的电信号传输至微处理器201；相应的，以信息发送器302包括图形码显示器为例，信息发送器302接收微处理器201传输的包含消费记录的信号，然后，显示包含该消费记录的图形码，用户终端扫描该图形码，获取图形码中的消费记录；

同样的，当信息采集器301包括指纹识别器时，用户通过在指纹识别器上输入指纹信息，信息采集器301接收该指纹信息，并将该指纹信息以电信号的形式传输至微处理器201，另外，当信息采集器301包括键盘、瞳孔识别器、人脸识别器、或者IC卡识别器时，类似于当信息采集器301包括指纹识别器时；

同样的，当信息采集器301包括声波接收器时，用户终端以声波的形式将用户信息传输至信息采集器301，信息采集器301以声波的形式接收该用户信息，并将该用户信息以电信号的形式传输至微处理器201；相应的，当信息发送器302包括声波发送器时，信息发送器302接收微处理器201传输的包含消费记录的信号，然后，以声波的形式将该包含消费记录的信号传输至用户终端，用户终端接收该信号并获取对应的消费记录；另外，信息采集器301也可以包括多种信息采集方式，信息发送器302也可以包括多种信息发送方式，具体选择哪一种方式或者哪几种方式可以根据用户的实际需求进行选择。

在本实用新型提供的实施例中，计费装置与用户终端间通过信息发送器302和信息采集器301进行近场数据传输，再借助用户终端的联网能力进行远程数据传输，无需对计费装置进行布线联网或者无线联网，提高了计费装置应用环境的灵活性、可靠性，降低了计费装置的安装、维护成本；另外，用户可以根据实际需求对信息采集器301与信息发送器302的类型进行选择，进而，提高了计费装置与用户终端间信息传输方式的多样性，可以满足不同的用户需求。

具体的，为了便于用户对信息采集方式与信息发送方式的选取与切换，如图2所示，上述计费装置还包括：设置于所述外壳壳体101上的信息采集方式选择区501、信息发送方式选择区502，所述信息采集方式选择区501与所述信息发送方式选择区502均设置有多个功能按键或者具有多个功能选项的触摸屏；所述多个功能按键或者所述触摸屏均与所述微处理器201相连接；

所述微处理器201还用于接收所述信息采集方式选择区501传输的用户选择的信息采集器301的类别对应的电信号，并根据所述电信号开启相应的信息采集器301，以及接收所述信息发送方式选择区502传输的用户选择的信息发送器302的类别对应的电信号，并根据所述电信号开启相应的信息发送器302。

进一步的，为了使用户快速的了解自身当前所选择的信息采集方式、以及信息发送方式，基于此，上述计费装置还包括：与所述微处理器201连接的第一指示灯组和第二指示灯组，所述第一指示灯组和所述第二指示灯组均包括：多个LED灯；

所述微处理器201还用于根据接收到的用户选择的信息采集器301的类别对应的电信号控制所述第一指示灯组中相应的LED灯点亮，以及根据接收到的用户选择的信息发送器302的类别对应的电信号控制所述第二指示灯组中相应的LED灯点亮；

所述第一指示灯组用于指示用户选择的信息采集器301的类别；

所述第二指示灯组用于指示用户选择的信息发送器302的类别。

进一步的，考虑到近场通信对距离的限制，为了保证信号传输的稳定性，上述信息发送器302与上述用户终端之间的距离小于100米，上述信息采集器301与上述用户终端之间的距离小于100米。

进一步的，考虑到在光线比较暗的情况下，用户不易发现键盘的位置，另外，考虑到计费装置可能安装在室外，基于此，上述键盘包括单色LED夜光键盘或者变色LED夜光键盘，上述键盘上设置有可旋转的第一透明防尘罩，上述第一透明防尘罩通过连接轴设置在键盘本体的一侧，上述第一透明防尘罩可绕连接轴转动并盖合在键盘本体上。

进一步的，同样的，考虑到在光线比较暗的情况下，用户不易发现指纹识别器的位置，另外，考虑到计费装置可能安装在室外，基于此，在上述指纹识别器的四周设置有LED夜光灯，上述指纹识别器上还设置有可旋转的第二透明防尘罩，上述第二透明防尘罩通过连接轴设置在指纹识别器的一侧，上述第二透明防尘罩可绕连接轴转动并盖合在指纹识别器上。

进一步的，当信息发送器302为图形码显示器时，考虑当计费装置所处的位置光线由暗变亮时，可能由于外界光线太亮，导致图形码显示器302上图形码显示效果降低，而影响用户终端扫描图形码的识别速度，基于此，上述计费装置还包括：设置于上述图形码显示器表面的亮度传感器，以及分别与上述亮度传感器和上述图形码显示器相连接的亮度调节器；

上述亮度传感器用于采集外界环境的光线亮度，并将该光线亮度对应的信号传输至上述亮度调节器；

上述亮度调节器用于接收上述光线亮度对应的信号，并根据上述信号调节上述图形码显示器的背光亮度。

在本实用新型提供的实施例中，通过增加亮度传感器实时采集外界环境的的光线亮度，并将该光线亮度对应的信号传输至亮度调节器，从而实现自动调节图形码显示器的背光亮度，即保证了图形码的显示效果，又降低了图形码显示器的耗电量。

进一步的，考虑到计费装置可能设置于室外，可以通过在计费装置表面设置太阳能板而达到储能的效果，基于此，上述装置还包括：储能电池、以及与上述储能电池连接的太阳能板；

上述太阳能板设置于上述外壳壳体101表面，用于将光能转化为电能，并将该电能传输至上述储能电池；

上述储能电池用于为上述微处理器201、上述控制电路、上述信息发送器302、以及上述信息采集器301提供电能。

在本实用新型提供的实施例中，计费装置与用户终端间通过信息发送器302和信息采集器301进行近场数据传输，再借助用户终端的联网能力进行远程数据传输，无需对计费装置进行布线联网或者无线联网，提高了计费装置应用环境的灵活性、可靠性，降低了计费装置的安装、维护成本，另外，用户可以根据实际需求对信息采集器301与信息发送器302的类型进行选择，进而，提高了计费装置与用户终端间信息传输方式的多样性，可以满足不同的用户需求；进一步的，通过增加亮度传感器实时采集外界环境的的光线亮度，并将该光线亮度对应的信号传输至亮度调节器，从而实现自动调节图形码显示器的背光亮度，即保证了图形码的显示效果，又降低了图形码显示器的耗电量。

本实用新型实施例还提供了一种基于近场通信的计费系统，如图3所示，该系统包括：上述基于近场通信的计费装置11、用户终端22、以及服务器33；上述计费装置11通过所述信息采集器301和所述信息发送器302与所述用户终端22进行信息传输，所述用户终端22与所述服务器33以无线通信的方式相连接；

所述用户终端22用于向所述计费装置11上传用户信息，以及接收所述计费装置11传输的包含消费记录的信号，并将获取的消费记录上报至服务器33，其中，所述用户终端22包括：智能手机、平板电脑、或具有联网通信模块的便携式电子设备，该包含消费记录的信号的信号形式可以是以下中的一种：图形码信号、声波信号、光波信号、蓝牙信号、NFC信号或者WIFI信号；

所述服务器33用于接收所述用户终端22上报的消费记录，根据所述消费记录更新所述用户的账号信息，并将更新后的账号信息下发至对应的用户终端22。

本实用新型实施例提供的基于近场通信的计费系统中，该系统包括：上述基于近场通信的计费装置11、用户终端22、以及服务器33；计费装置11与用户终端22间通过信息发送器302和信息采集器301进行近场数据传输，再借助用户终端22的联网能力进行远程数据传输，无需对计费装置11进行布线联网或者无线联网，提高了计费装置11应用环境的灵活性、可靠性，降低了计费装置11的安装、维护成本；另外，用户可以根据实际需求对信息采集器301与信息发送器302的类型进行选择，进而，提高了计费装置11与用户终端22间信息传输方式的多样性，可以满足不同的用户需求。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的智能仪表或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。