基于物联网的打印机用人机交互系统及方法与流程

1.本发明涉及打印机技术领域，具体涉及基于物联网的打印机用人机交互系统及方法。


背景技术：

2.现有技术中的打印机还限制于打印机自身平台及连接电脑情况下的控制，即通过打印机控制板提供的人机交互设备或者与pc设备连接进行控制，没有针对人机交互做进一步的优化也没有针对打印机搭建专门的网络服务平台，从而使得打印机的使用不够智能化，便捷性也大大地降低了，从而影响用户的使用体验。
3.尤其体现在：现有的人机交互系统在打印机端接收指令执行打印过程中没有针对打印完成度和打印环境的提示或优化功能，使打印机在打印过程中用户不能清楚知道是否能够打印完成或打印完成后材料质量，具有一定的局限性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于物联网的打印机用人机交互系统及方法，客户端通过打印预览模块得到材料的打印路径及操作指令，通过人机交互模块将的打印路径及操作指令发送至控制器端，控制器端对打印路径进行存储，同时控制器端将操作指令传送至打印机端，打印机端根据接收的操作指令调动打印执行模块，打印执行模块在打印机执行过程中对打印机存储的纸张和油墨与打印所需的纸张和油墨进行比较，有效防止打印过程中因纸张或油墨不足而发生中断。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.基于物联网的打印机用人机交互系统，包括客户端、控制器端和打印机端；
7.所述客户端包括人机交互模块、打印预览模块和预警显示模块；控制器端包括数据收发模块和数据存储模块；打印机端包括打印执行模块和打印预警模块；
8.所述客户端通过人机交互模块发送操作指令，控制器端用于接收客户端发送的操作指令，并传送至打印机端，打印机端接收操作指令调动打印执行模块执行打印操作；
9.打印预警模块对打印执行模块执行的正常打印过程参数进行采集，对打印执行模块的打印质量进行智能预警，并将预警结果发送至客户端预警显示。
10.作为本发明进一步的方案：打印预警模块接收正常打印信号后，打印预警模块的处理过程为：
11.步骤一：获取打印机的运行速度标记为vi；
12.步骤二：通过打印机端的时间计算单元获取对打印机总打印时间进行统计，将打印机的打印总时长标记为ji；
13.步骤三：通过打印机端的计数单元获取打印机的总打印字符数，将打印机的打印总字符数标记为zi；
14.步骤四：获取打印机在近三个月内的总维修次数，将打印机的总维修次数标记为
bi；
15.步骤五：对打印机的运行速度、打印总时长、打印总字符数和总维修次数进行权重分配，将打印机的运行速度的权重标记为q1，将打印机打印总时长的权重标记为q2，将打印机打印总字符数的权重标记为q3，将打印机总维修次数的权重标记为q4其中，q1+q2+q3+q4＝1；
16.通过公式hi＝vi
×
q1+ji
×
q2+zi
×
q3+bi
×
q4计算得到打印机的运行安全系数hi；
17.步骤六：预设打印机的运行安全系数的极限值为hi1和hi2，其中hi1《hi2：
18.当hi《hi1时，该打印机正常打印，存在风险，生成打印环境差信号；
19.当hi1《hi《hi2时，该打印机正常打印，无风险，生成打印环境良信号；
20.当hi》hi2时，该打印机正常打印，无风险，生成打印环境优信号；
21.步骤七：打印预警模块将打印机正常打印过程中的预警信号发送至控制器端，并通过控制器端的数据收发模块将打印信号发送至客户端的预警显示模块。
22.作为本发明进一步的方案：打印机的运行速度vi的获取过程为：
23.通过打印预警模块采集客户端人机交互模块操作指令转化生成作用于控制器端和打印机端的动作指令的速度，标记为v1；
24.通过打印预警模块采集控制器端传送操作指令传送至打印机端的速度，标记为v2；
25.通过打印预警模块采集打印机端接收到打印路径及操作指令开设打印的速度，标记为v3；
26.通过公式获取打印机的运行速度vi，其中α、β、γ为预设比例系。
27.作为本发明进一步的方案：打印执行模块接受控制器端传送的打印指令，所述打印执行模块对打印指令的处理过程为：
28.s1：打印执行模块对打印指令进行识别，打印指令包括打印的页面数pi，i＝1...n、页面的字符数mi和打印份数n；
29.s2：预先设定每个字符数所需的油墨量为k，即打印所需的油墨总量为其中，γ为修正系数，打印所需的总纸张数为m＝2*pi*n；
30.s3：打印执行模块通过计数器对打印机的纸张数进行计数，并将打印机内可供打印的纸张数标记为l，将打印机内剩余的油墨量标记为q；
31.s4：将打印机内的纸张数和油墨量与打印当前材料所需的纸张数及油墨量进行比较：
32.当l≥m且q≥wi时，打印执行模块执行打印操作，并生成打印机正常打印信号；
33.当l≥m且q《wi时，打印执行模块不执行打印操作，并生成打印机异常打印信号；
34.当l《m且q≥wi时，打印执行模块不执行打印操作，并生产打印机异常打印信号；
35.当l《m且q《wi时，打印执行模块不执行打印操作，并生产打印机异常打印信号；
36.s5：打印执行模块将打印机执行过程中的打印信号发送至控制器端，并通过控制
器端的数据收发模块将打印信号发送至客户端的预警显示模块。
37.作为本发明进一步的方案：所述预警显示模块接收打印执行模块的信号后：
38.z1：预警显示模块接收打印执行模块为打印机异常打印信号时，客户端生产红色警报指令；
39.z2：预警显示模块接收打印执行模块为打印机正常打印信号时，客户端生产绿色警报指令。
40.作为本发明进一步的方案：预警显示模块还包括智能终端单元；
41.当客户端生产红色警报指令时，智能终端单元显示红色警报，并将智能终端单元的背景设置成红色，打印机停机；
42.当客户端生产绿色警报指令时，智能终端单元显示绿色警报，并将智能终端单元的背景设置成绿色，打印机正常打印。
43.作为本发明进一步的方案：所述预警信号包括打印机环境差信号、打印机环境良信号和打印机环境优信号；
44.预警显示模块针对不同的预警信号提示用户端不同的打印环境。
45.本发明的有益效果：
46.(1)本发明的客户端通过打印预览模块得到材料的打印路径及操作指令，通过人机交互模块将的打印路径及操作指令发送至控制器端，控制器端对打印路径进行存储，同时控制器端将操作指令传送至打印机端，打印机端根据接收的操作指令调动打印执行模块，打印执行模块在打印机执行过程中对打印机存储的纸张和油墨与打印所需的纸张和油墨进行比较，有效防止打印过程中因纸张或油墨不足而发生中断。
47.(2)本发明在打印执行模块执行打印过程中，打印预警模块对打印机的打印参数进行采集，具体包括对打印机的运行速度、打印总时长、打印总字符数和总维修次数的处理，从而得到打印机打印环境，通过打印环境对材料的打印质量进行识别；
48.(3)本发明中在客户端设置预警显示模块，通过预警显示模块实时对材料的打印质量作出提示，便于用户实时对打印环境进行修正。
附图说明
49.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
50.图1是本发明的流程图。
具体实施方式
51.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
52.请参阅图1所示，本发明为基于物联网的打印机用人机交互系统，包括客户端、控制器端和打印机端；
53.客户端包括人机交互模块、打印预览模块和预警显示模块；
54.控制器端包括数据收发模块和数据存储模块；
55.打印机端包括打印执行模块和打印预警模块；
56.人机交互模块的输入方式为触摸屏输入和语音输入，触摸屏输入包括打字功能，触摸屏输入与语音输入能够相互切换，用户通过在客户端发送动作指令，通过人机交互模块对操作指令进行转化生成作用于控制器端和打印机端的操作指令，完成用户在客户端的一系列动作指令操作，打印机端根据接收客户端的操作指令，生成打印机端打印的操作动作；
57.打印预览模块构建预览的具体步骤为：
58.步骤一：打印预览模块接收通过人机交互模块上传的待打印文件；
59.步骤二：客户端接入打印机的打印预览单元，打印预览单元对打印文件进行识别得到预览信息，预览信息包括打印的页面数、页面的字符数和打印份数；
60.步骤三：根据预览信息得到文件的打印信息及打印路径(操作指令)，并将打印路径及操作指令至控制器端。
61.控制器端的运动收发模块用于连接客户端和打印机端，运动收发模块接收客户端传送的操作指令，并将操作指令进行信号转换，将转换后的操作指令再传送给打印机端，使打印机端根据操作指令执行打印流程；
62.其中，运动收发模块还用于接收打印机端所传送的打印预警模块的信息，将接收的打印预警模块的信息传送至客户端和数据存储模块进行存储；
63.具体的：
64.控制器端通过数据收发模块接收客户端传送的打印信息及打印路径，并将打印信息及打印路径存储在数据存储模块；
65.同时，控制器端根据打印信息及打印路径生成的打印指令通过数据收发模块发送至打印机端；
66.其中，数据存储模块还存储打印机端传送的打印执行模块和打印预警模块的信号；
67.打印机端的打印执行模块根据接收到的
68.实现打印机的打印，在打印执行模块的打印过程中，打印执行模块对打印指令进行识别；
69.打印指令包括打印的页面数pi，i＝1...n、页面的字符数mi和打印份数n；
70.打印执行模块对打印指令处理步骤如下：
71.步骤一：预先设定每个字符数所需的油墨量为k，即打印所需的油墨总量为其中，γ为修正系数，打印所需的总纸张数为m＝2*pi*n；
72.步骤二：打印执行模块通过计数器对打印机的纸张数进行计数，并将打印机内可供打印的纸张数标记为l，将打印机内剩余的油墨量标记为q；
73.步骤三：将打印机内的纸张数和油墨量与打印当前材料所需的纸张数及油墨量进行比较：
74.当l≥m且q≥wi时，打印执行模块执行打印操作，并生成打印机正常打印信号；
75.当l≥m且q《wi时，打印执行模块不执行打印操作，并生成打印机异常打印信号；
76.当l《m且q≥wi时，打印执行模块不执行打印操作，并生产打印机异常打印信号；
77.当l《m且q《wi时，打印执行模块不执行打印操作，并生产打印机异常打印信号；
78.步骤四：打印执行模块将打印机执行过程中的打印信号(打印正常信号和打印异常信号)发送至控制器端，并通过控制器端的数据收发模块将打印信号发送至客户端的预警显示模块。
79.数据收发模块还将打印正常信号发送至打印预警模块，打印预警模块接收打印正常信号后，打印预警模块对打印机的打印参数进行采集；
80.具体的：
81.s1：打印预警模块采集客户端人机交互模块操作指令转化生成作用于控制器端和打印机端的动作指令的速度，标记为v1；
82.打印预警模块采集控制器端传送操作指令传送至打印机端的速度，标记为v2；
83.打印预警模块采集打印机端接收到打印路径及操作指令开设打印的速度，标记为v3；
84.通过公式获取打印机的运行速度vi，其中α、β、γ为预设比例系；
85.s2：通过打印机端的时间计算单元获取对打印机总打印时间进行统计，将打印机的打印总时长标记为ji；
86.s3：通过打印机端的计数单元获取打印机的总打印字符数，将打印机的打印总字符数标记为zi；
87.s4：获取打印机在近三个月内的总维修次数，将打印机的总维修次数标记为bi；
88.s5:对打印机的运行速度、打印总时长、打印总字符数和总维修次数进行权重分配，将打印机的运行速度的权重标记为q1，将打印机打印总时长的权重标记为q2，将打印机打印总字符数的权重标记为q3，将打印机总维修次数的权重标记为q4其中，q1+q2+q3+q4＝1；
89.通过公式hi＝vi
×
q1+ji
×
q2+zi
×
q3+bi
×
q4计算得到打印机的运行安全系数hi；
90.s6：预设打印机的运行安全系数的极限值为hi1和hi2，其中hi1《hi2：
91.当hi《hi1时，该打印机正常打印，存在风险，生成打印环境差信号；
92.当hi1《hi《hi2时，该打印机正常打印，无风险，生成打印环境良信号；
93.当hi》hi2时，该打印机正常打印，无风险，生成打印环境优信号；
94.s7：打印预警模块将打印机正常打印过程中的信号(环境差信号、环境良信号、环境优信号)发送至控制器端，并通过控制器端的数据收发模块将打印信号发送至客户端的预警显示模块。
95.预警显示模块通过控制器端接收打印执行模块和打印预警模块的信号，用于对用户端发送警报指令进行显示预警，预警显示模块包括智能终端单元，具体步骤如下：
96.步骤1：预警显示模块接收打印机异常打印信号时，预警显示模块向智能终端单元发送红色警报指令，智能终端单元显示红色警报，并将智能终端单元的背景设置成红色，打印机停机；
97.步骤2：预警显示模块接收打印机正常打印信号时，预警显示模块向智能终端单元发送绿色警报指令，智能终端单元显示绿色警报，并将智能终端单元的背景设置成绿色，打
印机正常打印；
98.步骤2.1：预警显示模块接收打印机环境差信号时，预警显示模块向智能终端单元发送橙色警报指令，智能终端单元显示橙色提示信息，打印机正常打印，提示当前打印环境差；
99.步骤2.2：预警显示模块接收打印机环境良信号时，预警显示模块向智能终端单元发送黄色警报指令，智能终端单元显示黄色提示信息，打印机正常打印，提示当前打印环境良；
100.步骤2.3：预警显示模块接收打印机环境优信号时，预警显示模块向智能终端单元发送蓝色警报指令，智能终端单元显示蓝色提示信息，打印机正常打印，提示当前打印环境优。
101.需要说明的是，预警显示模块显示的打印环境差、良、优是对应材料的打印质量。
102.在另一个具体实施例中，基于物联网的打印机用人机交互系统的方法，应用于客户端：
103.客户端通过人机交互模块对操作指令进行转化生成作用于控制器端和打印机端的动作指令，客户端通过打印预览模块对打印文件进行预览，得到文件打印的操作指令，客户端将操作指令传送至控制器端，控制器端将接收的操作指令传送至打印机端，打印机端根据接收客户端的操作指令，生成打印机端打印的操作动作；
104.客户端还通过预警显示模块对打印机的预警信息进行显示。
105.在另一个具体实施例中，基于物联网的打印机用人机交互系统的方法,应用于控制器端：
106.控制器端通过数据收发模块接收客户端传送的操作指令，并通过数据收发模块将接收的操作指令传送至打印机端，控制器端还通过数据存储模块对客户端和打印机端传送的数据进行存储，
107.在另一个具体实施例中，基于物联网的打印机用人机交互系统的方法，应用于打印机端：
108.打印机端接收控制器端传送的操作指令，打印执行模块根据操作指令使打印机执行打印操作，打印执行模块在操作指令的执行过程中，对打印机打印信号进行识别，得到打印机正常打印信号和打印机异常打印信号；
109.打印预警模块针对打印机正常打印信号进行打印质量预警，得到打印环境差信号、打印环境良信号和打印环境优信号。
110.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。