一种基于物联网的动态建筑标识导引系统的制作方法

本发明涉及标识导引系统技术领域，具体为一种基于物联网的动态建筑标识导引系统。

背景技术：

标识导向显示系统的目的是通过特定的符号，表达具体的位置信息及指引系统，更好地引导人们到达目的地。随着信息技术的迅速发展，数字化信息标识显示系统的出现给城市或建筑标识导向系统的建设提供了新的解决方式。标识显示系统采用数字化网络连接，可随时更新标识信息，时效性和可靠性大大提升。

目前，公共信息标识引导系统，如建筑标识内容不能变化，不能修改包括标识内容的字体、字号、背景色、显示颜色、标识内容整体显示排列方式，更不能与建筑设备系统实现联动完成消防紧急疏散。传统静态标识存在标识牌版面设计不合理，标识符号和文字偏小，存在让人难以看清或影响识读的情况，标识内容单一固定、缺乏科学合理、人性化的标识导向系统，会致使人们因寻路、寻出口等需求困难，以致其产生消极情绪和负面心理影响，增加了人们无效的滞留时间，也可能会导致交通堵塞、人员恐慌等严重情况的出现。在消防紧急疏散情况下，传统的建筑静态标识无法显示消防逃生疏散通道的预案规划路线，无法与消防系统联动显示火情信息，着火点距离当前位置的距离、火情的类别等信息，对于大型建筑的功能布局复杂性，传统的无联动无显示无火情情报显示的建筑标识会因寻找逃生通道而增加人们逃生时间，找不到最佳的逃生路线，可能会带影响人们的生命安全。鉴于此，我们提出一种基于物联网的动态建筑标识导引系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于物联网的动态建筑标识导引系统，以解决上述背景技术中提出的标识内容单一固定、缺乏科学合理、人性化的标识导向系统，致使人们因寻路、寻出口等需求困难，以致其产生消极情绪和负面心理影响，增加了人们无效的滞留时间，也可能会导致交通堵塞、人员恐慌等严重情况的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种基于物联网的动态建筑标识导引系统，包括系统服务器、系统工作站、联动控制器以及动态标识屏，所述系统服务器、所述系统工作站、所述联动控制器以及所述动态标识屏之间通过tcp/ip网络实现信息传输。

作为优选，所述系统服务器包括权限划分模块、地址分配模块、信息分配模块以及联动控制管理模块；

所述权限划分模块用于对系统的管理权限进行划分；

所述地址分配模块用于进行动态标识地址分配；

所述信息分配模块用于进行动态标识信息分配；

所述联动控制管理模块用于对子系统的联动信息进行管理。

作为优选，所述系统服务器内还设置有第三方接口模块，所述第三方接口模块用于与第三方平台对接，实现数据的互通互联管理。

作为优选，所述系统工作站包括多媒体信息储存模块、多媒体信息编辑模块以及多媒体信息传输模块；

所述多媒体信息储存模块用于对多媒体的信息资料数据进行储存；

所述多媒体信息储存模块用于对储存的多媒体信息资料数据进行编辑；

所述多媒体信息储存模块用于对编辑的多媒体信息资料数据进行传输。

作为优选，所述联动控制器包括消防应急联动模块、应急管理联动模块、业态管理联动模块、交通信息联动模块以及客流信息联动模块；

所述消防应急联动模块用于与消防应急疏散系统联动；

所述应急管理联动模块用于与应急管理系统联动；

所述业态管理联动模块用于与业态管理系统联动；

所述交通信息联动模块用于与智慧交通信息系统联动；

所述客流信息联动模块用于与客流统计信息系统联动。

作为优选，所述动态标识屏包括指令接收模块和信息显示模块；

所述指令接收模块用于接收所述系统服务器下发的指令信息；

所述信息显示模块用于对所述系统服务器下发的指令信息进行显示。

作为优选，所述信息显示模块包括单片机控制模块和显示驱动模块；

所述单片机控制模块用于对接收的指令信息进行处理；

所述显示驱动模块用于对所述单片机控制模块处理后的指令信息进行显示。

作为优选，所述述单片机控制模块包括晶振电路、复位电路以及led驱动电路；

所述晶振电路为了配合定时器产生自激振荡；

所述复位电路用于所述单片机控制模块在启动运行时或者出现死机时进行复位；

所述led驱动电路用于驱动led发光，并形成不同的字体图形。

作为优选，上述任意一项所述的基于物联网的动态建筑标识导引系统的操作步骤如下：

s1、联动数据信息：通过消防应急联动模块与消防应急疏散系统联动，实现消防应急情况下，消防疏散指引导向，通过应急管理联动模块与应急管理系统联动，实现应急人群紧急疏散指引和导向，通过业态管理联动模块与业态管理系统联动，实现业态分布指引和导向，通过交通信息联动模块与智慧交通信息系统联动，显示空港、高铁、城际、地铁等交通动态信息，并实现交通通道的指引和导向，通过客流信息联动模块与客流统计信息系统联动，根据客流状态实时调整交通主要通道的路径和分布，缓解客流压力；

s2、数据信息处理：通过多媒体信息储存模块对多媒体的信息资料数据进行储存，通过多媒体信息储存模块对储存的多媒体信息资料数据进行编辑，通过多媒体信息储存模块对编辑的多媒体信息资料数据进行传输；

s3、数据信息分配：通过权限划分模块对系统的管理权限进行划分，通过地址分配模块进行动态标识地址分配，通过信息分配模块用于动态标识信息分配，通过联动控制管理模块对子系统的联动信息进行管理；

s4、数据信息显示：通过单片机控制模块对系统服务器下发的指令信息进行处理，通过显示驱动模块用于对单片机控制模块处理后的指令信息进行显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果：该基于物联网的动态建筑标识导引系统中，通过建筑内各子系统之间相互联动控制，将标识显示系统与建筑内各项数据信息相互融合，用文字、图片、声音、视频等多种多媒体标识信息以不断动态变化的特性在系统末端标识屏中呈现出来，帮助人们更清晰易懂了解的标识导向显示的内容，让人们更快速感知识别标识导向信息，以满足受众的信息导向需求以及管理者的应急管理需求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的系统服务器模块示意图；

图3为本发明的第三方接口模块示意图；

图4为本发明的系统工作站模块示意图；

图5为本发明的联动控制器模块示意图；

图6为本发明的动态标识屏模块示意图；

图7为本发明的信息显示模块示意图；

图8为本发明的单片机控制模块示意图；

图9为本发明的单片机控制模块整体电路图；

图10为本发明的晶振电路示意图；

图11为本发明的复位电路示意图；

图12为本发明的led驱动电路示意图；

图13为本发明的信息显示模块整体流程图；

图14为本发明的显示驱动模块流程图。

具体实施方式

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

一方面，本发明提供一种基于物联网的动态建筑标识导引系统，如图1-图2所示，包括系统服务器、系统工作站、联动控制器以及动态标识屏，系统服务器、系统工作站、联动控制器以及动态标识屏之间通过tcp/ip网络实现信息传输，系统服务器包括权限划分模块、地址分配模块、信息分配模块以及联动控制管理模块，权限划分模块用于对系统的管理权限进行划分，地址分配模块用于进行动态标识地址分配，信息分配模块用于进行动态标识信息分配，联动控制管理模块用于对子系统的联动信息进行管理。

本实施例中，系统服务器利用javaee开发的基于b/s架构的web应用程序,采用struts2+spring+hibernate来实现系统的整体架构，其中jsp为表现层，所有jsp页面禁止使用java脚本，结合struts2的表现层标签与jstl标签，完成了全部的表现层功能，数据收集，数据表示和客户端数据校验，struts2作为本系统的mvc框架它的action拦截用户所有的请求，包括系统的超链接和表单提交等，都由struts2控制请求的处理和转发。

进一步的，spring框架是该系统的核心部分，spring提供的ioc容器是业务逻辑组件service和dao组件的工厂，它负责生成并管理这些实例，借助spring的依赖注入，各组件以松耦合的方式组合在一起，组件与组件之间的依赖正是通过spring的依赖注入管理，其service组件和dao组件对象都采用面向接口编程的方式，从而降低该系统异构的代价，hibernate为数据持久层，主要对数据进行持久化操作。

值得说明的是，联动控制管理模块用于与消防应急疏散系统、应急管理系统、业态管理系统、智慧交通信息系统、客流统计信息系统等子系统的联动信息的管理。

本实施例的基于物联网的动态建筑标识导引系统的系统服务器使用时，通过权限划分模块对系统的管理权限进行划分，通过地址分配模块进行动态标识地址分配，通过信息分配模块用于动态标识信息分配，通过联动控制管理模块对子系统的联动信息进行管理。

实施例2

作为本发明的第二种实施例，为了便于系统服务器接入第三方系统，本发明人员对系统服务器作出改进，作为一种优选实施例，如图3所示，系统服务器内还设置有第三方接口模块，第三方接口模块用于与第三方平台对接，实现数据的互通互联管理。

本实施例中，第三方接口模块包括物联网接口模块、bim运维接口模块、集成管理接口模块以及综合管理接口模块。

进一步的，物联网接口模块用于实现系统服务器与物联网平台对接，实现信息数据的互通互联管理。

具体的，bim运维接口模块用于实现系统服务器与bim运维平台对接，实现信息数据的互通互联管理。

进一步的，集成管理接口模块用于实现系统服务器与智能化集成管理平台对接，实现信息数据的互通互联管理。

值得说明的是，综合管理接口模块用于实现统服务器与融合通信平台等综合管理平台的对接，实现信息数据的互通互联管理。

实施例3

作为本发明的第三种实施例，为了便于对多媒体信息数据进行处理，本发明人员设置系统工作站，作为一种优选实施例，如图4所示，系统工作站包括多媒体信息储存模块、多媒体信息编辑模块以及多媒体信息传输模块，多媒体信息储存模块用于对多媒体的信息资料数据进行储存，多媒体信息储存模块用于对储存的多媒体信息资料数据进行编辑，多媒体信息储存模块用于对编辑的多媒体信息资料数据进行传输。

本实施例中，多媒体信息包括音频、视频和图像资料，便于采集的信息清楚、完整、全面。

具体的，多媒体信息储存模块基于tcp/ip网络实现信息传输。

本实施例的基于物联网的动态建筑标识导引系统的系统工作站在使用时，通过多媒体信息储存模块对多媒体的信息资料数据进行储存，通过多媒体信息储存模块对储存的多媒体信息资料数据进行编辑，通过多媒体信息储存模块对编辑的多媒体信息资料数据进行传输。

实施例4

作为本发明的第四种实施例，为了便于实现系统服务器的信息联动，本发明人员设置联动控制器，作为一种优选实施例，如图5所示，联动控制器包括消防应急联动模块、应急管理联动模块、业态管理联动模块、交通信息联动模块以及客流信息联动模块，消防应急联动模块用于与消防应急疏散系统联动，应急管理联动模块用于与应急管理系统联动，业态管理联动模块用于与业态管理系统联动，交通信息联动模块用于与智慧交通信息系统联动，客流信息联动模块用于与客流统计信息系统联动。

本实施例中，通过联动控制器可与消防应急疏散系统联动，实现消防应急情况下，消防疏散指引导向。

进一步的，通过联动控制器可与应急管理系统联动，实现应急人群紧急疏散指引和导向。

具体的，通过联动控制器可与业态管理系统联动，实现业态分布指引和导向。

值得说明的是，通过联动控制器可与智慧交通信息系统联动，显示空港、高铁、城际、地铁等交通动态信息，并实现交通通道的指引和导向。

此外，通过联动控制器可与客流统计信息系统联动，根据客流状态实时调整交通主要通道的路径和分布，缓解客流压力。

本实施例的基于物联网的动态建筑标识导引系统的联动控制器在使用时，通过消防应急联动模块与消防应急疏散系统联动，实现消防应急情况下，消防疏散指引导向，通过应急管理联动模块与应急管理系统联动，实现应急人群紧急疏散指引和导向，通过业态管理联动模块与业态管理系统联动，实现业态分布指引和导向，通过交通信息联动模块与智慧交通信息系统联动，显示空港、高铁、城际、地铁等交通动态信息，并实现交通通道的指引和导向，通过客流信息联动模块与客流统计信息系统联动，根据客流状态实时调整交通主要通道的路径和分布，缓解客流压力。

实施例5

作为本发明的第五种实施例，为了便于实现动态标识屏的显示，本发明人员对动态标识屏作出改进，作为一种优选实施例，如图6-图8所示，动态标识屏包括指令接收模块和信息显示模块，指令接收模块用于接收系统服务器下发的指令信息，信息显示模块用于对系统服务器下发的指令信息进行显示，信息显示模块包括单片机控制模块和显示驱动模块，单片机控制模块用于对接收的指令信息进行处理，显示驱动模块用于对单片机控制模块处理后的指令信息进行显示，单片机控制模块包括晶振电路、复位电路以及led驱动电路，晶振电路为了配合定时器产生自激振荡，复位电路用于单片机控制模块在启动运行时或者出现死机时进行复位，led驱动电路用于驱动led发光，并形成不同的字体图形。

本实施例中，单片机控制模块at89c51单片机设计，其电路如图9所示，at89c51单片机引脚功能描述如下：

vcc：供电电压；

gnd：接地；

p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流，当p1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高；

p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流，p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故，在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收；

p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入，并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故，p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位，在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容，p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号；

p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流，当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入，作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流(ill)，这是由于上拉的缘故；

rst：复位输入，当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的电平时间；

ale/prog：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节，在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲，在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6，因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的，然而要注意的是，每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲，如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0，此时，ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用，另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效；

/psen：外部程序存储器的选通信号，在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen有效，但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/psen信号将不出现；

/ea/vpp：当/ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器(0000h-ffffh)，不管是否有内部程序存储器，注意加密方式1时，/ea将内部锁定为reset，当/ea端保持高电平时，此间内部程序存储器，在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源；

xtal1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入；

xtal2：来自反向振荡器的输出。

进一步的，晶振电路如图10所示，at89c51单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器，xtal1和xtal2分别为振荡电路的的输入端和输出端，时钟可有内部或外部生成，在xtal1和xtal2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡，本实施例中采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路，晶振频率采用12mhz，c1、c2的电容值取30pf，电容的大小起频率微调的作用。

具体的，at89c51单片机在启动运行时或者出现死机时需要复位，使cpu以及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，单片机有多种复位方式，常用的复位操作有上电复位和手动复位方式，本实施例采用最简单的上电复位方式，电路如图11所示，上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，复位电路产生的复位信号(高电平有效)由rst引脚送入到内部的复位电路，对at89c51单片机进行复位，复位信号要持续两个机器周期(24个时钟周期)以上，才能使at89c51单片机可靠复位，当上电时，c1相当于短路，有时碰到干扰时会造成错误复位，可在复位端加个去耦电容，可以取得很好的效果。

使得说明的是，正向点亮一颗led，至少需要10～20ma，若电流不够大，则led不够大，而不管是at89c51的i/o口，还是ttl、cmos的输出端，其高态输出电流都不是很高，不过1～2ma而已，因此很难直接高态驱动led，这时候就需要额外的驱动电路，因此加入74ls245芯片组成行驱动电路，而p3口直接与点阵显示屏相连，组成列驱动电路，通常有共阳型与共阴型led阵列驱动电路，本设计采用共阴型高态扫描信号驱动电路。

此外，共阴型led阵列驱动电路采用高态扫描，也就是任何时间只有一个高态信号，其它则为低态，一行扫描完成后，再把高态信号转化到近邻的其他行，扫描信号接用一个反向驱动器，at89c51本身内置一个反向驱动器，本实施例中at89c51作为点矩阵显示控制系统的控制核心，通过点矩阵实时动态显示汉字，驱动电路如图12所示。

除此之外，信息显示模块主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示，根据软件分层次设计的原理，可以把显示屏的软件系统分为两层，第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统主程序，显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其他控制信号，配合完成led显示屏的扫描显示工作，显示驱动器程序由定时器t0中断程序实现，动态标识屏可以接收来自系统服务器传输下来的数据信息和命令信息，并可将这些数据信息和命令信息不经任何变化地再传送到下一级显示模块单元中，因此显示板可扩展至更多的显示单元，用于显示更多的显示内容，信息显示模块整体流程图如图13所示。

值得说明的是，显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器t0重新赋初值，以保证显示屏刷新率的稳定，1/16扫描显示屏的刷新率(帧频)计算公式如下：

其中f位晶振频率，t为定时器t0初值(工作在16位定时器模式)，显示驱动模块查询当前燃亮的行号，从显示缓存区内读取下一行的显示数据，并通过串口发送给移位寄存器，为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，即消隐，等显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新的行号，重新打开显示，图14为显示驱动模块流程图。

本实施例的基于物联网的动态建筑标识导引系统的动态标识屏在使用时，通过单片机控制模块对系统服务器下发的指令信息进行处理，通过显示驱动模块用于对单片机控制模块处理后的指令信息进行显示。

另一方面，本发明还提供了该基于物联网的动态建筑标识导引系统的操作方法，其操作步骤如下：

s1、联动数据信息：通过消防应急联动模块与消防应急疏散系统联动，实现消防应急情况下，消防疏散指引导向，通过应急管理联动模块与应急管理系统联动，实现应急人群紧急疏散指引和导向，通过业态管理联动模块与业态管理系统联动，实现建筑功能空间、各楼层的功能布局分布、各楼层商业空间分布等更多空间信息和交通信息的指引和导向，通过与交通信息联动模块与智慧交通信息系统联动，显示空港、高铁、城际、地铁等交通动态信息，并实现交通通道的指引和导向，通过客流信息联动模块与客流统计信息系统联动，根据客流状态实时调整交通主要通道的路径和分布，缓解客流压力；

s2、数据信息处理：通过多媒体信息储存模块对多媒体的信息资料数据进行储存，通过多媒体信息储存模块对储存的多媒体信息资料数据进行编辑，通过多媒体信息储存模块对编辑的多媒体信息资料数据进行传输；

s3、数据信息分配：通过权限划分模块对系统的管理权限进行划分，通过地址分配模块进行动态标识地址分配，通过信息分配模块用于动态标识信息分配，通过联动控制管理模块对子系统的联动信息进行管理；

s4、数据信息显示：通过单片机控制模块对系统服务器下发的指令信息进行处理，通过显示驱动模块用于对单片机控制模块处理后的指令信息进行显示。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。