CN105974902A - 一种基于物联网的智能鞋柜***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的智能鞋柜***及控制方法，在用户不进行手动控制的情况下，通过安装在鞋撑上的线性霍尔传感器自动检测是否有鞋子放在鞋撑上，有鞋子放入时通过温湿度传感器、半导体空气质量传感器检测鞋内的温湿度、污染气体浓度，在主控处理器的控制下自动完成对鞋子的杀菌除臭和烘干祛湿，通过Wi‑Fi模块将实时工作状态传送到外部的云服务器和手机客户端，用户随时可以查询、控制鞋柜工作状态。本发明***不仅具有传统鞋柜的储藏鞋子的功能，还能有效去除鞋内臭气和杀菌，保护鞋子不发霉腐烂，使用物联网技术和智能监控技术，具有定时自动工作、远程监控、智能显示等时尚健康功能，真正起到了智能、便捷的作用。
Description
技术领域
本发明涉及鞋柜技术领域，具体涉及一种基于物联网的智能鞋柜***及控制方法。
背景技术
鞋柜是每个家庭必备的家具，现在的大多数鞋柜都仅仅起着摆放鞋子和杂物的功能。穿了一天的鞋子难免不会产生臭味，或者因为天气变化导致鞋子潮湿发霉，就这样直接放入鞋柜，不仅会破坏鞋柜内的气氛、减少鞋子的使用寿命，并且长期穿这种鞋也会影响人的身体健康。传统鞋柜仅具有收纳功能，功能相对单一，通风差、气味难以散发，易受潮、积灰、清理困难，无疑变成了垃圾箱式的环境污染源。
发明内容
本发明目的是提供一种基于物联网的智能鞋柜***及控制方法，以解决现有技术的不足。
本发明采用以下技术方案：
一种基于物联网的智能鞋柜***，包括主体结构部分和控制部分，
主体结构部分包括隔板(103)、若干支撑杆(101)和放置于鞋内的鞋撑(102)，隔板(103)设置于鞋柜内，若干支撑杆(101)的底端设置在隔板(103)上，顶端分别设置一鞋撑(102)；支撑杆(101)上设置按键(1011)，按键(1011)和下述主控处理器(31)连接；鞋撑(102)包括鞋撑后部(1)、鞋撑伸缩杆(2)和鞋撑前部(3)；支撑杆(101)、鞋撑伸缩杆(2)分别和下述的步进电机(40)连接；
控制部分包括主控处理器(31)、控制开关(32)、烘干祛湿装置(33)、杀菌除臭装置(34)、鞋内通风装置(41)、传感器阵列(35)、步进电机(40)、Wi-Fi模块(39)；传感器阵列(35)包括温湿度传感器(351)、半导体空气质量传感器(352)、线性霍尔传感器(353)，分别用于检测鞋内的温湿度、污染气体浓度和是否有鞋子放入，设置于每个鞋撑(102)内；烘干祛湿装置(33)设置于每个鞋撑(102)外，杀菌除臭装置(34)、鞋内通风装置(41)分别设置于每个鞋撑(102)内，步进电机(40)设置在隔板中；主控处理器(31)输出端分别和控制开关(32)、步进电机(40)连接，控制开关(32)输出端分别和烘干祛湿装置(33)、杀菌除臭装置(34)、鞋内通风装置(41)连接，传感器阵列(35)、Wi-Fi模块(39)分别和主控处理器(31)双向连接；Wi-Fi模块(39)和外部的云服务器(42)、手机客户端(43)双向连接。
进一步地，所述若干支撑杆(101)分为高、低两组支撑杆。
进一步地，每个鞋撑(102)前部安装有一弹簧片，配合霍尔传感器(353)和主控处理器(31)，用于检测鞋撑是否完全被撑开。
进一步地，主控处理器(31)采用超低功耗微控制器，主控处理器(31)和Wi-Fi模块(39)安装于主控板(104)上，主控板(104)安装在鞋柜的背面。
进一步地，所述烘干祛湿装置(33)采用金属发热薄膜，所述杀菌除臭装置(34)采用UVC紫外线杀菌灯泡，所述鞋内通风装置(41)采用小型直流风扇。
进一步地，传感器阵列(35)还包括光敏传感器(354)，光敏传感器(354)和线性霍尔传感器(353)共同检测是否有鞋子放入，设置于每个鞋撑(102)内。
进一步地，控制部分还包括时钟模块(36)、显示模块(37)、语音模块(38)，时钟模块(36)和主控处理器(31)双向连接，显示模块(37)、语音模块(38)分别和主控处理器(31)输出端连接。
进一步地，显示模块(37)采用液晶显示屏，安装于鞋柜的前面；语音模块(38)和时钟模块(36)安装在主控板上。
上述基于物联网的智能鞋柜***的控制方法，包括如下步骤：
1)、按下支撑杆(101)的按键(1011)，主控处理器(31)控制步进电机(40)自动使支撑杆(101)向鞋柜外移动到用户放入鞋子的最佳位置，若有鞋子放入鞋撑(102)，线性霍尔传感器(353)或线性霍尔传感器(353)+光敏传感器(354)的输出量发生变化，主控处理器(31)接收到信号，控制步进电机(40)使支撑杆(101)自动回到原始位置，同时步进电机(40)控制鞋撑伸缩杆(2)伸长，使鞋子固定牢靠；
2)、开启温湿度传感器(351)、半导体空气质量传感器(352)，分别检测鞋内的温湿度、污染气体浓度，主控处理器(31)采取间隔轮询的方式读取每个鞋撑(102)内的温湿度和污染气体浓度数据，依据当前检测的结果分别对每个鞋撑的功能模块即烘干祛湿装置(33)、杀菌除臭装置(34)、鞋内通风装置(41)发出控制指令，当检测到鞋内气氛正常时，关闭相应的功能模块；当鞋内的温度超过程序设定高温阈值时，***自动关闭功能模块，保护鞋子不受损害；在程序自动运行时，若鞋子被强制取出时，磁霍尔传感器(353)或线性霍尔传感器(353)+光敏传感器(354)的输出量发生变化，触发***自动停止相应鞋撑(102)的工作，避免紫外线辐射；
3)***运行时通过Wi-Fi模块(39)将实时工作状态传送到云服务器(42)和手机客户端(43)；用户随时可以查询、控制鞋柜工作状态。
进一步地，每个鞋柜***都有唯一的身份识别编号，鞋柜***第一次联网时，云服务器(42)会对鞋柜***进行认证，若出现相同编号时，云服务器(42)会取消该鞋柜***的访问权限，禁止其继续工作；云服务器(42)将鞋柜***上传的数据进行整理统计，把结果以图表的形式发送到手机客户端，直观地展现出鞋柜***的工作状态；用户利用手机客户端通过云服务器对鞋柜***进行远程控制。
本发明的有益效果：
1、与传统的智能鞋柜相比，本发明结合了物联网，设计了一种智能鞋柜***，在用户不进行手动控制的情况下，通过安装在鞋撑上的线性霍尔传感器自动检测是否有鞋子放在鞋撑上，有鞋子放入时通过温湿度传感器、半导体空气质量传感器检测鞋内的温湿度、污染气体浓度，在主控处理器的控制下自动完成对鞋子的杀菌除臭和烘干祛湿，通过Wi-Fi模块将实时工作状态传送到外部的云服务器和手机客户端，用户随时可以查询、控制鞋柜工作状态。本发明***不仅具有传统鞋柜的储藏鞋子的功能，还能有效去除鞋内臭气和杀菌，保护鞋子不发霉腐烂，使用物联网技术和智能监控技术，具有定时自动工作、远程监控、智能显示等时尚健康功能，真正起到了智能、便捷的作用。
2、与现有技术相比，本发明通过多种不同种类的传感器检测鞋子是否放入及鞋内气氛，在主控处理器的控制下实现对鞋子的杀菌除臭、烘干祛湿，结合Wi-Fi技术，让用户安全、方便、快捷的查看鞋的处理情况，该***体积小、安装方便、实用性强，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明***结构示意图。
图2为本发明鞋撑结构示意图。
图3为本发明鞋撑***结构示意图。
图4为本发明***原理示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
一种基于物联网的智能鞋柜***，包括主体结构部分和控制部分。
主体结构部分包括隔板103、若干支撑杆101和放置于鞋内的鞋撑102，隔板103设置于鞋柜内，若干支撑杆101分为高、低两组，支撑杆101的底端设置在隔板103上，顶端分别设置一鞋撑102；支撑杆101上设置按键1011，按键1011和下述主控处理器31连接；鞋撑102包括鞋撑后部1、鞋撑伸缩杆2和鞋撑前部3；支撑杆101、鞋撑伸缩杆2分别和下述的步进电机40连接。
控制部分包括主控处理器31、控制开关32、烘干祛湿装置33、杀菌除臭装置34、鞋内通风装置41、传感器阵列35、步进电机40、Wi-Fi模块39。主控处理器31输出端分别和控制开关32、步进电机40连接，控制开关32输出端分别和烘干祛湿装置33、杀菌除臭装置34、鞋内通风装置41连接，传感器阵列35、Wi-Fi模块39分别和主控处理器31双向连接；Wi-Fi模块39通过无线路由器44和外部的云服务器42、手机客户端43双向连接。
主控处理器31能实时接收温湿度传感器351和半导体空气质量传感器352反馈回来的数据，并通过功能模块即烘干祛湿装置33、杀菌除臭装置34、鞋内通风装置41调节鞋内的气氛；高温保护；自动关断；调动步进电机40控制支撑杆101的移动和鞋撑102的伸缩；通过Wi-Fi模块39、无线路由器44和外部的云服务器42、手机客户端43双向通信。主控处理器31采用超低功耗微控制器，主控处理器31安装于主控板104上，主控板104安装在鞋柜的背面。
传感器阵列35设置于每个鞋撑102内，用于实时监测鞋内气氛，并将数据反馈给主控处理器31，包括温湿度传感器351、半导体空气质量传感器352、线性霍尔传感器353，分别用于检测鞋内的温湿度、污染气体浓度和是否有鞋子放入。具体地，线性霍尔传感器351设于鞋撑102的鞋撑后部1一侧，鞋撑伸缩杆2靠近鞋撑后部1的一侧安装有磁铁，如果有鞋子放入鞋撑102，配合安装在鞋撑伸缩杆2上的磁铁自动完成探测是否有鞋放入的过程，判断鞋柜是否进入智能工作状态。为了提高检测是否有鞋子放入的灵敏性，传感器阵列35还可包括光敏传感器354，光敏传感器354和线性霍尔传感器353共同检测是否有鞋子放入，设置于每个鞋撑102内。烘干祛湿装置33采用金属发热薄膜，设置于每个鞋撑102的鞋撑前部3外。杀菌除臭装置34采用UVC紫外线杀菌灯泡，能产生极具杀菌效果的紫外线和少量臭氧，设置于每个鞋撑102的鞋撑前部3内。鞋内通风装置41采用小型直流风扇，设置于每个鞋撑102的鞋撑后部1内。
步进电机40设置在隔板中，用于控制控制支撑杆101的移动和鞋撑102的伸缩。
Wi-Fi模块39能将主控处理器31收集到的数据通过无线路由器44实时上传到云端服务器42和手机客户端43；用户通过云端服务器42或手机客户端43可以实时查询、控制鞋柜的工作状态(当鞋柜***与云服务器建立良好通信的基础上)。
整个***的运行由外部的电源30供电。
每个鞋撑102前部还可安装有一弹簧片，弹簧片配合霍尔传感器353和主控处理器31，用于检测鞋撑是否完全被撑开。
控制部分还可包括时钟模块36、显示模块37、语音模块38，时钟模块36和主控处理器31双向连接，显示模块37、语音模块38分别和主控处理器31输出端连接。显示模块37采用液晶显示屏，显示***实时工作状态，安装于鞋柜的前面。语音模块38安装在主控板上，当探测到有鞋子放入鞋撑102，语音模块38会发出提示音。时钟模块36也安装在主控板上，若***联网正常，时钟模块会每周进行一次时间校正，
上述基于物联网的智能鞋柜***的控制方法，包括如下步骤：
1)、按下支撑杆101的按键1011，主控处理器31控制步进电机40自动使支撑杆101向鞋柜外移动到用户放入鞋子的最佳位置，若有鞋子放入鞋撑102，线性霍尔传感器353或线性霍尔传感器353+光敏传感器354的输出量发生变化，主控处理器31接收到信号，控制步进电机40使支撑杆101自动回到原始位置，同时步进电机40控制鞋撑伸缩杆2伸长，通过鞋撑102前部安装的弹簧片检测鞋撑是否完全被撑开，使鞋子固定牢靠。
2)、开启温湿度传感器351、半导体空气质量传感器352，分别检测鞋内的温湿度、污染气体浓度，主控处理器31采取间隔轮询的方式读取每个鞋撑102内的温湿度和污染气体浓度数据，依据当前检测的结果分别对每个鞋撑的功能模块即烘干祛湿装置33、杀菌除臭装置34、鞋内通风装置41发出控制指令，当检测到鞋内气氛正常时，关闭相应的功能模块；当鞋内的温度超过程序设定高温阈值时，***自动关闭功能模块，保护鞋子不受损害；在程序自动运行时，若鞋子被强制取出时，磁霍尔传感器353或线性霍尔传感器353+光敏传感器354的输出量发生变化，触发***自动停止相应鞋撑102的工作，避免紫外线辐射。
3)***运行时通过Wi-Fi模块39将实时工作状态传送到云服务器42和手机客户端43；用户随时可以查询、控制鞋柜工作状态。
每个鞋柜***都有唯一的身份识别编号，鞋柜***第一次联网时，云服务器42会对鞋柜***进行认证，若出现相同编号时，云服务器42会取消该鞋柜***的访问权限，禁止其继续工作；云服务器42将鞋柜***上传的数据进行整理统计，把结果以图表的形式发送到手机客户端，直观地展现出鞋柜***的工作状态；用户利用手机客户端通过云服务器对鞋柜***进行远程控制。
本发明通过多种不同种类的传感器检测鞋子是否放入及鞋内气氛，在主控处理器的控制下实现对鞋子的杀菌除臭、烘干祛湿，结合Wi-Fi技术，让用户安全、方便、快捷的查看鞋的处理情况，该***体积小、安装方便、实用性强，具有广阔的应用前景。
Claims (10)
1.一种基于物联网的智能鞋柜***，其特征在于，包括主体结构部分和控制部分，
主体结构部分包括隔板(103)、若干支撑杆(101)和放置于鞋内的鞋撑(102)，隔板(103)设置于鞋柜内，若干支撑杆(101)的底端设置在隔板(103)上，顶端分别设置一鞋撑(102)；支撑杆(101)上设置按键(1011)，按键(1011)和下述主控处理器(31)连接；鞋撑(102)包括鞋撑后部(1)、鞋撑伸缩杆(2)和鞋撑前部(3)；支撑杆(101)、鞋撑伸缩杆(2)分别和下述的步进电机(40)连接；
控制部分包括主控处理器(31)、控制开关(32)、烘干祛湿装置(33)、杀菌除臭装置(34)、鞋内通风装置(41)、传感器阵列(35)、步进电机(40)、Wi-Fi模块(39)；传感器阵列(35)包括温湿度传感器(351)、半导体空气质量传感器(352)、线性霍尔传感器(353)，分别用于检测鞋内的温湿度、污染气体浓度和是否有鞋子放入，设置于每个鞋撑(102)内；烘干祛湿装置(33)设置于每个鞋撑(102)外，杀菌除臭装置(34)、鞋内通风装置(41)分别设置于每个鞋撑(102)内，步进电机(40)设置在隔板中；主控处理器(31)输出端分别和控制开关(32)、步进电机(40)连接，控制开关(32)输出端分别和烘干祛湿装置(33)、杀菌除臭装置(34)、鞋内通风装置(41)连接，传感器阵列(35)、Wi-Fi模块(39)分别和主控处理器(31)双向连接；Wi-Fi模块(39)和外部的云服务器(42)、手机客户端(43)双向连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能鞋柜***，其特征在于，所述若干支撑杆(101)分为高、低两组支撑杆。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能鞋柜***，其特征在于，每个鞋撑(102)前部安装有一弹簧片，配合霍尔传感器(353)和主控处理器(31)，用于检测鞋撑是否完全被撑开。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能鞋柜***，其特征在于，主控处理器(31)采用超低功耗微控制器，主控处理器(31)和Wi-Fi模块(39)安装于主控板(104)上，主控板(104)安装在鞋柜的背面。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的智能鞋柜***，其特征在于，所述烘干祛湿装置(33)采用金属发热薄膜，所述杀菌除臭装置(34)采用UVC紫外线杀菌灯泡，所述鞋内通风装置(41)采用小型直流风扇。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能鞋柜***，其特征在于，传感器阵列(35)还包括光敏传感器(354)，光敏传感器(354)和线性霍尔传感器(353)共同检测是否有鞋子放入，设置于每个鞋撑(102)内。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的智能鞋柜***，其特征在于，控制部分还包括时钟模块(36)、显示模块(37)、语音模块(38)，时钟模块(36)和主控处理器(31)双向连接，显示模块(37)、语音模块(38)分别和主控处理器(31)输出端连接。
8.根据权利要求7所述的基于物联网的智能鞋柜***，其特征在于，显示模块(37)采用液晶显示屏，安装于鞋柜的前面；语音模块(38)和时钟模块(36)安装在主控板上。
9.权利要求1-8任一权利要求所述的基于物联网的智能鞋柜***的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)、按下支撑杆(101)的按键(1011)，主控处理器(31)控制步进电机(40)自动使支撑杆(101)向鞋柜外移动到用户放入鞋子的最佳位置，若有鞋子放入鞋撑(102)，线性霍尔传感器(353)或线性霍尔传感器(353)+光敏传感器(354)的输出量发生变化，主控处理器(31)接收到信号，控制步进电机(40)使支撑杆(101)自动回到原始位置，同时步进电机(40)控制鞋撑伸缩杆(2)伸长，使鞋子固定牢靠；
2)、开启温湿度传感器(351)、半导体空气质量传感器(352)，分别检测鞋内的温湿度、污染气体浓度，主控处理器(31)采取间隔轮询的方式读取每个鞋撑(102)内的温湿度和污染气体浓度数据，依据当前检测的结果分别对每个鞋撑的功能模块即烘干祛湿装置(33)、杀菌除臭装置(34)、鞋内通风装置(41)发出控制指令，当检测到鞋内气氛正常时，关闭相应的功能模块；当鞋内的温度超过程序设定高温阈值时，***自动关闭功能模块，保护鞋子不受损害；在程序自动运行时，若鞋子被强制取出时，磁霍尔传感器(353)或线性霍尔传感器(353)+光敏传感器(354)的输出量发生变化，触发***自动停止相应鞋撑(102)的工作，避免紫外线辐射；
3)***运行时通过Wi-Fi模块(39)将实时工作状态传送到云服务器(42)和手机客户端(43)；用户随时可以查询、控制鞋柜工作状态。
10.根据权利要求9所述的基于物联网的智能鞋柜***的控制方法，其特征在于，每个鞋柜***都有唯一的身份识别编号，鞋柜***第一次联网时，云服务器(42)会对鞋柜***进行认证，若出现相同编号时，云服务器(42)会取消该鞋柜***的访问权限，禁止其继续工作；云服务器(42)将鞋柜***上传的数据进行整理统计，把结果以图表的形式发送到手机客户端，直观地展现出鞋柜***的工作状态；用户利用手机客户端通过云服务器对鞋柜***进行远程控制。
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