專利名稱：基于nfc的公用水龍頭系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，特別涉及一種利用NFC技術(shù)進(jìn)行開關(guān)控制并自動(dòng)進(jìn)行收費(fèi)的公用水龍頭系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)少許公共場(chǎng)所尤其是餐館、飯店、衛(wèi)生間等人群流動(dòng)量大的地方，其水龍頭采用手動(dòng)旋轉(zhuǎn)式或按鈕式，人們使用時(shí)，不得不用手與之接觸，增加里細(xì)菌傳播的機(jī)會(huì)，給人們健康帶來危害，此外，在使用時(shí)一些人群還會(huì)因龍頭開關(guān)臟在洗手后不關(guān)閉龍頭，或忘記關(guān)閉龍頭，造成了極大的水資源浪費(fèi)，為了克服上述問題，現(xiàn)在許多公共場(chǎng)所的水龍頭均采用衛(wèi)生的感應(yīng)式水龍頭，其利用紅外感應(yīng)控制進(jìn)、出水的水龍頭，避免了細(xì)菌的交叉感染，方便、衛(wèi)生。例如參照?qǐng)D7，中國(guó)專利公開號(hào)為CN2515477的說明書中所公開“一種感應(yīng)式水龍頭”，它包括一水龍頭本體11，一配設(shè)在本體11內(nèi)的電磁閥22, —以紅外線感應(yīng)而啟閉電磁閥的驅(qū)動(dòng)控制器9及位于水龍頭進(jìn)水口與出水口處的由電磁閥控制開、關(guān)的控水裝置47構(gòu)成。而這種感應(yīng)式水龍頭雖然給人們帶來了衛(wèi)生，但并未能有效地解決節(jié)約用水的問題，一些人群還會(huì)有意無意地大量浪費(fèi)水資源，面對(duì)全球資源緊缺的今天，如何節(jié)約用水，已成為人們迫切關(guān)注的問題。NFC完整的名稱為Near Field Communications (近距離無線通信技術(shù))，是一種非接觸感應(yīng)和識(shí)別技術(shù)，利用NFC技術(shù)，手機(jī)可以變成交通卡、信用卡，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付；廣告商可以利用NFC技術(shù)實(shí)現(xiàn)平面廣告與消費(fèi)者的互動(dòng)；而一些基于地理位置的移動(dòng)社交服務(wù)網(wǎng)站將可以利用NFC實(shí)現(xiàn)簽到服務(wù)，可以說NFC科技正引領(lǐng)著近距離感應(yīng)科技的發(fā)展方向，基于NFC技術(shù)的各種創(chuàng)新應(yīng)用，將徹底改變?nèi)藗兊纳睢?br> 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，有效地將感應(yīng)式水龍頭與NFC通信技術(shù)及zigbee/z-wave/藍(lán)牙無線技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了公共場(chǎng)所用水的付費(fèi)制，有效地解決了公共場(chǎng)所水資源浪費(fèi)的情況發(fā)生。本實(shí)用新型的基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括NFC標(biāo)簽、移動(dòng)終端、感應(yīng)式水龍頭、云端服務(wù)器，所述NFC標(biāo)簽向移動(dòng)終端通過NFC信號(hào)發(fā)送開啟/關(guān)閉水龍頭請(qǐng)求；所述的移動(dòng)終端接收上述請(qǐng)求，并根據(jù)開啟/關(guān)閉請(qǐng)求向云端服務(wù)器發(fā)送控制指令；所述云端服務(wù)器，接收上述控制指令，處理指令信息并執(zhí)行指令控制開啟/關(guān)閉感應(yīng)式水龍頭，并收取用水費(fèi)用，上述的NFC標(biāo)簽與感應(yīng)式水龍頭一一對(duì)應(yīng)。進(jìn)一步地，上述的移動(dòng)終端包含有NFC天線，接收上述NFC標(biāo)簽發(fā)出的請(qǐng)求指令信息；NFC芯片，分析、處理上述接收到的指令信息；處理器，分析、處理接收到的指令信息；無線通信模塊，發(fā)送/接收數(shù)據(jù)信息。進(jìn)一步地，上述的移動(dòng)終端為一個(gè)不局限于智能手機(jī)、平板電腦其中之一的便攜式上網(wǎng)設(shè)備。[0008]進(jìn)一步地，上述的感應(yīng)式水龍頭內(nèi)包含有計(jì)量器、開關(guān)閥、無線通信模塊、控制組件、感應(yīng)器，所述的計(jì)量器計(jì)量水龍頭出水量；所述的開關(guān)閥控制開啟/關(guān)閉水龍頭；所述的無線通信模塊接收云端服務(wù)器發(fā)送的控制指令及發(fā)送計(jì)量信息至云端服務(wù)器；所述的感應(yīng)器接收一外部觸發(fā)信號(hào)；所述的控制組件控制上述各組件。上述的無線通信模塊采用zigbee/z-wave/藍(lán)牙無線通信技術(shù)。進(jìn)一步地，上述云端服務(wù)器包括存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)任意一個(gè)NFC標(biāo)簽對(duì)應(yīng)水龍頭的數(shù)據(jù)信息及注冊(cè)用戶的身份信息；通信模塊，通過有線/無線方式連接互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送/接收數(shù)據(jù)信息；計(jì)費(fèi)模塊，計(jì)算接收到計(jì)量器計(jì)量出的結(jié)果信息得到相應(yīng)的費(fèi)用；收費(fèi)模塊，向移動(dòng)終端綁定的銀行賬戶直接收取上述計(jì)算得到的費(fèi)用；處理模塊，分析、處理上述各模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)信息并產(chǎn)生控制指令信息。本實(shí)用新型提供的基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，通過移動(dòng)終端的NFC功能傳送控制指令信息，連接云端服務(wù)器后可開啟/關(guān)閉水龍頭出水，且云端服務(wù)器可根據(jù)用水量計(jì)算出相應(yīng)的支付費(fèi)用并從用戶綁定的銀行卡中直接扣除，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用水。本實(shí)用新型的有益效果1、采用高新技術(shù)的NFC及zigbee/z-wave/藍(lán)牙無線通信技術(shù),其結(jié)構(gòu)新型、性能優(yōu)異；2、利用帶有NFC模塊的移動(dòng)終端進(jìn)行水龍頭的開/關(guān)，并完成自動(dòng)繳費(fèi)動(dòng)作，有效地解決人們使用水龍頭后有意/無意地忘記關(guān)閉水龍頭，造成水資源的浪費(fèi)。

圖1繪示本實(shí)用新型感應(yīng)式水龍頭開啟方法步驟流程圖；圖2繪示本實(shí)用新型感應(yīng)式水龍頭關(guān)閉方法步驟流程圖；圖3繪示本實(shí)用新型基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖4繪示本實(shí)用新型移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)框圖；圖5繪示本實(shí)用新型感應(yīng)式水龍頭的結(jié)構(gòu)框圖；圖6繪示本實(shí)用新型云端服務(wù)器的結(jié)構(gòu)框圖；圖7繪示背景技術(shù)中的現(xiàn)有技術(shù)專利結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本實(shí)用新型的限定。參照?qǐng)D1、圖2所示，本實(shí)用新型的基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)的使用方法，包括水龍頭開啟方法及關(guān)閉方法，具體包括步驟如下水龍頭開啟方法步驟一用戶的NFC移動(dòng)終端(如智能手機(jī)、平板電腦等便攜式上網(wǎng)設(shè)備)近距離靠近公用水龍頭附近設(shè)有的NFC標(biāo)簽(開啟水龍頭標(biāo)簽)時(shí)，移動(dòng)終端內(nèi)的NFC天線接收NFC信號(hào)，接收NFC標(biāo)簽發(fā)出的水龍頭的開啟指令信息，并將接收到的開啟指令信息分析、處理后產(chǎn)生一控制水龍頭開啟指令，通過連接2G/3G/4G、wifi等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)后發(fā)送至云端服務(wù)器，NFC移動(dòng)終端首次登錄云端服務(wù)器時(shí)需要進(jìn)行用戶賬號(hào)的注冊(cè)，填寫用戶的基本信息及銀行賬戶信息，如用戶名、身份證號(hào)、電話、銀行卡等信息；步驟二 云端服務(wù)器的通信模塊通過互聯(lián)網(wǎng)接收上述NFC移動(dòng)終端發(fā)出的開啟指令信息，并進(jìn)行移動(dòng)終端的身份認(rèn)證識(shí)別，判斷移動(dòng)終端訪問云端服務(wù)器的用戶是否為合法身份，同時(shí)識(shí)別發(fā)出指令信號(hào)的NFC標(biāo)簽的ID，若上述用戶是合法身份則進(jìn)入下一步驟三；若非合法身份則結(jié)束；步驟三云端服務(wù)器的處理模塊將接收到的開啟指令信息進(jìn)行識(shí)別，并產(chǎn)生一控制指令，同時(shí)從存儲(chǔ)模塊中擷取發(fā)出指令信號(hào)的NFC標(biāo)簽所對(duì)應(yīng)的水龍頭，由通信模塊發(fā)送控制該水龍頭的控制指令至感應(yīng)式水龍頭；步驟四感應(yīng)式水龍頭的無線通信模塊通過zigbee/z-wave/藍(lán)牙等協(xié)議連接一網(wǎng)關(guān)設(shè)備后接收上述控制指令并產(chǎn)生一第一開啟信號(hào)至開關(guān)閥，當(dāng)感應(yīng)式水龍頭的感應(yīng)器接收到一外部觸發(fā)信號(hào)(如用戶的手靠近水龍頭的感應(yīng)器位置處，感應(yīng)器可采用紅外感應(yīng)、光學(xué)感應(yīng)、Proximity 無限感應(yīng)技術(shù)、Touch20. xt 無限感觸技術(shù))產(chǎn)生第二開啟信號(hào)至開關(guān)閥，同時(shí)，開啟內(nèi)部的計(jì)量器開始計(jì)量，當(dāng)開關(guān)閥接收到上述的第一、第二開啟信號(hào)后則水龍頭出水；步驟五感應(yīng)式水龍頭的感應(yīng)器接收到的步驟四中的外部觸發(fā)信號(hào)中斷后，控制組件控制開關(guān)閥關(guān)閉并暫停計(jì)量器，此時(shí)，感應(yīng)式水龍頭停止出水；步驟六感應(yīng)式水龍頭判斷是否再次接收到外部觸發(fā)信號(hào)，若“是”則繼續(xù)產(chǎn)生第二開啟信號(hào)并繼續(xù)計(jì)量器計(jì)量，感應(yīng)式水龍頭繼續(xù)出水，且重復(fù)進(jìn)入步驟五；若“否”則結(jié)束。水龍頭關(guān)閉方法步驟七用戶的NFC移動(dòng)終端近距離靠近公用水龍頭附近設(shè)有的NFC標(biāo)簽(關(guān)閉水龍頭標(biāo)簽)時(shí)，移動(dòng)終端內(nèi)的NFC天線接收NFC信號(hào)，接收NFC標(biāo)簽發(fā)出的水龍頭的關(guān)閉指令信息，并將接收到的關(guān)閉指令信息分析、處理后產(chǎn)生一控制水龍頭關(guān)閉指令，通過連接2G/3G/4G、wifi等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)后發(fā)送至云端服務(wù)器；步驟八云端服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)接收上述關(guān)閉控制指令信息，并進(jìn)行移動(dòng)終端的身份認(rèn)證識(shí)別，判斷是否與上述步驟二中的身份一致，若一致“是”則進(jìn)入下一步驟九；若不一致“否”則結(jié)束；步驟九云端服務(wù)器發(fā)送關(guān)閉水龍頭控制指令信息至感應(yīng)式水龍頭；步驟十感應(yīng)式水龍頭接收到上述關(guān)閉水龍頭控制指令信息后由控制組件控制開關(guān)閥關(guān)閉，同時(shí)控制停止計(jì)量器計(jì)量，并將計(jì)量數(shù)據(jù)信息反饋發(fā)送至云端服務(wù)器；步驟十一云端服務(wù)器的計(jì)費(fèi)模塊將接收到的計(jì)量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、計(jì)算得到對(duì)應(yīng)使用水的費(fèi)用，并由收費(fèi)模塊于移動(dòng)終端綁定的銀行賬戶中扣除相應(yīng)的費(fèi)用。上述方法中云端服務(wù)器收取費(fèi)用成功后，發(fā)送支付成功信息至移動(dòng)終端。如圖3至圖6所示，與上述基于NFC的公用水龍頭的使用方法相對(duì)應(yīng)，本實(shí)用新型的基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，包括NFC標(biāo)簽、移動(dòng)終端、感應(yīng)式水龍頭、云端服務(wù)器，其中所述NFC標(biāo)簽向移動(dòng)終端通過NFC信號(hào)發(fā)送開啟/關(guān)閉水龍頭請(qǐng)求；所述的移動(dòng)終端接收上述基于NFC開啟/關(guān)閉請(qǐng)求，并根據(jù)開啟/關(guān)閉請(qǐng)求向云端服務(wù)器發(fā)送控制指令；[0041]所述云端服務(wù)器，接收上述控制指令，處理指令信息并執(zhí)行指令控制開啟/關(guān)閉感應(yīng)式水龍頭，并收取用水費(fèi)用，上述的NFC標(biāo)簽與感應(yīng)式水龍頭一一對(duì)應(yīng)。于較佳實(shí)施例中，上述的移動(dòng)終端本體內(nèi)包含有NFC天線，接收上述NFC標(biāo)簽發(fā)出的請(qǐng)求指令信息；NFC芯片，分析、處理上述NFC天線接收到的指令信息，將NFC指令信息由射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的指令信息；無線通信模塊，發(fā)送/接收數(shù)據(jù)信息；處理器，分析、處理上述無線通信模塊及NFC芯片接收到的指令信息，并產(chǎn)生相應(yīng)的控制指令信息，如控制開啟水龍的開啟/關(guān)閉指令信息，該處理器可通過SPI總線與上述NFC芯片進(jìn)行連接，傳輸標(biāo)簽信息，較佳地，為了匹配NFC芯片與處理器14對(duì)傳輸信號(hào)的電平要求，二者之間連接有電平轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)行雙向電平裝換。本實(shí)用新型的移動(dòng)終端為一個(gè)不局限于智能手機(jī)、平板電腦其中之一的便攜式上網(wǎng)設(shè)備。上述的感應(yīng)式水龍頭內(nèi)包含有計(jì)量器、開關(guān)閥、無線通信模塊、控制組件、感應(yīng)器，及所述的計(jì)量器計(jì)量水龍頭的出水量，如水表等；所述的開關(guān)閥控制開啟/關(guān)閉水龍頭，如現(xiàn)有技術(shù)中的電磁閥等；所述的無線通信模塊接收云端服務(wù)器發(fā)送的控制指令及發(fā)送計(jì)量信息至云端服務(wù)器，采用wifi/zigbee/z-wave/藍(lán)牙等無線通信協(xié)議；所述的感應(yīng)器接收一外部觸發(fā)信號(hào)，如現(xiàn)有技術(shù)中的紅外感應(yīng)、光學(xué)感應(yīng)、Proximity "*無限感應(yīng)技術(shù)、Touch20. xt 無限感觸技術(shù)；所述的控制組件分別與上組件相連接，并產(chǎn)生控制信號(hào)控制上述各組件；上述的感應(yīng)器及開關(guān)閥具體表現(xiàn)為現(xiàn)有的感應(yīng)式水龍頭中的電磁閥與紅外/光感感應(yīng)器，控制組件為一控制電路板，控制組件分別產(chǎn)生第一、第二開啟信號(hào)及關(guān)閉信號(hào)控制開關(guān)閥的工作狀態(tài)，僅當(dāng)開關(guān)閥接到第一、第二開啟信號(hào)后才能開啟，控制水龍頭的出水口出水。上述云端服務(wù)器包括存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)任意一個(gè)NFC標(biāo)簽對(duì)應(yīng)水龍頭的數(shù)據(jù)信息及移動(dòng)終端注冊(cè)用戶的身份信息；通信模塊，通過有線/無線方式(如百兆、千兆網(wǎng)線接口或WIFI等方式)連接互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送/接收數(shù)據(jù)信息；計(jì)費(fèi)模塊，根據(jù)接收到感應(yīng)式水龍頭的計(jì)量器計(jì)量出的結(jié)果信息得到相應(yīng)的費(fèi)用；收費(fèi)模塊，向移動(dòng)終端綁定的銀行賬戶直接收取上述計(jì)算得到的費(fèi)用；處理模塊，分析、處理上述各模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)信息及用戶身份識(shí)別并產(chǎn)生控制指令信息，具體為一個(gè)電腦服務(wù)器，通信模塊連接互聯(lián)網(wǎng)后接收移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，并發(fā)送至處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理轉(zhuǎn)換，再發(fā)出開啟或關(guān)閉水龍頭控制信號(hào)，當(dāng)發(fā)出關(guān)閉信號(hào)后，接收感應(yīng)式水龍頭發(fā)送的出水量信息，由處理模塊分析后，計(jì)費(fèi)模塊進(jìn)行計(jì)費(fèi)預(yù)算，并由處理模塊控制收費(fèi)模塊收費(fèi)動(dòng)作，即直接在用戶注冊(cè)的銀行賬戶中扣除相應(yīng)的費(fèi)用并轉(zhuǎn)存至預(yù)先設(shè)定的銀行賬戶。本實(shí)用新型提供的基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，NFC移動(dòng)終端近距離觸控NFC標(biāo)簽后產(chǎn)生一水龍頭開啟/關(guān)閉控制信號(hào)，移動(dòng)終端連接互聯(lián)網(wǎng)后將控制指令信息發(fā)送至云端服務(wù)器，感應(yīng)式水龍頭通過wif i/zigbee/z_wave/藍(lán)牙等無線技術(shù)藉由網(wǎng)關(guān)設(shè)備接收云端服務(wù)器發(fā)送的控制指令信息產(chǎn)生第一開啟信號(hào)，當(dāng)感應(yīng)式水龍頭的感應(yīng)器接到外部觸發(fā)信號(hào)后產(chǎn)生第二開啟信號(hào)，此時(shí)水龍頭的出水口正式開啟，且云端服務(wù)器可計(jì)算并收取用水費(fèi)用，本實(shí)用新型的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了公平、合理的用水，有效地解決了一些用戶的浪費(fèi)使用。本實(shí)用新型具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括NFC標(biāo)簽、移動(dòng)終端、感應(yīng)式水龍頭、云端服務(wù)器，所述NFC標(biāo)簽向移動(dòng)終端通過NFC信號(hào)發(fā)送開啟/關(guān)閉水龍頭請(qǐng)求；所述的移動(dòng)終端接收上述請(qǐng)求，并根據(jù)開啟/關(guān)閉請(qǐng)求向云端服務(wù)器發(fā)送控制指令；所述云端服務(wù)器，接收上述控制指令，處理指令信息并執(zhí)行指令控制開啟/關(guān)閉感應(yīng)式水龍頭，并收取用水費(fèi)用，上述的NFC標(biāo)簽與感應(yīng)式水龍頭一一對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，其特征在于，上述的移動(dòng)終端包含有NFC天線，接收上述NFC標(biāo)簽發(fā)出的請(qǐng)求指令信息；NFC芯片，分析、處理上述接收到的指令信息；無線通信模塊，發(fā)送/接收數(shù)據(jù)信息；處理器，分析、處理上述無線通信模塊及NFC芯片接收到的指令信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，其特征在于，上述的感應(yīng)式水龍頭內(nèi)包含有計(jì)量器、開關(guān)閥、無線通信模塊、控制組件、感應(yīng)器，其中，所述的計(jì)量器計(jì)量水龍頭出水的量；所述的開關(guān)閥控制開啟/關(guān)閉水龍頭；所述的無線通信模塊接收云端服務(wù)器發(fā)送的控制指令及發(fā)送計(jì)量信息至云端服務(wù)器；所述的感應(yīng)器接收一外部觸發(fā)信號(hào)；所述的控制組件控制上述各組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，其特征在于，上述的無線通信模塊采用zigbee/z-wave/藍(lán)牙/wifi無線通信技術(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于NFC的公用水龍頭系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括NFC標(biāo)簽、移動(dòng)終端、感應(yīng)式水龍頭、云端服務(wù)器，所述NFC標(biāo)簽向移動(dòng)終端通過NFC信號(hào)發(fā)送開啟/關(guān)閉水龍頭請(qǐng)求；所述的移動(dòng)終端接收上述請(qǐng)求，并根據(jù)開啟/關(guān)閉請(qǐng)求向云端服務(wù)器發(fā)送控制指令；所述云端服務(wù)器，接收上述控制指令，處理指令信息并執(zhí)行指令控制開啟/關(guān)閉感應(yīng)式水龍頭，并收取用水費(fèi)用，上述的NFC標(biāo)簽與感應(yīng)式水龍頭一一對(duì)應(yīng)，本實(shí)用新型有效地將感應(yīng)式水龍頭與NFC通信技術(shù)及zigbee/z-wave/藍(lán)牙無線技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了公共場(chǎng)所用水的付費(fèi)制，有效地解決了公共場(chǎng)所水資源浪費(fèi)的情況發(fā)生。
文檔編號(hào)G07F15/06GK202838528SQ201220451040
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者朱峰, 朱俊嶺, 朱俊崗, 余建美 申請(qǐng)人:南京物聯(lián)傳感技術(shù)有限公司