حقوق وانغ جيا وانغ هاو، وتشن Shaoyong، هوانغ تشى يونيو، تشانغ شنغ، وانغ هاو، وجين

(معهد ووهان للعلوم الفيزيائية وجامعة التكنولوجيا، ووهان 430072، الصين)

وظيفة التقليدية للحذاء واحد، والأحذية سهلة العفن عفن وغيرها من المشاكل، ونظام تصميم حذاء ذكي يقوم على إنترنت الأشياء. مضيفا حذاء مزيل العرق للجراثيم العفن، وظيفة الرطوبة، وذلك باستخدام STM32 متحكم وجزءا لا يتجزأ من نظام التحكم الذكي خوارزمية التحكم الذكي. طريقة العلاج المستخدمة هيكل تقسيم حذاء التحول، وحذاء تصاعد سائل الرطوبة، وذلك باستخدام أجهزة الاستشعار تعلق على جراثيم وحدة وظيفة الأحذية الدعم الرطوبة العفن مزيل العرق، والأحذية في الهواء الرطبة الحذاء داخل رائحة كريهة طعم لمعالجة. استخدام تكنولوجيا الشبكات، جنبا إلى جنب مع خادم سحابة والعميل، لتحقيق عرض في الوقت الحقيقي من الأحذية من المعلومات، جهاز التحكم عن بعد الذكية. تبين التجارب أن النظام يمكن أن يزيل بشكل فعال رائحة الأحذية، والأحذية لمنع العفن الفطري، والهواء النقي للحفاظ على الحذاء.

حذاء الذكية، الأشياء، STM32، خادم سحابة، العميل

CLC: TN876

كود الوثيقة: A

DOI: 10.16157 / j.issn.0258-7998.2017.03.021

شكل الاقتباس الصيني: حقوق وانغ جيا وانغ هاو، وتشن Shaoyong، الخ تصميم حذاء أنظمة ذكية تقوم على إنترنت الأشياء التكنولوجيا الالكترونية، 2017،43 (3): 84-87،91.

الإنجليزية شكل الاقتباس: وانغ Jiaquan وانغ هاو، وتشن Shaoyong، وآخرون. إن تصميم نظام حذاء ذكي يقوم على إنترنت الأشياء .Application من تقنيات الالكترونية، 2017،43 (3): 84-87،91.

0 مقدمة

في الوقت الحاضر معظم استخدام المنزلي من التحفيز الضوئي حذاء ذكي، المؤسسة العامة للاتصالات وغيرها من الأساليب ، وتعيين يدويا ساعات العمل، وعلى الحذاء ومزال الرائحة الكريهة مع حفاز ضوئي والهواء الساخن تداولها ضمن مجموعة ساعات العمل والرطوبة. هذه النتائج الأسلوب في عام، لا يمكنك إزالة البكتيريا الضارة الموجودة في المناطق الداخلية من الأحذية، واليدوي نظام التحكم في توقيت تعمل بشكل مستقل، مع عدم وجود PC أو تبادل بيانات العملاء عبر الهاتف النقال، لا يمكنك التحكم عن بعد وعرض حذاء الوضع، وليس حقا التحكم الذكي.

مع التطور السريع للتكنولوجيا، الحياة المنزلية تدريجيا إلى ذكاء. الجمع بين التكنولوجيا الحديثة الإلكترونية، وتكنولوجيا الشبكات و"سحابة + محطة" وضع المنزل الذكي تحول الحذاء التقليدي وترقيات سمة هيكلية، في حين يتضمن الحذاء تعقيم محل لبيع الاحذية وإزالة الروائح، وإزالة العفن الرطب، والمراقبة عن بعد وغيرها من المهام، واستخدام خوارزميات التحكم الذكي، ونظام التحكم التلقائي لتحقيق الحذاء.

1 تصميم النظام

1.1 التصميم الوظيفي

أشياء تعتمد نظام حذاء ذكي تضم درجة الحرارة والرطوبة وظيفة الكشف عن واختبار نوعية الهواء، والعفن والرطوبة، والتعقيم وإزالة الروائح، التحكم عن بعد، عرض حالة. ويتكون النظام من ثلاثة أجزاء: محطة التحكم الأحذية، وخادم السحابة والعميل. طوبولوجيا النظام كما هو مبين في الشكل. تبادل خادم سحابة البيانات حذاء ندرك مع محطة السيطرة على العميل. العميل عن بعد مراقبة تعمل الدولة من الحذاء، الحذاء وكاملة محطة التحكم تكوين الشبكة. نهاية حذاء التحكم في الوصول هو جهاز التوجيه اللاسلكي بالشبكة المنزلية، طلب الشبكة من قبل العميل الواردة، يوزع أوامر التحكم ردا على جهاز التحكم عن بعد. كشفت محطة مراقبة من قبل حذاء أجهزة الاستشعار ونعل الحذاء نوعية الهواء، نفذ بذكاء العفن والرطوبة، والتعقيم وإزالة الروائح الإجراء. الرقابة الشاملة حذاء محطة تصميم المخطط هو مبين في الشكل 2.

تصميم حذاء 1.2

حذاء تكوين الشامل كما هو مبين في الشكل. تقنيات المعالجة التقسيم المستخدمة، منطقة مفتوحة داخل الحذاء تثبيت منفصل شجرة الأحذية المخصصة (جهاز استشعار مثبتة فيها، ومزيل العرق التعقيم، والعفن وحدة الرطوبة)، وتعقيم بشكل فعال داخل الحذاء تحت سيطرة المعالج بالإضافة رائحة كريهة، والرطوبة والعفن. وفي الوقت نفسه، شنت استخدام أجهزة استشعار ذكية للكشف عن درجة الحرارة والرطوبة داخل درجة الحرارة والرطوبة داخل الحذاء الحذاء، والرطوبة وحدة التحكم العفن بناء على نتائج الكشف في الحذاء، الحذاء الداخلي الحفاظ على نوعية الهواء المثلى.

2 تصميم أجهزة النظام

2.1 الحصول على البيانات البعيدة

وتشمل الحصول على البيانات البعيدة شجرة الأحذية معلومات عن درجة الحرارة والرطوبة، وارتفاع والمعلومات جودة منخفضة وكمية من الهواء الناتج من الحذاء استشعار التبديل. الواجهة الأمامية دائرة الحصول على البيانات هو مبين في الشكل (4).

2.1.1 درجة الحرارة والرطوبة الاستشعار

ووفقا لGB / T 18883-2002 "معايير جودة الهواء في الأماكن المغلقة"، ودرجة حرارة الهواء في الأماكن المغلقة ومعايير الرطوبة: درجات الحرارة في الصيف 22 ~ 28 ، الرطوبة من 40 إلى 80، درجات الحرارة في الشتاء 16 ~ 24 ، الرطوبة من 30 إلى 60 . مجموعة واسعة من قياس درجة الحرارة والرطوبة DHT22 متكاملة درجة الحرارة والرطوبة أجهزة الاستشعار، واحتياجات القياس على التكيف مع الظروف البيئية في مناطق مختلفة.

استشعار 2.1.2 الغاز

أحذية أكثر الأنواع الغازات كريهة وضارة بصحة الإنسان من غاز الأمونيا، كبريتيد الهيدروجين، مركب، ثنائي ميثيل كبريتيد، ثلاثي ميثيل أمين، والفورمالديهايد، والبنزين، الاثيلين، ن زبدي حامض الفينول و . حيث، وذلك بسبب البكتيريا، نتيجة بمزيد من الأمونيا البروتين الاضمحلال، وكبريتيد الهيدروجين، والفورمالديهايد، والبنزين والغازات الأخرى. وبناء على هذا، فإن اختيار المركبات العضوية المتطايرة (المركبات العضوية المتطايرة، وتشمل: BTEX، الأمينات، والكحول، الخ)، والرائحة وتلوث الهواء، وحساسية عالية TGS2600 ملوثة جهاز الكشف عن الغاز.

2.2 المعالج

مطلوب TGS2600 التناظرية إشارة خرج من دائرة تحويل A / D بعد تحويل إلى معالج رقمي. القائمة على معالجات الموارد الأساسية STM32F100R8 اللحاء M3 متحكم 16 يحتوي على القنوات الداخلية 12 ADC، RTC (في الوقت الحقيقي على مدار الساعة، على مدار الساعة في الوقت الحقيقي) 51 للأغراض العامة I / O، 64 KB فلاش، 8 KB من ذاكرة الوصول العشوائي وما شابه ذلك. ليس فقط لتلبية أخذ العينات وتحويل الإشارات التناظرية الانتاج TGS2600، قد يكون أيضا الداخلية إلى المعالج مباشرة RTC توفير المعلومات في الوقت الحقيقي للنظام.

2.3 وحدة القرص

القيادة الوسائل للسيطرة على التعقيم وإزالة الروائح وحدة وحدة الرطوبة العفن وخارجها. مقارنة التبديل الملف اللولبي الميكانيكية باستخدام FET باسم دائرة التحكم التبديل فقط حجم الدائرة صغيرة وخفيفة الوزن، وأي اتصالات الميكانيكية، الخدمة الطويلة في الحياة. يستخدم هذا النظام الجهد المنخفض، وانخفاض في مقاومة FET SI2301، الدائرة هو مبين في الشكل.

2.4 التعقيم وإزالة الروائح وحدة

الأشعة فوق البنفسجية لديه جراثيم قوية ، ولا سيما تأثير مبيد للجراثيم في طول موجة من 253.7 نانومتر في الأشعة فوق البنفسجية أقوى. استخدام الأوزون يمكن تحقيق المؤكسدة إزالة الروائح الكريهة تأثير قوي جيد . نظرا لمساحة صغيرة داخل الحذاء، وقادرة على توليد كمية صغيرة من الأوزون يتم اختيار المشاريع الصغيرة المدرة مصباح الأشعة فوق البنفسجية الأوزون في كميات ضئيلة في حين تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية، ومزيل العرق تعقيم في وقت واحد.

2.5 الرطوبة والعفن وحدة

بيئة نمو العفن المناسبة هي عامل رئيسي يؤدي إلى قالب الأحذية ، عندما تكون درجة الحرارة المحيطة هي 25 ~ 35 ، الرطوبة النسبية أكبر من 60 (وخصوصا في 90 إلى 100 من الحالات) القالب الأنسب النمو. قبل التثبيت التهوية والتدفئة وسيلة في الحذاء، والرطوبة النسبية 60 أو أقل من ذلك، يمكن أن تمنع نمو العفن. تركيب التدفئة مروحة فيلم والأحذية وشجرة الأحذية من خلال الكشف الذكي ومعالج تحكم الخوارزمية، وعملية السيطرة على مروحة والحرارة الفيلم، لتحقيق الرطوبة وظيفة القالب.

2.6 واي فاي وحدة

واي فاي بيانات تفاعل المستخدم حدة لتحقيق نظام حذاء ذكي مع خادم سحابة والعميل. ونظرا لكمية صغيرة نسبيا من أنظمة نقل البيانات، والشبكات اختيار طوبولوجيا ESP8266 مرونة. وضع ESP8266 الدعم SoftAP، وضع المحطة، softAP + محطة طريقة التعايش. وفي الوقت نفسه، قيادة ونقل البيانات شفافة ESP8266 AT، المعالج الخارجي يمكن أن ترسل AT الأوامر من خلال المنفذ التسلسلي ESP8266 لتحقيق سرعة الشبكات ونظام نقل البيانات. النظام هو مبين في الشكل. 6 رسم تخطيطي لكتلة من التفاعل البيانات عن طريق ESP8266.

3 تصميم برامج النظام

3.1 تصميم نظام التحكم في التدفق الرئيسي

بعد نظام الطاقة، بدء التهيئة، الاختبار الذاتي، واتصال الشبكة استشعار المعايرة، بعد دخوله التحكم الآلي، وعملية تدفق مبين في الشكل.

3.2 ذكية كشف ومكافحة الخوارزميات

يتم وضع جمعها دوريا برنامج مراقبة داخل حذاء وحذاء على دعم الأحذية ودرجة الحرارة والرطوبة من المعلومات نوعية الهواء، والفاصل الزمني أخذ العينات من 2 ثانية. عندما الاستحواذ المستمر للبيانات تعيين 5، معالجة الحسابي لحساب متوسط البيانات التي حصل عليها مجموعة 5، المعالج وفقا لنتيجة المعالجة والتعقيم وحدة التحكم والعفن وإزالة الروائح والعمل الرطوبة. إزالة الروائح والتعقيم عملية من العفن والرطوبة، وعند الكشف عن درجة الحرارة والرطوبة ونوعية الهواء والاحذية العادية، وذلك لمنع ايجابيات كاذبة، وبرنامج التحكم في الرطوبة والعفن أغلقت التعقيم وحدة إزالة الروائح، وانتظر 10 دقيقة، في الوقت الذي تنتظر مرة أخرى إذا كان يكتشف المعالج أن الأجواء ليست طبيعية، والتوقف عن الانتظار، يستمر التعقيم وإزالة الروائح العفن والرطوبة، وإلا يتم الانتهاء من عملية التصميم. معالجة هو مبين في الشكل 8.

3.3 تصميم نظام معرف فريد

نظام الضمان ID لضمان تفرد نظام المراقبة. عند استلام الأمر التحكم عن بعد للتحقق من البيانات الواردة رأس يتسق مع معرف النظام، لمنع سوء الاستخدام. ID النظام من كل من STM32 ID رقاقة في العالم فقط 96، معرف النظام هذه 96 ASCII تحويل الرمز، تولد فريدة من نوعها 24 بت و 24 بت اسم المستخدم كلمة المرور، ويتم تحميل المعلومات إلى خادم سحابة لإكمال التسجيل النظام.

تصميم الخادم 3.4 سحابة

الخوادم السحابية هي البيانات التفاعلية بين العميل ونظام الحذاء الجسر، تسجيل المستخدم وتنفيذ الوصول الدخول عن بعد. صحة خادم تؤثر تأثيرا مباشرا على سلامة وموثوقية النظام برمته من حذاء ذكي. بعد يحدد العميل اتصال مع الخادم، يرسل العميل البيانات إلى الخادم، يتلقى الخادم المعلومات من الطلب، والتحقق من اسم المستخدم وكلمة المرور الاستجابة بشكل صحيح وفقا لذلك. وردا على طلب العميل سير العمل الخادم كما هو مبين في الشكل.

تصميم العميل 3.5

العميل سهلة للمستخدمين لعرض والأحذية السيطرة على التوالي. الوضع الخارجي للبيانات العميل من خادم سحابة. الدولة LAN المنزل، ونظام التحكم العميل والأحذية تبادل البيانات مباشرة عن طريق وحدة واي فاي. أول جهاز العميل خلال استخدام من قبل العميل والأحذية وظيفة ملزمة أنظمة ملزمة، والوصول ينقل محطة المعلومات من نظام لاسلكي المنزل للحذاء من قبل العميل، وبعد الانتهاء من الربط، ونظام أوتوماتيكي حذاء الاتصال بالشبكة. يتم تشغيل عملية العميل كما هو مبين في الشكل.

3.6 واي فاي البرمجة التكوين الرئيسية

واي فاي هي ميزة أساسية تسمح للمستخدمين لتكوين تكوين شبكة كاملة من APP من قبل وحدة الهاتف واي فاي، والوصول إلى نظام شبكة لاسلكية المنزل. يستخدم هذا النظام SmartConfig الفن، وتدفق التكوين محددة هو مبين في الشكل.

4 اختبار فعالية وتحليل

4.1 الوظيفية اختبار حذاء الرطوبة

عندما نفذت وقد تم اختيار والرطوبة والطقس الرطب الظروف العادية، ثلاث مجموعات الاختبار، ومجموعات الأولى والثانية من التجارب المقارنة وظيفة الحذاء الرطوبة، والثانية والثالثة مجموعة اختبار الحذاء مقارنة الرطوبة في ظل ظروف الرطوبة المختلفة سرعة، ونتائج الاختبار هو مبين في الشكل (12).

ويمكن الاطلاع، ونظام التجفيف تأثير لافت للنظر. حذاء ذكي العمل تلقائيا تحت السيطرة المعالج، وعندما تتجاوز الرطوبة الكشف عن 60 RH، ونظام فتح تلقائيا وحدة الرطوبة، والحفاظ على درجة الحرارة العادية والرطوبة داخل الحذاء، والأحذية لمنع العفن. عندما تكون الرطوبة عالية، يمكن أن ينظر إليه المجموعة الثانية والثالثة من البيانات، في بيئة رطبة نسبيا، وزيادة الحذاء الوقت نظام التجفيف بالمقارنة مع البيئة الجافة.

4.2 حذاء مزيل العرق التجارب الفنية

حذاء إزالة الروائح الكريهة اليوم الكائن ارتداء أحذية رياضية، والتعقيم وإزالة الروائح من دون وحدة الدعم في الحذاء الأيسر، والحذاء الأخرى مع حذاء وضعت في التعقيم وإزالة الروائح وحدة الدعم. بعد جلوس الأحذية، للعمل على النظام تلقائيا، أظهرت نتائج الاختبار في الشكل 13.

وقد بدأت خلال دقيقة واحدة، وكان تركيزات أعلى من الحذاء بسبب، والارتفاع السريع في الكشف عن نتيجة من أجهزة الاستشعار، وتركيز الغازات الملوثة دون حذاء إزالة الروائح الكريهة وحدة وظيفة بعد بعض بقايا الوقت في أعلى نطاق تركيز الملوثات، رائحة وحدة القضاء بعد حذاء ارتفع تركيز الغاز الملوثة إلى أعلى قيمة، مما يدل على الاتجاه النزولي واضح، بعد 10 دقيقة، وتركيز الغازات الملوثة الأحذية العادية مجموعة مجموعة من قبل النظام.

5. الخاتمة

هذا ويعرض ورقة نظام حذاء ذكي لنظام قائم على الأشياء، لديه مزيل العرق للجراثيم، والرطوبة والعفن، الصوتية، وظائف عرض الوقت، وذلك من خلال عميل يشاهدون عن بعد والمعلومات السيطرة. عن طريق زيادة واجهات واجهة العميل، نظام حذاء ذكي وغيرها من اتصال نظام المنزل الذكي. تظهر نتائج الاختبار الفعلية التي الرطوبة النظام، وتأثير إزالة الروائح الكريهة هو واضحة، عملية بسيطة، كل من وحدات استخدام امدادات الطاقة DC، وانخفاض استهلاك الطاقة، وآمنة ومستقرة.

مراجع

آسيا اويانغ الخريف، تانغ تسونغ بو، وليو هونغ لين تصميم وتنفيذ حذاء التطهير الإلكترونية ذكي جديد الحواسيب الصغيرة والتطبيق، 2012،31 (7): 96-98.

الإسكان الصيف الصين إنترنت الأشياء الوضع وتطوير العوامل التكنولوجيا الالكترونية، 2010،38 (6): 6-7.

كان تكنولوجيا LI تشى يو الأبحاث التي تقدم الشبكات قياس الكمبيوتر والتحكم، 2012،20 (6): 1445-1448.

Zhumin لينغ، وضع لي نينغ سمارت هوم للتنمية وتحليل المستقبل تقنية التلفزيون، 2015،39 (4): 82-85.

قاو تشن فو، ليو Zeshun، دراسة نظرية التحكم الذكية الرائحة وتنقية الأحذية التكنولوجيا جلد الغربي، 2007،29 (9): 47-50.

التكنولوجيا وتطبيق يانغ تشيان الأشعة فوق البنفسجية مصباح مبيد للجراثيم المعدات التقليدية الطبية، 2005،30 (2): 7-10.

دراسة يى بينغ، يان فنغ كونغ تأثير إزالة الروائح الكريهة الأوزون الأكسدة هواشي الطبية 2009 (4): 907-909.

مياو يو، وXingwang التحقيق والبحث عن الحذاء والأحذية التدابير العفن جلد الغربي، 2014 (15): 46-48.