智能冰箱收纳系统技术方案

智能冰箱收纳系统是独立于冰箱之外，用户只需要在普通冰箱的基础上，添置一套粘有电子标签的食品收纳袋和一套控制硬件，就能够将普通家用冰箱改造成智能冰箱。系统的功能架构如图1所示。分三个部分：硬件部分，包括控制器、RFID读卡器和粘有电子标签的食品收纳袋。可以放置于接近冰箱的位置。当用户存或取食品时，RFID读卡器能够自动感知到冰箱内食品的变化，控制器通过WIFI模块接入互联网，将感知到的卡片uid通知到云服务器，经过服务器的处理后通知给用户；云端服务器部分，采用阿里云ECS主机，利用容器技术搭建高可用的云服务集群，提供云计算和云存储服务；用户界面部分，采用手机App展示系统的内容及相应的用户查询。

Intelligent refrigerator storage system

Intelligent refrigerator storage system is independent of the refrigerator, the user only needs based on ordinary refrigerator, food storage bags to acquire a sticky tag and a set of control hardware, it can be converted into ordinary household refrigerator intelligent refrigerator. The functional architecture of the system is shown in figure 1. There are three parts: the hardware part, including the controller, RFID card reader and the food storage bag with electronic label. Can be placed close to the refrigerator position. When the user save or take the food, RFID card reader can detect the change of food in the refrigerator, the controller through the WIFI module to access the Internet, the perceived card uid notification to the cloud server, the server after notice to the user; the cloud server, using Ali cloud host ECS, using technology to build the container high availability cluster cloud services, cloud computing and cloud storage service; user interface, using App mobile phone display query system content and the corresponding user.

【技术实现步骤摘要】
智能冰箱收纳系统
本专利技术属于智能家用电器领域，具体涉及一种将普通家用冰箱智能化的新方法。
技术介绍
随着时代的变迁、社会的进步、随着数字技术、计算机网络与通信技术的飞速发展，物联网的概念早已深入人心。智能家居更是近些年来多次被热议的话题，即人们家中任何物件都可以连入互联网，人们可以通过智能移动终端在任何时间任何地点进行控制。冰箱向来是传统家电行业创新的一大泥潭，冰箱的功能职责非常简单——制冷。现代冰箱除了提升除霜技术、保湿技术、自动控温技术等，在其他方面也没有显著性的突破。在人们日常生活中，由于工作繁忙，经常在下班之后忘记买做饭所用的食材，即便想起来，也时常会忘记冰箱里还有什么食材，就会出现买了重复的、没买需要的，造成极大的资源浪费和生活困扰，直接影响着每一个人的生活质量。近些年来，各大家电巨头、智能硬件巨头、甚至互联网行业的巨头都进军智能家居领域，纷纷推出各自的智能家居产品。但是针对万千家庭中已有的普通冰箱，并没有一个很好的改造方案，将普通冰箱加入智能家居的大军之中。本专利技术就是弥补了这一空白，设计了一个独立于普通冰箱之外的智能收纳系统，通过很低的成本，就能够将现有的普通冰箱智能化。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有普通冰箱智能化的问题，提供一种智能冰箱收纳系统，该系统是一个独立于普通冰箱之外的智能系统，可以直接在现有普通冰箱上添加本系统，可以通过低廉的成本，升级改造现有冰箱，加入到智能家居体系中。从技术上，系统采用RFID作为基础的物联网硬件设备，非接触式的操作给了用户极大的便利。采用嵌入式集成的硬件环境更加的稳定和耐用；从软件设计上，系统采用C-S的前后分离架构，并依据系统的特性对数据存储进行了优化、应用服务器进行拆分和高可用扩展，同时加入了负载均衡为系统提供了强有力的服务。本专利技术基于云服务，将用户线下的冰箱利用RFID传感器连入网络，并依据食物上粘贴的电子标签对用户的冰箱进行管理。本系统采用模块化的设计，将不同职能的模块分离，旨在降低耦合性，适应日后的迭代升级。其中，云端服务器部分的用户管理模块、用户家庭管理模块、食物管理模块和冰箱管理模块是系统的核心模块，贯穿了用户使用系统的整个生命周期。本专利技术提供的智能冰箱收纳系统主要包括：硬件部分、云端服务器部分和手机APP部分；硬件部分为RFID智能食品感知模块，云端服务器部分为用户管理模块、用户家庭管理模块、冰箱管理模块和食物管理模块；手机APP部分是用户直接操作的客户端。其中，1)、RFID智能食品感知模块：主要负责管理RFID操作业务，采集食品放入冰箱和取出冰箱的操作和时间，然后通过网络传递给云端服务器，由能够联网的嵌入式控制器和RFID读卡器通过I2C总线连接而成。主要提供以下功能：读取卡号：在贴有RFID标签的食品收纳袋靠近RFID读卡器时，读出标签的uid，每张卡片的uid都各不相同，可识别出不同的食物。上传服务器：读取卡号后，嵌入式控制器通过wifi将卡号传送至云端服务器，以处理相应的通知和记录。上传冰箱序列号(sn)：定时将冰箱sn上传至云端服务器，保证RFID读卡器和冰箱的绑定关系。2)、用户管理模块：负责用户的基本信息管理，主要提供如下功能：用户注册：互联网应用一切以用户为根本，只有注册用户才能够进行正常使用；一个简单的用户注册流程可以第一时间吸引用户注册使用。智能冰箱收纳系统的注册只需要简单填写：用户名、密码、电话、邮箱以及生日性别等信息，便可完成注册，简单快捷。用户信息管理：用户的信息在互联网应用中是一切数据的根源，如何适当、安全的存放用户的信息也是一向困扰各大互联网产品的难题。智能冰箱收纳系统采用基于容器技术的存储方式，使用户的信息易得；并采用md5加密的密码存储方式，让用户的信息更加安全。用户登录：智能冰箱收纳系统为用户提供安全快捷的、基于用户名密码的登录方式，轻松识别用户身份。用户注销：智能冰箱收纳系统为用户提供统一的用户注销的接口，为用户的账户隐私和安全提供了双重保障。3)、用户家庭管理模块：负责用户名下“家庭”的管理，系统为用户提供了多家庭的冰箱管理模式，可以轻松管理家中多个冰箱和多个家庭的冰箱内容，极大的方便了家中有老人的用户尽一份孝心。主要提供如下功能：添加家庭：用户可以无限制添加自己名下的家庭信息，每个家庭可以绑定多个冰箱。自定义家庭信息：用户可以随意修改自己家庭的信息，并提供家庭昵称等个性化的功能点。家庭实时查询功能：用户可以一键搜索自己添加的家庭，方便快捷。移除家庭：用户可以随时移除自己添加过的家庭信息。4)、冰箱管理模块：负责用户管理所有绑定至自己账户的冰箱信息，用户可以在冰箱视图里查看自己的冰箱剩余物品，以及食品保质期列表。5)、食物管理模块：负责用户对自己冰箱里的食物进行高效便捷的管理，并且云端服务器上的数据库为冰箱里每个食物提供了生产历史追踪数据。主要提供以下功能：食物追踪：云端服务器的数据库记录了每个食物从生产源头直到进入用户冰箱的所有追踪信息，庞大的数据库支持使得食物健康信息透明。食物新鲜程度排序：用户可以对食物保质期剩余天数进行排序，食物新鲜程度一目了然。食物类型管理：智能冰箱收纳系统可通过食物不同的类型进行分类管理，例如：水果类、禽蛋类、肉类等。趣味抽签游戏：智能冰箱收纳系统为用户提供了趣味娱乐化的食物管理方式，在不知道该吃什么食物的时候可以打开这个功能，让系统帮您决定食物的选择问题即今晚吃什么。食物保质期提醒：在冰箱中的食物快过期时，系统会推送给用户通知，提醒用户尽快食用，以免过期变质。食物出入冰箱管理：用户在把食物放入/取出冰箱的时候，冰箱会自动感知、记录并推送给绑定该冰箱的用户，让用户实时了解冰箱的动态情况。6)手机APP部分，负责数据的展示、用户请求的提交。主要提供以下功能：数据展示：通过APP展示本系统中家庭、冰箱、食品等的信息。用户请求的提交：用户注册、登录、注销的请求界面，用户对系统的基本操作和查询。接收系统的推送：当APP所管理的冰箱内容物有变化时，系统会向APP推送更新信息。本专利技术的优点和积极效果本专利技术系统是一个独立于冰箱之外的智能系统，可以直接在现有普通冰箱上添加本系统，通过低廉的成本，升级改造现有冰箱，加入到智能家居体系中。整个系统从底层RFID与普通冰箱融合并接入互联网，借助云服务器提供的计算和存储服务，并通过为用户提供的App操作界面，使用户可以通过本系统方便的管理其家庭和冰箱信息。【附图说明】图1是智能冰箱收纳系统功能架构图；图2是组成结构图；图3是项目结构图；图4是数据库E-R图。【具体实施方式】如图1所示智能冰箱收纳系统，该系统主要包括：硬件部分、云端服务器部分和手机APP部分；硬件部分为RFID智能食品感知模块；云端服务器部分为用户管理模块、用户家庭管理模块、冰箱管理模块和食物管理模块；手机APP部分是用户直接操作的客户端。1、本系统的核心硬件——RFID智能食品感知模块，采用了RFID无线射频读卡器作为智能感知的基础，当有食品需要放入冰箱或取出冰箱时，RFID无线射频读卡器将贴有RFID卡片的食物袋信息读出，传送至嵌入式控制器，利用嵌入式控制器作为协议转换和传输的中间设备，通过集成在嵌入式控制器上的WIFI模块最终传至云端服务器，云端本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能冰箱收纳系统，其特征在于该系统主要包括：硬件部分、云端服务器部分和手机APP部分；硬件部分为RFID智能食品感知模块；云端服务器部分为用户管理模块、用户家庭管理模块、冰箱管理模块和食物管理模块；手机APP部分是用户直接操作的客户端；其中，RFID智能食品感知模块：主要负责管理RFID操作业务，采集食品放入冰箱和取出冰箱的操作和时间，然后通过网络传递给云端服务器，由能够联网的嵌入式控制器和RFID读卡器通过I

【技术特征摘要】
1.智能冰箱收纳系统，其特征在于该系统主要包括：硬件部分、云端服务器部分和手机APP部分；硬件部分为RFID智能食品感知模块；云端服务器部分为用户管理模块、用户家庭管理模块、冰箱管理模块和食物管理模块；手机APP部分是用户直接操作的客户端；其中，RFID智能食品感知模块：主要负责管理RFID操作业务，采集食品放入冰箱和取出冰箱的操作和时间，然后通过网络传递给云端服务器，由能够联网的嵌入式控制器和RFID读卡器通过I2C总线连接而成；用户管理模块：负责用户的基本信息管理；用户家庭管理模块：负责用户名下“家庭”的管理，系统为用户提供了多家庭的冰箱管理模式，能够轻松管理家中多个冰箱和多个家庭的冰箱内容；冰箱管理模块：负责用户管理所有绑定至自己账户的冰箱信息，用户能够在冰箱视图里查看自己冰箱的剩余物品，以及食品保质期列表；食物管理模块：负责用户对自己冰箱里的食物进行高效便捷的管理，并提供相应的数据库，为冰箱里每个食物提供了生产历史追踪数据。手机APP部分：主要完成数据的展示、用户请求的提交。2.根据权利要求1所述的智能冰箱收纳系统，其特征在于，所述的RFID智能食品感知模块主要提供以下功能：读取卡号：在贴有RFID标签的食品收纳袋靠近RFID读卡器时，读出标签的uid，每张卡片的uid都各不相同，以便识别出不同的食物；上传服务器：读取卡号后，嵌入式控制器通过wifi将卡号传送至云端服务器，以处理相应的通知和记录；上传冰箱序列号(sn)：定时将冰箱sn上传至云端服务器，保证RFID读卡器和冰箱的绑定关系。3.根据权利要求1所述的智能冰箱收纳系统，其特征在于，所述的用户管理模块主要提供如下功能：用户注册：互联网应用一切以用户为根本，只有注册用户才能够使用；用户信息管理：用户的信息在互联网应用中是一切数据的根源，智能冰箱收纳系统采用基于容器技术的存储方式，使用户的信息易得；并采用md5加密的密码存储方式，让用户的信息更加安全；用户登录：智能冰箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓晔，贾俊博，薛颖斌，肖迎元，李玉坤，张德干，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津,12