[发明专利]基于校园卡的物联网储物柜系统及工作方法

权利要求书

1.一种基于校园卡的物联网储物柜系统，其特征在于，该系统包括在储物柜安装的储物柜控制子系统、嵌入式网关子系统和服务器端子系统；

所述储物柜控制子系统，包括微控制器、红外传感器和RFID读卡器；所述微控制器为高速51单片机，用以储物柜门电磁锁的开关，同时与服务器端子系统通信，执行服务器端子系统的指令，将储物柜开闭状态上传到服务器端子系统；

所述红外传感器安装在每个储物柜的底部，用来检测每个储物柜内是否有物品存放，所述微控制器采集所述红外传感器的检测状态，即确定储物柜是否处于使用状态或空闲状态；

所述RFID读卡器读取识别校园一卡通，并将校园一卡通的卡号信息传给微控制器，由微控制器识别卡片的有效性，所述有效性是指识别该卡片是否为学校服务器端子系统内认证登记的校园卡，所述微控制器将读取到的校园卡信息上传到服务器端子系统：

如果服务器端子系统认定该校园卡为认证登记的校园卡，则微控制器向服务器端子系统查询该卡当前的存/取包状态，如为存包，则微控制器判定判定该校园卡刷卡行为取包状态，并将取包状态发送至服务器端子系统内，将该卡存/取包状态更新为取包状态；

如果服务器端子系统认定该校园卡为认证登记的校园卡，则微控制器向服务器端子系统查询该卡当前的存/取包状态，如为取包，则微控制器判定判定该校园卡刷卡行为存包状态，并将存包状态发送至服务器端子系统内，将该卡存/取包状态更新为存包状态；

所述微控制器将该所述每个储物柜的使用状态或空闲状态上传到服务器端子系统，实现储物柜的联网；

所述嵌入式网关子系统采用基于ARM Cortex M3架构所设计的LM3S8962，其中采用TCP/IP协议，所述TCP/IP协议采用轻量级的LwIP协议栈，串行通信采用RS485；所述嵌入式网关子系统负责服务器端子系统与储物柜之间异构网络的通信，所述嵌入式网关子系统与服务器端子系统通信采用以太网，所述嵌入式网关子系统与微控制器通信采用串行通信；

所述服务器端子系统包括网站、数据库和中间件；所述网站采用B/S架构，使用J2EE技术开发；所述数据库使用PostgreSQL进行设计，所述中间件使用Java开发；

其中网站是对外的接口，用户通过网站来完成对储物柜的预约以及管理；数据库存放系统数据，包括校园卡信息、校园卡的存/取包状态、储物柜使用或空闲状态；中间件负责将所述网站的命令发送给嵌入式网关子系统，同时将储物柜使用或空闲状态发送给数据库。

2.如权利要求1所述的基于校园卡的物联网储物柜系统的工作方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：

1)刷卡存放物品：

用户利用安装在每个储物柜上的RFID读卡器进行刷卡，微控制器选择当前空闲的储物柜供用户使用；所述微控制器采集所述红外传感器的检测状态，即确定储物柜是否处于使用状态或空闲状态，并将储物柜的实时使用或空闲状态上传至服务器端子系统；

2)如果服务器端子系统认定该校园卡为认证登记的校园卡，则微控制器向服务器端子系统查询该卡当前的存/取包状态，如为存包，则微控制器判定判定该校园卡刷卡行为取包状态，并将取包状态发送至服务器端子系统内，将该卡存/取包状态更新为取包状态；服务器端子系统控制微控制器提示用户输入预设的查询密码；

用户输入密码验证成功后，打开相应的储物柜；若三次输入的密码与预设的查询密码不同，则服务器端子系统锁定该储物柜；锁定后，用户需与系统管理员联系处理；

如果服务器端子系统认定该校园卡为认证登记的校园卡，则微控制器向服务器端子系统查询该卡当前的存/取包状态，如为取包，则微控制器判定判定该校园卡刷卡行为存包状态，并将存包状态发送至服务器端子系统内，将该卡存/取包状态更新为存包状态。

3.如权利要求2所述的工作方法，其特征在于，在步骤1)之前，用户通过服务器端子系统中的网站预约使用储物柜，所述服务器端子系统将按照预约时间顺序将储物柜优先安排给预约用户，所述服务器端子系统控制微控制器预留空闲状态储物柜供预约用户使用，预约用户在预约的时间内向RFID读卡器刷已预约的校园卡，系统提供预留的储物柜供用户使用。