阐述饮水机的智能设计

阐述饮水机的智能设计

任敏林

佛山市卡蛙科技股份有限公司广东佛山528311

摘要：当我们还在为我们身处信息时代而骄傲的时候，世界已经悄悄地向着人工智能时代迈进，人工智能是信息科技技术的产物早在上世纪六十年代就已经被人们所研究但是被我们所重视和普遍应用是在本世纪，姑且不谈人工智能在高端科技领域的应用，在我们国内各种智能产品已经逐渐出现在我们日常生活的视野里面，并且已经成为我们生活的一部分。本研究就饮水机的智能设计方面展开研究，阐述智能饮水机的作用和构造，并且分析如何实现饮水机的智能控制。

关键词：人工智能；饮水机；智能控制

前言

谈及到人类未来的时候其中最大一个议题是人工智能AI会不会向《终结者》侵略人类，但是不管它是否对人类会造成威胁，人工智能的发展已经变成了一个不可逆的趋势，人工AI的产品已经逐渐出现在我们的身边，所以当前阶段我们需要做的是去做好这些产品的智能设计，去提高这些产品信息传输的安全性和使他们变得更加便捷。

1.什么是智能饮水机

饮水机在我们现代生活中是十分普遍的存在，在公司，家里和公共场所都需要用到饮水机，所以进行饮水机的智能设计势在必行。智能饮水机的智能化的其实是靠计算机技术来实现的，我们称这个技术为物联网技术，我们现在所有的智能家居都是靠物联网技术来实现的，物联网的意思简单来说就是用互联网把物体联系在一起，在传统的饮水机上运用了物联网之后，工作人员只需要远程运用手机或者计算机就能够对饮水机的后台数据中心进行交流从而对饮水机，售后工作人员和用户等进行统一的管理和维护，而智能饮水机的智能系统能够对自己进行实时的监督，根据实际情况对自己进行清洗和将出现故障的信息反馈到远程的控制的系统中从而实现智能化和网络化的管理和操控。

2.智能饮水机的构造

智能饮水机的构造主要分为三部分：感知层、网络层和应用层。感知层是物理感知层，是处于整个智能构造中的最下层，智能饮水机之所以能够对自己实行实时监控，能够接受外来的信息的关键。智能饮水机的感知层包括温度传感器、有压与无压流量计、非接触式的高集成ＩＣ读卡器、红外光栅对射探头、微信二维码和手机ＡＰＰ等，这些系统能够让智能机的智能系统能够感应到温度的变化，用户来进行扫码操作，对发生外来入侵能够进行报警等，它起到对外来世界中物体信息的物理信息的感应、收集、汇合和识别。网络层是智能构造的第二层是把感应层感受到物理信息进行传输和处理，相当于驿站一样，把接受到的信息通过驿站一个传一个最后传到目的地。而饮水机的网络层的构成主要是由一些虚拟的东西组成的主要为HTTPS协议、无线局域网、4G、SHAI加密算法和M１卡防克隆体系等，靠着这些组成部分就能够完成最下层的感应层和最上层的程序应用层之间的远距离数据和信息传输，而且网络层还会对自己的数据信息进行加密，因为如果不加保护的话数据受到了外来侵入和破坏就会使饮水机的智能系统瘫痪，所以网络层还能够保证信息安全传输。应用层就相当于智能饮水机的智能系统中的总司令，将从网络层传输过来的信息进行处理和储存，并且于远程操纵的工作人员进行交流，因为智能系统是不会自己创造命令的，需要人类去给他发号施令然后他会根据命令和实际情况来进行操作，所以应用层相当于地方政府，需要接受中央政府和党的领导来处理事物。程序应用层主要由Access数据库和服务器站点所构成，它是智能系统中的核心部分。智能饮水机的智能系统是由这三个部分，智能系统还包括远程监控系统、Access数据库系统和现场控制系统。远程监控系统顾名思义就是管理人来监控，接收和发布命令所运用的系统，他承担着对智能饮水机的管理和操控的责任，管理人通过服务器运用智能网关和HTTPS协议、SHAI加密算法等已编写的PC端应用程序，将所需要发布的命令例如定期清洗，关机，设置价格和温度等发送到现场控制系统来实现远程控制。Access数据库就是一个信息的中转站，而我们所能见到的饮水机里面存在的就是现场控制系统。而感应层，网络层和应用层大部分组成的就是现场控制系统，有了现场控制系统之后才能够使饮水机接收客户的付款并且给户用提供供水服务。

3.如何实现饮水机的智能控制

3.1现场控制系统

智能饮水机的现场控制系统能够顺利完成智能控制是由基于STM32的主控板来实现的。现场控制系统会接受到的信息包括有远程控制系统发来的指令，外来用户消费使用饮水机的信息和饮水机自身的零件和系统的信息。正如人工AI一样控制系统自身是不会进行工作的，它需要这些接受来的信息才能够进行工作，从而实现现场的控制，总的来说现场控制系统是靠这些信息来实现饮水机的智能控制的，而远程的控制系统和现场控制系统的交流是通过中控屏来完成的，他们两者之间数据的传输主要是通过无线网来完成的，而中控屏和主控板之间的信息交流则是通过串口来完成的，中控屏上的显示屏，显示的是消费所需的金额，水的温度，二维码和工作状态的等信息，并且显示屏上的二维码会进行不定时的更新以保护用户和饮水机的数据信息，正是依靠这些信息来实现智能饮水机和消费用户的交流，从而完成智能控制。

3.2远程控制系统

远程系统是通过和现场控制系统通过中控屏来完成信息的交流，具体的工作实现原理是这样的，管理人操作远程控制系统运用ＨＴＴＰＳ协议发送所需要完成的指令和命令到中控屏中，中控屏就会根据所接收到的所需要完成的指令和命令来实时操作各种各样的设备和部件，操作完成后还会将现场设备的实时状态信息数据更新到远程控制系统呈现给管理人看。假如现场制系统出现任何异常的情况，现场控制系统会马上报到中控屏，管理人员就能够接受到由中控屏发送过来关于现场系统异常的信息，然后发送处理命令控制执行设备消除故障，当发生现场控制系统无法处理的故障例如部件受损或遭受到外来的入侵的时候，就需要马上派工作人员进行现场的检查。而远程控制系统本身其实是由计算机和管理人员进行管理的，一般计算机能够应对一些普通问题，当发生指令性问题的时候才需要管理人员去进行处理，管理人员也需要不定时去对系统记录的数据进行查询和检查，远程控制平台还能够自足操作优惠券的操作，与传统的饮水机相比，消费用户能够在网上实时查询自己的消费信息。

3.3充值和消费系统

充值和消费系统来说对于商家来说可谓是一个比较重要的系统，如果这个系统存在问题的话，所赚取的金额就可能会发生流失或者被盗取，所以为了保证系统的安全性，充值机使用ＨＴＴＰＳ协议，并加入ＳＨＡ１加密算法保障，双重的安全保障能够保证信息的传输安全，因为有的不法分子会采用克隆卡来进行充值，所以通过对特殊的指令来响应不同形成Ｍ卡防克隆安全体系。而用户及饮水机的充值和消费的数据通过Ａｃｃｅｓｓ数据库存储，方便后台管理人员进行定期的查阅和管理。充值机可以进行新建账户，充值，挂失和退卡处理，点击这四种服务之后都会进入查询状态，然后再进行相关信息的输入之后即可以完成充值服务，而消费服务的流程则是进行扫码或者插卡，然后系统会识别是否是克隆卡，再进行安全排除之后，就可能进行任意金额的消费了。充值和消费系统就是通过这样的原理和流程来实现饮水机的智能控制。

4.结语

不要小看一个小小的饮水机，因为智能化是一个比较先进的科技，所以要将这个小小的饮水机进行智能化设计是要运用到我们当今世界上顶尖的信息技术和人工智能技术，理论上的设计就如本研究所说，实际的操作还可能会遭受各种漏洞，系统错误和其他问题，这需要我们不断地去根据实际情况去寻找实际的解决办法才能够完成智能饮水机的构建。

参考文献：

[1]夏鲲，付夏乐，陈昂辉，李洪恩，刘邦正，李少华.基于物联网的智能饮水机系统设计与实现.[J].电子测量技术.2018（08）：47-52

[2]朱奎林.家用饮水机智能设计与节能改进.[J].计算机与数字工程，2017（12）：2534-2537