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一、背景

當(dāng)前，隨著物聯(lián)網(wǎng)等智慧城市應(yīng)用的不斷發(fā)展，很多我們之前覺得不方便的地方，都逐步的用人工智能的方式解決。“廁所革命”正是在這種浪潮中誕生的。現(xiàn)代智慧公廁最顯著的特點是智能引導(dǎo)系統(tǒng)，利用這一系統(tǒng)，人們可以通過智慧公廁外墻上的電子顯示屏，清晰的了解男、女廁和第三廁位分布情況。為全面提升公廁管理水平，建立管理長效機制，實現(xiàn)現(xiàn)代化，信息化，自動化，智能化的“智慧廁所”。

 二、方案原理

智慧公廁是“廁所革命”和智慧旅游的產(chǎn)物，運用了3G、4G和WiFi等無線通信技術(shù)，終端設(shè)備(如：顯示屏，攝像頭，氣體探測器，溫濕度探測器，光能無線門磁，指示燈，人體紅外感應(yīng)器等)通過才茂運營企業(yè)通過第三方M2M云管理平臺能夠?qū)崿F(xiàn)對分散在不同地點的智慧公廁終端進行統(tǒng)一的運行狀態(tài)監(jiān)管，有效降低企業(yè)的運維成本，提高用戶如廁的安全性,實用性和舒適性。打造高效、智能、便捷、清潔的城市環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)，并不斷城市環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)水平和城市文明程度。

 智慧公廁系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：感知層、傳輸層、應(yīng)用層、終端層。

(1)感知層，包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備、光敏感傳感器、溫濕度傳感器、氣體探測器、水量傳感器、視頻監(jiān)控攝像機等。

(2)傳輸層，計訊TR341無線路由器通過GPRS/4G/3G等網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸，將前端設(shè)備的各項數(shù)據(jù)上傳至中心管理系統(tǒng)。

(3)應(yīng)用層，是智慧公廁管理平臺，負(fù)責(zé)監(jiān)測、管理及分析感知層獲取的整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)(如：惡臭氣體、溫濕度數(shù)據(jù)、客流統(tǒng)計、廁位占用展示、資源消耗及設(shè)備故障等)

(4)終端層，是指智能手機、ipad、電腦、PC機等，可及時獲取系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備實時運行數(shù)據(jù)及故障報警信息等。

三、系統(tǒng)功能

1、 平臺管理功能

將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)匯集至云平臺，進行分析、處理、反饋給公廁顯示屏、公廁APP或者公廁掃描小程序。

2、一鍵報警功能

人們在廁所中，如身體發(fā)生不適或者意外，可以按下才茂無源無線呼叫器，發(fā)出求救信號。

3、流量監(jiān)測功能

人流量通過攝像頭檢測，上傳至服務(wù)器，從而合理分配人員對公廁進行打掃，減少人員成本；平臺將占坑情況及時告知APP用戶，疏導(dǎo)人流量，緩解公廁壓力。

4、自動門鎖功能

每個蹲位間，加入紅外門磁，人體通過紅外感應(yīng)，門磁自動上鎖；利用才茂科技的動能發(fā)電技術(shù)，在開關(guān)廁所門時均會給主控發(fā)送無線信號。

5、環(huán)境監(jiān)測功能

環(huán)境采集系統(tǒng)，對整個廁所溫度，濕度，NH3、H2S等刺激性氣體進行實時采集，上傳至服務(wù)器，然后下派任務(wù)給維護人員。

6、多網(wǎng)智能切換備份功能

網(wǎng)絡(luò)異常或者斷網(wǎng)，整個無線網(wǎng)絡(luò)會自動切換到備用網(wǎng)絡(luò)WIFI或者4G，保證整體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)正常有效工作。

7、節(jié)能系統(tǒng)

智能水電表能夠采集整個廁所的用電量和用水量，并將數(shù)據(jù)回傳給服務(wù)器，從而監(jiān)測廁所用水或用電量是否過大。

四、系統(tǒng)核心產(chǎn)品：

本系統(tǒng)的核心設(shè)備是CM520-8XX系列 3G/4G無線路由器為智慧公廁與企業(yè)業(yè)務(wù)平臺建立鏈路傳輸通道，該產(chǎn)品是一款基于3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)通訊的工業(yè)級產(chǎn)品，采用32位高性能工業(yè)級MIPS通信處理器，以嵌入式實時操作系統(tǒng)RTOS為軟件支撐平臺，系統(tǒng)集成了全系列從邏輯鏈路層到應(yīng)用層通信協(xié)議，支持靜態(tài)及動態(tài)路由，PPP server及PPP client，DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墻，NAT，DMZ主機等功能。該設(shè)備能夠為用戶提供安全、高速、穩(wěn)定、可靠的各種協(xié)議路由轉(zhuǎn)發(fā)的無線路由網(wǎng)絡(luò)，幫助智慧公廁終端實現(xiàn)3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)接入聯(lián)網(wǎng)和遠程管理服務(wù)。

才茂CM520-8 3G/4G路由器

產(chǎn)品主要功能：

1、內(nèi)置3G/4G模塊，雙模同時在線，自由切換

2、雙模鏈路備份，支持3G和有線備份

3、支持VPDN、APN，支持IPSec(支持CA數(shù)字證書)、GRE、IPIP、PPTP、L2TP和DHCP Server

4、支持WEB、CLI、SSH、平臺多種參數(shù)管理方式，本地、遠程、平臺固件和補丁升級

5、支持支持短信、語音喚醒，數(shù)據(jù)觸發(fā)上線

6、支持參數(shù)備份及導(dǎo)入，私鑰導(dǎo)入導(dǎo)出參數(shù)配置

 產(chǎn)品特色特性：

1、使用方便簡單，上電自動拔號，故障率低

2、采用軟硬雙看門狗設(shè)計，永遠在線模式，確保24小時在線運行、自動維護

3、支持Ｍ２Ｍ云平臺設(shè)備在線狀態(tài)管理功能，維護簡單、成本小

五、總結(jié)

智慧公廁的解決方案是廁所革命的關(guān)鍵，需要對目標(biāo)廁所進行實地勘察，仔細分析，制定詳細的量身定制的設(shè)計方案。響應(yīng)號召全面建設(shè)現(xiàn)代新都市、打造“智慧城市”的智能化公廁為當(dāng)前亟待解決的問題。