基于工業4G路由器的智慧公廁無線聯網解決方案

一、背景

當前，隨著物聯網等智慧城市應用的不斷發展，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。現代智慧公廁最顯著的特點是智能引導系統，利用這一系統，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，實現現代化，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”和智慧旅游的產物，運用了3G、4G和WiFi等無線通信技術，終端設備(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，人體紅外感應器等)通過才茂運營企業通過第三方M2M云管理平臺能夠實現對分散在不同地點的智慧公廁終端進行統一的運行狀態監管，有效降低企業的運維成本，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、清潔的城市環境衛生服務，并不斷城市環境衛生服務水平和城市文明程度。

 智慧公廁系統主要由四部分構成：感知層、傳輸層、應用層、終端層。

(1)感知層，包括數據采集設備、光敏感傳感器、溫濕度傳感器、氣體探測器、水量傳感器、視頻監控攝像機等。

(2)傳輸層，計訊TR341無線路由器通過GPRS/4G/3G等網絡實現數據無線傳輸，將前端設備的各項數據上傳至中心管理系統。

(3)應用層，是智慧公廁管理平臺，負責監測、管理及分析感知層獲取的整個物聯網系統實時數據(如：惡臭氣體、溫濕度數據、客流統計、廁位占用展示、資源消耗及設備故障等)

(4)終端層，是指智能手機、ipad、電腦、PC機等，可及時獲取系統內設備實時運行數據及故障報警信息等。

三、系統功能

1、 平臺管理功能

將數據通過網關匯集至云平臺，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，如身體發生不適或者意外，可以按下才茂無源無線呼叫器，發出求救信號。

3、流量監測功能

人流量通過攝像頭檢測，上傳至服務器，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，門磁自動上鎖；利用才茂科技的動能發電技術，在開關廁所門時均會給主控發送無線信號。

5、環境監測功能

環境采集系統，對整個廁所溫度，濕度，NH3、H2S等刺激性氣體進行實時采集，上傳至服務器，然后下派任務給維護人員。

6、多網智能切換備份功能

網絡異常或者斷網，整個無線網絡會自動切換到備用網絡WIFI或者4G，保證整體網絡數據正常有效工作。

7、節能系統

智能水電表能夠采集整個廁所的用電量和用水量，并將數據回傳給服務器，從而監測廁所用水或用電量是否過大。

四、系統核心產品：

本系統的核心設備是CM520-8XX系列 3G/4G無線路由器為智慧公廁與企業業務平臺建立鏈路傳輸通道，該產品是一款基于3G/4G無線網絡通訊的工業級產品，采用32位高性能工業級MIPS通信處理器，以嵌入式實時操作系統RTOS為軟件支撐平臺，系統集成了全系列從邏輯鏈路層到應用層通信協議，支持靜態及動態路由，PPP server及PPP client，DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墻，NAT，DMZ主機等功能。該設備能夠為用戶提供安全、高速、穩定、可靠的各種協議路由轉發的無線路由網絡，幫助智慧公廁終端實現3G/4G無線網絡接入聯網和遠程管理服務。

才茂CM520-8 3G/4G路由器

產品主要功能：

1、內置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數字證書)、GRE、IPIP、PPTP、L2TP和DHCP Server

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

5、支持支持短信、語音喚醒，數據觸發上線

6、支持參數備份及導入，私鑰導入導出參數配置

 產品特色特性：

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云平臺設備在線狀態管理功能，維護簡單、成本小

五、總結

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