基于RPI微型主板的人性化智能無障礙門

聶偉權(quán) 王丹玲 馮嘉毅 陳曉燕 樊謹(jǐn)超

【摘 要】 當(dāng)下我國綜合國力日益強(qiáng)大，人們普遍步入小康時代，家用的門是人們生活起居終日都會接觸的家具，家也是人們保存私有財產(chǎn)的場所，而門就顯得格外的重要。但人們?nèi)粘Ｉ钪校瑫r常會因為門的不足導(dǎo)致安全問題的發(fā)生，人們經(jīng)常會因家門被盜賊技術(shù)破壞后盜竊而丟失財務(wù)，并且無法找回，報警也因線索不足，而無法找回。另外門也會產(chǎn)生很多人們的日常生活問題，在關(guān)門太用力的時候，亦或者在風(fēng)吹，門關(guān)閉的慣性，導(dǎo)致人們手被夾到，并且因為鑰匙有多個鑰齒，要精確對準(zhǔn)鑰匙孔才能開門，而在人們緊急或老人使用的情況下不太容易精確的對準(zhǔn)鑰匙孔插入鑰匙，不方便開門。需要一款更加多功能、智能化，更加符合人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品用于解決人們?nèi)粘Ｉ钪械臒溃屓藗兊纳钭兊酶颖憬菔孢m！

【關(guān)鍵詞】 門 多功能 智能化

一、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

當(dāng)下我國綜合國力日益強(qiáng)大，人們普遍步入小康時代，家用的門是人們生活起居終日都會接觸的家具，家也是人們保存私有財產(chǎn)的場所，而門就顯得格外的重要。

據(jù)公安部數(shù)據(jù)顯示：我國每年因入室盜竊造成的家庭損失高達(dá)11300億元，其中從大門進(jìn)來的入室盜竊，占到57%，4.67億戶居民家庭財產(chǎn)安全無法得到充分保障，安全性成為個人、家庭、社會最迫切需要解決的問題。另外門也會產(chǎn)生很多人們的日常生活問題，在關(guān)門太用力的時候，亦或者在風(fēng)吹，門關(guān)閉的慣性，導(dǎo)致人們手被夾到，并且因為鑰匙有多個鑰齒，要精確對準(zhǔn)鑰匙孔才能開門，而在人們緊急或老人使用的情況下不太容易精確的對準(zhǔn)鑰匙孔插入鑰匙，不方便開門等。

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時代的進(jìn)步，以及人們對自己相應(yīng)的生活水平和財產(chǎn)保障力度的提高，讓現(xiàn)代社會的門窗生活更加追求舒適感、便捷性與智能化，在此前提下智能門窗概念順勢而生，且其趨勢持續(xù)上升。因此，我們基于智能化的大條件下，深入探索研究門的智能性以及無障礙設(shè)計，設(shè)計了一扇更加牢固且可遠(yuǎn)程監(jiān)控并開鎖狀況，確定開鎖人員，并且更加人性化，不會夾到手和使用無鑰齒鑰匙人性化智能無障礙門。

二、產(chǎn)品設(shè)計目的

產(chǎn)品根據(jù)家庭門安全問題，基于智能化、人性化的角度，設(shè)計出一款結(jié)合了“凸”型門邊框、無鑰齒無方向的鎖芯的智能無障礙門，智能無障礙門與傳統(tǒng)門相比，使人們的生活更加便捷、安全與智能。

1、人性化設(shè)計。打破傳統(tǒng)門把手”L”型，與門框方形設(shè)計，采用了長條的“U”字型手把和，“凸”形門框，從安全問題出發(fā)更加以人為本;

2、無障礙設(shè)計。傳統(tǒng)鎖只考慮安全問題上，該產(chǎn)品在安全問題上還考慮老人等特殊人群使用問題，采用無方向性的鎖芯設(shè)計，使鑰匙無論從哪個方向插入都能開鎖，避免找不準(zhǔn)鎖孔開啟的方向。

3、智能化。傳統(tǒng)門開門要當(dāng)面開，當(dāng)出現(xiàn)忘記帶鑰匙，卻無人幫忙開門的情況，智能門能實現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)助開門。

三、產(chǎn)品介紹

該產(chǎn)品是一款基于RPI微型主板的人性化智能無障礙門，具有只能開鎖、遠(yuǎn)程協(xié)助門控、防火、防盜以及遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。除此之外，在門的外形以及構(gòu)造上也進(jìn)行了一定的設(shè)計，使其更符合人機(jī)工程學(xué)。統(tǒng)而言之，這款產(chǎn)品分為內(nèi)置硬件設(shè)計和外觀構(gòu)造設(shè)計兩大部分。

（1）硬件設(shè)計： 采用（RPI）樹莓派 ARM 的卡片式電腦主板，門控系統(tǒng)以樹莓派為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計，共分 5 個模塊：①近距的拍照記錄;②遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控錄像;③遠(yuǎn)程協(xié)助門控;④智能線上門鑰設(shè)計;⑤最后有通過系統(tǒng)管理對高智能門進(jìn)行遠(yuǎn)程的檢測以及控制。

RPI微型主板是信用卡大小的微型電腦，其系統(tǒng)基于Linux，被同類行業(yè)所爭相追捧。是現(xiàn)有智能家居行業(yè)所沒有具備的。與此同時，B + 板 可 以 搭 載 Raspbian、Debian、NOOBS 等Linux 類操作系統(tǒng)，在其上可安裝 Apache、Nginx 等作為嵌入式服務(wù)器來支持通過 Web 方式對門控系統(tǒng)進(jìn)行訪問。實現(xiàn)高精尖智能化控制！其視頻監(jiān)控，遠(yuǎn)程協(xié)助門控，智能門鑰的三位一體功能通過RPI的 B+板外，還包括 HC-SR04超聲波測距傳感器、USB 高清攝像頭、紅外掃碼儀、64GB 的 SD卡、USB 無線網(wǎng)卡、繼電器以及觸發(fā)開關(guān)各一個組合而成的方便快捷人性化智能無障礙門。

（2）外觀構(gòu)造：①為防止硬件上的故障我們并沒有取消傳統(tǒng)的鎖芯構(gòu)造，但又與傳統(tǒng)鎖芯不同的是采用無障礙、無方向性的鎖芯設(shè)計，使鑰匙無論從哪個方向插入都能開鎖，避免找不準(zhǔn)鎖孔開啟的方向。②采用“凸型門框防夾手設(shè)計”和“U”型門把手設(shè)計，門框的設(shè)計為小“凸”形，人們拉開門或拉動門關(guān)上時門框邊緣突出部分較低的兩側(cè)，手指就不會與門欄接觸，避免了人在關(guān)門時手被夾到的問題。門的把手采用了長條的“U”字型，使人們無論左手還是右手開門同樣方便。

四、總結(jié)

人性化智能無障礙門其作為一個智能化的輔助家具產(chǎn)品，在智能家居領(lǐng)域，更好的推動了智能家具領(lǐng)域的發(fā)展，在智能家居制造領(lǐng)域起到很好的帶頭作用！除此之外，很好的解決了人們在日常出行，被夾到門，不能很快的找對準(zhǔn)確的鑰匙孔插入方向的問題。并在智能版快上，解決了人們出行忘記帶鑰匙，家人又遠(yuǎn)在他出的尷尬問題，在防盜方面給人們帶來極大的保障，給人們的生活舒適體驗感提高了一大層次。同時我們團(tuán)隊所著力于研發(fā)的這款產(chǎn)品希望能夠給人們的日常生活產(chǎn)生的繁雜問題能夠起到一定的幫助作用，能夠給社會帶來一定的價值。并且人性化智能無障礙門作為一款智能的輔助家居產(chǎn)品，也希望能夠為智能家居領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力！

作者簡介：聶偉權(quán)1998— 男 漢 廣東惠州人 單位：佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 研究方向：工業(yè)設(shè)計，新聞媒體傳播，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐研究