基于Arduino的智能共享系統(tǒng)

胡彬 郭小燕

摘要：共享經(jīng)濟(jì)是基于多人之間物品使用權(quán)暫時(shí)轉(zhuǎn)移的一種商業(yè)模式，使社會(huì)資源得到優(yōu)化配置，有利于社會(huì)進(jìn)步。其優(yōu)點(diǎn)是可以整合線下的閑散物品，通過(guò)短期租賃使用物品方式提高資源利用率，降低交易成本。基于Arduino的智能共享系統(tǒng)可以提供大學(xué)生雨傘，充電寶，暖手袋，筆記，圖書等常用物品的多方位共享平臺(tái)，使大學(xué)生能夠通過(guò)低廉的價(jià)格共享可再次利用的生活用品，方便大學(xué)生的生活，降低大學(xué)生的生活成本，同時(shí)倡導(dǎo)一種為節(jié)能環(huán)保時(shí)尚生活理念，從生活的點(diǎn)滴做起保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：共享;環(huán)保Arduino智能

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）29-0280-03

1概述

共享概念早已有之。傳統(tǒng)社會(huì)，朋友之間借書或共享一條信息、包括鄰里之間互借東西，都是一種形式的共享。從狹義來(lái)講，共享經(jīng)濟(jì)是指以獲得一定報(bào)酬為主要目的，基于陌生人且存在物品使用權(quán)暫時(shí)轉(zhuǎn)移的一種商業(yè)模式。商業(yè)租賃通過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為真正意義上的“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”。在國(guó)內(nèi)，許多企業(yè)和個(gè)人已經(jīng)走出”租不如買”、”租沒面子”等認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，擺脫了傳統(tǒng)觀念，促進(jìn)了商業(yè)租賃市場(chǎng)的發(fā)展和成長(zhǎng)。

現(xiàn)代租賃，倡導(dǎo)的是”擁有并不重要，要使用創(chuàng)造價(jià)值”的理念。在發(fā)達(dá)國(guó)家，人們的消費(fèi)觀念已經(jīng)完全轉(zhuǎn)變，消費(fèi)習(xí)慣是”能租就租，不能租才買”，他們認(rèn)為，一個(gè)聰明的企業(yè)家絕對(duì)不會(huì)在設(shè)備購(gòu)置浪費(fèi)太多精力，資金通過(guò)流動(dòng)才能增值。因此租賃不僅僅是缺少資金企業(yè)的需求，更適合那些善于理財(cái)、精于經(jīng)營(yíng)的企業(yè)。

隨著近兩年共享經(jīng)濟(jì)概念的涌入，IT設(shè)備租賃模式有了更大的市場(chǎng)接受度，對(duì)于IT設(shè)備共享服務(wù)商來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)代正在慢慢變成一個(gè)更好的時(shí)代。近幾年來(lái)，越來(lái)越多的共享方式出現(xiàn)，共享成為生活中重要的關(guān)鍵詞。

并且隨著大學(xué)生生活水平的提升，大學(xué)生消費(fèi)水平顯著提升，物品購(gòu)買能力提高，物品閑置的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，很多物品只用過(guò)一兩次就被棄之不用，資源得不到有效的利用，這不符合當(dāng)代“綠色環(huán)保”的理念。且學(xué)生的自控力明顯下降，大學(xué)生不能很好地控制自己，沒有合理的安排空余時(shí)間，不能很好地找到學(xué)習(xí)資源。

現(xiàn)在的共享產(chǎn)品也存在一些普遍的問(wèn)題：銷售費(fèi)用過(guò)高，資源不平衡，管理成本高，而且押金貴，歸還久。

2控制與使用

2.1arduino控制板

Arduino是一個(gè)基于開放原始碼的軟硬件平臺(tái)，構(gòu)建于開放原始碼simple I/O介面板，并且具有使用類似Java、C語(yǔ)言的Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境。Arduino包含兩個(gè)主要的部分：硬件部分是可以用來(lái)做電路連接的Arduino電路板;軟件部分是Arduino IDE程序開發(fā)環(huán)境。在IDE中編寫程序代碼，將程序上傳到Arduino電路板后，Arduino主控板就會(huì)根據(jù)程序執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。Arduino能通過(guò)各種各樣的傳感器來(lái)感知環(huán)境，通過(guò)控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來(lái)反饋、影響環(huán)境。主控板上的微控制器可以通過(guò)Arduino的編程語(yǔ)言來(lái)編寫程序，編譯成二進(jìn)制文件，燒錄進(jìn)微控制器。

本系統(tǒng)所采用的主控板是Arduino UNO R3開發(fā)板，主控板主要負(fù)責(zé)接收掃描支付一定的租金后發(fā)送的信號(hào)，在接收到信號(hào)后控制電機(jī)和舵機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使彈簧鎖收起，柜子門打開，實(shí)現(xiàn)的物品的共享。

Arduino通過(guò)庫(kù)函數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)16路12位PWM信號(hào)發(fā)生器，它們的具體連接如下：

2.2舵機(jī)

舵機(jī)是由直流電機(jī)、控制電路板、可調(diào)電位器、變速齒輪組等組成，這些器件被封裝在舵機(jī)外殼里，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，舵機(jī)就是一個(gè)封裝好的伺服馬達(dá)，英文Servo。

其簡(jiǎn)單的工作原理是：控制電路電路接收控制源的信號(hào)，并控制小型直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，變速齒輪組將電機(jī)的轉(zhuǎn)速成倍的縮小，并將電機(jī)的輸出扭矩放大相應(yīng)的倍數(shù)，然后進(jìn)行輸出?？烧{(diào)電位器和變速齒輪組的末級(jí)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量舵機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，控制電路板檢測(cè)并根據(jù)可調(diào)電位器判斷舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以達(dá)到控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度的目的。實(shí)驗(yàn)所用的舵機(jī)外殼是塑料外殼，舵機(jī)散熱效果并不理想，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有輕微的影響，如使用金屬外殼舵機(jī)，能大大提高舵機(jī)的散熱效果。變速此輪組按照材料的不同也分為：塑料此輪組、金屬此輪組和混合此輪組。塑料齒輪組價(jià)格低廉，噪音小，但是強(qiáng)度較低。金屬此輪組一般噪聲大，價(jià)格相比于塑料齒輪組要貴，但是強(qiáng)度高?；旌淆X輪組在金屬齒輪組和塑料齒輪組間做了折中，如電機(jī)輸出扭矩不大時(shí)，一般采用塑料齒輪。

2.3舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板

采用32位高速CPU，處理速度更快，控制更精確，運(yùn)行更穩(wěn)定。自動(dòng)識(shí)別波特率（9600，19200，38400，57600，115200，128000自動(dòng)識(shí)別）。USB可以給芯片供電，USB口與芯片電源有隔肉，可以防止電流逆向流入U(xiǎn)SB。由于舵機(jī)需要很多的電流，所以不建議舵機(jī)與芯片直接共用電源，此時(shí)如果舵機(jī)數(shù)量很多，舵機(jī)動(dòng)作的時(shí)候芯片可能被復(fù)位：可以間接共用電源，方式如下：假如電源是12V的電壓，可以把這個(gè)電源分開成兩組（2線分成4線），其中兩根線通過(guò)穩(wěn)壓裝置，穩(wěn)壓到舵機(jī)需要的電壓之后再給舵機(jī)供電;另外兩根線則直接連接上圖右邊的芯片電源輸人端（因?yàn)榘遢d芯片的穩(wěn)壓裝置）。舵機(jī)控制器需要兩個(gè)電源，芯片電源和舵機(jī)的電源，芯片電源可以通過(guò)USB由電腦供電，舵機(jī)電源不能使用USB供電，因?yàn)槎鏅C(jī)是大功率器件，如果使用USB供電會(huì)燒壞你的電腦以及舵機(jī)控制器。

2.4使用內(nèi)容

本智能共享系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)提供大學(xué)生雨傘，充電寶，暖手袋，圖書，筆記等常用物品的多方位共享平臺(tái)，依托于“共享柜”通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)微信掃描二維碼、APP等后臺(tái)收集用戶信息，用戶支付押金后打開彈簧鎖，要共享物品即可取出。歸還時(shí)，掃描二維碼，彈簧鎖彈出，歸還后，押金即可退還。使大學(xué)生能夠通過(guò)低廉的價(jià)格共享可再次利用的生活用品，方便大學(xué)生的生活，降低大學(xué)生的生活成本。

本系統(tǒng)平臺(tái)還提供了學(xué)霸交流區(qū)，圖書交流區(qū)，每月推薦一本好書和學(xué)霸筆記，方便大學(xué)生日常的學(xué)習(xí)和交流。

3功能

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和成熟為本產(chǎn)品智能共享的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持，同時(shí)共享經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)和繁榮為本產(chǎn)品提供了借鑒基礎(chǔ)，也使共享理念深入人心，共享產(chǎn)品被更廣泛的接受和使用。隨著時(shí)代的發(fā)展和教育水平的提高，大學(xué)生的思想素質(zhì)普遍提高，保護(hù)物品的意識(shí)增強(qiáng)，產(chǎn)品被破壞的可能性更小，為共享物品的長(zhǎng)期使用提供了保障。物品共享和自由租賃共享的新理念是為了服務(wù)和方便大學(xué)生而創(chuàng)立的，該產(chǎn)品很好地實(shí)現(xiàn)了這幾點(diǎn)，可以更好地服務(wù)和便利在校大學(xué)生，將擁有廣闊的市場(chǎng)前景。

本智能共享系統(tǒng)面對(duì)廣大的在校大學(xué)生，現(xiàn)在大學(xué)生生活水平提高閑置物品增多，同時(shí)對(duì)物品的需求量大，也隨著增大，該產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)多物品的共享，可以滿足大學(xué)生的各種需求。

本共享系統(tǒng)提供多種常用物品的共享平臺(tái)，適用范圍廣，資源利用率高。押金即還即退。相較于摩拜單車等共享產(chǎn)品收取押金用于融資的共享模式而言，本產(chǎn)品押金即還即退，使用戶的使用門檻更低。

本共享系統(tǒng)可以提供一個(gè)租賃平臺(tái)，用戶可以作為物主出租閑置物品（自由租賃），并獲取租金。該產(chǎn)品成本不高，同時(shí)起到裝飾作用，且共享的物品種類繁多，相對(duì)而言是較為完善的一項(xiàng)產(chǎn)品。

本產(chǎn)品物品的共享通過(guò)微信或印p掃描二維碼，后臺(tái)收集用戶信息，用戶支付押金后打開彈簧鎖，要共享物品即可取出。歸還時(shí)，掃描二維碼，彈簧鎖彈出，歸還后，收取一定費(fèi)用后，押金即可退還。如特定時(shí)間內(nèi)（30日）未歸還共享物品即扣除押金。用戶需要出租閑置物品時(shí)，掃描二維碼后，簽訂協(xié)議，登陸物品信息，可在印p內(nèi)設(shè)置出租價(jià)格，用戶還可通過(guò)印p反饋使用情況和損壞物品。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，共享經(jīng)濟(jì)模式逐漸提出并得到了廣泛的認(rèn)可，共享理念，共享產(chǎn)品勢(shì)必會(huì)深入人心，共享經(jīng)濟(jì)平臺(tái)讓更多人能透過(guò)較低門檻進(jìn)入市場(chǎng)，為市場(chǎng)引入更多元化的產(chǎn)品和服務(wù)。此外，由于共享經(jīng)濟(jì)是新興的經(jīng)濟(jì)模式，不少平臺(tái)經(jīng)營(yíng)方法和提供的服務(wù)都相當(dāng)創(chuàng)新，消費(fèi)者能因此在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式以外享有更多的選擇。在共享經(jīng)濟(jì)模式下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展成果惠及社會(huì)大眾，各城市不斷發(fā)展的共享產(chǎn)品為人們出行帶來(lái)了極大的便利，同時(shí)在社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等方面具有諸多的作用。