基于社區(qū)的智能綠色共享玩具系統(tǒng)

我三歲的弟弟有很多玩具，但他對(duì)新玩具的新鮮感較難持續(xù)。有些玩具比如學(xué)步車僅在學(xué)步階段內(nèi)使用，之后就被閑置，放在家里既占空間又浪費(fèi)。

如今，“共享電動(dòng)車”“共享充電寶”“共享汽車”等理念早已深入人心，大型兒童玩具能否在一定條件下實(shí)現(xiàn)共享？我對(duì)此進(jìn)行了探究。

一、方案設(shè)計(jì)

在社區(qū)安裝一個(gè)玩具共享柜，人們將家中閑置的玩具清洗、消毒后，掃碼打開柜門，根據(jù)玩具的功能或形態(tài)放入柜內(nèi)相應(yīng)的區(qū)域，并為每個(gè)玩具設(shè)置目標(biāo)共享幣值。共享幣既可在共享柜內(nèi)的玩具成功“出售”后獲得，也可由人民幣兌換獲得。共享幣還可用于“購買”共享柜內(nèi)的其他玩具。

我將放進(jìn)共享柜類的兒童玩具分為A、B、C三大類。

A為童車類，主要包括四輪推車、三輪推車、學(xué)步車、兒童自行車、扭扭車、滑板車、蹦蹦車等機(jī)械類非電動(dòng)童車。給這類玩具貼紅色標(biāo)簽。

B類為運(yùn)動(dòng)類玩具，主要包括兒童滑梯、健身架、可移動(dòng)籃球架、木馬、充氣木馬等。給這類玩具貼藍(lán)色標(biāo)簽。

C類為益智玩具，主要包括益智類學(xué)習(xí)桌、雪花片、磁力片等。給這類玩具貼綠色標(biāo)簽。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.結(jié)構(gòu)組成

該共享玩具系統(tǒng)主要由手機(jī)客戶端（玩具共享柜App）、實(shí)體玩具屋（攝像頭、處理器、玩具柜、消毒設(shè)施等）組成。

用戶在手機(jī)客戶端就能實(shí)現(xiàn)玩具的歸類，玩具柜門的自動(dòng)開、關(guān)。玩具柜打開時(shí)，顏色傳感器掃描放入柜中的玩具的標(biāo)簽，如果掃描到紅色標(biāo)簽，會(huì)自動(dòng)“red+1”，并顯示累計(jì)數(shù)。同理，掃描到藍(lán)色標(biāo)簽會(huì)自動(dòng)“blue+1”，掃描到綠色標(biāo)簽就會(huì)自動(dòng)“green+1”，并顯示累計(jì)數(shù)。

為了讓人們放心地使用共享玩具，共享柜中配備消毒模塊，可對(duì)入柜的玩具進(jìn)行噴霧消毒、紫外線消毒處理。噴霧消毒芯片有持續(xù)不間斷噴霧、間隔噴霧兩種工作模式。在消毒海綿上加裝一根吸附柱，用于吸附空氣中殘留的消毒液，便于消毒噴霧的循環(huán)利用。

共享柜可擺放在兒童娛樂設(shè)施或居民健身器材附近，既方便目標(biāo)人群取用，又與周邊環(huán)境呼應(yīng)。

2.工作模式

該系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)是智能共享柜，用于玩具的智能存取。智能存取主要依靠智能門鎖和標(biāo)簽識(shí)別模塊完成。

存放玩具時(shí)，標(biāo)簽識(shí)別模塊對(duì)玩具進(jìn)行分類，入柜玩具的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在服務(wù)器中，用戶的共享幣開始累加。玩具分類完成后，共享柜對(duì)其進(jìn)行消毒處理：先噴灑消毒噴霧，然后用紫外線消毒。完成消毒處理的玩具通過自動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，進(jìn)入存放單元。

人們想要“購買”共享柜中的玩具時(shí)，先掃描二維碼打開共享柜門鎖，再通過顏色掃描模塊獲得相應(yīng)的玩具類別，系統(tǒng)自動(dòng)扣除獲得該玩具應(yīng)支付的共享幣。系統(tǒng)工作流程如圖2，模型設(shè)計(jì)圖如圖3。

三、模型制作

共享柜主要由存放區(qū)、消毒區(qū)、電路控制區(qū)三部分組成。每一部分是獨(dú)立的，又集中在一個(gè)獨(dú)立單元中。

1.第一代模型

使用雪弗板制作柜體，電路部分由電腦供電。共享柜門鎖采用舵機(jī)控制，這一部分的電路較繁瑣，需用兩塊單片機(jī)控制，有些浪費(fèi)。為此，我進(jìn)行了第二次優(yōu)化。

2.第二代模型

用亞克力板制作柜體，透明的柜體能更清晰地呈現(xiàn)柜內(nèi)結(jié)構(gòu)。用注射器注射ABS專用膠黏合。

四、創(chuàng)新點(diǎn)

1.利用微信掃碼打開柜門，柜內(nèi)玩具經(jīng)兩次消毒，安全衛(wèi)生。

2.節(jié)約養(yǎng)育成本，為國家放開二胎、三胎政策貢獻(xiàn)力量。

3.玩具循環(huán)利用，有助于建立友好的鄰里關(guān)系，促進(jìn)社區(qū)和諧發(fā)展。

4.有利于促進(jìn)孩子的身心發(fā)展，培養(yǎng)其“我為人人，人人為我”的理念，從小養(yǎng)成“不獨(dú)食”、“不護(hù)食”的習(xí)慣。

五、進(jìn)一步改善

1.改進(jìn)玩具共享柜的結(jié)構(gòu)，使其更加智能。

2.在社區(qū)推廣過程中，增加其跨社區(qū)的應(yīng)用功能。

3.增加藍(lán)牙定位功能，讓共享柜內(nèi)玩具的存取可實(shí)行預(yù)約制。（指導(dǎo)老師：汪? ?輝）

專家點(diǎn)評(píng)

張正直同學(xué)的基于社區(qū)的智能綠色共享玩具系統(tǒng)，是一項(xiàng)來源于生活、富有前瞻性的發(fā)明作品。

其一，體現(xiàn)了發(fā)明人具有良好的創(chuàng)新意識(shí)、觀察能力以及信息應(yīng)用能力。張正直同學(xué)注意到，弟弟有很多玩具，但弟弟對(duì)新玩具的新鮮感持續(xù)時(shí)間短，弟弟的學(xué)步車僅學(xué)步階段內(nèi)使用后就被閑置等現(xiàn)象。于是，在“共享電動(dòng)車”等信息的啟發(fā)下，他想到把閑置玩具用來共享的發(fā)明課題。看似簡(jiǎn)單，實(shí)屬不易。

其二，體現(xiàn)了發(fā)明人具備較好的科研潛質(zhì)。為了完成這個(gè)作品，張正直同學(xué)進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)與實(shí)施。通過“整體方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模型制作”等流程，達(dá)到了“步步跟進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣”的“穩(wěn)、準(zhǔn)、狠”科學(xué)探索狀態(tài)。其思維的流暢性、靈活性、獨(dú)創(chuàng)性和精密性特點(diǎn)也可見一斑。

但值得商榷是：第一，項(xiàng)目的名稱改為“基于社區(qū)家庭閑置玩具共享系統(tǒng)”，是否更科學(xué)、準(zhǔn)確？第二，關(guān)于作品市場(chǎng)應(yīng)用前景（或創(chuàng)新點(diǎn)），可多點(diǎn)理性分析，少點(diǎn)“想當(dāng)然”的成分。

（欄目編輯? 秦銀銀）