前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇物联网技术的研究范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

1.1中央控制系统中央控制系统由安装在主电脑中程序和分布在各个烟草房中的温湿度自控仪构成,是用来采集、显示和调节烟叶烘烤过程中温湿度等工艺因素的设备。它可以对烧火供热以及通风排湿进行调节,做到对烘烤温度、湿度的合理调节。由温度和湿度传感器、电脑、执行器等构成,电脑中安装程序内参考科学的烘烤典型曲线,也可以自行设置曲线,具备在线调节、断电延续等功能。还能依据烟草在其不同的烘烤时期如变黄期、定色期、干筋期烟叶变化状态和时间流程来确定各烤房的干、湿球温度。温湿度自控仪传感器可以安装在烤房里底棚烟叶实际环境中;烤烟温湿度自控仪要按照规定放置安装。采用烤烟温湿度自控仪进行烘烤烟叶时,如果烟叶变化情况和温湿度标准要求有差别,应该迅速对温湿度实施在线控制。采用中央控制系统的密集型烤房群,能较完整地实施三段式烘烤工艺,提高了烟叶内在物质的转化和烟叶的烘烤质量,基本避免了蒸片、烤青、挂灰、黑糟、烤红等烤坏烟现象。烘烤工厂使用后普遍反映“省力、省煤、省时”,极大地降低了烘烤技师的劳动强度。
1.2TeamViewerTeamViewer是一款国外软件,其可以穿透任何防火墙或者NAT的后台以支持远程控制,用以桌面共享和文件传输,操作比较方便快捷。当我们需要连接两台计算机或者说智能终端时,只需要在两台计算机或者终端上同时运行TeamViewer软件,因为软件的简单性,甚至不需要选择安装。该软件第一次启动在两个终端上自动生成伙伴ID。只需要输入你的伙伴的ID到TeamViewer,然后就会立即建立起连接。因此,可以看出在智能手机或其他智能设备上安装此软件,亦能和同样安装此软件的电脑通过某种网络产生通信,并能控制其运作。当然这需要计算机和终端均连接互联网。
1.3WifiWi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-FiAlliance)所持有。目的是向改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性的厂商收取专利费。Wi-Fi上网可以简单的理解为无线上网,几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网,是当今使用最广的一种无线网络传输技术。
1.4AndroidAndroid是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统,主要使用于移动设备,如智能手机和平板电脑,由Google公司和开放手机联盟领导及开发。2013年09月24日谷歌开发的操作系统Android在迎来了5岁生日,全世界采用这款系统的设备数量已经达到10亿台。在本文研究系统中提及安卓平台,是因为其无以伦比的兼容性吸引了绝大多数只能手机终端使用,并且支持TeamViewer软件无障碍运行,是本文研究系统不可或缺的操作平台。
2系统运行原理
整个系统包括安装TeamViewer的终端设备(智能手机),和同样安装此软件的电脑,电脑上安装有中央控制系统软件,wifi设备,每个烘烤房子都有其温湿度自控仪,自控仪可以读取实时的温度和湿度,并能显示出来,当一旁的员工看到后可以根据其变化用智能手机终端向电脑发送改变信息,然后电脑通过wifi接收信号并通过控制系统向员工所在的烘烤房发送指令,使其改变温湿度。
3案例比较
现将三种不同的烘烤流程进行横向对比来说明信息化终端技术所存在的优势。比较的条件为,均采用下部叶为烟叶原料,设计为三个员工轮流上班(三个人轮班,每班八小时),比较的项目是烘烤技师在六个工作日完成烟叶的烘烤,所能同时操作的最多烤房数目。下部叶在烘烤中体现的特点有:水分较高,页面较薄,干物质比较少,不耐熟,容易烤。其容易全部变黄,并呈现初期变黄用时长,后期变黄用时短,变黄后变黑用时也短。容易脱水,而大量烟叶的脱水会导致烤房内湿度大涨,导致排湿困难。烟叶注意要点:可以较早采摘,以叶色变化为主要成熟度判断依据,颜色略带落黄就可以采收。操作要点:先拿水、后拿色,防烤黑。变黄湿球温度35—36,温度38—39,干湿差2—3。转火时烟叶变黄轻快比较低,比较干燥,定色升温速度用时比较少,并适当延长42、46、48温度段时间,烘烤时间可以以控制在合理的时期内,6天左右就可以烤一炕烟。
3.1传统烘烤流程笔者通过深入观察和研究,模拟传统烟草烘烤方法,即在一切操作都手工控制的情况下,一个熟练的烘烤技师使用温度计、湿度计和电动风口的通风措施,手动调节温度和湿度以及通风情况。因为传统烘烤流程包含七个阶段,每个阶段都有复杂的工艺环节和注意事项,经验丰富的技师在同一时间里也只能操作5个烤房,使其能在烟叶烘烤整体时间上不浪费。
3.2运用中央控制系统的烘烤流程现代化密集型烤房因为采用了中央控制系统,对于温度和湿度的读取变得简单、准确而直观;中央控制系统对烤房的温湿度可以直接控制调节。在试验中笔者采用了中等规模的密集烤房群(120个烤房)。在传统人工烘烤方式中,技师在读取温湿度并手动调节需要15分钟,而在运行了中央控制系统的密集型烤房里,技师所需要的时间是从烤房读完数据到中央控制器电脑所在房间所需要的平均时间,这里确定为3分钟。从这一数据可以看出,使用中央控制器的密集型烤房系统,一个技师可以同时控制25个烤房以达到下部烟叶正常烘烤的目的。
3.3运用移动控制终端的烘烤流程在移动控制终端控制中央控制软件的烘烤自动化系统里,因为有了无线通信工具,烘烤技师在读取温湿度等数据后,使用无线终端发送数据给中央控制电脑,没有了来回走动的时间浪费,但因为发送信号需要时间,因此整体上节约时间大概为没有采用终端控制系统的一半。因此其单个技师最大操作烤房数目为50个。由此可见,原始的烘烤烟草技术已经完全没有任何优势,效率非常低,所烘烤的半成品质量也低下。虽然目前多数烤房都运用了中央控制系统并节约了很大的物力财力,但并不是没有改进的空间。采用移动终端控制中央控制器的系统所添加的设备并不多,却能把单个技师操作能力提高一倍左右。
4可行性研究
任何一项新的技术或者项目的确立都需要进行可行性分析,可行性分析一般包括经济、技术、社会三个方面。
4.1经济可行性在设有中央控制系统的烟草烘烤领域,其已经具备了一定的自动化能力。在一个典型的包括120个烤房的密集型烤房群中,有120个控制仪和一台电脑,电脑安装有中央控制系统。我们所要增加的是一台wifi设备,一个智能终端(一般由智能手机充当),和用于智能终端android操作系统下和电脑Windows操作系统下的TeamViewer软件。Wifi设备在这里可以用无线路由器实现,电脑也需要连接互联网,因此需要宽带费用,智能终端作为工作工具需要配备手机卡。以目前的市场价格,性能较好的智能手机3000元;TeamViewer软件费用为个人版是4659美金,即大约30000元;宽带费用为每年1000元,无线路由器为100元;手机卡最低套餐可参考移动神州行卡,年度为60元。因此可以推断运行此系统第一年投资为34160元,而次年投资额则降为1060元。这相对其产生的巨大效益来看,无疑是非常值得的。因此具备经济可行性。
4.2技术可行性前文已做过技术概述,TeamViewer软件具有穿透各种防火墙等内网措施而直接与终端通信的能力,并且其全新手机版本也可以无障碍在Android系统下的智能手机上运行。无线路由器设备通过对有线宽带端的放大,可以让智能手机方便在一定区域(烤房群)里和互联网相连。安卓手机与电脑通信以控制中央控制系统就是水到渠成的事了。
4.3社会可行性本技术革新是对传统工业领域自动化的一种尝试,没有环境污染,对社会没有明显的破坏性;能对烟草烘烤方面进行技术的支持,有一定的社会效益。因此具备设计可行性。由此可见,使用智能终端控制烘烤烟草的自动化技术是具备经济、设计、技术的可行性,我们确定此项目具备一定的实用价值和可行性。
5小结
随着市场环境不断改变,货品周转周期越来越短,多品种小批量的生产方式对仓库设备管理提出了更多要求。与此同时,计算机技术也给传统的仓库设备管理带来了许多革新。本文从物联网技术入手,重点介绍了仓库设备管理系统中应用最多的条码识别技术和RFID技术。
关键词
物联网;仓库设备管理;条码识别技术;RFID;技术传统的仓库管理大多是利用纸质文件以手工的方式完成,作业效率很低且出错率高。随着计算机技术和信息技术的发展与普及,越来越多的企业已经逐步应用一些信息化仓库管理系统,给仓库设备管理带来了很多便利。
1物联网概述
当前对物联网还没有统一的定义,一般可以将物联网简单的理解为“物物相连的互联网”。互联、智能和先进是物联网的重要特征。物联网的系统架构大致可以分为三层:首先是以射频卡、二维码、传感器为主的传感层,主要功能是对“物”的识别和信息的智能采集;然后是网络层,主要功能是将感知层所获得的的数据在一定范围内进行传输和计算;最后是应用层,主要功能是将网络层传输的数据进入各类信息系统进行处理,并通过各种设备与人进行交互。物联网技术包括射频识别(RFID)、条码识别技术、WSN、全球定位系统、移动网络、行业应用软件等。仓库设备管理系统中应用最多的物联网技术是条码识别和RFID技术,以下就条码识别和RFID技术做进一步分析。
2条码识别技术在仓库设备管理中的应用
条形码是由宽度不等的若干黑条和空白按照一定规则编制成的用以表达特定信息的图形标识符。条形码技术最早产生于二十世纪四十年代的美国,并在七十年代得到实际应用和发展。我国自八十年代末期引入了条码技术并将其首先应用于邮电、图书和物流管理领域。目前,条码技术已广泛应用于国民经济的众多领域。基于条码识别的仓库设备管理系统在运行前,需用条码打印机将经过编码唯一标识的条码打印在货品上,同时将条码和货品对应关系的信息录入到仓库管理数据库系统。在仓库管理过程中,当条码扫描设备扫描条码时,计算机系统能够依据所采集的条码信息在数据库中找到对应的货品信息,并对查询到的货品信息进行处理。
3RFID技术在仓库设备管理中的应用
RFID(射频识别)技术是一种基于无线射频原理无线通讯技术,它以大规模集成电路和无线通信技术为核心,利用RFID读写器发射的射频信号驱动电子标签电路发射其存储的编码信息,并通过对编码信息的读取,来识别电子标签所代表的对象,从而获取标识对象的相关信息。目前该技术在制造、物流管理行业已经大规模应用。RFID系统一般是由电子标签、读写器和计算机处理系统三部分组成。电子标签又称射频卡,其依附于被标识对象。电子标签是射频识别系统的数据载体,每个电子标签均包含唯一标识的电子编码。一般依据工作方式的不同可将电子标签分为有源电子标签和无源电子标签。有源电子标签,即内部包含电源的电子标签。这种电子标签不仅可被读取而且可写入数据,其可被识别范围较大,但缺点也很明显:体积大、价格偏高而且寿命也较短。读写器是利用射频识别技术读写电子标签信息的设备。它的主要功能是利用射频识别原理采集电子标签内的编码信息,同时通过数据接口模块将采集到的编码信息传输到计算机处理系统进行处理,并将处理结果反馈至读写器。计算机处理系统的主要作用是对读写器传输的数据进行处理和存储,并根据应用软件的需求对读写器进行管理。为了便捷高效的对数据进行处理,一般在计算机处理系统中安装RFID中间件程序,将读写器传送的数据进行初次处理后传递给应数据库做进一步处理。RFID系统的基本工作原理为:读写器通过射频天线发送一定频率的射频信号,当事先经过发卡程序与数据库绑定的电子标签接收到读写器所发出的射频信号后会产生感应电流,电子标签凭借感应电流所获得的能量将存储在芯片中的编码信息经由标签内置天线发送出去;读写器接收从电子标签发送来的信息并将其解码后送至计算机处理系统进行处理,计算机处理系统根据逻辑运,算识别该标签身份,针对不同的设定做出相应的处理,最后发出指令信号控制读写器完成不同的读写操作。
4RFID技术的优势
鉴于各种识别技术的工作原理和仓库设备管理的特点,将RFID技术应用于仓库管理中将在以下几个方面比条码识别技术更据有优势:
4.1节省运行成本一方面电子标签可多次重复利用,条形码一般为一次性使用,且每次使用均要消耗一定的纸张,因此,从长远的角度考虑,电子标签的使用成本比条形码更低;另一方面条形码的数据采集必须在条码扫描器与条形码相对静止的状态下进行,这样易造成仓库作业的中断,而RFID技术可在仓库作业不中断的情况下连续、准确地对移动中的物体进行非接触快速识别,这样很明显能够加快库存业务的处理速度。
4.2环境适应性一般来说,仓库作业频繁且环境复杂,条形码在仓库作业过程当中极易被弄脏或破损,而射频卡却不易磨损,抗摔打能力强,即使在环境恶劣的仓库环境中也能正常使用,能够最大限度的保证信息的读取效果。
4.3穿透性能好仓库作业中有相当一部分的货品是被塑料、纸张、木材等非透明、非金属材质的物质以包裹的形式进行运输的,RFID可以在不打开包裹的情况下轻易的读取包裹里面的货品信息,简化了操作步骤,而条码识别技术却无法做到这一点。总的来说,在仓库管理中,RFID具有许多条码等其他识别技术所不具备的优势,它的应用将大大提高仓库作业效率,最大限度的降低仓库作业成本。
5结语
仓库设备管理目前占据着举足轻重的地位,在追求效率和质量的今天,仓库管理能否保证进货、库存管理和发货的有效进行将直接关系到企业自身的竞争力,本文重点论述了仓库设备管理系统中应用最多的条码识别和RFID技术,希望对于实际工作有所帮助。
参考文献
[1]万建臣,付辉.基于物联网技术的煤炭设备仓储管理系统的应用研究[J].煤炭技术,2013,05:280-282.
[2]徐立玲,袁雅莉.基于物联网技术的快运物流仓库管理优化——以S快运公司为例[J].物流技术,2014,24:32-35.
【关键词】物联网技术;供应链管理;RFID;EPC
一、引言
当今,信息化建设的不断发展,信息资源的争夺日趋激烈。物联网作为继计算机、互联网之后的第三次信息产业的浪潮,是信息技术领域的又一轮科技革命,成为世界各国关注的焦点。2003年日本成立了UID Center,以推广自动识别技术,即物联网技术的发展应用,受到了日本政府和大企业的支持。2009年美国提出将物联网技术建设列为美国经济复苏、促进就业的国家级战略。2010年温总理将物联网写入《政府工作报告》,并在国家“十二五”规划中,将其列为战略性新兴产业之一。总之,物联网技术的出现将为企业供应链管理指明方向,受到了世界各国的认可,因此研究物联网技术在供应链管理中的应用将成为一个重要课题。
二、物联网及关键技术
(一)物联网
物联网(The Internet of things)是以射频识别RFID(Radio Frequency Identification)和ERC(Electronic Product Code)为核心、以互联网为基础延伸拓展,实现全球任何物品信息互联共享的实物互联网络。因此,物联网的定义为结合各种信息传感设备,如RFID装置、红外感应器、激光扫描器、GPS等,遵照约定的协议,通过互联网实现物品信息的通信和共享,以便对物品进行智能化的识别、定位、跟踪、监控、管理的一种网络。其本质就是利用RFID技术扫描识别物品上的EPC编码,通过互联网实现物品的识别和信息共享。在物联网应用中有两项关键技术:RFID技术和EPC技术。物联网体系结构图如下图2-1。
(二)物联网关键技术
1.RFID技术
RFID技术又称射频识别技术,能让物品“开口说话”。RFID技术通过利用电磁感应的方式,非接触式自动识别的物品或人员的双向数据通信,可自动读出和写入数据信息,操作简单,不需要人员的参与,具有智能化、安全性高、数据精准、难以伪造的特点,使供应链的各个节点成员都能通过网络共享物品信息。射频技术构成图如图2-2-1。
2.EPC技术
EPC(Electronic Product Code)技术中文名称是电子产品码,是由版本号、域名管理者、对象分类、序列号组成的一组编码,用来作为每个物品信息的唯一标识。EPC技术以RFID电子标签为载体,借助互联网络,旨在实现对单件产品在全球范围内的追踪,提高供应链管理水平。EPC系统构成如表1。
三、物联网对供应链管理的影响
供应链中各个节点企业信息的不对称性严重延缓了企业对市场的反应速度,加大了供应链的运营成本。物联网的发展提高了供应链各企业之间信息的可得性、共享性、实时性、准确性,有助于供应链效率和服务质量的提高。
采购环节:原材料、零部件、半成品的采购是企业生产的起点,对采购环节的管理控制是企业运营的重中之重。如果所有的采购品都能贴上EPC标签,管理人员只需操作互联网就能轻松地了解所采购物品的信息,追踪到物品的位置,保证采购质量,对采购品进行实时监控。同时,EPC技术还能提醒管理人员及时补货,保证生产的稳定进行。
运输环节:在运输过程中,EPC技术能大大加快运输速度和准确率。将在途的车辆安装上GPS定位系统,使管理者能及时了解车辆的行驶位置和状态,当发生突发事件时,车辆能及时调整行车路线,保证货物的及时送达。运输线上的检查点装有RFID接收转发装置,自动读取EPC标签并将货物最新状态及时同步到互联网中,以便商家能实时了解货物所处位置、预计到达时间,合理安排生产。同时,EPC标签和RFID技术还能有效预防货物在运输过程中的丢失或被盗事件的发生,实现运输的可视化管理。
生产环节:在生产线的关键位置安装RFID装置,有助于生产自动化运作。在生产制造过程中,RFID技术通过对物品上EPC标签的扫描,能准确识别物品的信息,自动完成原材料、零部件、半成品、产成品在各个生产线的准确流动分类,减少的人工的参与度,降低了人工识别的出错率,对企业的生产的全部过程进行实时控制,提高了运营效率。同时,当突发状况发生时,记录的信息具有一定的参考价值,方便企业及时应对。
仓储环节:EPC标签和智能货架技术能保证企业对货物的可视化管理。当贴有EPC标签的货物进入仓库时,仓库入口的阅读器便扫描货物的基本信息和仓储信息,完成盘点,将信息录入到数据库中,并将货物放到指定位置。当货物出口时,管理人员依照出库单找到指定货物,仓库出口的阅读器会再次扫描货物信息并同步到数据库,完成货物出库。物联网技术的应用加强了对货物的管理,提高了仓库的利用率,降低了库存成本和货物丢失的风险,使企业库存管理更加精准。
零售环节:通过在货架中安装扫描仪,可以帮助管理人员有效监控商品流动情况,并及时同步到数据库。通过分析商品流动情况,当商品库存不足时,及时向管理员发出补货预警,减少缺货损失。当部分商品流动缓慢、库存充足时,向管理员发出提醒,及时打折促销,降低库存。同时,消费者可通过扫描EPC标签,能快速找到商品位置,获取商品信息,提高购买效率。商店出口处安装识读器能有效防止盗窃事件的发生,降低运营成本。
四、总结与展望
物联网技术是科技与供应链相结合的一门技术革命,更好地体现了供应链的速度与价值,它的发展使物品的流通和监控更加地精准化、智能化,使供应链管理得到了高度优化:增强了供应链管理的可视化,实现了信息的互通共享,使资源能够更有效地利用,同时降低了人力成本及出错率,极大提高了供应链管理的效率,提供了全新的商业环境。但目前物联网仍存在一些技术瓶颈:
(一)需通过加密算法和协议来增强系统的安全性,保证开放环境识别过程中物品信息不被篡改。
(二)货物仓储算法优化,当出入口货物种类数量繁多时,加快运算速度,确定仓储位置,保证货物能及时准确的完成出入库。
(三)研究识别性更强的算法,加强对EPC标签识别度,防止出现标签漏检的情况,减少识别出错率。
参考文献:
[1]乔瑞芳.基于物联网的制造企业供应链管理研究[D].中国海洋大学,2014.
[2]艾沙江・艾则孜卡力.物联网对传统零售企业绩效影响的实证研究[D].集美大学, 2013.
[3]师源.基于物联网技术的供应链管理系统研究与设计[D].武汉科技大学,2012.
>> 基于物联网技术的肉类和蔬菜流通可追溯系统研究 基于物联网技术的商品包装云防伪系统设计与研究 基于物联网技术的乳品安全与质量追溯系统的研究与应用 基于物联网技术的电梯安全智能控制系统研究 基于物联网技术的社区帮扶人员管理系统研究与实现 基于物联网技术的实验设备管理系统研究与设计 基于RFID物联网技术的车辆防盗报警系统研究与应用 基于物联网技术的校园综治安全系统研究 基于物联网技术的仓储管理系统研究 基于物联网技术的校园智能超市系统研究 基于物联网技术的智能小区车辆管理系统研究 基于物联网技术的金库管理系统研究和探索 基于物联网技术的环境监测系统研究 基于物联网技术的宿舍智能监控系统研究 基于物联网技术的仓库设备管理系统研究 基于物联网技术的电子商务物流智能系统研究 基于物联网技术的装备物资储备供应系统研究 基于物联网技术的三亚市智能交通系统研究 基于物联网技术的日光温室黄瓜智能灌溉控制系统研究 基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统研究 常见问题解答 当前所在位置:l.
[2] 周凯.六大问题威胁食品安全追溯体系不完善追责难[N].粮油市场报,2013,11(5):A01.
[3] 徐勇军,刘禹,王峰.物联网关键技术[M].北京:电子工业出版社,2012:2?115.
[4] 白忠贺.基于物联网技术的肉品追溯系统研究[D].江苏:南京邮电大学,2013.
[5] 朱燕妮,雷坚,龙陈锋.基于双向追溯模式的黑茶防伪溯源系统的构建[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2014,40(5):552?555.
[6] 李文勇,孙传恒,刘学馨,等.嵌入式农产品追溯码加密算法设计与实现[J].农业工程学报,2012,28(17):253?258.
[7] 黄帧.基于物联网技术的乳业食品安全追溯平台分析与设计[D].北京:北京邮电大学,2012.
整个系统从物联网的三层架构出发,感知层主要是门禁管理系统对一卡通信息的采集与判定,无线传感器网络中相关温度、光照、烟雾、火焰传感器的安装和电表数据的采集;网络层是对采集到的数据进行高速可靠传输;应用层是对数据的分析及处理。采用模块功能化设计开发方法,感应门禁系统选用高频读卡器,与高校一卡通结合;无线传感器网络搭建选用ZigBee-CC2530;局域网构建,需要交换机、服务器,再加上串口服务器。上位机的开发,用.net进行开发。整个系统构建完毕后,进行测试、调试。高频读卡器优点是加密性比较强、感应时间短,能满足校园宿舍出入人员次数多的情况;ZigBee-CC2530集成单片机和无线通信,节点功耗低,组网快,满足传感数据的可靠性无线传输[2];实验室中的设备搭建局域网,可靠性强;上位机的开发比较方便,满足界面的需求。图1所示为整体结构设计,第一部分是学生进出宿舍的RFID超高频感应门禁系统,与山东协和学院校园一卡通相结合,避免外来人员入内,及时发现非校内人员,避免宿舍出现受骗、盗窃等行为;第二部分是利用ZigBee技术进行宿舍内外的环境监测[3],如温度、光照、烟雾、火焰,运用.net上位机开发将数据上报服务器,及时排除安全隐患,使宿舍管理员能够随时监控宿舍的环境信息;还包括智能电表数据的采集,方便学生及时查看数据及电费的缴纳,使电费的缴纳公开透明化;第三部分是Android开发实现远程访问,通过TCP/IP协议,与手机端进行通讯,传输环境监测信息,及时通知学生相关重要信息。
2系统硬件设计
2.1感应门禁
由于统一使用校园一卡通系统,故宿舍的安全门禁系统也要采用同一系统,避免资源浪费。在宿舍的入口处放置读卡器,读卡器以固定频率向外发出电磁波(频率一般是13.56MHz),当学生持卡进入读卡器电磁波辐射范围内时,会触发感应卡上的线圈,产生电流并触发感应卡上的天线向读卡器发射一个信号,该信号带有卡片信息,读卡器将电平信号转换成数字序号,传送给控制器,最终上传给门禁服务器,门禁服务器将卡号与数据库内的信息进行比对,从而得到全部的卡片信息[4]。
2.2环境监测及数据的采集
在每一个宿舍安装温度、光照、烟雾、火焰传感器、智能电表,传感器和智能电表与节点连接,节点布置在宿舍的合适位置,保证能够监测到每个宿舍的环境信息。如果楼层比较高,这个时候借助于路由器,能够达到远距离传递数据的效果。最终传感器的数据和电表数据经过节点和路由器的传输,最终到达协调器。协调器放置在宿舍管理员的办公室,协调器经串口与计算机连接,在监控界面显示。
2.3局域网构建
校园有若干个宿舍,为了达到将每个宿舍的数据进行资源共享,需要构建局域网。采用星型网络拓扑结构进行局域网的布线。采取交换机-集线器-客户机的星型网络结构,中间的连线采用非屏蔽超五类双绞线。服务器操作系统选择和安装、DNS配置、邮件服务器的安装和配置等。
3系统软件设计
3.1数据实时采集
为了满足对监测环境的数据实时采集,需要对每个节点和协调器进行程序的烧写。无线传感器网络采用CC2530芯片,ZSTACK2007协议栈[5]。烧写程序之前,需要对协调器、节点进行MAC地址的烧写。开发环境采用IAR7.51集成开发环境。
开发界面
上位机的开发关系到系统的应用,协调器将节点采集、传输来的实时数据通过串口传给上位机,用.net开发的界面能够显示温度、光照、烟雾、火焰传感器、智能电表数据。本文采用VS2010进行开发。界面的开发主要是控件的添加和使用,重点是串行通信。根据DLL开发库Configuration.dll、Controllers.dll、Helpers.dll,做一个窗体应用程序,完成基础网络数据读取的功能。
3.3Android开发实现远程访问
Android应用程序是在Java环境下开发,选用Eclipse开发平台[6]。用到ADT插件,设计应用程序界面,用SDK进行调试。通过TCP/IP协议,与手机端进行通讯,传输环境监测信息。
4系统指标
技术指标:采集传感数据的精确度<±0.1,门禁系统的响应时间<±10s,采集电表的数据精确度<±0.5;经济指标:与未采用智能监控系统相比,构建成本低,便利程度高,发生宿舍隐患概率较小,需要宿管员数量少。
5结语