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[摘要]:物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”,物联网拥有业界最完整的专业物联产品系列,覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。目前部分企业开始推出商业化的物联网服务,但是只是针对高端消费人群,并没有很好的推广。
传统的物联网对于产品的研发和改造成本投入风险较高,对于应用开发商来说,协议不一致.对于普通用户来说,费用昂贵,不现实,而且需要专门的终端控制设备。本系统以Android手持设备为控制端,构建了一个切实可行的物联网解决方案。当下手机早已成为人们必不可少的物品,以本系统为原型,克服了传统物联网的弊病,以因特网为通讯媒介,建立服务端,以及设备控制接口,完成了客户端的设计,服务端的设计以及硬件接口的设计。系统经过测试表明,以Android为平台设计物联网,非常容易实现,能够受到广泛的欢迎。
[关键词]:物联网 Android 客户端 服务端 接口 通讯
中图分类号:TP3 文献标识码:T 文章编号:1009-914X(2012)26- 0586 -01
1 系统总体方案
本系统总体采用C/S架构,具体模块如下
l)Android客户端 应用程序
2)服务端应用程序
3)服务端数据库
4)服务器
5)硬件接口层
6)硬件
2 方案论证及实现方法
系统分为六个部分:Android客户端应用程序,服务端Android监控程序,服务端硬件监控程序,服务端数据库,硬件接口与智能控制层,设备层。
2.1 Android客户端应用程序
本系统针对以Android为操作系统终端手持设备,开发了终端应用程序,其运行最低版本是Android2.1,无论是平板还是手机都能够方便的控制远程设备,同时接受设备反馈的信息。
2.2 服务端Android监控程序
服务端使用.net平台,开发语言为C#,监听Android終端发送的请求,进行处理,提交给数据库、向硬件接口控制层发送请求,查询数据库,给客户端发送数据。
2.3 服务端硬件监控程序
服务端硬件监控程序使用.net平台,开发语言为C#,监听硬件接口与处理层传输来的数据,同时向接口层发送控制请求。
2.4 服务端数据
数据库采用微软的Microsoft SQLServer 2008,本系统是面向用户的,不同的用户在数据库中注册属于自己的可控硬件信息,以及自己的用户登录信息。同时系统数据库保存当前硬件的状态信息以及历史记录,方便进行跟踪。
2.5 硬件接口与智能控制层
智能控制采用单片机实现,单片机使用TI的MPS430,外围控制接口层使用自己焊接的电路来实现,数据采样转换模块使用MPS430自带A/D模块,接口包括红外接口、温度接口、驱动接口,均由单片机进行控制。
2.6 设备层
设备层主要是各种被控制的外设,例如空调,风扇,冰箱,灯,窗帘等具备对外接口的设备。
3 测试
3.1 测试指标
1.用户注册与登录无异常,快速响应
2.客户端发送的控制请求能够直接传达到硬件,并且正确控制硬件做出响应
3.硬件发送的数据能够通过服务端中转发送给客户端,同时客户端能够对接收到的数据进行判断,数据超出预定范围,则报警。
4.硬件智能控制,当温度在正常范围内,如果发现风扇仍然在工作,则停止风扇。如果检测室内无人,则关闭空调,监测到下雨则关闭窗帘。
3.2 综合测试
部署服务端数据库,服务端监控程序,连接硬件设备如网络,然后使用Android终端进行注册,登录,控制,系统均能够正确响应用户操作,同时给出操作状态,当前硬件状态。
4 结束语
本系统的优势主要体现在很强的扩展性和较高的实用性,系统地构建了可实现的商业物联网模型,也可以用来作为智能家居的解决方案,对工程设计者有一定参考价值,对于新兴的物联网、智能家居有着重要的推动作用。
参考文献
[1] 王良民.物联网工程概论[M].第一版.北京:机械工业出版社.2011:8-43.
[2] 王珊.数据库系统概论[M].第四版.北京:高等教育出版社.2006:198-234.
[3] 刘帅旗.Android移动应用开发从入门到精通[M].第一版.北京:中国铁道出版社.2012.
[4] Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson.Design Patterns [M].USA :Pearson Education.2005:20-60.
[5] 李刚.疯狂Android讲义[M].第一版.北京:电子工业出版社出版时间.2011.
[6] 瓦舒尔 .基于IP的物联网架构、技术与应用[M].田辉.北京:人民邮电出版社.2011:48-154.
[7] Dongliang xie and Yan shi.The Internet of Things and Ubiquitous Intelligence [J]. ZTE Communications.2011年9卷3期:63-65
[8] 许翠苹. 当3G遇上物联网[OL].通讯世界.2010:1-3.
[9] William Stallings.Cryptography and Network Security [M].5.USA: Pearson.2011:18-249.
作者简介:
田莎莎(1980—),女,硕士,讲师,研究方向:嵌入式、FPGA、计算机体系结构。E-mail:124324768@qq.com
中南民族大学大学生科研创新基金项目(KYCX110413Z)
传统的物联网对于产品的研发和改造成本投入风险较高,对于应用开发商来说,协议不一致.对于普通用户来说,费用昂贵,不现实,而且需要专门的终端控制设备。本系统以Android手持设备为控制端,构建了一个切实可行的物联网解决方案。当下手机早已成为人们必不可少的物品,以本系统为原型,克服了传统物联网的弊病,以因特网为通讯媒介,建立服务端,以及设备控制接口,完成了客户端的设计,服务端的设计以及硬件接口的设计。系统经过测试表明,以Android为平台设计物联网,非常容易实现,能够受到广泛的欢迎。
[关键词]:物联网 Android 客户端 服务端 接口 通讯
中图分类号:TP3 文献标识码:T 文章编号:1009-914X(2012)26- 0586 -01
1 系统总体方案
本系统总体采用C/S架构,具体模块如下
l)Android客户端 应用程序
2)服务端应用程序
3)服务端数据库
4)服务器
5)硬件接口层
6)硬件
2 方案论证及实现方法
系统分为六个部分:Android客户端应用程序,服务端Android监控程序,服务端硬件监控程序,服务端数据库,硬件接口与智能控制层,设备层。
2.1 Android客户端应用程序
本系统针对以Android为操作系统终端手持设备,开发了终端应用程序,其运行最低版本是Android2.1,无论是平板还是手机都能够方便的控制远程设备,同时接受设备反馈的信息。
2.2 服务端Android监控程序
服务端使用.net平台,开发语言为C#,监听Android終端发送的请求,进行处理,提交给数据库、向硬件接口控制层发送请求,查询数据库,给客户端发送数据。
2.3 服务端硬件监控程序
服务端硬件监控程序使用.net平台,开发语言为C#,监听硬件接口与处理层传输来的数据,同时向接口层发送控制请求。
2.4 服务端数据
数据库采用微软的Microsoft SQLServer 2008,本系统是面向用户的,不同的用户在数据库中注册属于自己的可控硬件信息,以及自己的用户登录信息。同时系统数据库保存当前硬件的状态信息以及历史记录,方便进行跟踪。
2.5 硬件接口与智能控制层
智能控制采用单片机实现,单片机使用TI的MPS430,外围控制接口层使用自己焊接的电路来实现,数据采样转换模块使用MPS430自带A/D模块,接口包括红外接口、温度接口、驱动接口,均由单片机进行控制。
2.6 设备层
设备层主要是各种被控制的外设,例如空调,风扇,冰箱,灯,窗帘等具备对外接口的设备。
3 测试
3.1 测试指标
1.用户注册与登录无异常,快速响应
2.客户端发送的控制请求能够直接传达到硬件,并且正确控制硬件做出响应
3.硬件发送的数据能够通过服务端中转发送给客户端,同时客户端能够对接收到的数据进行判断,数据超出预定范围,则报警。
4.硬件智能控制,当温度在正常范围内,如果发现风扇仍然在工作,则停止风扇。如果检测室内无人,则关闭空调,监测到下雨则关闭窗帘。
3.2 综合测试
部署服务端数据库,服务端监控程序,连接硬件设备如网络,然后使用Android终端进行注册,登录,控制,系统均能够正确响应用户操作,同时给出操作状态,当前硬件状态。
4 结束语
本系统的优势主要体现在很强的扩展性和较高的实用性,系统地构建了可实现的商业物联网模型,也可以用来作为智能家居的解决方案,对工程设计者有一定参考价值,对于新兴的物联网、智能家居有着重要的推动作用。
参考文献
[1] 王良民.物联网工程概论[M].第一版.北京:机械工业出版社.2011:8-43.
[2] 王珊.数据库系统概论[M].第四版.北京:高等教育出版社.2006:198-234.
[3] 刘帅旗.Android移动应用开发从入门到精通[M].第一版.北京:中国铁道出版社.2012.
[4] Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson.Design Patterns [M].USA :Pearson Education.2005:20-60.
[5] 李刚.疯狂Android讲义[M].第一版.北京:电子工业出版社出版时间.2011.
[6] 瓦舒尔 .基于IP的物联网架构、技术与应用[M].田辉.北京:人民邮电出版社.2011:48-154.
[7] Dongliang xie and Yan shi.The Internet of Things and Ubiquitous Intelligence [J]. ZTE Communications.2011年9卷3期:63-65
[8] 许翠苹. 当3G遇上物联网[OL].通讯世界.2010:1-3.
[9] William Stallings.Cryptography and Network Security [M].5.USA: Pearson.2011:18-249.
作者简介:
田莎莎(1980—),女,硕士,讲师,研究方向:嵌入式、FPGA、计算机体系结构。E-mail:124324768@qq.com
中南民族大学大学生科研创新基金项目(KYCX110413Z)