KC14141121-r06-參考文獻(xiàn)：基于二維碼和android應(yīng)用的智能控制系統(tǒng)的研究

1、基于二維碼和android應(yīng)用的智能控制系統(tǒng)的研究摘要:目前主流物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)特定的終端設(shè)備對于特定的受控設(shè)備的控制,這樣的系統(tǒng)存在兼容性差的缺陷。本系統(tǒng)就是用安卓手機(jī)掃描二維碼的方式在手機(jī)上安裝應(yīng)用軟件從而實(shí)現(xiàn)對各種設(shè)備的統(tǒng)一智能控制的解決方案,從而解決智能控制兼容性差的缺陷。1 物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)分析物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofthings)是指通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、二維碼等信息感知設(shè)備,按約定的協(xié)議連接起來,通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、數(shù)據(jù)采集、智能控制、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。目前存在的物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)(例

2、如智能家居)多數(shù)采用的控制方式為聲、光控和紅外感應(yīng)控制等,這類控制技術(shù)基本趨于成熟,但存在不能統(tǒng)一控制的缺陷。本控制系統(tǒng)即為了解決這一問題而設(shè)計(jì)。整體來說,是讓安卓手機(jī)成為一個(gè)萬能遙控器,控制相關(guān)受控設(shè)備,同時(shí)提供一種物聯(lián)網(wǎng)軟接口,把用戶終端和受控設(shè)備獨(dú)立開來,且把實(shí)現(xiàn)控制的應(yīng)用軟件放在云端,運(yùn)用“二維碼”將控制終端和控制應(yīng)用軟件聯(lián)系起來。2 智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)功能,應(yīng)用一款zigbee開發(fā)板及其配套傳感器模塊和一塊嵌入式開發(fā)板組合, 模擬類似智能家居控制的一套系統(tǒng)。Zigbee開發(fā)板具有實(shí)現(xiàn)zigbee網(wǎng)絡(luò)環(huán)境功能,嵌入式開發(fā)板具有安卓操作系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對二維碼的掃描來安裝控制應(yīng)用軟件

3、的功能。(1)安卓應(yīng)用控制軟件實(shí)現(xiàn)安卓應(yīng)用控制軟件就是可以安裝在手機(jī)控制終端的控制軟件。軟件的功能是將受控設(shè)備的控制變成可視化界面操作。其中用到的技術(shù)是基于TCP/IP協(xié)議上的socket編程。通過在手機(jī)終端和上位機(jī)上編寫socket通信程序,實(shí)現(xiàn)手機(jī)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換,進(jìn)而控制zigbee模塊中的傳感器。手機(jī)則通過掃描二維碼的方式來安裝控制軟件。(2)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)建手機(jī)不能直接利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)通信,所以應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)作為手機(jī)和上位機(jī)通信的媒介,通過上位機(jī)構(gòu)建無線局域網(wǎng)。在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上,在上位機(jī)上通過Visual C+進(jìn)行可視編程,形成傳感器數(shù)據(jù)的可視化界面,并且結(jié)合socket

4、服務(wù)器端的編程,這樣就可以與手機(jī)端軟件相匹配,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)。以上兩部分socket編程方法和流程,請見(圖1)。(3)zigbee網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)建Zigbee網(wǎng)絡(luò)模塊的功能主要是實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和傳感器之間的通信。應(yīng)用的zigbee開發(fā)板和相關(guān)傳感器來實(shí)現(xiàn)。開發(fā)板可以構(gòu)建zigbee無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,這就像平時(shí)所用的wifi無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。傳感器包括:溫濕度傳感器、光敏傳感器、煙霧傳感器、光強(qiáng)傳感器、燈控開關(guān)。傳感器模擬現(xiàn)實(shí)家庭中設(shè)備情況,檢測環(huán)境溫度、監(jiān)測光照強(qiáng)度、提示空氣中有毒氣體含量等功能。zigbee網(wǎng)絡(luò)提供傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,可以將來自上位機(jī)串口的數(shù)據(jù)接收下來,通過集成在zigbee開發(fā)板上的C51

5、單片機(jī)處理數(shù)據(jù),再通過zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)傳感器,進(jìn)而控制傳感器的狀態(tài)。傳感器也可以通過zigbee網(wǎng)絡(luò)將自己的狀態(tài)返回給zigbee開發(fā)板,從而實(shí)現(xiàn)對傳感器狀態(tài)的監(jiān)測。這些數(shù)據(jù)都可以傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的socket服務(wù)器上,在可視化界面中顯示出來,并且也可以通過上位機(jī)的socket服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,再傳輸?shù)绞謾C(jī)終端的軟件界面顯示。3 實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的通信本系統(tǒng)應(yīng)用三種通信方式,將系統(tǒng)的各個(gè)模塊組合起來,并且實(shí)現(xiàn)了各模塊之間以及整體系統(tǒng)的通信。手機(jī)終端應(yīng)用基于TCP/IP協(xié)議的socket客戶機(jī)的編程,實(shí)現(xiàn)對傳感器的控制操作和接收傳感器的狀態(tài)返回信息。上位機(jī)處于系統(tǒng)的核心和承上啟下地位,上位機(jī)

6、應(yīng)用基于可視化的Visual C+語言的socket服務(wù)器編程,通過無線局域網(wǎng)接收手機(jī)發(fā)來的控制命令,服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,再將命令通過串口發(fā)送到zigbee開發(fā)板。開發(fā)板對來自上位機(jī)的數(shù)據(jù)再次處理,并且在zigbee無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下發(fā)送給傳感器,對傳感器進(jìn)行控制。同時(shí),傳感器也將自己的狀態(tài)數(shù)據(jù)回傳給上位機(jī)和手機(jī)終端。整體過程實(shí)現(xiàn)了智能控制。4 智能控制系統(tǒng)應(yīng)用此次開發(fā)的智能控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于小型家庭智能控制方面。實(shí)現(xiàn)對燈具的控制,最重要的就是可以隨時(shí)監(jiān)測空氣中的有毒氣體成分,比如煤氣泄漏等,從而減少煤氣中毒事故的發(fā)生,為家庭生活不僅提供方便,也提供更好的安全保證。5 結(jié)語在物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的今天,本文介紹了一種新的實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能控制的解決辦法,將控制方式與手機(jī)和二維碼