物聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)距離無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)3.5NBIoT防空警報(bào)系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)課件

1、第3章 NB-IoT無(wú)線通信技術(shù)開發(fā)3.5 NB-IoT防空警報(bào)系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)NB-IoT數(shù)據(jù)接收與反饋機(jī)制NB-IoT數(shù)據(jù)接收與發(fā)送接口NB-IoT控制應(yīng)用協(xié)議設(shè)計(jì)開發(fā)場(chǎng)景：防空警報(bào)系統(tǒng)城市人防系統(tǒng)將是城市設(shè)計(jì)者必須考慮的事情。另一方面就是需要城市警報(bào)信息的急時(shí)傳達(dá)，如果警報(bào)信息不能及時(shí)傳達(dá)，在錯(cuò)過(guò)了關(guān)鍵的時(shí)間窗口將有可能造成極其嚴(yán)重的損失。因此高效的防空?qǐng)?bào)警系統(tǒng)必不可少，通過(guò)城市管理部門即可在危險(xiǎn)的情況下遠(yuǎn)程控制可以實(shí)時(shí)的發(fā)布報(bào)警信息。任務(wù)目標(biāo)智慧城市系統(tǒng)中對(duì)城市安全的及時(shí)預(yù)警和避難場(chǎng)所時(shí)城市安全建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，本節(jié)以防空警報(bào)系統(tǒng)為例學(xué)習(xí)在應(yīng)用接口下的控制節(jié)點(diǎn)的程序開發(fā)，學(xué)習(xí)并掌握控制節(jié)點(diǎn)

2、的操作邏輯和應(yīng)用接口的使用。數(shù)據(jù)控制邏輯分析數(shù)據(jù)控制的可以歸納為三種邏輯事件，邏輯事件歸納如下：遠(yuǎn)程設(shè)備對(duì)節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令，節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)響應(yīng)并執(zhí)行操作。遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢指令后，節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)響應(yīng)并反饋設(shè)備狀態(tài)?？刂乒?jié)點(diǎn)設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)上報(bào)。控制類程序邏輯分析遠(yuǎn)程控制程序流程控制類程序邏輯分析控制類協(xié)議設(shè)計(jì)1）每條數(shù)據(jù)以“”作為起始字符；2）“”內(nèi)參數(shù)多個(gè)條目以“,”分隔；3）數(shù)據(jù)上行格式參考：value=12,status=14）數(shù)據(jù)下行查詢命令參考：value=?,status=?，程序返回：value=12,status=1協(xié)議類型協(xié)議格式方向協(xié)議說(shuō)明控制指令cmd=X遠(yuǎn)程設(shè)備到節(jié)點(diǎn)X表示控制內(nèi)容

3、反饋指令beepStatus=X節(jié)點(diǎn)到遠(yuǎn)程設(shè)備X表示設(shè)備狀態(tài)查詢指令beepStatus=?遠(yuǎn)程設(shè)備到節(jié)點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)查詢混合指令cmd=X, beepStatus=?遠(yuǎn)程設(shè)備到節(jié)點(diǎn)執(zhí)行控制后查詢狀態(tài)控制類程序接口分析遠(yuǎn)程傳感器設(shè)備控制程序邏輯流程設(shè)計(jì)如下：控制類程序接口分析傳感器應(yīng)用接口函數(shù)函數(shù)名稱函數(shù)說(shuō)明sensorInit()硬件設(shè)備初始化sensoUpdate()上傳傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)sensorControl()傳感器控制ZXBeeUserProcess()解析接收到的下行控制命令PROCESS_THREAD(sensor, ev, data)傳感器采集進(jìn)程控制類程序接口分析無(wú)線數(shù)據(jù)包收發(fā)函

4、數(shù)函數(shù)名稱函數(shù)說(shuō)明ZXBeeInfSend()節(jié)點(diǎn)發(fā)送無(wú)線數(shù)據(jù)包給匯集節(jié)點(diǎn)ZXBeeInfRecv()處理節(jié)點(diǎn)收到無(wú)線數(shù)據(jù)包無(wú)線數(shù)據(jù)包解析函數(shù)函數(shù)名稱函數(shù)說(shuō)明ZXBeeBegin()增加ZXBee通信協(xié)議的幀頭“”ZXBeeEnd()增加ZXBee通信協(xié)議的幀尾“” ,并返回封包后的數(shù)據(jù)包指針ZXBeeAdd()ZXBee通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包中添加數(shù)據(jù)ZXBeeDecodePackage()對(duì)接收到的無(wú)線數(shù)據(jù)包進(jìn)行解包控制類程序接口分析防空警報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)踐硬件功能設(shè)計(jì)從上圖中可以得知，BUZZER為系統(tǒng)外部控制器件，BUZZER的開關(guān)是由STM32單片機(jī)控制的， STM32F103芯片通過(guò)輸出

5、電平信號(hào)可實(shí)現(xiàn)對(duì)BUZZER的操作。BUZZER原理圖如下：項(xiàng)目實(shí)踐系統(tǒng)通信協(xié)議協(xié)議類型協(xié)議格式方向協(xié)議說(shuō)明控制指令cmd=X遠(yuǎn)程設(shè)備到節(jié)點(diǎn)X表示控制內(nèi)容反饋指令beepStatus=X節(jié)點(diǎn)到遠(yuǎn)程設(shè)備X表示設(shè)備狀態(tài)查詢指令beepStatus=?遠(yuǎn)程設(shè)備到節(jié)點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)查詢混合指令cmd=X, beepStatus=?遠(yuǎn)程設(shè)備到節(jié)點(diǎn)執(zhí)行控制后查詢狀態(tài)項(xiàng)目實(shí)踐void sensorUpdate(void) char pData16;char *p = pData; ZXBeeBegin();sprintf(p, %u, beepStatus); / 上報(bào)防空警報(bào)器狀態(tài) ZXBeeAdd(beepS

6、tatus, p);p = ZXBeeEnd(); / 智云數(shù)據(jù)幀格式包尾if (p != NULL) ZXBeeInfSend(p, strlen(p);/ 將需要上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包操作，并通過(guò)zb_SendDataRequest()發(fā)送到協(xié)調(diào)器sensorUpdate()，該函數(shù)使用狀態(tài)量beepStatus更新傳感器數(shù)據(jù)，并通過(guò)ZXBeeBegin()、ZXBeeAdd(char* tag, char* val)、ZXBeeEnd(void)函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的封包，最后調(diào)用zxbee-inf.c - ZXBeeInfSend(char *p, int len)函數(shù)將數(shù)據(jù)包發(fā)送給應(yīng)用：傳感器控制代碼項(xiàng)目實(shí)踐void sensorControl(uint8_t cmd)if(cmd & 0 x01) / 根據(jù)cmd參數(shù)處理對(duì)應(yīng)的控制程序Beep_on(0 x01); / 開啟防空警報(bào)器elseBeep_off(0 x01); / 關(guān)閉防空警報(bào)器 beepStatus = cmd;傳感器驅(qū)動(dòng)函數(shù)函數(shù)名稱函數(shù)說(shuō)明Beep_init(void)蜂鳴器傳感器初始化Beep_on(unsigned char fan)打開蜂鳴器傳感器Beep_off(unsigned char fan)關(guān)閉蜂鳴器傳感器項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)驗(yàn)證地址中輸入NB節(jié)點(diǎn)地址：NB:86370303