【基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的家庭環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)（論文）11000字】

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的家庭環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)摘要：在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，越來越多的生活和工作領(lǐng)域都融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息管理技術(shù)。當(dāng)下社會人們逐漸習(xí)慣了更加舒適和智能的居家生活環(huán)境，同時對居住環(huán)境的智能化提出了更高的要求。從上世紀(jì)90年代到如今，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從一開始在美國等發(fā)達(dá)國家開始逐漸向發(fā)展中國家發(fā)展，從誕生到發(fā)展再到在生活中應(yīng)用增加，實現(xiàn)了一個飛速的發(fā)展進程。本文是基于現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（簡稱“智能家居”）。我的設(shè)計的主要目標(biāo)有以下三個方面，其一是在使用者家中安裝本監(jiān)測系統(tǒng)后，對溫度進行實時的監(jiān)控。如果家中的溫度超過限定溫度時，觸發(fā)警報并通過手機app及時提醒用戶注意安全;其二是監(jiān)測用戶家中的干濕程度，一般是家中總體的干濕程度,細(xì)化分的話，也可以是用戶家中種植的植物附近的干濕程度（用戶可以自行設(shè)置或購買智能花盆澆水），亦或是家用電器附近（防觸電），當(dāng)超過或低于一定程度時,提醒用戶;其三是通過監(jiān)測家中某一氣體的濃度,比如可燃?xì)怏w等，當(dāng)其超過安全濃度時向用戶發(fā)送警報,提升家中的安全系數(shù)。本次設(shè)計以學(xué)校的UP-Magic210嵌入式平臺為主要設(shè)備，以各類傳感器模塊為備用設(shè)備用來設(shè)計并實現(xiàn)一個系統(tǒng)，方便監(jiān)測用戶家庭內(nèi)的環(huán)境，這次畢業(yè)設(shè)計讓我能把大學(xué)四年學(xué)習(xí)的知識得以運用，讓我更加熟悉了軟硬件鏈接的有關(guān)操作，并了解了魔法師實驗平臺和部分傳感器的情況。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程；家庭環(huán)境；監(jiān)測系統(tǒng)目錄目錄1引言 61.1 研究背景及意義 61.1.1研究背景 61.1.2系統(tǒng)的開發(fā)意義 61.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 71.2.1 國外研究現(xiàn)狀 71.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 71.3 研究內(nèi)容及方法 81.3.1 研究內(nèi)容 81.3.2 研發(fā)方法 81.4 系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)路線 81.5 論文的組織結(jié)構(gòu) 92系統(tǒng)開發(fā)架構(gòu)及相關(guān)開發(fā)技術(shù)環(huán)境介紹 102.1系統(tǒng)軟件架構(gòu)概述 102.1.1MVP系統(tǒng)架構(gòu) 102.1.2MVP架構(gòu)應(yīng)用實例介紹 112.2系統(tǒng)硬件及協(xié)議介紹 122.3系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)技術(shù)介紹 142.3.1.開發(fā)語言 142.3.2.AndroidSDK： 142.3.3.SQLite數(shù)據(jù)庫： 142.3.4.開發(fā)的工具： 143系統(tǒng)需求分析 163.1系統(tǒng)功能需求分析 163.2非功能性需求分析 163.3環(huán)境需求分析 173.3.1運行環(huán)境 173.3.2配置性能 173.3.3故障處理 174.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表整體結(jié)構(gòu)概述和設(shè)計 184.1.1數(shù)據(jù)庫整體結(jié)構(gòu)概念設(shè)計 184.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)表分析與設(shè)計 184.2.1用戶表分析與設(shè)計 184.2.2設(shè)備表的分析與設(shè)計 195系統(tǒng)功能模塊設(shè)計與實現(xiàn) 205.1系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計 205.1.1登錄注冊功能模塊 205.1.2系統(tǒng)設(shè)置功能模塊 215.1.3設(shè)備監(jiān)控模塊 215.2系統(tǒng)功能模塊的實現(xiàn) 215.2.1注冊登錄功能實現(xiàn) 215.2.2系統(tǒng)設(shè)置功能實現(xiàn) 235.2.3設(shè)備監(jiān)控功能實現(xiàn) 246總結(jié)與展望 25參考文獻 261引言研究背景及意義1.1.1研究背景在如今信息化時代，一方面智能家居系統(tǒng)已經(jīng)涉及到生產(chǎn)生活的方方面面。而另一方面，國內(nèi)居住環(huán)境的日益惡化，比方說沙塵暴、霧霾、室內(nèi)裝修使用不好的油漆導(dǎo)致有害氣體殘留等問題，這些都非常影響了家庭成員的生存安全、呼吸健康和舒適度。近年來基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居，智慧交通，智慧城市等項目的興起，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迎來了全面發(fā)展的時代。物聯(lián)網(wǎng)作為在現(xiàn)實生活與互聯(lián)網(wǎng)的鏈接，其中安裝有部分感知能力、處理能力和控制能力的各種終端感知設(shè)備，它借助網(wǎng)絡(luò)完成信息交互、處理和協(xié)調(diào)工作，以便實現(xiàn)大規(guī)模的物與人、物與物之間的數(shù)據(jù)交換。其最終目標(biāo)是借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成人與物、物與物、所有的物體之間的相互通信和交流，從而更加方便地進行識別、控制和管理等工作。它的有關(guān)技術(shù)在國防軍工、工業(yè)控制、公共設(shè)施、醫(yī)療協(xié)助、智能電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測和智慧城市及交通等多方面具有非常大的發(fā)展前景。1.1.2系統(tǒng)的開發(fā)意義現(xiàn)實生活中有非常多的突發(fā)事故，通常突發(fā)事故給家庭成員的身心健康和財產(chǎn)安全帶來了極大的挑戰(zhàn)。如何預(yù)防此類突發(fā)事故成為困擾室內(nèi)居住人員多年的難題，因此系統(tǒng)地建立并預(yù)防煤氣中毒和家庭失火等突發(fā)型事故的室內(nèi)居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)成為當(dāng)務(wù)之急。為了解決室內(nèi)居住環(huán)境中的空氣污染問題，可對引起空氣污染的指標(biāo)進行采集，這些指標(biāo)主要包括可吸入顆粒物、甲醛、二氧化碳和苯系物等，可以通過室內(nèi)居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對這些空氣指標(biāo)進行監(jiān)測和預(yù)警，對物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備采集到的海量數(shù)據(jù)進行存儲，以便能夠?qū)崟r監(jiān)測影響室內(nèi)居住環(huán)境指標(biāo)，并對超標(biāo)的指標(biāo)進行預(yù)警。更重要的是對室內(nèi)空氣中的一氧化碳、甲烷等可燃性氣體和煙霧進行采集，預(yù)防發(fā)生煤氣中毒和家庭失火等突發(fā)事故，實時監(jiān)控這些影響家庭成員安全的居住指標(biāo)，并及時對這些超標(biāo)的指標(biāo)進行預(yù)警和報警。從而預(yù)防突發(fā)事故，保證室內(nèi)居住人員人身財產(chǎn)安全。同時還可以進行溫濕度、光照等數(shù)據(jù)的監(jiān)測，為用戶更加良好的居住環(huán)境提供便利?？梢允褂脩粼诂F(xiàn)有基礎(chǔ)上獲得更加完善地環(huán)境數(shù)據(jù)，生活更加舒心舒適。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用在室內(nèi)居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)領(lǐng)域中，方便獲得實時、正確和變化中的監(jiān)測信息，完成室內(nèi)居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)智能控制。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于將現(xiàn)有的室內(nèi)居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進行改進或升級，給人們的生活帶來方便和利益，已成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)乃至整個信息時代發(fā)展的大趨勢。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于多個領(lǐng)域，家庭環(huán)境監(jiān)測是其中一種經(jīng)典的應(yīng)用實例。使用各類型傳感器感知外界數(shù)據(jù)，并通過接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳说囊环N有關(guān)技術(shù)因特爾的人員將多個傳感器連入互聯(lián)網(wǎng)，對細(xì)因州＂大鴨島＂氣候進行監(jiān)測，第二年他們使用無入侵式和破壞式的方式完成了對敏感的野生動物及其棲息地安裝監(jiān)測系統(tǒng)并進行監(jiān)測。課題研究借用Netframework的技術(shù)設(shè)計的系統(tǒng)客戶端，從這方面看來，很大程度上加強了程序的安全，結(jié)果令人失望--并沒有獲得理想的野生動物的相關(guān)實時數(shù)據(jù)。韓國某所大學(xué)的一行人研發(fā)出了一種新型的檢測軟件，該軟件有一個Web客戶端，而且有無刷新的動態(tài)采集技術(shù)，把相關(guān)曲線的環(huán)境數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來，這個軟件的功能主要用Web端的申請模塊、數(shù)據(jù)儲存模塊、數(shù)據(jù)保護模塊來達(dá)到實時檢測的目的。葡萄牙馬德拉大學(xué)、英國的學(xué)者在葡萄牙薩洛蒂堡博物館展覽廳的適當(dāng)位置部署傳感器，利用無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)設(shè)計對博物館文物的環(huán)境安裝監(jiān)測系統(tǒng)，收集溫度、濕度和光照強度指標(biāo)等信息。在該監(jiān)測系統(tǒng)的客戶端能夠?qū)崿F(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的圖形化顯示，但不能對實時數(shù)據(jù)進行圖形化顯示。Won-SukJang,WilliamM.Healy等人將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到智能樓宇中，實現(xiàn)了樓宇環(huán)境的實時監(jiān)控與報警功能。主要采用無線傳感器節(jié)點對樓宇的通風(fēng)狀態(tài)、光照、空氣質(zhì)量等各項指祿進行采集組網(wǎng)，并將信息進巧持久化處理與存儲，通過節(jié)點的歷史信息來分析樓宇環(huán)境質(zhì)量。國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)對室內(nèi)居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究還停留在初級階段，目前室內(nèi)居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用普及率不高。中國一些學(xué)者提出了采用物聯(lián)網(wǎng)檢測技術(shù)的室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)將GPRS無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)，但沒有系統(tǒng)地分析物聯(lián)網(wǎng)用于室內(nèi)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。考慮到目前主要的監(jiān)測方法是有線傳輸數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，還有人研究了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，利用通信網(wǎng)絡(luò)提供室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)，但并沒有將物聯(lián)網(wǎng)和云存儲技術(shù)用于室內(nèi)環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)，也沒有討論室內(nèi)環(huán)境參數(shù)與室內(nèi)環(huán)境舒適性之間的關(guān)系。國內(nèi)在室外環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和室內(nèi)居住環(huán)境治理上有了一定的研究，而對室內(nèi)居住環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)方面的研究則很少。后來我國有人又對相關(guān)技術(shù)進行理相應(yīng)的改造，通過大量部署的物聯(lián)網(wǎng)感知裝置，不斷完善相關(guān)技術(shù)，為云計算服務(wù)平臺建立室外空氣質(zhì)量監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)收集功能，并整合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。研究內(nèi)容及方法研究內(nèi)容本文主要的研究內(nèi)容包括監(jiān)測用戶家中的溫度的高低、干濕程度、甲醛含量、光照強度、噪聲強度等問題，并及時向用戶提供反饋，幫助用戶獲得一個更加舒適，安全的居住環(huán)境，同時也減輕了用戶的工作量。需要解決的主要問題包含:數(shù)據(jù)的采集監(jiān)測、數(shù)據(jù)的存儲、向用戶提供反饋三方面，數(shù)據(jù)采集方面難點在于如何去采集用戶家中的這三項指標(biāo);數(shù)據(jù)監(jiān)測方面難點在于對于用戶家中的數(shù)據(jù)監(jiān)測的時長間隔,如果長時間處于監(jiān)測狀態(tài)，那么能耗是一個必須要考慮到的問題。另一方面如果間隔時間過長，又可能出現(xiàn)反饋不及時的現(xiàn)象;向用戶提供反饋方面則是通過什么樣的方式向用戶提供反饋。其中數(shù)據(jù)采集是主要問題，是本課題的難點也是重點。在本課題開發(fā)的程序中，數(shù)據(jù)庫選擇的時MySQL的數(shù)據(jù)庫和Android原本配備的內(nèi)存極小的數(shù)據(jù)庫SQLite。MySQL這種數(shù)據(jù)庫普遍使用在存儲數(shù)據(jù)多的軟件上，存儲效果會較好等。研發(fā)方法（一）文獻研究法根據(jù)選定的畢業(yè)設(shè)計所研究的課題題目，去學(xué)校圖書館通過查找書籍、在網(wǎng)上搜索查閱相關(guān)的期刊文獻來分析課題需求以及后續(xù)工作如何展開。了解該系統(tǒng)應(yīng)該怎樣設(shè)計架構(gòu)、具備什么功能以及怎么實現(xiàn)等問題（二）功能分析法通過前期的知識準(zhǔn)備，將要實現(xiàn)的功能列舉出來，畫出功能模塊圖，數(shù)據(jù)流圖等，完成數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計，分析系統(tǒng)的可行性。最后形成軟件需求報告。（三）實驗法在系統(tǒng)開發(fā)過程中，通過實驗?zāi)M各個角色，對系統(tǒng)的可用性和完整性進行評估，以確保系統(tǒng)有良好的用戶體驗。系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)路線當(dāng)下這個時候，系統(tǒng)的開發(fā)內(nèi)部整體的架構(gòu)分為C/S(客戶端/服務(wù)器)和另一個B/S(瀏覽器/服務(wù)器)兩種。C/S架構(gòu)中，客戶端將用戶請求提交給服務(wù)器，服務(wù)器接收到客戶端的數(shù)據(jù)后將處理后的結(jié)果再返回至客戶端，由客戶端將結(jié)果以特定的形式顯示給用戶，C/S架構(gòu)圖如圖1.1所示。圖1.1系統(tǒng)開發(fā)架構(gòu)圖C/S架構(gòu)通過利用兩端硬件的優(yōu)點，可以將任務(wù)合理分配到客戶端與服務(wù)器來實現(xiàn)，降低系統(tǒng)的通訊開銷，需要安裝專用的客戶端軟件。同時，C/S架構(gòu)可以充分發(fā)揮客戶端終端設(shè)備的處理能力，很多工作可以在客戶端進行處理再提交至服務(wù)器，可以降低服務(wù)器的負(fù)荷，提高響應(yīng)速度，對數(shù)據(jù)的儲存管理功能較為透明。C/S架構(gòu)擁有豐富的操作界面，具有更高的安全保證，通常運用在局域網(wǎng)中，響應(yīng)速度更快。論文的組織結(jié)構(gòu)本文從軟件開發(fā)生命周期的角度闡述了系統(tǒng)開發(fā)過程，首先介紹了項目開發(fā)背景、意義及國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，然后簡單介紹了系統(tǒng)的研究方法，以及系統(tǒng)開發(fā)的基本技術(shù)路線，再詳細(xì)介紹采用具體技術(shù)及開發(fā)工具，接著重點論述系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計、系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn)過程，最后做系統(tǒng)測試以及總結(jié)和展望。共分為六部分，具體內(nèi)容安排如下:第一部分：引言。介紹系統(tǒng)開發(fā)背景及意義、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀、研究內(nèi)容及方法，并概述系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)路線以及論文組織結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。第二部分：系統(tǒng)開發(fā)架構(gòu)及相關(guān)開發(fā)技術(shù)環(huán)境介紹。主要介紹開發(fā)系統(tǒng)用到的相關(guān)技術(shù)等，從開發(fā)實際所需情況分析，選擇適宜環(huán)境、工具等。第三部分：系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計。先對數(shù)據(jù)庫整體結(jié)構(gòu)設(shè)計進行概述，再對各數(shù)據(jù)庫表進行詳細(xì)分析并設(shè)計。第四部分：系統(tǒng)功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)。從設(shè)計目標(biāo)、功能模塊設(shè)計等方面對系統(tǒng)進行概要設(shè)計分析，并畫出了系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖，再介紹詳細(xì)的功能模塊，并實現(xiàn)。第五部分：系統(tǒng)測試。按照測試計劃對系統(tǒng)進行測試。第六部分：參考文獻及結(jié)束語。羅列有關(guān)引用文件，并總結(jié)系統(tǒng)功能和優(yōu)點，對軟硬件介紹及連接做出進一步總結(jié)，并對系統(tǒng)后續(xù)工作進行展望。第七部分：致謝和附錄。對本篇論文提供過幫助的老師、同學(xué)和親人表示感謝，附錄中展示了我編寫的代碼及有關(guān)程序，便于老師批閱。2系統(tǒng)開發(fā)架構(gòu)及相關(guān)開發(fā)技術(shù)環(huán)境介紹2.1系統(tǒng)軟件架構(gòu)概述本課題研究的系統(tǒng)選擇的時MVP的架構(gòu)，視圖層是在安卓六大布局的基礎(chǔ)上進行研發(fā)的，選擇的是XML進行設(shè)計相關(guān)的功能頁面。通過每一個模塊里面的Activity開始進行控制層的開發(fā)。憑借SQLite數(shù)據(jù)庫和云數(shù)據(jù)庫當(dāng)做存儲庫。把系統(tǒng)在安卓操作系統(tǒng)的上面開展運行，相關(guān)架構(gòu)如圖所示。2.1.1MVP系統(tǒng)架構(gòu)MVP體系結(jié)構(gòu)分為三個層次，活動和片段被認(rèn)為是用于管理UI用戶界面的顯示層Presente是一個調(diào)用接口邏輯和請求Java的業(yè)務(wù)處理層，這是一個純的Java類，不涉及任何沒有關(guān)系的業(yè)務(wù)邏輯層，在Model層里有清晰的數(shù)據(jù)相關(guān)請求，數(shù)據(jù)源頭跟這三個層次的運用順序是View優(yōu)于Presenter優(yōu)于Model，為了數(shù)據(jù)的安全絕對不可以反向進行調(diào)用，而且不可跨級調(diào)用。用戶發(fā)送登錄請求，在View層首先進行數(shù)據(jù)驗證，然后在Activity中完成用戶名和密碼的驗證，處理數(shù)據(jù)后，用DBUtil工具類操作數(shù)據(jù)庫，將所需數(shù)據(jù)進行層處理，然后進入試行層系統(tǒng)的時序圖如圖所示。2.1.2MVP架構(gòu)應(yīng)用實例介紹大多數(shù)MVP模式的示例都使用登錄案例進行介紹。因為這樣非常簡單易用，而且可以呈現(xiàn)出MVP模式的特點。今天我們也以此例進行學(xué)習(xí)。使用MVP的好處之一就是模塊職責(zé)劃分明顯，層次清晰。該例的結(jié)構(gòu)圖即可展現(xiàn)此優(yōu)點。從圖片中我們能夠發(fā)現(xiàn)，MVP是有三個層次組成的，view層里面封裝了系統(tǒng)進行登錄的一個抽象接口。然后在在對應(yīng)的登錄接口去實現(xiàn)接口：View層實現(xiàn)Presenter層需要調(diào)用的控件操作，方便Presenter層根據(jù)Model層返回的結(jié)果進行操作View層進行對應(yīng)的顯示。Presenter是用作Model和View之間交互的橋梁。從上圖的包結(jié)構(gòu)圖中可以看出，Presenter包含內(nèi)容：①接口，包含Presenter需要進行Model和View之間交互邏輯的接口，以及上面提到的Model層數(shù)據(jù)請求完成后回調(diào)的接口。②接口實現(xiàn)類，即實現(xiàn)具體的Presenter類邏輯。當(dāng)Model層得到請求的結(jié)果，需要回調(diào)Presenter層，讓Presenter層調(diào)用View層的接口方法。登陸的Presenter的接口，實現(xiàn)類為LoginPresenterImpl，完成登陸的驗證，以及銷毀當(dāng)前view。由于presenter完成了二者的交互，那么肯定需要二者的實現(xiàn)類（通過傳入?yún)?shù)或者new）。presenter里面有個onSuccess，其在Presenter層實現(xiàn)，給Model層回調(diào)，更改View層的狀態(tài)，確保Model層不直接操作View層。View和Model不直接交互，而是將“Presenter”用作View和Model之間的橋梁。其中，“Presenter”既包含對View層接口的引用，又包含對Model層的引用，而“View”層包含對“Presenter”層的引用。需要在View層界面中顯示特定數(shù)據(jù)時，首先調(diào)用對Presenter層的引用，然后Presenter層調(diào)用Model層請求數(shù)據(jù)，如果Model層數(shù)據(jù)加載成功，則調(diào)用Presenter層的回調(diào)方法通知加載Presenter層數(shù)據(jù)，最后調(diào)用View。2.2系統(tǒng)硬件及協(xié)議介紹2.2.1UP-Magic210Linux價格便宜，性價比高，在X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、MOTOROLA、NEC、ARM等硬件平臺上可以工作，可開源，或定制。介紹的硬件平臺基于ARM架構(gòu)，是由于索契科技有限公司開發(fā)的up-magicwizards開發(fā)的一款面板，采用三星S5PV210嵌入式微處理器方便運行l(wèi)inux2.6.x和Linux2.3.x內(nèi)核，支持QT/E、miniGUI等嵌入式圖形界面。它不僅適合作為計算機、軟件等方面的硬件。，也可參考PDA、智能手機和PMP的許多制造商和科研機構(gòu)來進行設(shè)計。bochuangtechnology推出的嵌入式系統(tǒng)助手工具包UP-Magic210采用了基于Samsung的最新S5PV210嵌入式微處理器。S5PV210是32RISC微處理器，具備低成本、低耗電量及高效能等優(yōu)異品質(zhì)，適用于行動電話及廣泛的應(yīng)用程式開發(fā)。大腦皮層-A8核與ARM整合。S5PV210采用64位內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)，可為3G和3g通信服務(wù)提供卓越的性能。s50v210還包含許多強大的硬件，可提高各類任務(wù)執(zhí)行速度，例如音頻處理、動態(tài)視頻處理、二維圖形、顯示和縮放等方面。它集成了多格式編解碼器(MFC's)，并支持MPEG-1/2/4、H.263和H.264編碼和解碼以及VC1和Divx編碼和解碼。H/W編碼器支持NTSC和PAL模式下的實時視頻會議和電視輸出。對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽有自己的設(shè)備（詳見說明書三十一章）。其中我需要重點使用溫濕度傳感器、光照傳感器、紫外線傳感器、煙霧傳感器、大氣壓傳感器和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控協(xié)議等模塊，如果遇到突發(fā)狀況設(shè)備使用失靈，則可換用自行購買的傳感器模塊代替。2.2.2通訊協(xié)議本系統(tǒng)的PC機、網(wǎng)關(guān)、協(xié)調(diào)器和節(jié)點采用統(tǒng)一的通信協(xié)議，數(shù)據(jù)都為小端模式，具體協(xié)議格式如下：位置位置信息長度（字節(jié)）數(shù)據(jù)信息備注0包頭20xAABB2長度（Len）2長度包括包頭和校驗和4設(shè)備類型26網(wǎng)絡(luò)號20xFFFF8短地址2010命令111數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可變Len-1校驗和累加和前10個字節(jié)為基本數(shù)據(jù)，為固定內(nèi)容或者節(jié)點的對應(yīng)數(shù)據(jù)，在之后的指令描述中，不在重復(fù)對基本的數(shù)據(jù)進行說明。具體節(jié)點如下表所示：位置位置信息長度（字節(jié)）數(shù)據(jù)信息備注10命令1211節(jié)點數(shù)1最多21個12節(jié)點列表數(shù)據(jù)節(jié)點數(shù)*7設(shè)備類型（2字節(jié)）網(wǎng)絡(luò)號（2字節(jié)）短地址（2字節(jié)）在線狀態(tài)（1字節(jié)）每個節(jié)點有7字節(jié)的信息Len-1校驗和累加和采集類節(jié)點只有上行數(shù)據(jù)，命令為0x1e，十進制30。采集的數(shù)據(jù)說明如下：節(jié)點名稱Data字段長度說明氣壓計2字節(jié)真實值放大10倍。[80.0-200.0]Kpa光照度2字節(jié)數(shù)據(jù)不放大。[0-65535]lx溫濕度4字節(jié)溫度和濕度各占2字節(jié)，有符號類型，真實值放大10倍。溫度[-40.0-120.0]℃濕度[0.0-100.0]%RFID4字節(jié)卡ID，顯示的時候用十六進制顯示HCHO&CO22字節(jié)數(shù)據(jù)不放大。CO2[400~5000]ppmHCHO[0~400]ppbO21字節(jié)真實值放大10倍。(0.0-25.0)%VOL噪聲2字節(jié)真實值放大10倍。[0.0-120.0]dB報警類節(jié)點只有上行報警指令，命令號為0x14，十進制20。報警指令如下：AABB0D00E204D007000014003A收到命令號為0x14的數(shù)據(jù)，表示節(jié)點報警,數(shù)據(jù)0x00可忽略。2.3系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)技術(shù)介紹2.3.1.開發(fā)語言Android系統(tǒng)平臺的上層開發(fā)語言是主流的Java語言，強大的內(nèi)存管理和垃圾回收機制給開發(fā)者帶來了便利，使得開發(fā)者不必為系統(tǒng)的內(nèi)存管理而耗費精力，能夠更專注于業(yè)務(wù)功能的開發(fā)。正是因為本次選用的是Java語言進行開發(fā)，因此我們還應(yīng)該配置Java開發(fā)運行環(huán)境。本次課題研究的程序開發(fā)使用的是JDK1.8的版本。2.3.2.AndroidSDK：Android.SDK(softwaredevelopmentkit)是國外的谷歌公司相應(yīng)對應(yīng)Android開發(fā)研發(fā)的配套的開發(fā)工具包，可以幫助開發(fā)者更高效的完成開發(fā)工作。本次系統(tǒng)開發(fā)使用的是SDK21版本,對應(yīng)Android5.0版本，并且能夠?qū)Ω甙姹具M行兼容。用到什么用到了什么作用2.3.3.SQLite數(shù)據(jù)庫：SQLite是繼ACID之后的一個輕量級數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它包含在一個相對較小的C庫中。這個系統(tǒng)只需要在移動安裝系統(tǒng)上運行，不用聯(lián)網(wǎng)就可以使用，所以有Android系統(tǒng)自帶的SQLite數(shù)據(jù)庫，而pocketSQLite也可以支持大量的數(shù)據(jù)存儲，簡單方便，不需要考慮網(wǎng)絡(luò)問題就可以連接其他服務(wù)器的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。2.3.4.開發(fā)的工具：AndroidStudio:他是一個集成了所有Android開發(fā)環(huán)境的開發(fā)工具，使用的范圍很廣，此工具有效避免了以前類似的Eclipse+ADT的復(fù)雜配置。簡化了開發(fā)流程。具有代碼智能提示功能，提高了開發(fā)效率。AVDmanager:Android模擬器的管理工具，利用模擬器在Android系統(tǒng)上模擬軟件運行，方便程序調(diào)試，使沒有Android珍奇器的開發(fā)人員也能完成Android應(yīng)用程序的開發(fā)。Sdkmanager:一種Sdk管理工具，用于管理AndroidSDK的更新和下載。SQLiteExpert:SQLite資料庫視覺化工具，可讓您更清楚地了解表格結(jié)構(gòu)的設(shè)計。BMOB:BMOB云是國內(nèi)第一個專注于移動應(yīng)用程序服務(wù)器租賃云服務(wù)的平臺，提供實時數(shù)據(jù)和文件存儲功能，使“云與端”應(yīng)