基于OneNET云平台的室内环境监测系统设计概述
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》范文
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能家居已成为人们追求高质量生活的重要组成部分。
为了实现家居设备的智能监控与管理,本文将介绍一个基于OneNET云平台的WiFi智能家居监控系统的设计与实现。
该系统通过WiFi网络连接各种智能家居设备,实现了远程监控、智能控制以及数据分析等功能,为家庭生活带来极大的便利与安全。
二、系统设计1. 系统架构设计本系统采用云-边-端的架构设计,主要由数据采集端、边缘计算端和云平台端三部分组成。
数据采集端负责收集智能家居设备的实时数据;边缘计算端负责处理数据并进行初步分析;云平台端则负责存储、分析和展示数据,并提供远程控制功能。
2. 硬件设计硬件部分主要包括各种智能家居设备,如智能门锁、智能照明、智能空调等。
这些设备通过WiFi模块与云平台进行通信,实现数据的实时传输与控制。
同时,为了保证系统的稳定性和可靠性,我们选用了高质量的WiFi模块和传感器设备。
3. 软件设计软件部分主要包括数据采集模块、数据处理模块、通信模块以及用户界面模块等。
数据采集模块负责从各种智能家居设备中获取实时数据;数据处理模块负责对数据进行初步处理和分析;通信模块负责将数据传输至云平台和向设备发送控制指令;用户界面模块则提供友好的操作界面,方便用户进行远程控制和数据查看。
三、系统实现1. 硬件连接与配置首先,将各种智能家居设备与WiFi模块进行连接,并配置好设备的网络参数。
然后,通过编程实现对设备的控制与数据的采集。
2. 软件开发与实现在软件开发方面,我们采用了C语言进行开发,并使用了OneNET云平台的SDK进行通信。
具体实现过程包括:编写数据采集程序、数据处理程序、通信程序以及用户界面程序等。
通过这些程序,实现了数据的实时采集、处理、传输以及远程控制等功能。
3. 系统测试与优化在系统实现过程中,我们进行了多次测试与优化,确保系统的稳定性和可靠性。
基于OneNet的智能家居系统
基于OneNet 的智能家居系统1.开发环境(1)软件环境:MDK5、env_0.7.1、RT-Thread_3.1.0(2)硬件环境:正点原子探索者开发板(MCU:STM32F407ZGT6)(3)WIFI模块:正点原子ESP8266模块2.硬件连接(1)调试通信端口(USART2)与电脑连接(2)WIFI通信端口(USART3)与ESP8266模块连接3.题目要求基于OneNet 的智能家居系统,在OneNet 上创建应用,能够实现如下功能:(1)通过OneNet 页面控制灯的开关;(2)家里的温湿度信息实时展示;(3)通过传感器监测,当监测到事件,向云端发送信息;[ 如果缺少传感器硬件,自己考虑以其他方式替代](4)其他功能自由发挥;题目依靠大家自由发挥,功能越强,越完善,得分越高;4.准备工作(1)开启Paho MQTT 软件包进入rt-thread\bsp\stm32f4xx-HAL目录,打开env工具输入menuconfig按照下面的路径开启Paho MQTT软件包RT-Thread online packages --> IoT - internet of things --->[*] Paho MQTT: Eclipse Paho MQTT C/C++ client for Embedded platforms --->然后进入 Paho MQTT: Eclipse Paho MQTT C/C++ client for Embedded platforms 菜单,对Paho MQTT进行配置完成以上设置之后,编译下载到开发板,然后再msh命令行下输入mq_start命令即可让示例代码运行,测试MQTT功能。
(2)Onenet云设置设备接入OneNET 云之前,需要在平台注册用户账号,OneNET 云平台地址:https://账号注册成功后,点击右上角的“开发者中心”进入开发者界面;点击“产品创建”,输入产品基本参数,页面最下方设备接入协议选择 MQTT 协议,如下图所示:在开发者中心左侧设备管理中点击添加设备按钮添加设备鉴权信息是为了区分每一个不同的设备,(这里仅为了测试就填写了当前时间作为鉴权信息)填完之后点击接入设备。
《2024年OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》范文
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步和物联网技术的迅猛发展,智能家居已成为现代人生活的重要组成部分。
而在这个背景下,以OneNET 云平台为基础,设计并实现基于WiFi的智能家居监控系统具有十分显著的实际意义。
该系统可以为用户带来便利,满足不同居住空间、场景的需求,使居住生活更为安全、智能。
本文旨在介绍在OneNET云平台下设计并实现基于WiFi的智能家居监控系统的过程。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要包含WiFi通信模块、传感器模块、执行器模块等硬件部分。
其中,WiFi通信模块负责与OneNET云平台进行数据交互;传感器模块则负责采集环境信息,如温度、湿度、光照等;执行器模块则根据用户的指令或系统算法的决策进行相应的操作。
2. 软件设计在软件设计方面,我们采用OneNET云平台提供的API接口进行数据交互。
通过OneNET平台的MQTT协议,系统可以实现实时数据传输和远程控制功能。
同时,我们还设计了用户界面,方便用户进行操作和查看系统状态。
3. 系统架构本系统采用云计算和物联网相结合的方式,通过WiFi网络连接各设备。
OneNET云平台作为数据处理中心,负责数据的存储、分析和传输。
系统架构分为感知层、网络层和应用层。
感知层负责数据采集,网络层负责数据传输,应用层则提供用户界面和数据处理功能。
三、系统实现1. 数据采集与传输传感器模块通过WiFi网络将采集到的环境信息传输至OneNET云平台。
OneNET平台对数据进行处理后,将结果发送至用户终端或执行器模块。
2. 用户界面设计我们设计了简洁易用的用户界面,用户可以通过手机或电脑进行操作。
界面上可以查看实时数据、历史数据、设备状态等信息,并可以进行远程控制。
3. 执行器模块控制执行器模块根据用户的指令或系统算法的决策进行相应的操作。
例如,当室内温度过高时,系统可以自动开启空调进行降温;当室内光线过暗时,系统可以自动开启灯光进行照明。
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着物联网技术的飞速发展,智能家居系统逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
为了实现更加智能、便捷和高效的家居环境,本文设计并实现了一个基于OneNET云平台的WiFi智能家居监控系统。
该系统以WiFi通信技术为基础,通过OneNET 云平台进行数据传输与处理,实现了对家居环境的实时监控与控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括智能家居设备、WiFi模块、微控制器等。
智能家居设备包括灯光、窗帘、空调等家电设备。
WiFi模块负责与OneNET云平台进行通信,微控制器则负责控制智能家居设备的开关及状态监测。
2. 软件设计软件部分主要包括OneNET云平台、移动端APP及服务器端程序。
OneNET云平台负责数据传输与存储,移动端APP用于实时监控家居环境并控制智能家居设备,服务器端程序则负责处理用户请求及与OneNET云平台的通信。
3. 系统架构本系统采用C/S(客户端/服务器)架构,将移动端APP作为客户端,服务器端程序运行在云端。
通过WiFi模块将智能家居设备的状态数据传输至OneNET云平台,再由云平台将数据传输至服务器端程序进行处理。
用户通过移动端APP可以实时查看家居环境状态并控制智能家居设备。
三、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括智能家居设备的选型与连接、WiFi模块的配置及微控制器的编程。
首先,根据实际需求选择合适的智能家居设备,并通过WiFi模块与微控制器进行连接。
然后,配置WiFi模块的参数,使其能够与OneNET云平台进行通信。
最后,编写微控制器的程序,实现对智能家居设备的控制及状态监测。
2. 软件实现软件部分主要包括OneNET云平台的搭建、移动端APP的开发及服务器端程序的编写。
首先,在OneNET云平台上创建项目并配置相关参数,以便进行数据传输与存储。
然后,开发移动端APP,实现用户界面、数据展示及设备控制等功能。
基于OneNET的环境监测系统设计-电子信息
毕业设计(论文)题目基于OneNET的环境监测系统设计学生毕业设计(论文)原创性声明本人以信誉声明:所呈交的毕业设计(论文)是在导师的指导下进行的设计(研究)工作及取得的成果,设计(论文)中引用他(她)人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得重庆工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计(研究)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计(论文)作者(签字):年月日摘要时代在变迁,社会在发展,二十一世纪的到来,表示着我们正跨入一个全新的生活领域。
随着物联网、大数据技术的逐渐成熟,各类传感器已变得必不可少,被广泛的应用于我们身边各行各业,环境监测也如同曾经的天气预报一样出现在我们的视野里。
做到早知道早预防,在明白身边环境的情况下改善生活环境,提升生活质量。
环境监测系统集合了数据采集、数据处理和数据分析为一体,可实现对周围环境的高效准确监测。
本文主要介绍一种基于OneNET云平台的环境监测系统设计,该系统使用Arduino单片机作为环境监测终端系统的控制单元,利用该控制单元使用外接传感器对周边环境数据的一个采集及处理上传,做到一个对周边温湿度、烟雾浓度等因素进行一个实时监控。
对数据进行OneNET的上云,在云端完整的显示出当前数据,使管理人员可以随时随地更好的监测管理。
关键词:OneNET Arduino 环境监测物联网ABSTRACTThe times are changing, society is developing, and the arrival of the 21st century shows that we are entering a new life field. With the gradual maturity of the Internet of Things and big data technologies, various types of sensors have become indispensable and widely used in all walks of life around us. Environmental monitoring has also appeared in our vision as the weather forecast. It is necessary to know early prevention and improve the living environment and improve the quality of life while understanding the environment around us.The environmental monitoring system integrates data collection, data processing and data analysis to achieve efficient and accurate monitoring of the surrounding environment. This paper mainly introduces the design of an environmental monitoring system based on OneNET cloud platform. The system uses Arduino MCU as the control unit of the environmental monitoring terminal system. The control unit uses an external sensor to collect and process the surrounding environment data, so as to achieve one. A real-time monitoring of ambient temperature and humidity, smoke concentration and other factors. The data is carried out on the OneNET cloud, and the current data is completely displayed in the cloud, so that managers can better monitor and manage at any time and any place.Keywords:OneNET; The Arduino; Environmental monitoring; The Internet of things目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.1.1课题背景 (1)1.1.2课题意义 (1)1.2环境监测现状 (2)1.3课题设计要求及工作内容 (3)2 整体方案设计与分析 (5)2.1环境监测原理 (5)2.2环境监测设计指标依据 (5)2.2.1市场分析 (5)2.2.2技术功能需求分析 (6)2.3整体方案与构思 (7)2.4系统关键技术 (8)2.4.1WIFI无线网络技术 (8)2.4.2Arduino嵌入式开发技术 (8)2.4.3OneNET云端技术 (9)2.4.4传感器技术 (9)2.5本章小结 (10)3 整体系统设计 (11)3.1具体实施方案 (11)3.2智能终端架构设计 (11)3.3硬件系统设计 (12)3.3.1模块选择 (12)3.3.2硬件平台搭建 (18)3.4软件系统设计 (19)3.4.1终端接入EDP协议 (19)3.4.2WIFI无线模块的接入 (22)3.4.3Arduino主体程序 (22)3.4.4环境数据采集程序 (23)3.5云端对接设计 (24)3.6本章小节 (25)4 测试分析 (26)4.1终端测试 (26)4.1.1 终端设备断电测试 (26)4.1.2 终端设备通电测试 (26)4.2软件测试 (26)4.3功能测试 (27)4.4结果分析 (28)5 总结展望 (29)5.1课题总结 (29)5.2课题展望 (29)6 参考文献 (30)7 致谢 (31)附录 (32)1 绪论1.1课题研究背景及意义1.1.1课题背景空气、水源、食物是人类生存最基本的三要素,然而在这个科技高速发展的时代,这三要素都在逐步的污染,从而引发各类疾病。
《2024年OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》范文
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的快速发展和物联网的兴起,智能家居监控系统正逐渐普及到家庭生活当中。
而在这个基础上,通过利用OneNET 云平台及WiFi技术,智能家居系统将能够实现更便捷、高效的数据传输和系统管理。
本文将探讨基于OneNET云平台的WiFi智能家居监控系统的设计与实现,以及如何为日常生活带来更多的便利与舒适。
二、系统需求分析1. 功能需求该系统需满足基本的智能家居控制需求,如通过移动端应用实现对家居设备的远程控制,以及实时监控家庭环境状况。
同时,应能提供便捷的数据处理及分析功能,如实时数据分析、历史数据记录和用户习惯分析等。
2. 性能需求系统应具有高度的稳定性和安全性,能够保障数据传输的实时性和准确性。
此外,应提供良好的用户体验,确保操作简单、界面友好。
三、系统设计1. 硬件设计本系统主要由WiFi模块、传感器模块、执行器模块以及主控模块等组成。
其中,WiFi模块负责与OneNET云平台进行数据传输;传感器模块负责收集家庭环境信息;执行器模块则负责根据用户指令执行相应操作;主控模块则负责协调各模块的工作。
2. 软件设计软件部分主要包括移动端应用和OneNET云平台两部分。
移动端应用负责用户界面及与云平台的交互;OneNET云平台则负责数据处理、存储及分析。
此外,还需设计相应的算法以实现智能家居的各种功能。
四、系统实现1. 移动端应用开发移动端应用采用跨平台开发技术,以适应不同操作系统的设备。
界面设计应简洁明了,方便用户操作。
同时,应用应具有良好的网络连接能力,能够与OneNET云平台进行实时数据传输。
2. OneNET云平台开发OneNET云平台应具备强大的数据处理能力,能够实时接收移动端应用发送的数据,并进行分析和处理。
此外,平台还应提供数据存储功能,以便于用户随时查看历史数据。
同时,为了保障数据安全,应采用加密传输和权限验证等措施。
基于OneNET平台的环境监测系统设计与实现
Design and im plem entation of environm ental m onitoring system based on O neNET platform
DING Fei ,WU Fei ,AI Chengwan ,ZHANG Dengyin ,TONG En ,ZHANG Qing
收稿 日期 :2018-05-31 本刊 网址 :http:∥nyzr.njupt.edu.cn 基金项 目:国家 自然科学基金 (61571241)、教 育部 .中国移动科研基金 (MCM20170205)、工业和信 息化部通信 软科学研 究项 目(2017一R-34)、江
第 38卷 第 4期 2018年 8月
南 京 邮 电 大 学 学 报 (自然 科 学 版 )
Journal of Nanjing University of Posts and T 1ec0mmunications(Natural Science Edition)
doi:10.14132/j.cnki.1673-5439.2018.04.004
,
Abstract:The open platform application service system of the Internet of Things is of great significance for promoting the scale development of the Internet of Things,and is the focus of the industry research and attention.Taking China Mobile OneNET platfor m as the coordination center of intelligent home equipment and application,the environment quality monitoring of intelligent home is used as an example,designs and develops through terminal,the template design method for term inal standardization access and back— ground m onitoring provided by OneNET platform is proposed,and a set of environm ent quality based on OneNET platform is constructed.The monitoring system can realize the real-time reporting and operation m anagement of the indoor temperature,humidity and PM 2.5 concentration, thus automatically alarming the abnorm al data. Based on the open platform ,the system can effectively enhance the efi ciency of new business and facilitate the development of Internet of Things. K eyw ords:Internet of Things;smart home;environm ent m onitoring;OneNET
《2024年OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》范文
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能家居系统逐渐成为现代家庭不可或缺的一部分。
OneNET云平台以其强大的数据处理能力和广泛的连接性,为智能家居监控系统的设计与实现提供了良好的基础。
本文将详细介绍在OneNET云平台下,基于WiFi技术的智能家居监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 系统架构设计本系统采用C/S(客户端/服务器)架构,主要由用户端、云平台端和设备端三部分组成。
用户端通过手机或电脑等设备进行操作,云平台端负责数据传输和存储,设备端则负责采集和处理传感器数据。
2. WiFi通信模块设计WiFi通信模块是本系统的关键部分,它负责设备端与云平台端之间的数据传输。
通过WiFi模块,设备端将传感器数据传输至云平台,同时云平台也可将控制指令下发至设备端。
3. 传感器模块设计传感器模块负责采集家居环境中的各种数据,如温度、湿度、光照强度等。
通过与WiFi模块的连接,传感器模块将数据传输至云平台,实现远程监控。
三、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括WiFi模块、传感器模块、微控制器等。
其中,WiFi模块选用市面上常见的ESP8266芯片,具备低功耗、高稳定性等特点;传感器模块则根据实际需求选择相应的传感器,如温度传感器、湿度传感器等;微控制器负责协调各模块的工作。
2. 软件实现软件部分主要包括设备端程序和云平台程序。
设备端程序负责采集传感器数据并通过WiFi模块将数据传输至云平台;云平台程序则负责接收数据、存储数据并下发控制指令。
在编程语言方面,设备端程序可采用C/C++语言编写,云平台程序则可采用Java或Python等语言编写。
四、系统测试与优化在系统实现后,需要进行测试与优化。
测试主要包括功能测试、性能测试和稳定性测试。
通过测试,发现系统中存在的问题并进行优化,以提高系统的性能和稳定性。
此外,还需对系统进行安全测试,确保系统的数据安全和隐私保护。
《2024年OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》范文
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着物联网技术的飞速发展,智能家居系统逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
OneNET云平台以其强大的数据处理能力和广泛的设备连接能力,为智能家居系统的设计与实现提供了良好的平台。
本文将详细介绍在OneNET云平台下,基于WiFi 技术的智能家居监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 硬件设计智能家居监控系统的硬件部分主要包括传感器、执行器、WiFi模块以及微控制器等。
传感器用于采集环境数据,执行器用于控制家居设备的开关,WiFi模块用于与OneNET云平台进行数据传输,微控制器则负责协调各部分的工作。
在硬件设计过程中,我们采用了低功耗设计,以延长系统的使用寿命。
同时,为了确保系统的稳定性和可靠性,我们还对硬件进行了严格的测试和优化。
2. 软件设计软件部分主要包括嵌入式系统的程序设计以及与OneNET云平台的通信协议设计。
在嵌入式系统程序中,我们需要实现传感器数据的采集、处理以及执行器的控制等功能。
同时,我们还需要设计一套与OneNET云平台通信的协议,以便将数据上传至云平台并进行远程控制。
在软件设计过程中,我们采用了模块化设计思想,将程序分为多个功能模块,以便于维护和扩展。
此外,我们还采用了加密技术,以保障数据传输的安全性。
3. 云平台设计OneNET云平台作为智能家居监控系统的数据中心,负责存储和处理传感器数据,并提供远程控制功能。
在云平台设计中,我们需要实现数据存储、数据处理、远程控制以及用户界面等功能。
为了确保数据的可靠性和安全性,我们在云平台中采用了数据备份和容灾技术。
同时,我们还提供了丰富的API接口,以便用户自定义开发和控制智能家居系统。
三、系统实现1. 硬件实现在硬件实现过程中,我们首先选择了合适的传感器、执行器、WiFi模块和微控制器等硬件设备。
然后,根据设计图纸进行电路设计和制作。
最后,进行硬件测试和优化,确保系统的稳定性和可靠性。
《2024年OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》范文
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活品质的提高,智能家居逐渐成为现代家庭生活的重要组成部分。
本文将介绍在OneNET云平台下,基于WiFi技术的智能家居监控系统的设计与实现。
该系统旨在通过物联网技术实现对家庭环境的智能化监控和管理,提高居住的便捷性、安全性和舒适性。
二、系统设计(一)系统架构设计本系统采用C/S(客户端/服务器)架构,主要由前端设备、WiFi通信模块、云平台和用户终端四部分组成。
前端设备包括各类智能家居设备,如智能门锁、智能照明、智能安防等;WiFi通信模块负责将前端设备与云平台进行连接;OneNET云平台作为数据的中转站,负责数据的存储、处理和转发;用户终端则通过互联网访问OneNET云平台,实现对家居环境的远程监控。
(二)功能模块设计1. 数据采集模块:负责从前端设备中采集各种环境数据和设备状态信息。
2. 数据传输模块:通过WiFi通信模块将数据传输至OneNET 云平台。
3. 云平台处理模块:对接收到的数据进行处理、存储和分析,为用户提供各种服务。
4. 用户界面模块:用户通过手机App、网页等终端访问云平台,实现对家居环境的远程监控和控制。
(三)技术实现本系统采用成熟的WiFi通信技术,实现前端设备与云平台之间的数据传输。
在数据传输过程中,采用加密技术保证数据的安全性。
在云平台方面,采用OneNET提供的物联网开发套件,实现数据的存储、处理和转发。
在用户终端方面,提供手机App、网页等多种访问方式,方便用户随时随地进行家居监控。
三、系统实现(一)前端设备接入前端设备通过WiFi模块与云平台进行连接,实现数据的采集和传输。
在设备接入过程中,需要配置设备的网络参数,如SSID、密码等,确保设备能够正常连接到WiFi网络。
同时,需要在云平台上注册设备,为设备分配唯一的标识符,以便后续的数据处理和转发。
(二)数据传输与处理数据从前端设备采集后,通过WiFi模块传输至OneNET云平台。
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》范文
《OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着物联网技术的快速发展,智能家居系统已成为现代家庭和企业的必备设备。
为了实现智能家居的便捷、高效和安全,本文将介绍在OneNET云平台下基于WiFi的智能家居监控系统的设计与实现。
该系统以WiFi通信技术为基础,通过OneNET云平台进行数据传输与处理,实现对家居环境的实时监控与控制。
二、系统需求分析1. 功能性需求:系统应具备实时监控、远程控制、报警提示等功能,以满足用户对智能家居的需求。
2. 安全性需求:系统应具备数据加密、权限管理等安全措施,保障用户数据安全。
3. 用户体验需求:系统界面应简洁易用,操作方便,以满足不同用户的操作习惯。
三、系统设计1. 硬件设计:系统硬件主要包括传感器、执行器、WiFi模块等。
传感器用于采集家居环境数据,执行器用于执行控制命令,WiFi模块用于与OneNET云平台进行通信。
2. 软件设计:软件部分包括OneNET云平台、服务器端和客户端。
OneNET云平台负责数据传输与处理,服务器端负责接收OneNET云平台的数据并下发控制命令,客户端负责展示界面和用户交互。
3. 通信协议:系统采用WiFi通信技术,通过TCP/IP协议与OneNET云平台进行通信。
四、系统实现1. 数据采集:传感器通过WiFi模块将采集到的家居环境数据发送至服务器端。
2. 数据传输:服务器端将接收到的数据通过OneNET云平台进行传输与处理。
3. 控制命令下发:OneNET云平台根据处理结果下发控制命令至服务器端,服务器端再通过WiFi模块将控制命令发送至执行器。
4. 界面展示:客户端通过WiFi模块接收服务器端的数据,并在界面上展示。
五、关键技术与难点1. 数据传输与处理:系统采用OneNET云平台进行数据传输与处理,需要确保数据的实时性、准确性和安全性。
2. 网络安全:由于系统采用WiFi通信技术,网络安全是系统的关键技术之一。
基于OneNET云平台的室内环境监测系统
基于OneNET云平台的室内环境监测系统薛鸿民 王炜卓(陕西学前师范学院信息工程学院 陕西西安 710100)摘要:随着物联网、区块链、大数据和人工智能的发展,环境监测行业迅猛发展,但目前很多环境基础设施依旧存在简陋、陈旧,且缺乏现代化的缺憾。
为了更加高效、精准地获取当前室内环境的各类信息,实现环境信息精准监测,笔者设计了一种基于OneNET云平台的室内环境监测系统。
该系统采用ZigBee开发板,以CC2530芯片作为数据处理的核心,实现数据的无线传输,并通过智能感知、存储以及计算与室内环境的多维度数据融合技术,实现了基于多源感知节点的室内环境智能监测与自动控制等功能。
关键词:物联网 室内环境监测 OneNET云平台 ZigBee无线通信中图分类号:X924文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)11-0018-04 The Indoor Environmental Monitoring System Based on theOneNET Cloud PlatformXUE Hongmin WANG Weizhuo(School of Information Engineering, Shaanxi Xueqian Normal University, Xi'an, Shaanxi Province, 710100 China) Abstract:With the development of Internet of Things, blockchain, big data and artificial intelligence, the environ‐mental monitoring industry is booming. However, at present, lots of environmental infrastructure has the regret of simplicity, oldness and lacking modernization. In order to obtain more efficiently and accurately all kinds of infor‐mation of the current indoor environment, and achieve the accurate monitoring of environmental information, we design a kind of indoor environmental monitoring system based on the OneNET cloud platform. This system adopts the ZigBee development board, takes the CC2530 chip as the core of data processing to realize the wireless trans‐mission of data, and realizes the intelligent monitoring and automatic control of indoor environment based on multi-source perception nodes through the technologies of intelligent perception and storage, and the multi-dimensional data fusion of computation and indoor environment.Key Words: Internet of Things; Indoor environmental monitoring; OneNET cloud platform; ZigBee wireless communication随着科技的不断发展,人们对生活质量有着高品质的要求,智能化环境监测系统也应运而生,涉及有居住环境的监测、农业种植的监测,或是畜牧业养殖环境的监测等诸多领域。
基于OneNET云平台的智能家居远程控制系统设计
2020年第10期223基于OneNET 云平台的智能家居远程控制系统设计张 晨* 王玉槐 韩 齐 孟龄昊ZHANG Chen WANG Yu-huai HAN Qi MENG Ling-hao摘 要 针对家居环境低成本的远程智能化监控问题,本文设计了一套基于物联网的智能家居远程控制系统。
该系统由OneNET 云端、基于STM32的设备端和用户终端组成。
利用ESP8266Wifi 模块,通过EDP 协议,实现了设备端和OneNET 云端的数据上传和指令下发等信息的双向通信。
设计了基于STM32的传感器及外设控制模块,实现了温湿度及空气质量感测和关联电器设备的智能控制。
同时,集成了OpenMV 视觉模块,利用Haar 级联分类器实现了人脸检测。
用户通过移动终端可实时查看采集的环境数据并可通过云端和设备端实现对关联外设的远程控制。
实验表明,该系统能有效地对家居环境进行远程实时监控。
关键词 STM32;物联网;智能家居;OneNET ;人脸检测doi:10.3969/j.issn.1672-9528.2020.10.071* 杭州师范大学钱江学院 浙江杭州 310036[基金项目] 2016年浙江省高等教育课堂教学改革项目“基于移动微云平台的单片机课程翻转式课堂教学改革研究”(项目编号:KG20160624);2019年浙江省“十三五”省级大学生校外实践教育基地立项建设项目“杭州师范大学钱江学院——亚信科技(中国)有限公司工程实践教育中心”;杭州师范大学钱江学院2020年度学生科研项目“基于STM32和ZigBee 的智能家居控制系统设计”(项目编号:2020QJXS19)0 引言随着新时代生活水平的不断提高,人们对家居生活智能化的要求越来越高。
智能家居已然成为能源、气候变化等可持续发展技术的核心[1]。
然而,当前智能家居系统安装、调试和使用都较复杂,成本较高,制约了其在普通消费家庭的普及[2-3]。
崔冰清等[4]利用51单片机设计了一套可检测温度、人体、烟雾等并能GSM 短信报警的智能家居系统。
基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统
基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统作者:蔡友宏来源:《电子技术与软件工程》2018年第24期摘要STM32 MCU接收GY-BME2 8 0三合一传感器测得的温湿度、气压参数和MAX44009光照强度传感器测得的光照强度参数,通过WH-NB7 3 NB-IoT模块上传至OneNet云平台,PC 端通过浏览器或移动端通过APP可实时查看环境参数,以图形的方式直观的显示。
【关键词】NB-IoT OneNet 环境监测 STM32NB-IoT是窄带物联网(Narrow BandIntemet of Things)的简写,是基于蜂窝移动通信网络的一种物联网技术,目前中国的三大运营商都己展开了商用。
NB-IoT相比于传统的移动通信网络,具有覆盖广、海量连接、功耗低等多个优点;相比于蓝牙、ZigBee、WiFi等短距离无线通信技术,具有传输距离长、功耗更低、能直接连接运营商网络等优点。
随着NB-IoT商用部署的不断推进和相应通讯模块价格的不断降低,基于NB-IoT的物联网应用将广泛应用于人们的生产生活当中。
OneNet是中国移动物联网有限公司面向公共服务推出的开放云平台,能助力各类终端设备方便、快捷的接入互联网。
为各种跨平台物联网应用、行业解决方案提供简便的海量连接、云端存储、消息分发和大数据分析等优质服务。
本设计利用NB-IoT和OneNet,选用合适的传感器、MCU和通讯模块,设计了一环境监测系统,仅需使用2节AA或AAA电池供电,可适用于各种室内外环境,特别是农田、牧场、林地等野外需要远距离无人监测的场合,也可以作为便携式移动气象监测站使用。
1系统设计本系统选择温度、湿度、气压参数三合一传感器、光照强度傳感器通过I2C通信接口上传环境参数至STM32 MCU,MCU通过NB-IoT通讯模块将参数上传至OneNet云平台,通过PC 端浏览器、移动端APP查看参数。
图1为系统总体图。
2硬件设计2.1 GY-BME280三合一传感器电路GY-BME28是一款温度、湿度、气压参数三合一传感器,具有8个引脚,可以通过I2C或SPI通信模式与MCU进行数据通信。
rt-thread和onenet云平台的家居环境检测
R T T h r e a d 和O n e N E T云平台的家居环境检测*梁涛1,赵嗣庆2,廖燕俊2,伍三威1,袁江南2(1.厦门理工学院电气工程与自动化学院,厦门361024;2.厦门理工学院光电与通信工程学院)*基金项目:2019年国家级大学生创新创业项目(201911062012)㊂摘要:设计了基于R T T h r e a d 实时操作系统,通过W i F i 网络㊁MQ T T 协议将家居光照㊁温度㊁湿度环境数据上传至O n e N E T 云平台㊂系统以S TM 32L 475V E T 6微处理器为主控芯片,配合A P 6181W i F i 模组㊁A P 3216C 接近与光强传感器㊁A T H 10温湿度传感器构建出一个物联网设备系统㊂通过P C 或移动端登录O n e N E T 云端,可实现实时查看环境检测数据㊁下发命令㊁添加触发器㊁数据推送等功能㊂关键词:R T T h r e a d ;W i F i ;MQ T T ;O n e N E T ;环境检测;S TM 32L 475V E T 6中图分类号:T P 368 文献标识码:AH o m e E n v i r o n m e n t D e t e c t i o n S ys t e m B a s e d o n R T -T h r e a d a n d O n e N E T C l o u d P l a t f o r m L i a n g T a o 1,Z h a o S i q i n g 2,L i a o Y a n j u n 2,W u S a n w e i 1,Y u a n J i a n gn a n 2(1.S c h o o l o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g a n d A u t o m a t i o n ,X i a m e n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,X i a m e n 361024,C h i n a ;2.S c h o o l o f P h o t o n i c a n d C o mm u n i c a t i o n E n g i n e e r i n g ,X i a m e n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y)A b s t r a c t :B a s e d o n t h e R T -T h r e a d r e a l -t i m e o p e r a t i n g s y s t e m ,t h e h o m e l i g h t i n g ,t e m p e r a t u r e a n d h u m i d i t y e n v i r o n m e n t d a t a a r e u p-l o a d e d t o t h e O n e N E T c l o u d p l a t f o r m t h r o u g h t h e W i F i n e t w o r k a n d t h e MQ T T p r o t o c o l .T h e s ys t e m u s e s S TM 32L 475V E T 6m i c r o -p r o c e s s o r a s t h e m a i n c o n t r o l c h i p ,a n d c o o p e r a t e s w i t h A P 6181W i F i m o d u l e ,A P 3216C p r o x i m i t y a n d l i g h t i n t e n s i t y se n s o r ,A T H 10t e m p e r a t u r e a n d h u m i d i t y s e n s o r t o c o n s t r u c t a n I o T d e v i c e s y s t e m.L o g i n t o t h e O n e N E T c l o u d t h r o u gh a P C o r m o b i l e t e r m i n a l t o v i e w t h e e n v i r o n m e n t d e t e c t i o n d a t a ,i s s u e c o mm a n d s ,a d d t r i g g e r s ,a n d p u s h d a t a i n r e a l t i m e .K e y wo r d s :R T -T h r e a d ;W i F i ;MQ T T ;O n e N E T ;e n v i r o n m e n t a l d e t e c t i o n ;S TM 32L 475V E T 6引 言万物互联的时代已经到来,物联网依托嵌入式技术实现网络互联㊂近年来,随着科学技术发展和生活水平的提高,人们对生活质量有了更高的追求,不仅仅停留在吃得饱穿得暖还要吃得好穿得美㊂人们更加注重生活的健康㊁高品质与舒适㊂基于R T T h r e a d 和O n e N E T 云平台的家居环境检测满足了当下人们对高品质生活的追求㊂以往的环境质量监测装置多为不联网的单点设备,其不具有远程在线实时监测功能[1]㊂还有一些联网环境监测设备大多由开发者自行部署服务器,无形中增加了开发工作量及其成本[1]㊂本文基于R T T h r e a d 操作系统,利用E n v工具对内核㊁组件和软件包进行自由裁剪㊂R T T h r e a d支持几十款B S P ㊁多种编译器和集成开发环境(I D E ),并且支持众多基础组件以及数量持续增长的软件包[2]㊂E n v 就是为R T T h r e a d 工程项目开发场景提供的辅助开发环境,帮助开发者基于全功能版本的R T T h r e a d 源码搭建适合自己的项目,并在此基础上进行应用开发[2]㊂利用O n e N E T 平台实现远程在线实时监测功能,开发时间和成本大大缩减,该方案具有一定的优越性㊂1 系统整体框架设计家居环境检测系统整体框架设计如图1所示㊂系统以S TM 32L 475V E T 6微处理器为主控芯片,通过I /O 口模拟I 2C 时序与A H T 10温湿度传感器㊁A P 3216C 接近光照传感器通信㊂采集数据直接串口打印的同时经由W i F i 网络遵循MQ T T 协议上传至云端对应的数据流,包括光照(l i g h t )㊁温度(t e m p e r a t u r e )㊁湿度(h u m i d i t y )㊂通过P C 客户端或者移动端A P P 可以图片㊁坐标系等多种形式直观体现㊂同时云端下发命令至客户端进行L E D 亮灭的控制㊂在云端进行触发器的设置,选择感兴趣的数据流并设置触发条件,设置触发器通过邮件推送方式向用户发送信息㊂2 硬件电路设计家居环境检测系统整体框图如图2所示㊂图1系统整体框架图2 硬件系统整体框架图3 A P 6181电路图2.1 W i F i A P 6181电路与介绍本文选用正基公司的W i F i A P 6181模组,该模组集成了I E E E 802.11b /g/n MA C ㊁基带㊁射频以及功率放大器㊁电源管理装置㊁S D I O 2.0㊂A P 6181的电路原理图如图3所示㊂A P 6181模组具有48个引脚,集成模块为W i F i 提供S D I O 接口与S TM 32L 475通信㊂该模块与W i F i 天线相连,将信号发送出去㊂2.2 温湿度A H T 10电路A H T 10是一款高精度㊁完全校准㊁贴片封装的温湿度传感器,产品具有极高的可靠性与长期稳定性[3]㊂A H T 10具有6个引脚,工作电压范围为1.8~3.3V ,工作电流为0.8m A ,休眠时仅为1μA ㊂A H T 10较宽的工作电压使其具有低成本和低功耗优势,出厂时已经精确校准,直接输出经温度补偿后的湿度㊁温度等信息㊂A H T 10测量范围:湿度为0~100%R H ,温度为-40~85ħ;精度:湿度为ʃ3%R H (典型值),温度为0.5ħ(典型值)㊂A H T 10与S TM 32L 475之间采用模拟I 2C 通信协议,A H T 10的SD A 连在S T M 32L 475的P C 1,S C L 连在S T M 32L 475的P D 6㊂A H T 10的电路原理图如图4所示㊂图4 A H 10电路图2.3 接近光照传感器A P 3216C 电路敦南科技生产的A P 3216C 光照传感器具有超小的封装,集成数字环境光传感器(A L S )㊁接近传感器(P S )和I RL E D ,可以运用于以下几种环境:根据检测的环境光照强度实时调整屏幕亮度;人脸靠近手机屏幕时唤醒屏幕;检测家居环境光照强度调整灯的开启与关闭㊂该芯片具有6个引脚,采用I 2C 接口,内置温度补偿电路㊂环境光㊁接近和红外传感器分别具有16位㊁10位㊁10位分辨率㊂寄存器列表包含S ys t e m 寄存器表㊁A L S 寄存器表和P S 寄存器表㊂A P 3216C 与S T M 32L 475连接时,A P 3216C 的S D A 连在S T M 32L 475的P C 1,S C L 连在S T M 32L 475的P C 0,另外I N T 脚连接在P D 11上㊂A P 3216C的电路原理图如图5所示㊂3 软件系统设计本文选择R T T h r e a d 嵌入式操作系统,具有较好的实时性㊁稳定性㊁可裁性㊂在主图5 A P 3216C 电路图函数中,主要完成L E D ㊁A P 3216C 和A H T 10的初始化㊁将O n e N E T 客户端初始化函数注册为W i F i 连接成功回调函数㊁初始化w l a n 自动连接配置并使能㊂3.1 O n e N E T 云平台接入R T T h r e a d 针对O n e N E T 平台提供了o n e n e t 软件包㊂通过该软件包使得设备在R T T h r e a d 上可以非常方便地连接O n e N E T 平台,完成数据发送/接收㊁设备注册和控制等功能㊂设备在接入O n e N E T 之前,需要在平台注册账号㊂登录已有用户,在开发者中心创建产品,在设备接入协议一栏选择MQ T T ㊂产品创建完成后记录下产品I D ㊁A P I K e y ㊁正式环境注册码,以便下次开机时能够读取产品I D 和A P I K e y,用来登录O n e N E T 平台㊂O n e N E T 工作流程与原理如图6所示㊂图6 O n e N E T 云平台接入首先初始化O n e N E T ,然后调用o n e n e t _u p l o a d _c y -c l e()函数,周期性地往云平台上传数据㊂该函数中封装了O n e N E T 命令响应回调函数和o n e n e t _s e n d 的线程㊂命令响应回调函数用于命令的打印与匹配,当匹配到l e -d o n 和le d of f 这两个命令时,会执行打开L E D 和关闭L E D 的动作,并向云端发送响应㊂o n e n e t _s e n d 线程会每隔5s 获取一次A P 3216C 传感器的环境光强度数据㊁A H T 10传感器温湿度数据,并将这些数据上传到O n e N E T 的l i g h t ㊁t e m p e r a t u r e ㊁h u m i d i t y数据流中,发送100次后线程结束㊂不同数据流数据读取上传需加上恰当的延时㊂由于是同属性的数据读取,并没有创建多线程,实际试验中创建三个线程,与前者相比,可以得到相同的实验结果㊂3.2 M Q T TMQ T T 是一种基于发布/订阅(pu b l i s h /s u b s c r i b e )模式的 轻量级 通信协议,构建于T C P /I P 协议上[4],具有极少的代码㊁有限的带宽㊁实时可靠的消息服务㊁低开销㊁低带宽占用等优势,广泛应用于物联网设备中㊂本实验中,家居环境检测系统和O n e N E T 云平台数据流显示网页均作为客户端,O n e N E T 云服务器作为MQ T T 服务器位于消息发布者和订阅者之间㊂家居环境检测系统发布光照强度㊁温湿度数据至云端,订阅者通过代理服务器订阅所需要的主题(数据流),代理服务器(云端)向订阅者推送消息㊂R T T h r e a d MQ T T 软件包具有断线重连机制,使得在网络质量较差的情况下保持连接的可靠性;具有p i pe 模型,非阻塞A P I ,使得代码运行效率提升,编程难度降低;具有事件回调机制;采用T L S 加密传输方式㊂R T T h r e a d MQ T T 软件包已经实现了MQ T T 客户端的完整功能,开发者只需要设定好MQ T T 客户端的配置即可使用㊂在主函数中,将MQ T T 客户端初始化函数(o n e n e t_m qt t _i n i t ())注册为W i F i 就绪回调函数,然后执行W i F i 自动连接初始化㊂o n e n e t _m q t t _i n i t ()函数获取设备信息完成设备上线任务,调用注册函数完成注册㊂MQ T T 协议如图7所示㊂图7 M Q T T 协议3.3 W i F iR T T h r e a d W l a n M a n a ge r 提供极简接口进行W i F i 联网操作,仅需输入s s i d 和p a s s w o r d 即可㊂W l a n M a n a ge r 也提供事件通知机制和自动联网功能,通过W i F i 注册事件处理接口注册R T _W L A N _E V T _R E A D Y (网络准备就绪)事件,当W i F i J i o n A P 成功且I P 分配成功时,触发事件回调,进行联网通信㊂通过M S H 命令行(w i f i jo i n s s i d图8 W i F i 连接流程pa s s w o r d ),用户配置设备,接入网络㊂这里使用身边的手机开启热点,热点名称为m y i p h o n e ,密码为i 178294308㊂在W i F i连接成功后,会自动连接O n e N E T 平台,如果是第一次连接云平台,会自动注册设备㊂W i F i 连接成功后保存该A P 的信息至存储介质㊂当系统重启或者网络异常断开后,自动读取介质中(K V 方式进行存储)的信息,进行W i F i 联网㊂W i F i 连接流程如图8所示㊂4 系统测试在完成硬件设计与搭建㊁程序设计以及平台设置之后,便可在云端查看检测的实时数据㊂实验数据如图9~图11所示㊂图9光照强度曲线图图10温湿度数值图11 移动端温湿度㊁光照强度曲线图结 语系统以S TM 32L 475V E T 6微处理器为主控芯片,基于R T T h r e a d 嵌入式操作系统将光照强度㊁温湿度数据实时上传至O n e N E T 云端㊂就裸奔系统而言,只适合在低复杂度下进行开发㊂R T T h r e a d 支持几十款B S P ㊁多种编译器和集成开发环境(I D E ),并且支持众多基础组件以及数量持续增长的软件包㊂通过P C 或手机查看家居环境数据的方式给用户带来了便利㊂该环境系统的设计还能推广至其他环境场合,如火灾预警㊁文物保护㊁自然环境监测等,具有较好的普适性和推广价值㊂参考文献[1]丁飞,吴飞,艾成万,等.基于O n e N E T 平台的环境监测系统设计与实现[J ].南京邮电大学学报:自然科学版,2018,38(4):2833.[2]邱祎,熊谱翔,朱天龙.嵌入式实时操作系统R T T h r e a d 设计与实现[M ].北京:机械工业出版社,2019.[3]黄永斌.可穿戴环境监测与警报系统设计[J ].电子世界,2014(14):196.[4]夏聪聪.基于MQ T T 的消息推送系统的研究与设计[D ].桂林:桂林理工大学,2017.[5]刘火良,杨森.R T T h r e a d 内核实现与应用开发实战指南基于S TM 32[M ].北京:机械工业出版社,2019.[6]刘佳,张莉,贾林涛,等.基于O n e N e t 云平台的智能办公室管理系统设计[J ].华为科技学院学报,2019,16(2):118124.[7]肖蕾,刘威,黄慧明.多场景环境监测系统的设计与实现[J ].信息技术,2019(6).[8]卢阿丽,林忠,张剑书,等.面向物联网的泵房环境监测机器人[J ].信息技术,2019(6):3943.[9]邓昀,李朝庆,程小辉.基于物联网的智能家居远程无线监控系统设计[J ].计算机应用(1):159165.[10]尤琦涵,陈兆仕,张沁.O n e N E T 云平台W i F i 远程控制的智能教室系统[J ].单片机与嵌入式系统应用,2017(10):7579.[11]X u C Y ,Z h e n g X ,X i o n gX M.T h e D e s i gn a n d I m pl e m e n t a t i o n o f a L o w C o s t a n d H i g h S e c u r i t yS m a r t H o m e S ys t e m B a s e d o n W i F i a n dS S L T e c h n o l o gi e s [J ].J o u r n a l o f P h ys i c s :C o n -f e r e n c eS e r i e s ,2017(806):12.梁涛(硕士研究生),主要研究方向为嵌入式系统设计与应用;袁江南(副教授),主要研究方向为通信与电子信息系统设计;赵嗣庆㊁廖燕俊(本科生),主要研究方向为嵌入式系统应用;伍三威(硕士研究生),主要研究方向为智能控制与检测技术㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2019-12-20)。
基于OneNET的病房环境监测与信息反馈平台-毕业论文
---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要为了给病患提供一个舒适的就医环境,提升用户的医院的服务质量以及治疗量,本次设计一种基于OneNET平台实现的环境监测及信息反馈系统。
系统选择DHT11测量出病房内的温湿度数据,利用输液报警器实现对输液过程的监管,使用机械按键获取操作者输入的命令,以上信号传递给STC12C5AS60S2单片机进行处理,获取到温湿度值、输液报警状态和温度调节设备的动作状态,并利用ESP8266模块将监测结果发送给OneNET平台,平台上安装的应用会自动显示出实时的监测结果。
当单片机检测到按键反馈的信号或OneNET平台下发的命令,控制LED 灯或直流风扇工作,实现对室内的温度的实时调整。
本文主要做了以下几个方面的工作:分析了病房信息监测系统的研究的背景、意义及研究现状,针对环境监测的需求,提出了OneNET平台和STC12C5A602单片机的系统控制方案;设计了病房环境监测系统的硬件框架,并介绍了各个单元电路的具体实现过程。
分析了各个软件模块的具体工作流程,给出具体的控制流程图。
本系统与其它同类系统相比,其优点就是功能全面、及时交互、操作简单,价格低廉,可以有效的弥补传统监测系统在实时性、控制灵活性,成本控制等方面存在的问题,其应用可以进一步的提升病房环境的监测效率。
关键词:OneNET 温湿度测量温度调节输液报警AbstractAn environmental monitoring and information feedback system based on OneNET platform is designed to provide patients with a comfortable medical environment and improve the quality of service and treatment. The system selects DHT11 measures the temperature and humidity data in the ward, uses the infusion alarm to realize the supervision of the infusion process, uses the mechanical key to obtain the operator input command, the above signal is transmitted to the STC12C5AS60S2 single chip microcomputer for processing, obtains the temperature and humidity value, the infusion alarm state and the action state of the temperature regulating equipment, and sends the monitoring results to the O by using the ESP8266 module. neNET the platform, the application installed on the platform will automatically display real-time monitoring results. When the MCU detects the signal of key feedback or the command issued OneNET the platform, it controls the LED lamp or DC fan to work, and realizes the real-time adjustment of the indoor temperature.This paper mainly does the following work: analyzes the background, significance and research status of ward information monitoring system, puts forward the system control scheme of OneNET platform and STC12C5A602 single chip microcomputer according to the demand of environment monitoring, designs the hardware framework of ward environment monitoring system, and introduces the concrete realization process of each unit circuit. The specific workflow of each software module is analyzed, and the specific control flow chart is given.Compared with other similar systems, the system has the advantages of comprehensive function, timely interaction, simple operation and low price, which can effectively make up for the problems existing in the traditional monitoring system in real-time, control flexibility and cost control, and its application can further improve the monitoring efficiency of ward environment.Key words: OneNET temperature and humidity measurement temperature adjustment infusion alarm目录第一章绪论1.1研究背景和意义物联网是利用各种传感设备对需要监控对象、互动物体或过程,采集其声、热和位置等信息,并与互联网结合,形成一个具备特定功能的信息交互网络,其目的是实现一个对象和人、万物的互相互通,从而实现社会信息化的最大化覆盖。
基于ONENET云平台的家居环境多参数监测系统
基于ONENET云平台的家居环境多参数监测系统
孙文霏;徐颖;陈传虎
【期刊名称】《长江信息通信》
【年(卷),期】2024(37)5
【摘要】针对目前监测系统对智能设备远程控制编程复杂,服务器成本较高的问题,文章设计了基于ONENET云平台的家居环境多参数监测系统的方案。
该方案基于Lora低功耗无线通信技术,以STM32为主控芯片,选用多种传感器共同采集环境数据,采用Lora和WIFI无线通信模块,将采集到的数据传输到ONENET云平台上,用户可以登录云平台账号完成对家里环境的远程监控。
实验结果表明,该系统性能可靠性高且成本低,具有较好的可实施性,可应用于普通家庭。
【总页数】4页(P123-126)
【作者】孙文霏;徐颖;陈传虎
【作者单位】江苏师范大学电气工程及自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.基于Arduino与OneNET的家居环境远程监测系统设计
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5.基于OneNET云平台的室内环境监测系统
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基于OneNET云平台的室内环境监测系统设计概述
摘要鉴于传统的室内环境监测系统,一般采用布置有线电缆的方式,存在布线麻烦、抗干扰能力差等缺点,设计了一种基于物联网云平台的室内环境监测系统;该系统利用STM32F103C8T6芯片控制相应传感器对室内温湿度、烟雾浓度、空气质量等环境参数进行实時采集;用户可通过物联网OneNET云平台完成对室内环境的监测,当室内发生异常时,用户也可及时收到报警短信。
实验证明:该系统具有安全可靠、操作简单的优点,具有较高的实用性与广泛的应用前景。
关键词物联网;室内环境监测;OneNET;STM32F103C8T6
前言
现今室内环境的问题给人们的生活带来了诸多的困扰,如:室内装修材料挥发出来的有害气体浓度超标以及室内空气质量不佳等问题;它与人们的生活质量息息相关,甚至威胁到人们的生命与财产安全。
目前我国的室内环境监测主要运用无线监测网络,如:ZigBee无线监测网络;王铭明[1]等通过组建ZigBee网络,利用终端节点对室内温湿度、甲醛浓度等环境参数进行实时采集与监测,并将各个参数上传至Web网页,以此方便用户查看。
然而国外则研究环境监测仪,如:美国ESC公司研制的Z/ZDL系列手持式气体检测仪等。
综上所述,从国内外的室内环境监测发展来看,国内主要运用ZigBee技术,但通过ZigBee技术进行无线传感网络的组建比较复杂、成本较高,而国外研制的监测仪价格都比较昂贵,适用于专业测试机构。
针对上述现状,提出了设计本系统,旨在提供更方便、更安全、更经济的环境监测方案给用户。
1 系统硬件设计
本系统的硬件结构框主要由各个传感器模块、STM32主控芯片、物联网联网模块、短信报警模块4个部分组成。
本系统的传感器模块选用了DHT11温湿度、MQ-2烟雾和MQ-135空气质量传感器;主控芯片选用了STM32F103C8T6,STM32F103C8T6是一款基于ARM内核的32位MCU,属于Cortex-M3内核,供电电压仅需2V~3.6V,功耗只有0.19mv/MHZ,因此该内核具有高性能、低成本、低功耗的特点。
物联网联网模块由W5500以太网控制器模块及无线路由器组成,其中W5500集成了TCP/IP协议栈,支持高速标准4线SPI接口与主机通信,内嵌8个独立硬件Socket可以进行8路独立通信,工程师只需进行简单的Socket编程和少量的寄存器操作即可方便地进行嵌入式以太网上层应用开发。
短信报警模块为UNV-SIM800模块;模块板载了SIMCOM公司的工业级四频/双频GSM/GPRS模块,可以低功耗实现语音、SMS(短信)、彩信、数据传输等功能;支持移动、联通2/3/4G卡,具有性能稳定、外观精巧、性价比高的特点[2]。
2 系统软件设计
本系统的软件设计分为数据采集和联网报警两部分,其中数据采集部分的主要工作过程为:首先对STM32F103C8T6主控芯片初始化,接着配置好各个传感器模块、ADC1通道0/1和USART1,然后判断数据是否采集成功,没成功继续采集,成功后由主控芯片对数据进行处理与存储。
联网部分主要完成STM32主控芯片通过HTTP协议将采集到的各个环境参数上传至OneNET云平台和通过USART3给SIM800模块发送AT指令短信报警。
其工作工程为:①设备初始化,②配置W5500以太网控制器和SIM800短信模块,③socket连接建立,④上传数据⑤socket关闭⑥若发生异常,则发送报警短信给用户[3-4]。
3 试验结果
为了验证本室内环境监测系统的实用性与准确性,将系统放置于实验室内,对室内的温湿度、烟雾浓度、空气质量等环境参数进行实时采集,并通过PC访问OneNET云平台监测数据;为了使得烟雾传感器与空气质量传感器配合STM32主控芯片的ADC1工作电压,本系统设计了烟雾浓度与空气质量经过模/数转换后的测量范围为0~3.3V,电压越高,烟雾浓度就越大、空气质量越差(受污染越严重)。
在测试开始之前,通过打火机释放出了一小部分易燃气体(丙烷、丁烷、石油液化气等);由于一开始室内存在易燃气体与有毒气体,烟雾浓度和受污染程度逐渐上升,当它们的数值上升到一定程度时,用户便会收到报警短信,等易燃和有害气体消散后,它们的数值便会下降[5]。
接着,通过电烙铁给温湿度传感器加热,室内温度逐渐上升且湿度相对恒定;当室内的温度值或湿度值异常时,用户也会收到报警短信;此外通过OneNET 云平台,还可以获取本系统所处的地理位置。
4 结束语
本文提出的基于OneNET云平台的室内环境监测系统,通过综合运用物联网技术、传感器技术、单片机技术等技术,可实现对室内的温湿度、烟雾浓度、空气质量等环境参数进行实时采集、监测和报警。
经过试验,本系统具有一定的实用性与准确性;是一款安全可靠、操作简单的室内环境监测系统;为解决人们的室内环境问题,提供了更可靠、更便捷的方案。
参考文献
[1] 王铭明,陈涛,王建立,等.基于ZigBee网络的室内环境监测预警系统设计[J].计算机测量与控制,2014(22)4:1021-1023.
[2] Bhattacharya S,Sridevi S,Pitchiah R. Indoor air quality monitoring using wireless sensor network[C].Sixth International Conference on Sensing Technology. IEEE,2013:422-427.
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[4] 桂龙,戴小鹏,申聪,等.基于树莓派和onenet云平台的智能家居系统的设计[J].淮阴工学院学报,2018,1(1):33-34.
[5] 单桂朋,江朝辉,孙云云,等.基于OneNET平台的作物监测系统[J].物联网技术,2017,12(1):16-23.
黄绍信(1994-),男,广西(玉林市北流市)人;本科在读,研究方向:仪器仪表技术、物联网技术。