曾妍

（四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川 廣元 628017）

基于物聯(lián)網(wǎng)的照明控制系統(tǒng)是以ZigBee、單片機(jī)、傳感器、C#和PHP程序設(shè)計(jì)為主要技術(shù)手段，包括照明控制單元、ZigBee無線傳輸層（含網(wǎng)關(guān)）、PC展示及控制層3個(gè)層次的現(xiàn)場控制單元、CC2430無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、ARM網(wǎng)關(guān)硬件單元、ARM網(wǎng)關(guān)客戶端軟件、基于C#的服務(wù)端軟件、基于PHP[1]的展示軟件等6個(gè)子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)一套模擬城市照明控制系統(tǒng)。

基于PHP的展示軟件所需實(shí)現(xiàn)的功能是用網(wǎng)頁的方式對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的照明控制系統(tǒng)進(jìn)行展示，包括對(duì)網(wǎng)關(guān)主持、終端節(jié)點(diǎn)注冊，遠(yuǎn)程開關(guān)燈控制，以及網(wǎng)關(guān)和終端節(jié)點(diǎn)的報(bào)表、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示，讓用戶更加清楚的了解該系統(tǒng)。

1 需求分析

PHP即Hypertext Preprocessor（超文本預(yù)處理器）的縮寫，是基于服務(wù)器端運(yùn)行的腳本程序語言，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)頁之間的數(shù)據(jù)交互。圖1展示一個(gè)完整的PHP系統(tǒng)的構(gòu)成，以及客戶通過瀏覽器訪問PHP網(wǎng)站系統(tǒng)的過程。

2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)的環(huán)境溫度、濕度、亮度、電壓、電流dev_endpoint表用于存儲(chǔ)終端節(jié)點(diǎn)的注冊信息，其中有節(jié)點(diǎn)名稱、物理地址、網(wǎng)絡(luò)地址、所屬網(wǎng)關(guān)、部署時(shí)間、部署位置等。dev_gateway表用于存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的注冊信息，其中有網(wǎng)關(guān)名稱、網(wǎng)關(guān)地址、接入端口、部署時(shí)間、部署位置等。kongzhi表用于存儲(chǔ)遠(yuǎn)程控制時(shí)下發(fā)的開燈，關(guān)燈指令。當(dāng)服務(wù)器采集到表中的信息后向網(wǎng)關(guān)逐級(jí)下發(fā)指令，最后達(dá)到開關(guān)燈效果。zhuce表中的信息記錄的是用戶注冊新賬號(hào)時(shí)所填寫的個(gè)人基本信息，如：賬戶、密碼、email、性別，從而用戶可以通過注冊過的賬戶和密碼在登陸界面進(jìn)行登陸，再進(jìn)入操作窗體界面。

本項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)庫[2]共設(shè)計(jì)有 5張表，分別是data、dev_endpoint、dev_gateway、kongzhi、zhuce。 data 表用于存儲(chǔ) 照 明

3 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)包括登陸模塊、設(shè)備注冊模塊、遠(yuǎn)程控制模塊、數(shù)據(jù)報(bào)表模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊、基本信息模塊[3]。其中，登陸模塊[4]用于實(shí)現(xiàn)用戶管理，注冊管理功能；設(shè)備注冊模塊用于注冊系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)和終端節(jié)點(diǎn)；遠(yuǎn)程控制模塊用于對(duì)路燈的遠(yuǎn)程開關(guān)燈進(jìn)行控制；數(shù)據(jù)報(bào)表模塊用于表示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊用于展示節(jié)點(diǎn)上傳的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；基本信息模塊簡單介紹了整個(gè)系統(tǒng)。

3.1 數(shù)據(jù)庫連接模塊

在設(shè)計(jì)模塊軟件代碼前首先要連接服務(wù)器，連接服務(wù)器的主要代碼為：

$db_host='127.0.0.1'； //服務(wù)器地址

$db_user='root'； //數(shù)據(jù)庫用戶名

$db_pw=''； //數(shù)據(jù)庫密碼

$db_name='denglu'； //數(shù)據(jù)庫名稱

//$dbcharset='GBK'； //MySQL編碼格式

$conn =mysql_connect （$db_host， $db_user，$db_pw） or die（"系統(tǒng)維護(hù)中"）；

mysql_query（"set character set GBK"）；

mysql_query（"set names GBK"）；

@mysql_select_db（$db_name，$conn） or die（"數(shù)據(jù)庫訪問錯(cuò)誤".mysql_error（））；

?>

3.2 登陸模塊

3.2.1 用戶注冊

注冊新用戶，需向數(shù)據(jù)庫寫入賬戶、密碼、確認(rèn)密碼、email、性別等信息。在運(yùn)行時(shí)，首先連接服務(wù)器，然后向數(shù)據(jù)庫zhuce表中寫入注冊的新信息，在用戶注冊后將跳轉(zhuǎn)到登陸界面。新用戶注冊的代碼設(shè)計(jì)分靜態(tài)代碼的設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)代碼的設(shè)計(jì)。新用戶注冊的代碼設(shè)計(jì)分靜態(tài)代碼的設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)代碼的設(shè)計(jì)。主要靜態(tài)代碼如下：

function Check（）//驗(yàn)證表單數(shù)據(jù)有效性的函數(shù)

{

if（document.send.username.value==""） {

window.alert（'請(qǐng)輸入用戶名!'）；

return false；

}

if（document.send.username.value.length<4） {

window.alert（'用戶名長度必須大于 4!'）；

return false；

}

if（document.send.password.value==""） {

alert（'請(qǐng)輸入密碼!'）；

return false；

}

if（document.send.password.value.length<6） {

alert（'密碼長度必須大于 6!'）；

return false；

}

if（document.send.email.value==""）{

alert（'請(qǐng)輸入 Email!'）；

return false；

}

if（document.send.email.value.indexOf（"@"）==-1）{

alert（'請(qǐng)輸入有效的 email地址!'）；

return false；

}

return true；

}

主要?jiǎng)討B(tài)代碼如下：

include"conn.php"；

//print_r（$_POST）；

?>

$username=@$_POST[username]；

$password=@$_POST[password]；

$cpassword=@$_POST[cpassword]；

$email=@$_POST[email]；

$sex=@$_POST[sex]；

$sql="insert into zhuce set username='$username'，password='$password'，

cpassword='$cpassword'，email='$email'，sex='$sex'"；mysql_query（$sql）；

echo"<---->"；

//echo$sql

//echo mysql_error（）；

?>

3.2.2 用戶登陸

登陸窗體的功能是設(shè)置限權(quán)管理，登陸成功后，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行操作。

新用戶在注冊以后，在登陸界面輸入已經(jīng)注冊過的賬戶和密碼，如果輸入的賬戶和密碼有誤，則系統(tǒng)會(huì)提醒“賬戶或密碼有誤，請(qǐng)重新登陸”，如果輸入成功則跳轉(zhuǎn)到窗體操作界面。登陸時(shí)的代碼設(shè)計(jì)首先連接服務(wù)器，然后查詢數(shù)據(jù)庫中的zhuce表是否與登陸的賬戶和密碼一致，如果登陸的賬戶和密碼已經(jīng)注冊并輸入正確，則跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)操作窗體，否則跳轉(zhuǎn)到重新登陸的界面。

3.3 設(shè)備注冊模塊

3.3.1 網(wǎng)關(guān)設(shè)備注冊

網(wǎng)關(guān)設(shè)備注冊[5]時(shí)需要添加網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)名稱、網(wǎng)關(guān)地址、接入端口、部署時(shí)間、部署位置。將添加的新網(wǎng)關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)下發(fā)到MySQL數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)而對(duì)照明控制系統(tǒng)逐級(jí)添加。

3.3.2 終端節(jié)點(diǎn)注冊

終端節(jié)點(diǎn)注冊時(shí)需要添加節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)名稱、物理地址、網(wǎng)絡(luò)地址、所屬網(wǎng)關(guān)、部署時(shí)間、部署位置。將添加的新節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)下發(fā)到MySQL數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)而對(duì)照明控制系統(tǒng)逐級(jí)添加。

3.4 遠(yuǎn)程控制模塊

遠(yuǎn)程控制模塊的設(shè)計(jì)是寫入物理地址和網(wǎng)絡(luò)地址后，對(duì)其下發(fā)開燈和關(guān)燈的指令。

3.5 數(shù)據(jù)報(bào)表模塊

3.5.1 網(wǎng)關(guān)設(shè)備報(bào)表

網(wǎng)關(guān)設(shè)備報(bào)表展示的是照明控制系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，把MySQL數(shù)據(jù)庫中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行展示，本設(shè)計(jì)可以展示最近的5次網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

3.5.2 終端節(jié)點(diǎn)報(bào)表

終端節(jié)點(diǎn)報(bào)表展示的是照明控制系統(tǒng)的終端節(jié)點(diǎn)，把MySQL數(shù)據(jù)庫中的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行展示，此設(shè)計(jì)可以展示最近的5次終端節(jié)點(diǎn)。

3.6 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示的是當(dāng)前照明控制系統(tǒng)所處的狀態(tài)，分別展示了燈的狀態(tài)，系統(tǒng)所處環(huán)境的溫度、濕度、亮度、電壓、電流。

4 系統(tǒng)測試

4.1 網(wǎng)關(guān)設(shè)備報(bào)表模塊

用戶在進(jìn)入系統(tǒng)網(wǎng)頁操作窗體前，首先要進(jìn)行用戶的注冊和登陸，當(dāng)用戶登陸成功后進(jìn)入界面如圖2所示。

圖2 網(wǎng)頁設(shè)備注冊操作界面Fig.2 Webpage equipment registration interface

在此界面可以進(jìn)行網(wǎng)關(guān)設(shè)備注冊，填寫完網(wǎng)關(guān)設(shè)備注冊的基本信息后點(diǎn)擊“添加網(wǎng)關(guān)”按鈕，數(shù)據(jù)庫就可以獲得添加的網(wǎng)關(guān)信息，再進(jìn)行發(fā)送到服務(wù)器。

在網(wǎng)頁中添加網(wǎng)關(guān)之后將把新增網(wǎng)關(guān)信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫dev_gateway表中，服務(wù)器將直接讀取數(shù)據(jù)庫。圖3展示了添加新的網(wǎng)關(guān)后的數(shù)據(jù)庫dev_gateway表界面。

圖3 數(shù)據(jù)庫的dev_gateway表Fig.3 Database dev_gateway table

4.2 終端節(jié)點(diǎn)報(bào)表模塊

點(diǎn)擊“終端節(jié)點(diǎn)注冊”后將彈出相應(yīng)界面。在此界面可以進(jìn)行終端節(jié)點(diǎn)注冊，填寫完終端節(jié)點(diǎn)注冊的基本信息后點(diǎn)擊“添加節(jié)點(diǎn)”按鈕，數(shù)據(jù)庫就可以獲得添加的終端節(jié)點(diǎn)的信息，在發(fā)送到服務(wù)器。在網(wǎng)頁中添加終端節(jié)點(diǎn)之后將把新增終端節(jié)點(diǎn)信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫dev_endpoint表中，服務(wù)器將直接讀取數(shù)據(jù)庫。圖4展示了添加新的網(wǎng)關(guān)后的數(shù)據(jù)庫dev_endpoint表界面。

圖4 數(shù)據(jù)庫的dev_endpoint表Fig.4 Database dev_endpoint table

4.3 遠(yuǎn)程控制模塊

在網(wǎng)頁中點(diǎn)擊“遠(yuǎn)程控制”按鈕，就打開了相應(yīng)的界面。此界面可以獲取照明系統(tǒng)的物理地址和網(wǎng)絡(luò)地址，并對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行開燈關(guān)燈操作。在網(wǎng)頁中遠(yuǎn)程控制輸入物理地址和網(wǎng)絡(luò)地址，并點(diǎn)擊“開燈”或“關(guān)燈”按鈕后，將把操作了的信息記錄到數(shù)據(jù)庫kongzhi表中，服務(wù)器讀取到表中的信息，將逐級(jí)下發(fā)指令，最后到終端節(jié)點(diǎn)。圖5展示了遠(yuǎn)程控制界面的記錄。

圖5 數(shù)據(jù)庫的kongzhi表Fig.5 Database kongzhi table

4.4 數(shù)據(jù)報(bào)表模塊

點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)報(bào)表”按鈕，也就默認(rèn)打開了網(wǎng)關(guān)設(shè)備報(bào)表的界面，將彈出相應(yīng)的界面。

在以上界面中點(diǎn)擊“終端節(jié)點(diǎn)報(bào)表”將彈出對(duì)應(yīng)的界面。

4.5 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊

在網(wǎng)頁中點(diǎn)擊“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”的按鈕后，會(huì)彈出照明控制系統(tǒng)的燈的開關(guān)狀態(tài)，以及環(huán)境的溫度、濕度、亮度、電壓、電流的界面。在MySQL數(shù)據(jù)庫中data表中的信息是采集服務(wù)器的信息，在網(wǎng)頁中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的界面也展示了data表中的信息，在數(shù)據(jù)庫中的data表是提供網(wǎng)頁的讀取。

4.6 注冊用戶模塊模塊

在進(jìn)行新用戶注冊后，把個(gè)人信息將存儲(chǔ)到MySQL數(shù)據(jù)庫zhuce表中，然后校驗(yàn)登陸的賬戶和密碼是否和zhuce表中的數(shù)據(jù)一致，若一致，則登陸成功，否則需重新登陸。

圖6清晰地展示了數(shù)據(jù)庫有注冊新用戶的界面。

圖6 數(shù)據(jù)庫的zhuce表Fig.6 Database zhuce table

5 結(jié)束語

設(shè)計(jì)中，主要是以PHP展示軟件為核心對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的照明控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的設(shè)計(jì)與闡述。確定設(shè)計(jì)方案前必須做好需求分析。設(shè)計(jì)時(shí)，使用動(dòng)態(tài)代碼和靜態(tài)代碼要合理，如果使用不當(dāng)就不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所要的目的。

[1]潘凱華，鄒天思．PHP開發(fā)實(shí)戰(zhàn)寶典[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[2]薩師煊，王珊．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].3版.北京：高等教育出版社，2004.

[3]龐春輝.基于Web企業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[M]．大連：大連理工大學(xué)出版社，2008.

[4]陳湘揚(yáng)，陳國益．PHP5+MySQL網(wǎng)頁系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2007.

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[6]W.Jason Gilmore．PHP與MySQL5程序設(shè)計(jì)[M]．北京：人民郵電出版社，2007.