亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于WSCN的工業(yè)廢氣、油煙智能凈化與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制

        2015-05-30 10:48:04賈榮媛王宜懷王小寧
        軟件工程 2015年6期
        關(guān)鍵詞:無線通信空氣凈化物聯(lián)網(wǎng)

        賈榮媛 王宜懷 王小寧

        摘 要:此文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于WSCN的工業(yè)廢氣、油煙智能凈化與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)框架總體分為三層,終端層在每個(gè)凈化器內(nèi)嵌入智能節(jié)點(diǎn),采用飛思卡爾的MKW01Z128(簡(jiǎn)稱KW01)作為控制芯片,負(fù)責(zé)信息狀態(tài)采集與Zigbee通信;中間層為主控器節(jié)點(diǎn),采用K60作為主控芯片,同時(shí)使用KW01芯片作為通信芯片,實(shí)現(xiàn)與終端節(jié)點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)傳輸;服務(wù)器層作為數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)的中心,實(shí)現(xiàn)了安全的訪問控制,并通過ASP技術(shù)為不同的用戶提供其所需的實(shí)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行情況,和系統(tǒng)輸出大氣的質(zhì)量。

        關(guān)鍵詞:空氣凈化;物聯(lián)網(wǎng);MKW01Z128;無線通信;Web

        中圖分類號(hào):TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

        1 引言(Introduction)

        近年來我國(guó)的環(huán)境污染呈現(xiàn)加劇之勢(shì),廢氣處理情況堪憂,一方面廢氣處理凈化設(shè)備技術(shù)低下,廢氣處理效率低,導(dǎo)致處理后的廢氣不達(dá)標(biāo);另一方面廢氣處理凈化設(shè)備信息孤立,當(dāng)廢氣處理凈化設(shè)備老化或者故障時(shí),不能及時(shí)進(jìn)行檢修;另外缺乏強(qiáng)有力的監(jiān)督機(jī)制和監(jiān)督手段,有限的執(zhí)法機(jī)構(gòu)和執(zhí)法人員不足以遏制廢氣排放的查處。

        針對(duì)以上問題本文提出了基于WSCN的工業(yè)廢氣、油煙智能凈化與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空氣凈化器的智能控制與監(jiān)測(cè)。

        2 智能凈化與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可行性分析(Feasibility

        analysis of intelligent cleaning and monitoring

        system)

        本系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)主要為自主研發(fā)ZIGBEE智能節(jié)點(diǎn)終端控制器,主要功能有:短距離無線組網(wǎng),能夠根據(jù)不斷改變的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)拓?fù)?,維持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的有效通信[1];遠(yuǎn)程程序自動(dòng)更新,控制人員只需要在服務(wù)器層修改智能節(jié)點(diǎn)中的相關(guān)程序,系統(tǒng)就能夠遠(yuǎn)程更新所有智能節(jié)點(diǎn)中的控制程序;參數(shù)可配,智能節(jié)點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)可遠(yuǎn)程配置更新。這使得遠(yuǎn)程控制得以實(shí)現(xiàn)。

        同時(shí),本系統(tǒng)使用的KW01芯片,芯片內(nèi)部集成了KL26微控制器和SX1231無線收發(fā)器,內(nèi)置三個(gè)可編程選擇PA。其工作頻率范圍十分寬廣,包括免許可的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻段所覆蓋的315、433、470、868、915、928和960 MHz。

        3 智能凈化與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)(System

        structure of intelligent cleaning and monitoring

        system)

        基于WSCN的工業(yè)廢氣、油煙智能凈化與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體框架圖如圖1所示。

        圖1 基于WSCN的工業(yè)廢氣、油煙智能凈化與

        監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體框架圖

        Fig.1 The overall framework of a WSCN based intelligent

        purification and monitoring system which can deals

        with industrial waste gas and lampblack

        終端層,在每個(gè)凈化器內(nèi)嵌入智能節(jié)點(diǎn),MKW01Z128(簡(jiǎn)稱KW01)作為控制芯片,負(fù)責(zé)信息狀態(tài)采集與Zigbee通信。KW01是Freescale于2014年正式推出的ARM Cortex-M0+內(nèi)核Kinetis KL26 MCU與SX1231-RF組成,面向智能家居、智能城市等各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。KW01負(fù)責(zé)終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)通信。

        中間層的主要部分是GPRS-ZIGBEE路由器,以32位ARM Cortex-M4 K系列芯片K60[2]為核心,通過UART與KW01無線傳感傳感網(wǎng)絡(luò)主控節(jié)點(diǎn)通信。其中KW01無線傳感網(wǎng)絡(luò)主控節(jié)點(diǎn)采用ZIGBEE方式與終端控制器通信,將無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)揭訩60為核心的數(shù)據(jù)收發(fā)處理模塊,通過2.5G/3G[3]發(fā)送到服務(wù)器層;也可接收服務(wù)器層命令發(fā)送給智能節(jié)點(diǎn)終端控制器。

        服務(wù)器層作為數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)的中心,實(shí)現(xiàn)了安全的訪問控制[4],并通過ASP技術(shù)為不同的用戶提供其所需的實(shí)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行情況,和系統(tǒng)輸出大氣的質(zhì)量,使得用戶可以以瀏覽網(wǎng)頁的方式對(duì)智能凈化系統(tǒng)智能化監(jiān)測(cè)與控制。

        4 智能凈化與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)(Software design

        of intelligent cleaning and monitoring system)

        4.1 需解決的問題

        在本系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)中,終端層與中間層屬于低端,主要在硬件上實(shí)現(xiàn)基本功能,而服務(wù)器層的Web軟件是用戶與低端交互的一個(gè)接口。為了實(shí)現(xiàn)智能凈化與監(jiān)測(cè),需要建立一個(gè)具有足夠交互能力并可實(shí)現(xiàn)安全控制訪問的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站,使用戶通過瀏覽器能夠獲得實(shí)時(shí)的信息,并且用戶可以通過瀏覽器對(duì)凈化器進(jìn)行一定的操作。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需要解決以下問題:(1)目前廢氣處理凈化設(shè)備信息孤立,當(dāng)廢氣處理凈化設(shè)備老化或者故障時(shí),不能及時(shí)進(jìn)行檢修。因此該軟件能夠監(jiān)測(cè)到故障設(shè)備并提示用戶。(2)缺乏強(qiáng)有力的監(jiān)督機(jī)制和監(jiān)督手段。進(jìn)行大量的報(bào)表統(tǒng)計(jì)。方便監(jiān)管部門從數(shù)據(jù)中方便快捷地查找數(shù)據(jù)是本系統(tǒng)需要解決的又一問題。(3)系統(tǒng)具有很好的實(shí)時(shí)性,能夠?qū)崟r(shí)顯示GPRS通信狀態(tài)以及各個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)。(4)系統(tǒng)具有節(jié)能性。當(dāng)檢測(cè)到將要被處理的廢氣符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備將停止工作,節(jié)約能耗。

        4.2 Web數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

        Web數(shù)據(jù)庫(kù)指在互聯(lián)網(wǎng)中以Web查詢接口方式訪問的數(shù)據(jù)庫(kù)資源。使用Web數(shù)據(jù)庫(kù)使得軟件具有維護(hù)系統(tǒng)費(fèi)用低、軟件版本更新不涉及用戶、系統(tǒng)的管理和維護(hù)集中于服務(wù)器上、具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和可維護(hù)性等優(yōu)點(diǎn)。表1為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表名及其功能。限于篇幅,只選取部分羅列。

        表1 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表名及其功能

        Tab.1 The name of the table and its function of the system

        數(shù)據(jù)表名 功能

        NodeInfo 該表用于存儲(chǔ)Zigbee節(jié)點(diǎn)相關(guān)信息

        UserInfo 該表用來存儲(chǔ)用戶的登陸信息

        DirControl 該表用來存儲(chǔ)所有向主控器發(fā)送的命令,包括未發(fā)送的和已經(jīng)發(fā)送的,通過HandelFlag字段表示

        NodeState_AirCleaner 該表用于存儲(chǔ)從主控器接收到的終端節(jié)點(diǎn)的幀數(shù)據(jù)State

        4.3 主要技術(shù)

        本軟件網(wǎng)頁設(shè)計(jì)采用的技術(shù)如下:(1)Ajax[5],實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁局部更新。(2)session[6],用于頁面跳轉(zhuǎn)保存信息。(3)Cookie,用于存儲(chǔ)用戶信息,使用戶再次登錄時(shí)無需輸入用戶與密碼。

        為了使系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定運(yùn)行,在每次給終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令時(shí)都要獲取反饋信息。如:當(dāng)用戶在網(wǎng)頁中對(duì)目標(biāo)凈化器進(jìn)行開關(guān)操作時(shí),發(fā)送執(zhí)行命令后,帶回指令執(zhí)行情況標(biāo)志HandelFlag,系統(tǒng)將根據(jù)HandelFlag的值判斷指令執(zhí)行情況,如果指令執(zhí)行失敗或者發(fā)送超時(shí),系統(tǒng)將提示用戶再次發(fā)送指令。

        另外,采用可靠的加密算法,不同權(quán)限的用戶訪問的信息不一樣。只有超級(jí)管理員才有權(quán)限管理用戶,只有管理員以上級(jí)別的用戶才可以發(fā)送控制命令。每個(gè)用戶的登錄密碼都經(jīng)過MD5加密,不容易破解。

        本系統(tǒng)還使用highstock圖表庫(kù),繪制動(dòng)態(tài)圖。將每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的凈化器信息以曲線方式顯示在圖表中,并可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)添加凈化器最新的最新狀態(tài)數(shù)據(jù),方便用戶觀察與分析數(shù)據(jù)。

        4.4 軟件實(shí)現(xiàn)

        本軟件系統(tǒng)采用Microsoft Visual Studio 2012+Internet信息服務(wù)(IIS)+SQL Server 2008 R2模式進(jìn)行開發(fā)。由于篇幅限制,本文將介紹以下軟件模塊。

        (1)登錄模塊。登錄模塊主要負(fù)責(zé)用戶的登錄管理。用戶輸入用戶名和密碼后,服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)UserInfo進(jìn)行驗(yàn)證,若驗(yàn)證通過,則允許用戶進(jìn)入系統(tǒng)主頁面,并將滾用戶加入到在線用戶鏈表,記錄用戶登錄的session;若驗(yàn)證不通過,則返回錯(cuò)誤提示,拒絕用戶登錄[7]。

        (2)凈化器信息模塊。此模塊功能是向用戶顯示所選主控器號(hào)下的凈化器數(shù)據(jù),以及對(duì)凈化器數(shù)據(jù)進(jìn)行配置。當(dāng)用戶選擇查詢所有數(shù)據(jù)時(shí),服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)的NodeState_AirCleaner表,將對(duì)應(yīng)主控器號(hào)下的所有凈化器數(shù)據(jù)顯示出來,如果用戶選擇查詢最近數(shù)據(jù),則服務(wù)器在NodeState_AirCleaner表中查詢對(duì)應(yīng)主控器號(hào)下的最新一條凈化器數(shù)據(jù)并顯示給用戶。凈化器數(shù)據(jù)配置則是針對(duì)一臺(tái)凈化器設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)配置。

        (3)單節(jié)點(diǎn)監(jiān)控模塊。單節(jié)點(diǎn)監(jiān)控模塊功能是將用戶所選終端節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的凈化器信息如AD、PWM、溫度等以動(dòng)態(tài)圖的方式顯示,在此頁面上用戶可直接對(duì)凈化器設(shè)備進(jìn)行操作。當(dāng)此模塊頁面加載時(shí),服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)的NodeInfo表,將表中存在的主控器號(hào)和節(jié)點(diǎn)號(hào)添加在下拉列表中,方便用戶選擇,頁面將根據(jù)用戶所選節(jié)點(diǎn)號(hào)繪制動(dòng)態(tài)度。如圖2為單節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)圖。當(dāng)用戶在此模塊對(duì)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作時(shí),服務(wù)器向DirControl數(shù)據(jù)表發(fā)送指定格式的命令,通過讀取HandelFlag標(biāo)志判斷指令是否執(zhí)行成功,并提示用戶。

        5 結(jié)論(Conclusion)

        本文通過對(duì)基于WSCN的工業(yè)廢氣、油煙智能凈化與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可行性以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析闡述了Web軟件設(shè)計(jì)方

        案。該軟件采用了Ajax、Session、Cookie等技術(shù)使系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定運(yùn)行。本系統(tǒng)在低端硬件方面能夠完美契合軟件系統(tǒng)的功能,方便用戶監(jiān)測(cè)與控制空氣凈化器設(shè)備以實(shí)現(xiàn)智能凈化。

        圖2 單節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)圖

        Fig.2 Single-node dynamic map

        參考文獻(xiàn)(References)

        [1] 無線龍.ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)原理[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2011.

        [2] 王宜懷,蔣銀珍,吳瑾.嵌入式系統(tǒng)原理與實(shí)踐—ARM Cortex-M4 Kinetis微控制器[M].北京:電子工業(yè)出版社.2012.

        [3] 王宜懷,等.嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)踐(第二版)[M].北京:清華大 學(xué)出版社,2011.

        [4] 丁瑞麒.如何做好服務(wù)器安全[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),2015,(1):41.

        [5] 譚力,楊宗源,謝瑾奎.Aj缸技術(shù)的數(shù)據(jù)響應(yīng)優(yōu)化[J].計(jì)算機(jī)工 程,2010,(11):95-98.

        [6] Roben H,Jared S.web Anatomy:Interaction Design Frameworks that Work [M]. [S.I.]:Pearson Education,k.,2010.

        [7] 張晶.提高網(wǎng)站用戶注冊(cè)數(shù)據(jù)的安全有效性[J].電腦編程技巧 與維護(hù),2012,(4):97-99.

        作者簡(jiǎn)介:

        賈榮媛(1992-),女,本科生.研究領(lǐng)域:嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用.

        王宜懷(1962-),男,博士,教授.研究領(lǐng)域:嵌入式系統(tǒng)及

        應(yīng)用.

        王小寧(1993-),男,本科生.研究領(lǐng)域:嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用.

        猜你喜歡
        無線通信空氣凈化物聯(lián)網(wǎng)
        NASA植物研究幫助解決空氣凈化難題
        環(huán)保酵素對(duì)空氣凈化效果的研究
        無線通信技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用分析
        基于ZigBee的艙內(nèi)人員巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用研究
        斗輪堆取料機(jī)控制系統(tǒng)性能優(yōu)化
        基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦智能倉(cāng)儲(chǔ)與物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
        談無線載波聚合系統(tǒng)性能分析與優(yōu)化
        基于高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)的思考分析
        中國(guó)或成“物聯(lián)網(wǎng)”領(lǐng)軍者
        “藍(lán)絲帶”空氣凈化產(chǎn)品質(zhì)量萬里行在京啟動(dòng)
        色偷偷88888欧美精品久久久| 无码国产精成人午夜视频一区二区 | 久久久久久亚洲av成人无码国产 | 人人妻人人狠人人爽| 久久99精品久久久久久| 视频二区精品中文字幕| 成人av一区二区三区四区| 日本爽快片100色毛片| 国产成人vr精品a视频| 亚洲AⅤ男人的天堂在线观看| 国产一区二区三区四区在线视频| 成视频年人黄网站免费视频| 醉酒后少妇被疯狂内射视频 | 久久久久国色av∨免费看| 久久精品有码中文字幕1| 国产一区二区三区啊啊| 少妇高潮惨叫久久久久久电影 | 被暴雨淋湿爆乳少妇正在播放| 成av人大片免费看的网站| 天天躁夜夜躁狠狠躁2021| 欧美日韩成人在线| 日本久久一区二区三区高清| 色综合久久中文综合网亚洲 | 亚洲av男人电影天堂热app| 国产精品免费久久久久影院仙踪林| 国产高清在线91福利| 亚州中文热码在线视频| 蜜桃av抽搐高潮一区二区| 手机看片1024精品国产| 久久这黄色精品免费久| 国产精品天干天干| 欧美亚洲精品一区二区| 亚洲情精品中文字幕有码在线| 亚洲精品视频中文字幕| 国产在线精品一区二区在线看| 成人片在线看无码不卡| 亚洲熟妇一区二区蜜桃在线观看| 亚洲日韩av一区二区三区中文| 福利一区视频| 亚洲综合偷拍一区二区| 亚洲成a人v欧美综合天堂|