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        基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

        2016-10-14 00:38:36殷建立宋海振宋學(xué)超
        科學(xué)與財(cái)富 2016年28期
        關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

        殷建立+宋海振+宋學(xué)超

        摘 要:Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)下得到了較為廣泛地應(yīng)用,該技術(shù)手段通過(guò)構(gòu)建一個(gè)完善的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng),可以對(duì)Arduino平臺(tái)范圍內(nèi)的相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行有效管理,從而更好地滿足人們對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際需求。本文探討了校園路燈控制系統(tǒng)對(duì)Arduino物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,并探討了Yeelink技術(shù)在校園路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的作用。

        關(guān)鍵詞:Arduino;Yeelink;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);校園路燈控制系統(tǒng)

        前言:Arduino物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,注重實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的智能化和信息化發(fā)展目標(biāo),能夠更好地滿足路燈控制實(shí)際需要。在對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中,要注重對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)、控制器節(jié)點(diǎn)、智能終端以及云平臺(tái)等部分進(jìn)行合理設(shè)計(jì),使其發(fā)揮協(xié)調(diào)作用,從而提升路燈控制系統(tǒng)功能和作用。這一過(guò)程中,需要從系統(tǒng)整體角度設(shè)計(jì)出發(fā),對(duì)各個(gè)部分設(shè)計(jì)進(jìn)行協(xié)調(diào),發(fā)揮“合力”作用,保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下控制系統(tǒng)的功能得以實(shí)現(xiàn)。

        一、基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

        Arduino硬件平臺(tái)具有較強(qiáng)的靈活性,能夠很好地滿足校園路燈控制系統(tǒng)需要,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)Zigbee硬件進(jìn)行有效利用,可以更好地降低資源消耗,實(shí)現(xiàn)低成本設(shè)計(jì)目標(biāo)[1]。

        (一)系統(tǒng)組成硬件

        在進(jìn)行系統(tǒng)組成硬件選擇過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以Yeelink平臺(tái)為主;協(xié)調(diào)器的選擇主要以Arduino板+Xbee模塊為主;節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中,主要以Arduino板+Xbee模板+傳感器的方式為主;以智能手機(jī)或是平板電腦作為移動(dòng)客戶端[2]。

        (二)協(xié)調(diào)器

        協(xié)調(diào)器是校園路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,一個(gè)重要的硬件,在對(duì)協(xié)調(diào)器結(jié)構(gòu)選擇時(shí),以Arduino板為主,型號(hào)選擇為Mega2560板。同時(shí),需要配備Xbee模塊和W5100網(wǎng)絡(luò)模塊。在對(duì)協(xié)調(diào)器進(jìn)行連線過(guò)程中,Mega2560板與Xbee模塊采取串口通訊方式進(jìn)行連接,W5100網(wǎng)絡(luò)模塊則與無(wú)線路由器的LAN口進(jìn)行連接。在對(duì)Arduino板進(jìn)行連接時(shí),則利用Mega2560板的SPI引腳SS,保證對(duì)應(yīng)部分一一相連。

        (三)Yeelink平臺(tái)

        Yeelink平臺(tái)具有較強(qiáng)的開(kāi)放性,該平臺(tái)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了傳感器數(shù)據(jù)的有效接入,并能夠滿足硬件存儲(chǔ)服務(wù)功能,在對(duì)其應(yīng)用于校園路燈控制系統(tǒng)中,可以有效地提升系統(tǒng)功能[3]。Yeelink平臺(tái)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,注重保證云存儲(chǔ)服務(wù)中心具有較高的內(nèi)存,能夠使系統(tǒng)具有較好的服務(wù),保證在數(shù)據(jù)接收和輸出過(guò)程中,起到較好的作用。

        二、基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        Arduino軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中,要注重保證協(xié)調(diào)器、傳感器節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)的軟件功能得以實(shí)現(xiàn),發(fā)揮Arduino軟件的協(xié)調(diào)和控制作用。具體情況我們可以從下面分析中看出:

        (一)協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì)

        在進(jìn)行協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中,要注重發(fā)揮Yeelink云服務(wù)平臺(tái)的作用。在這一過(guò)程中,需要根據(jù)Yeelink API數(shù)據(jù)傳輸和接收的特征,保證節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)能夠被有效接收,并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的校驗(yàn)工作。同時(shí),在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取過(guò)程中,能夠?qū)ο鄳?yīng)的命令進(jìn)行傳輸,保證系統(tǒng)處于一個(gè)正常的工作狀態(tài)。

        (二)傳感器及控制節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

        基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制系統(tǒng)的應(yīng)用,關(guān)鍵點(diǎn)在于傳感器及控制器節(jié)點(diǎn)能夠發(fā)揮有效作用,能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,保證控制命令順利落實(shí)。在這一過(guò)程中,傳感器節(jié)點(diǎn)利用DHT11數(shù)據(jù)傳感器,對(duì)相關(guān)節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行采集,并利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞到協(xié)調(diào)器當(dāng)中,保證數(shù)據(jù)信息可以被有效利用。控制器節(jié)點(diǎn)同樣通過(guò)利用Zigbee網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)命令接收目標(biāo),對(duì)路燈系統(tǒng)起到開(kāi)關(guān)作用[4]。

        (三)終端軟件設(shè)計(jì)

        在利用Arduino平臺(tái)進(jìn)行終端軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要把握智能終端軟件的界面設(shè)計(jì),保證操作界面具有簡(jiǎn)便性,能夠更加方便于實(shí)際操作。Arduino移動(dòng)智能終端軟件設(shè)計(jì),需要設(shè)置相應(yīng)的用戶信息,并對(duì)用戶登錄界面進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)設(shè)置用戶名和密碼,對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行限制。同時(shí),在對(duì)Arduino移動(dòng)智能終端軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中,要考慮到操作界面設(shè)計(jì),能夠?qū)⑿@路燈系統(tǒng)的實(shí)際情況,顯示在操作界面當(dāng)中,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制目標(biāo)。

        結(jié)束語(yǔ):基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn),要注重對(duì)相關(guān)技術(shù)手段進(jìn)行把握,能夠保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和接收,保證系統(tǒng)性能得以發(fā)揮。同時(shí),Yeelink云平臺(tái)的應(yīng)用,可以為校園路燈控制系統(tǒng)提供較大的存儲(chǔ)空間,并且Yeelink云平臺(tái)能夠提供更多的數(shù)據(jù)信息,保證控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中,具有較高的性能水平。除此之外,在利用Arduino進(jìn)行校園路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要切實(shí)保證系統(tǒng)具有較高的靈活性和可靠性,保證系統(tǒng)操作具有簡(jiǎn)便性,以滿足實(shí)際控制需要。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 張雁琳. 基于Arduino的ZigBee無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程,2015,24:162-165.

        [2] 徐玉妃,楊昆,袁凌云,羅毅. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)與研究——以云南師范大學(xué)為例[J]. 云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,01:47-52.

        [3] 趙雨境,孫建達(dá). 基于Arduino平臺(tái)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)[J]. 閩江學(xué)院學(xué)報(bào),2016,02:58-65.

        [4] 屈賢. 基于Zigbee和GPRS融合組網(wǎng)的校園路燈監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程,2016,05:14-18.

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