物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計(實踐)

〔實踐〕課程考核方案學(xué) 期： 202204考期課程性質(zhì)：□理論 適用專業(yè)： 080905物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué) 分： 6一、課程考察目的與要求1、考察目的：通過對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的綜合設(shè)計考察，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)課程學(xué)問和興趣，在把握根本物聯(lián)網(wǎng)硬軟件實踐技術(shù)的根底上，結(jié)合行業(yè)進展和實際應(yīng)用需求，綜合運用所學(xué)學(xué)問，提升分析和設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的力量。2、考察要求：依據(jù)實際的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，通過設(shè)計具體方案，提交試驗報告。二、考察內(nèi)容1大致思路。2大致思路。注：假設(shè)設(shè)計方案符合軟件工程標(biāo)準(zhǔn)，有需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、功能模塊設(shè)計、測試等環(huán)節(jié)，系統(tǒng)設(shè)計中用圖標(biāo)準(zhǔn)〔具有用例圖、時間圖、數(shù)據(jù)流圖、流程圖等〕的報告可以大幅加分。三、課程學(xué)習(xí)資料1、參考書籍：《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》〔3版〕，劉云浩編著，科學(xué)出版社。《物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實施》，黃傳河等編著，機械工業(yè)出版社。2、網(wǎng)絡(luò)資源：用相關(guān)關(guān)鍵字網(wǎng)絡(luò)自行查找。四、試驗報告要求1、格式：承受統(tǒng)一的格式模板。2、字?jǐn)?shù)：1000字及以上?！段锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計》試驗報告姓名姓名專業(yè)考籍號身份證號試驗名稱：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計所用軟件設(shè)備：文字編輯軟件Word或者Late、畫圖軟件Visio或者其他畫圖軟件何能完成系統(tǒng)設(shè)計的編程工具試驗?zāi)康囊螅?23一、系統(tǒng)硬件設(shè)計無線傳感網(wǎng)絡(luò)由多個傳感器節(jié)點和一個中心節(jié)點構(gòu)成傳感器節(jié)點也稱設(shè)備中心節(jié)點又稱協(xié)調(diào)器系統(tǒng)總體硬件設(shè)計圖如圖1所示本系統(tǒng)中的傳感芯片，它是一種低功耗、低本錢的無線微掌握器，適用于IEEE802.15.4協(xié)議和ZigBee軟件應(yīng)用CC2530是一個真正的片上系統(tǒng)解決方案它能夠以格外低的材料本錢建立強大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點它結(jié)合了領(lǐng)先的RF 收發(fā)器的優(yōu)良性能業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增加型8051CPU系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存、8KB、RAM、A/D轉(zhuǎn)換器以及很多其他強大的功能，并且其具有不同的運行模式，使得它尤其適應(yīng)超低功耗要求的系統(tǒng)。圍圍著CC2530芯片，系統(tǒng)大致可分為三大模塊:CPU和內(nèi)存相關(guān)的模塊，外設(shè)、時鐘和電源治理相關(guān)的模塊以及無線電相關(guān)的模塊。Sensor CC2530LCDSensor CC2530

CC2530

GMCU PRSKeyboard1系統(tǒng)總框圖主控MCU選擇意法半導(dǎo)體公司STM32F103RBT6ARM推3264I/O128KBFlash20KBSRAM32SPI1CAN總線和1個USB接口。芯片的數(shù)據(jù)處理力量為1.25dMi/sMHZ，在72MHZ36mA2mA3251DSP的水平，具有較高的性價比和應(yīng)用前景。GPRS無線傳輸選用西門子公司的MC35iGPRS的串口發(fā)送ATSTM32之間的數(shù)據(jù)交換。TCP/IPGPRSInternetPC機以SMS支持PDU以及Text1.5K，完全滿足各路傳TCP通道的同時傳輸。二、系統(tǒng)軟件設(shè)計干從設(shè)備。協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)建立和維護網(wǎng)絡(luò)，它是全功能設(shè)備〔FF，有穩(wěn)定的電能供給，無需考慮功耗。從設(shè)備是承受電池供電的RFD，它只能直接與網(wǎng)電開頭工作時，它就會檢測四周環(huán)境，選擇適宜信道。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)定27026，每個具體的信道對應(yīng)著一個中心頻2.4GHZ16個信道〔11~26號信道。信道確定后，再選擇一個PAN標(biāo)識符，然后建立起自己的網(wǎng)絡(luò)。PAN標(biāo)識符用來唯一確定本網(wǎng)絡(luò)，以和其他的PAN區(qū)分。當(dāng)有數(shù)據(jù)要傳送時，設(shè)備便從休PAN160X0000~0XFFFD之間。至此，zigbee網(wǎng)絡(luò)就已構(gòu)建成功，設(shè)備和協(xié)調(diào)器之間便可進展通信了。在本系統(tǒng)中使用的開發(fā)環(huán)境是IAR7.6，承受的協(xié)議棧為TI 的2開頭初始化

開頭初始化參加網(wǎng)絡(luò)獲得網(wǎng)絡(luò)地址

成功建立網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽休眠模式N有數(shù)據(jù)Y發(fā)送數(shù)據(jù)N， 發(fā)送成功Y

N節(jié)點數(shù)據(jù)YGPRS發(fā)送協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件流程圖設(shè)備節(jié)點軟件流程圖2思路：基于zigbee的才智農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計ZigBee來自于蜜蜂跳ZigZagZigBee是一種短距離、低簡單度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低本錢的無線通信技術(shù)，它依據(jù)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，可協(xié)調(diào)數(shù)千個微小的傳感器間的相互個傳感器傳到一個接收端，通信效率高。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)是最低功耗和本錢的技術(shù)。由于ZigBee技術(shù)數(shù)據(jù)速率低和通信范圍小的特點，打算了ZigBee技術(shù)格外適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，ZigBee的技術(shù)特性也打算它是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的最好選擇，將其用于作物環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具有現(xiàn)實意義。zigbee技術(shù)通過實時采集農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖場所〔如溫室大棚、水養(yǎng)殖場農(nóng)作物生長需要進展實時智能決策，并自動開啟或者關(guān)閉指定的環(huán)境調(diào)整設(shè)壤溫度、CO2濃度等與農(nóng)作物生長親熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)進展實時采集。評分標(biāo)準(zhǔn)----1、試驗報告各工程齊全，報告內(nèi)容準(zhǔn)確、具體，有分析、有自己的見解，能正確解答思考題，可得A等〔優(yōu)秀〕成績。----2、試驗報告各工程齊全，報告內(nèi)容準(zhǔn)確、較具體，有分析、有自己的見解，但不能正確解答思考題；或能正確解答思考題，但缺乏分析、缺乏自己的見解，可得B等〔良好〕成績。----3、試驗報告各工程齊全，報告內(nèi)容準(zhǔn)確、較具體，但缺乏分析、缺乏自己的見解，不能正確解答思考題，得C等〔