物聯(lián)網(wǎng)工程-基于RFID技術(shù)的私樁運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第5章基于RFID技術(shù)的私樁運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)設(shè)計(jì)5.1手機(jī)APP開(kāi)發(fā)在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，為實(shí)現(xiàn)基于RFID技術(shù)的私樁運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)與程序設(shè)計(jì)。充電系統(tǒng)總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先需要明確每個(gè)命令傳遞給上位機(jī)，然后根據(jù)命令進(jìn)行去設(shè)計(jì)所有的模塊，最終形成系統(tǒng)整體框架。在本項(xiàng)目中，系統(tǒng)應(yīng)該包含RFID讀寫(xiě)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷鄠€(gè)模塊。實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)時(shí)需要考慮各個(gè)模塊之間的通信方式、數(shù)據(jù)傳輸方式以及接口設(shè)計(jì)等問(wèn)題。在私人充電樁中，是使用AndroidStudio工具來(lái)開(kāi)發(fā)APP的。下面是具體的步驟。1.為私人充電樁編寫(xiě)完整的程序，包括界面設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)。首先需要建立項(xiàng)目，單擊file-new-newproject新建一個(gè)新的項(xiàng)目文件，接下來(lái)就按照默認(rèn)的配置進(jìn)行下一步，在“Selectthefromfactorsyourappwillrunon”這里注意選用的設(shè)備-選用手機(jī)端,也就是“PhoneandTablet”。選擇一個(gè)空的項(xiàng)目，然后進(jìn)入到工程里面。2.其次是添加功能，AndroidStudio的項(xiàng)目框架，主要有兩個(gè)文件組成，第一個(gè)是程序文件，程序文件主要用于進(jìn)行邏輯程序的編寫(xiě)；第二個(gè)文件是.xml文件，這個(gè)文件相當(dāng)于圖形界面，我們可以進(jìn)行一些控件的布局操作。這兩個(gè)文件是通過(guò)ID聯(lián)系的，也就是控件的ID。我們這里需要添加“TextView”。然后將.xml文件中將design頁(yè)面改為.text界面，就可以看到對(duì)應(yīng)的信息。3.最后編寫(xiě)程序，程序編寫(xiě)完成后，可以在電腦進(jìn)行仿真，首先搭建仿真器，第一次需要聯(lián)網(wǎng)，然后建立新的仿真器，在“Chooseadevicedefinition”這個(gè)選項(xiàng)中選擇“Phone”這個(gè)選項(xiàng)，然后注意“AVDName”這個(gè)選項(xiàng)中要把符號(hào)去掉，點(diǎn)擊“finish”，然后點(diǎn)擊“runapp”進(jìn)行仿真，選中剛才建立的仿真器，等待運(yùn)行。然后可以看到手機(jī)界面。界面如圖5.1所示。圖5.1手機(jī)界面圖5.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)隨著最近技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)者開(kāi)始使用服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和管理應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。MySQL作為最流行的數(shù)據(jù)庫(kù)，被人們大范圍使用。在私人充電樁的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行保留用戶(hù)使用充電樁的充電金額，卡號(hào)以及余額等信息。將讀取的這些數(shù)據(jù)存存儲(chǔ)在RFID卡片中，當(dāng)下一次再次使用這張卡片，把RFID卡放到讀寫(xiě)器上時(shí)會(huì)顯示出這些數(shù)據(jù)，同時(shí)上位機(jī)手機(jī)APP也會(huì)顯示這些數(shù)據(jù)。其中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程如下：1.下載文件和開(kāi)發(fā)環(huán)境，然后導(dǎo)入MySQL的驅(qū)動(dòng)程序。2.配置數(shù)據(jù)庫(kù)，在setting中的配置，通過(guò)在“pipeline”中定義“from_setting”獲取“settings”對(duì)象，可以直接獲取setting配置文件中的值。3.連接MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，并創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。在MySQL中，使用“CREATETABLE”創(chuàng)建數(shù)據(jù)表；用“INSERT”向數(shù)據(jù)庫(kù)中插入數(shù)據(jù)；通過(guò)“SELECT”查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。部分代碼如所示。INSERTINTOaccount(name,balance)VALUES('8C62ODEO',200.00);BigDecimalnewBalance=newBigDecimal("200.00");Stringsql="UPDATEaccountSETbalance=?WHEREid=1";PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql);pstmt.setBigDecimal(1,newBalance);pstmt.executeUpdate();

5.3數(shù)據(jù)顯示AndroidStudio開(kāi)發(fā)的上位機(jī)界面可以實(shí)時(shí)的顯示充電時(shí)間、充電金額、充電模式以及充值金額等信息。1．顯示充電時(shí)間上位機(jī)的APP可以實(shí)時(shí)的顯示充電時(shí)間。這些充電時(shí)間的數(shù)據(jù)可以為使用者提供實(shí)時(shí)的充電時(shí)間，讓使用者更方便對(duì)私人充電樁進(jìn)行監(jiān)控。2.顯示充電金額和RFID卡的余額除了充電時(shí)間，上位機(jī)的APP還可以實(shí)時(shí)顯示充電金額和余額的信息。充電金額和余額能夠給使用私人充電樁的人提供更直觀的數(shù)據(jù)。同時(shí)RFID卡會(huì)將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，方便用戶(hù)以后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。如圖5.2所示。圖5.2數(shù)據(jù)顯示圖第6章系統(tǒng)測(cè)試當(dāng)STM32單片機(jī)和運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)軟件完成后便可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，先運(yùn)行運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)軟件，然后打開(kāi)STM32單片機(jī)上的開(kāi)關(guān)，打開(kāi)手機(jī)熱點(diǎn)，熱點(diǎn)連接成功，表明已跟數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接。把RFID卡片放到讀寫(xiě)器上，會(huì)讀寫(xiě)出這是一張有效卡。表明已將金額、卡號(hào)等各種信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)里面了。如果私人充電樁的用戶(hù)想按時(shí)間充電的話，可以選擇第一種模式。選擇按時(shí)間充電模式時(shí)，使用者需啟動(dòng)按時(shí)間充電模式的按鍵，選擇充電時(shí)間，按下確認(rèn)鍵后開(kāi)始充電，續(xù)電器旁的指示燈亮起，同時(shí)手機(jī)APP上會(huì)同步信息，界面如圖6.1所示。圖6.1按時(shí)間充電模式圖如果私人充電樁的使用者想按金額充電的話，可以選擇第二種模式，也就是按金額充電模式，這種模式是按照充電的金額進(jìn)行充電的。當(dāng)使用者選擇按金額充電模式時(shí)，需要選擇按金額充電模式的按鍵，充電金額需要用戶(hù)通過(guò)按鍵進(jìn)行選擇，按下確認(rèn)鍵后，開(kāi)始充電，續(xù)電器旁的指示燈亮起，同時(shí)手機(jī)APP上會(huì)同步信息，顯示充電金額余額等信息，界面如圖6.2所示。圖6.2按金額充電模式圖還設(shè)計(jì)了第三種充電模式，它是自動(dòng)充電模式，使用者使用這種充電模式會(huì)更加方便快捷。當(dāng)選擇自動(dòng)充電模式時(shí)，需要按下自動(dòng)充電模式的按鍵，按下確認(rèn)鍵后，開(kāi)始充電，續(xù)電器旁的指示燈亮起，同時(shí)手機(jī)APP上會(huì)同步信息，顯示充電金額余額等信息。界面如圖6.3所示。圖6.3自動(dòng)充電模式圖Zigbee的終端有兩個(gè)傳感器、一個(gè)蜂鳴器以及通信模塊構(gòu)成的，蜂鳴器用杜邦線和Zigbee終端連接。Zigbee協(xié)調(diào)端屏幕顯示測(cè)得的溫度和MQ2值。

私人充電樁在工作的時(shí)候，當(dāng)該傳感器檢測(cè)到周?chē)臒熿F值過(guò)高時(shí)，顯示屏?xí)@示出檢測(cè)的數(shù)值，如果高于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定的數(shù)值，蜂鳴器會(huì)報(bào)警，煙霧傳感器也會(huì)亮起綠燈。界面如圖6.4所示。圖6.4Zigbee顯示圖另外，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了充值模式，管理者可以對(duì)卡片進(jìn)行充值。要想實(shí)現(xiàn)充值這一項(xiàng)功能，需要一個(gè)讀寫(xiě)器、RFID卡、充值系統(tǒng)充值當(dāng)RFID余額不足時(shí)可以進(jìn)行充值。首先選擇充值模式，然后選擇需要的充值金額，按下確認(rèn)鍵后，開(kāi)始充值。界面如圖6.5所示。圖6.5充值顯示圖結(jié)論電力汽車(chē)作為一種低碳，綠色的交通方式，為緩解能源和環(huán)境壓力提供了新機(jī)遇。它受到了各國(guó)的高度關(guān)注，并且一定會(huì)成為未來(lái)汽車(chē)行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)。然而，隨著電動(dòng)汽車(chē)迅速發(fā)展，需要建立安全可靠、穩(wěn)定高效的充電服務(wù)體系。本文對(duì)電動(dòng)汽車(chē)私人充電樁的運(yùn)營(yíng)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析。主要內(nèi)容如下：1.使用者信息的識(shí)別通過(guò)RFID讀寫(xiě)器射頻技術(shù)完成實(shí)現(xiàn)；2.充電設(shè)備檢測(cè)火災(zāi)等情況的發(fā)生通過(guò)MQ2-氣體傳感器檢測(cè)完成實(shí)現(xiàn)；3.檢測(cè)充電設(shè)備是否有高溫等危險(xiǎn)事件的發(fā)生通過(guò)溫度傳感器完成實(shí)現(xiàn)；4.通過(guò)無(wú)線傳輸使用者的信息至手機(jī)APP完成實(shí)現(xiàn)；5.通過(guò)管理界面能夠顯示出充電時(shí)長(zhǎng)、充電費(fèi)用、費(fèi)用扣除以及充電模式等情況。本文還詳細(xì)介紹了充電樁的工作原理和充電模式，利用RFID技術(shù)對(duì)充電樁的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了一個(gè)總體的設(shè)計(jì)，并對(duì)充電樁運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)硬件的選型上也做了一個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃。在整個(gè)研發(fā)過(guò)程中仍然存在一些不足之處，因此基于RFID技術(shù)的私樁運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)給出的建議：1.RFID芯片選型上選擇具有良好性能和可靠性的RFID芯片，能夠滿(mǎn)足不同需求的標(biāo)識(shí)要求，特別是在長(zhǎng)距離條件下的識(shí)別能力。2.RFID讀寫(xiě)設(shè)備選型上選擇具有高精度、高速度、高標(biāo)率等特點(diǎn)的RFID讀寫(xiě)設(shè)備，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。3.監(jiān)控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)上為了方便用戶(hù)使用和管理，應(yīng)開(kāi)發(fā)易于操作的監(jiān)控系統(tǒng)軟件，并提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析和報(bào)表功能，以便用戶(hù)了解充電樁的運(yùn)營(yíng)情況。但是還需要優(yōu)化很多方面，建立更健全的數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)設(shè)計(jì)主要是為了給小區(qū)里面的私人充電樁共享化的實(shí)現(xiàn)提供一套系統(tǒng)，為了給使用者帶來(lái)便利，讓人們感受到科技給人們帶來(lái)的高效性和便捷性。盡管這個(gè)工作目前還沒(méi)有落實(shí)到生活中，但未來(lái)的發(fā)展無(wú)限。未來(lái)，我們一起期盼研發(fā)出一種更全面的一套設(shè)備，使其能夠達(dá)到最佳的效果。今后，我們期待研制出一種全面的報(bào)警與預(yù)警系統(tǒng)，他不僅能對(duì)私人充電樁的危險(xiǎn)情況報(bào)警，還能對(duì)火災(zāi)、高溫等危險(xiǎn)情況實(shí)現(xiàn)預(yù)警。此外，運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計(jì)的更加完整，讓使用者更加方便的使用私人充電樁，私人充電樁的樁主能夠?qū)崿F(xiàn)共享。做到真正意義上的經(jīng)濟(jì)共享化。參考文獻(xiàn)新能源汽車(chē)消費(fèi)與公共充電樁使用調(diào)查[J].上海質(zhì)量,2023(04):53-56.徐喆.RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2023,13(03):119-121.朱旭.基于WiFi的人體行為感知技術(shù)研究[D].南京郵電大學(xué),2022.湯成曦.C語(yǔ)言在單片機(jī)中的程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].信息與電腦(理論版),2020,32(11):97-99.王璐.基于RFID技術(shù)的皮具物流管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)皮革,2021(10):80-83.周喜,王會(huì)珍,趙娟萍.基于RFID技術(shù)的門(mén)禁管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息,2021(003):000.余歡,麻紅昭.基于ZigBee和Android技術(shù)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].2022(4).唐珩,鄒永忠,耿明杰,等.基于區(qū)塊鏈和RFID技術(shù)的資產(chǎn)識(shí)別管理系統(tǒng)[J].移動(dòng)信息,2023,45(1):4.陳東升.基于可見(jiàn)光通信及RFID技術(shù)的智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].激光雜志,2023,44(1):5.韓雪娜,李暉.基于RFID技術(shù)的食品物流車(chē)輛管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].包裝與食品機(jī)械,2021,39(3):5.KartelM,DemianenkoE,СherniukО,etal.Quantum-ChemicalEstimatingInteractionofsp~2-CarbonNanoclusterswithPEandPPOligomers[C]//EngineeringInformationInstitute.ProceedingsofWorkshop72019.ScientificResearchPublishing,2019:143-153.李路,賈彩霞.基于RFID技術(shù)的智能家居安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)科教裝備,2020,(25):87-89.CommunicationNetworksSecurityand.Retracted:FuzzyTestingMethodofCANBusofChargingPileBasedonGeneticAlgorithm[J].SecurityandCommunicationNetworks,2023,2023.NojengS,JayaA,NawirM.TransmissionLossAllocationUsingthePro-RataMethodModifiedfortheDeregulatedElectricitySupply[C]//AdvancedScienceandIndustryResearchCenter.Proceedingsof2019InternationalConferenceonWirelessCommunication,NetworkandMultimediaEngineering(WCNME2019).AtlantisPress,2019:78-81.A.AldeaW,V.ComendadorEB.StudentUniversalCashCardUsingRadioFrequencyIdentification[C]//東京理科大學(xué)(TokyoUniversityofScience),北京郵電大學(xué)(BeijingUniversityofPostsandTelecommunications).Proceedingsof2019the3rdInternationalConference