《物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)》課件6-6 任務(wù)6 智慧交通沙盤系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)

目錄任務(wù)目標(biāo)01相關(guān)知識(shí)點(diǎn)02任務(wù)實(shí)施03任務(wù)目標(biāo)通過(guò)該任務(wù)，熟悉實(shí)際項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程，掌握C#在實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的綜合應(yīng)用。相關(guān)知識(shí)1.開(kāi)發(fā)環(huán)境系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)：MicrosoftVisualStudio2010系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：C#運(yùn)行環(huán)境：Microsoft.NETFramwork4.0硬件環(huán)境：山東微分智能交通沙盤2.系統(tǒng)架構(gòu)智能交通沙盤系統(tǒng)軟件采用C/S架構(gòu)，智慧交通軟件是智慧交通沙盤系統(tǒng)的軟件組成部分，是面向用戶的使用和操作平臺(tái)，用戶使用軟件來(lái)獲得系統(tǒng)硬件部分的相關(guān)信息，以及對(duì)遠(yuǎn)端硬件發(fā)送控制指令等。相關(guān)知識(shí)1）系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)整體物理結(jié)構(gòu)如圖6-21所示。圖6-21智能交通物理架構(gòu)圖相關(guān)知識(shí)本系統(tǒng)傳感器節(jié)點(diǎn)采用ZigBee無(wú)線通信方式，與網(wǎng)關(guān)所帶的協(xié)調(diào)器組成星型網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給網(wǎng)關(guān)，并通過(guò)串口接收網(wǎng)關(guān)下發(fā)的指令信息。PC客戶端與手機(jī)客戶端均采用TCP的方式與網(wǎng)關(guān)通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)ZigBee節(jié)點(diǎn)的控制，并接收Z(yǔ)igBee節(jié)點(diǎn)上傳的傳感器數(shù)據(jù)。相關(guān)知識(shí)2）系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能框圖如圖6-20所示。

圖6-20系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖相關(guān)知識(shí)ETC車輛信息顯示：利用125K讀卡器模擬ETC卡號(hào)讀取，顯示經(jīng)過(guò)ETC的卡號(hào)，并通過(guò)直流電機(jī)模擬控制ETC自動(dòng)抬桿。車輛路徑選擇：通過(guò)繼電器模擬小車路線選擇。環(huán)境監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)顯示智慧交通沙盤內(nèi)安裝的傳感器上傳的溫濕度、光照、是否發(fā)生火災(zāi)以及是否有雨滴等數(shù)據(jù)。車輛定位：用13.56讀卡器模擬車輛定位。紅綠燈時(shí)長(zhǎng)設(shè)置：通過(guò)設(shè)置數(shù)碼管，模擬紅綠燈并模擬設(shè)置紅燈時(shí)長(zhǎng)。任務(wù)實(shí)施1.模塊設(shè)計(jì)1）通信模塊描述：作為客戶端連接網(wǎng)關(guān)，既可接收網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)，也可向網(wǎng)關(guān)發(fā)送指令，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示連接狀態(tài)，通過(guò)心跳機(jī)制實(shí)現(xiàn)掉線重連。智能交通界面設(shè)計(jì)如圖6-22所示。右上角表示連接狀態(tài)，若未連接成功則顯示為灰色。連接成功服務(wù)端，則亮起。圖6-22智能交通界面任務(wù)實(shí)施通信模塊與網(wǎng)關(guān)通信流程如圖6-23所示。圖6-23通信流程圖任務(wù)實(shí)施通信模塊與網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議格式如表6-2所示。設(shè)備ID與類型如表6-3所示。命令字含義數(shù)據(jù)示例device_id設(shè)備ID1device_type設(shè)備類型16transfer_type無(wú)線傳輸方式Zigbeedevice_value設(shè)備狀態(tài)值5/truetimestamp時(shí)間2015-10-2612:58:07cmd命令字set_switchargs命令參數(shù){"device_id":102,"device_type":24,"device_value":"true"}表6-2協(xié)議格式任務(wù)實(shí)施序號(hào)傳感器名稱設(shè)備ID設(shè)備類型1溫度傳感器1162濕度傳感器2173光照傳感器3184火焰?zhèn)鞲衅?56385直流電機(jī)105256數(shù)碼管103317RFID13.56201418RFID125K202409繼電器242410雨滴1553711風(fēng)扇1022412LED燈1012413小車193161表6-3設(shè)備ID與類型列表例如，網(wǎng)關(guān)發(fā)送到PC客戶端的溫度數(shù)據(jù)格式如下：{"device_id":1,"device_type":16,"transfer_type":"zigbee","device_value":"19","timestamp":"2015-10-2612:58:07"}PC客戶端發(fā)送控制命令到網(wǎng)關(guān)，控制風(fēng)扇開(kāi)的數(shù)據(jù)格式如下：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":102,"device_type":24,"device_value":"true"}}任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施2）紅綠燈時(shí)長(zhǎng)設(shè)置紅綠燈界面設(shè)計(jì)如圖6-24所示。操作流程：在調(diào)節(jié)框內(nèi)調(diào)節(jié)相應(yīng)方向的紅燈時(shí)長(zhǎng)，點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕后獲取時(shí)長(zhǎng)數(shù)值，然后組包后發(fā)送給網(wǎng)關(guān)，用數(shù)碼管模擬顯示時(shí)長(zhǎng)，發(fā)送的JSON數(shù)據(jù)如下：{"args":{"device_id":103,"device_type":31,"device_value":"10"},"cmd":"set_switch"}圖6-24紅綠燈設(shè)置界面任務(wù)實(shí)施3）ETCETC界面設(shè)計(jì)如圖6-25所示。ETC操作流程：刷125kHzRFID標(biāo)簽，網(wǎng)關(guān)上顯示卡號(hào)，同時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后自動(dòng)停止。圖6-25ETC界面任務(wù)實(shí)施PC客戶端接收到來(lái)自網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)，顯示ETC卡號(hào)，JSON數(shù)據(jù)格式如下：{"device_id":202,"device_type":41,"transfer_type":"zigbee","timestamp":"2016-04-1221:56:42","device_value":"740435679"}PC客戶端發(fā)送指令到網(wǎng)關(guān)，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，JSON數(shù)據(jù)如下：{"args":{"device_id":105,"device_type":25,"device_value":"1,200"},"cmd":"set_switch"}PC客戶端發(fā)送指令到網(wǎng)關(guān)，控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，JSON數(shù)據(jù)如下：{"args":{"device_id":105,"device_type":25,"device_value":"2,200"},"cmd":"set_switch"}PC客戶端發(fā)送指令到網(wǎng)關(guān)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，JSON數(shù)據(jù)如下：{"args":{"device_id":105,"device_type":25,"device_value":"3,200"},"cmd":"set_switch"}任務(wù)實(shí)施4）交通控制交通控制界面設(shè)計(jì)如圖6-26所示。圖6-26交通控制界面任務(wù)實(shí)施PC客戶端發(fā)送給網(wǎng)關(guān)的開(kāi)燈JSON指令：{"args":{"device_id":101,"device_type":24,"device_value":"true"},"cmd":"set_switch"}PC客戶端發(fā)送給網(wǎng)關(guān)的關(guān)燈JSON指令：{"args":{"device_id":101,"device_type":24,"device_value":"false"},"cmd":"set_switch"}PC客戶端發(fā)送給網(wǎng)關(guān)的開(kāi)風(fēng)扇JSON指令：{"args":{"device_id":102,"device_type":24,"device_value":"true"},"cmd":"set_switch"}PC客戶端發(fā)送給網(wǎng)關(guān)的關(guān)風(fēng)扇JSON指令：{"args":{"device_id":102,"device_type":24,"device_value":"true"},"cmd":"set_switch"}任務(wù)實(shí)施5）小車控制小車控制界面設(shè)計(jì)如圖6-27所示。圖6-27小車控制界面任務(wù)實(shí)施操作流程：點(diǎn)擊上、下、左、右方向按鍵和中間按鍵，可以控制小車前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和停止。小車檔速可設(shè)置1~5?？刂菩≤囈?檔前進(jìn)，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,5"}}控制小車以6檔后退，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,6"}}控制小車左轉(zhuǎn)，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,3"}}控制小車右轉(zhuǎn)，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,4"}}控制小車停止，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,2"}}任務(wù)實(shí)施6）環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)界面設(shè)計(jì)如圖6-28所示。PC客戶端接收到網(wǎng)關(guān)發(fā)來(lái)的光照值，JSON數(shù)據(jù)如下：{"device_id":3,"device_type":18,"transfer_type":"zigbee","timestamp":"2016-04-1221:58:28","device_value":"85"}其他JSON樣例類似，請(qǐng)查看表6-3。圖6-28環(huán)境監(jiān)測(cè)界面感謝觀看THANKYOUPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,click