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基于物联网的温湿度信息采集系统

兰州理工大学

计算机与通信学院

2014年春季学期

物联网综合应用课程实践设计

题目：基于物联网的温湿度信息采集系统

专业班级： _

姓名：

学号： _____

指导教师： _____

成绩：

摘要 (2)

前言 (3)

一基本原理 (4)

1.1硬件方面 (5)

1.1.1芯片SHT10介绍 (5)

1.1.2 CC2530介绍 (7)

1.2软件方面 (9)

1.2.1 zigbee协议介绍 (9)

1.2.2 zigbee协议栈结构 (10)

二系统分析 (14)

三详细设计 (16)

3.1 总体软件结构图 (16)

3.2硬件模块设计 (17)

3.3 编码 (18)

四总结 (20)

五参考文献 (21)

六致谢 (21)

附录 (22)

摘要

温湿度数据的采集、传输以及处理，广泛应用于森林火灾的防范，粮仓的温湿度控制以及家庭智能化控制等领域内。针对传统的有线方式检测、采集、传输中节点分散需要大量布线等问题，本设计主要从无线传感方向进行改进，本次课程设计介绍了一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。该系统采用Zigbee无线通信技术结合传感器，通过运用Zigbee协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,以及一点对多点，两点之间的通信。并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输，主要是从Zigbee协议栈网络层里AODV路由协议着手，阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。

关键字:温湿度数据采集; CC2530;Zigbee协议栈; 无线传感网络

前言

温度是表示物体冷热程度的物理量，湿度，表示大气干燥程度的物理量。温度的自动监测已经成为各行业进行安全生产和减少损失的重要措施之一。传统的温度测量方式测量周期长，施工复杂，不便于管理，并且在有些特定场合如封闭，高压等环境下根本无法测量。但是往往这些场合容易引起很大的事故。因而温度的无线传输显的越来越重要。

在生活方面，比如智能建筑可以感知随处可能发生的火灾隐患，及早提供相关信息；根据人员分布情况自动控制中央空调，实现能源节约；及时掌握酒店客房内客人的出入信息，以便在有突发事件时能及时准确的发出通知，确保客人的人身财产安全。

在医疗领域的方面，主要包括跟踪治疗、移动观察、远程医疗、患者数据管理、药物跟踪、手机求救、病人数据收集、医疗垃圾跟踪和短信沟通等多方面的新应用。

由此可知，温度和湿度对日常生产生活都有很重要的意义。因此，对二者的采集、监控、分析等就显得尤为重要。本课程设计就对嵌入式温湿度采集系统进行详细分析和设计。

Zigbee技术在Zigbee联盟和IEEE 802.15.4的推动下，结合其他无线技术，可以实现无所不在的网络。它不仅在工业，农业，军事，环境，医疗等传统领域具有巨大的应用价值，未来在应用中还可以涉及人类日常生活和社会生产活动所有领域。由于各方面的制约，Zigbee技术的大规模的商业应用还有待时日，但已经显示出了非凡的应用价值，相信随着相关技术的日趋成熟和发展推进，一定会得到更广泛的应用。

一系统原理

本实验将使用CC2530读取温湿度传感器SHT10的温度和湿度数据。最后将采样到的数据转换然后在LCD上显示。其中对温湿度的读取是利用CC2530的I/O （P1.0和P1.1）模拟一个类IIC的过程。

CC2530 是基于2.4-GHz IEEE802.15.4、ZigBee 和RF4CE 上的一个片上系统解决方案。其特点是以极低的总材料成本建立较为强大的网络节点。CC2530 芯片结合了RF 收发器，增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其他模块的强大的功能。如今CC2530 主要有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。其具有多种运行模式，使得它能满足超低功耗系统的要求。同时CC2530运行模式之间的转换时间很短，使其进一步降低能源消。

1.1硬件方面

1.1.1芯片SHT10介绍

SHT10 是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出。它采用专利的CMOSens 技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与 14 位的 A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。

SHT10 引脚特性如下：

1. VDD，GND SHT10 的供电电压为

2.4~5.5V。传感器上电后，要等待 11ms 以越过“休眠”状态。在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个 100nF 的电容，用以去耦滤波。

2. SCK 用于微处理器与 SHT10 之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小 SCK 频率。

3. DATA 三态门用于数据的读取。DATA 在 SCK 时钟下降沿之后改变状态，并仅在 SCK 时钟上升沿有效。数据传输期间，在 SCK 时钟高电平时，DATA 必须保持稳定。为避免信号冲突，微处理器应驱动 DATA 在低电平。需要一个外部的上拉电阻（例如：10kΩ）将信号提拉至高电平。上拉电阻通常已包含在微处理器的 I/O 电路中。

向 SHT10 发送命令：

用一组“ 启动传输”时序，来表示数据传输的初始化。它包括：当 SCK 时钟高电平时DATA 翻转为低电平，紧接着 SCK 变为低电平，随后是在 SCK 时钟高电平时 DATA 翻转为高电平。后续命令包含三个地址位（目前只支持“000”，和五个命令位。SHT10 会以下述方）式表示已正确地接收到指令：在

第 8 个 SCK 时钟的下降沿之后，将 DATA 拉为低电平（ACK位）。在第 9 个SCK 时钟的下降沿之后，释放 DATA（恢复高电平）。

测量时序(RH 和 T)：

发布一组测量命令（‘00000101’表示相对湿度 RH，‘00000011’表示温度 T）后，控制器要等待测量结束。这个过程需要大约 11/55/210ms，分别对应8/12/14bit 测量。确切的时间随内部晶振速度，最多有±15%变化。SHTxx 通过下拉 DATA 至低电平并进入空闲模式，表示测量的结束。控制器在再次触发 SCK 时钟前，必须等待这个“数据备妥”信号来读出数据。检测数据可以先被存储，这样控制器可以继续执行其它任务在需要时再读出数据。接着传输 2 个字节的测量数据和 1 个字节的 CRC 奇偶校验。需要通过下拉 DATA 为低电平，uC以确认每个字节。所有的数据从 MSB 开始，右值有效（例如：对于 12bit 数据，从第 5 个SCK 时钟起算作 MSB；而对于 8bit 数据，首字节则无意义）。用CRC 数据的确认位，表明通讯结束。如果不使用 CRC-8 校验，控制器可以在测量值 LSB 后，通过保持确认位 ack 高电平，来中止通讯。在测量和通讯结束后，SHTxx 自动转入休眠模式。通讯复位时序：

如果与 SHTxx 通讯中断，下列信号时序可以复位串口：当 DATA 保持高电平时，触发SCK 时钟 9 次或更多。在下一次指令前，发送一个“传输启动”时序。这些时序只复位串口，状态寄存器内容仍然保留。

图1 SHT10温湿度采集电路原理图

图2 SHT10引脚图

1.1.2 CC2530介绍

CC2530包括了1个高性能的2.4 GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器核心和1个8051控制器，它具有32/64/128 kB可选择的编程闪存和8 kB的RAM，还包括ADC、定时器、睡眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路和21个可编程I/O引脚，这样很容易实现通信模块的小型化。CC2530是一款功耗相当低的单片机，功耗模式3下电流消耗仅0.2μA，在32 k晶体时钟下运行，电流消耗小于1μA。

CC2530芯片使用直接正交上变频发送数据。基带信号的同相分量和正交分量由DAC转换成模拟信号，经过低通滤波，变频到所设定的信道上。当需要发送数据时，先将要发送的数据写入128B的发送缓存中，包头是通过硬件产生的。最后经过低通滤波器和上变频的混频后，将射频信号被调制到 2.4GHz，后经天线发送出去。CC2530有两个端口分别为TX/RX，RF端口不需要外部的收发开关，芯片内部已集成了收发开关。

CC2530的存储器ST-M25PE16是4线的SPI通信模式的FLASH，可以整块擦除，最大可以存储2M个字节。工作电压为2.7v到3.6v。

CC2530温度传感器模块反向F型天线采用TI公司公布的2.4GHz倒F型天线设计。天线的最大增益为＋3.3dB，天线面积为25.7×7.5mm。该天线完全能够满足CC2530工作频段的要求（CC2530工作频段为2.400GHz～2.480GHz）。

图3 CC2530芯片引脚

CC2530芯片引脚功能

AVDD1 28 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接

AVDD2 27 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接

AVDD3 24 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接

AVDD4 29 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接

AVDD5 21 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接

AVDD6 31 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接

DCOUPL 40 电源（数字） 1.8V 数字电源去耦。不使用外部电路供应。

DVDD1 39 电源（数字） 2-V–3.6-V 数字电源连接

DVDD2 10 电源（数字） 2-V–3.6-V 数字电源连接

GND - 接地接地衬垫必须连接到一个坚固的接地面。

GND 1，2，3，4 未使用的连接到GND

P0_0 19 数字I/O 端口0.0

P0_1 18 数字I/O 端口0.1

P0_2 17 数字I/O 端口0.2

P0_3 16 数字I/O 端口0.3

P0_4 15 数字I/O 端口0.4

P0_5 14 数字I/O 端口0.5

P0_6 13 数字I/O 端口0.6

P0_7 12 数字I/O 端口0.7

P1_0 11 数字I/O 端口1.0-20-mA 驱动能力

P1_1 9 数字I/O 端口1.1-20-mA 驱动能力

P1_2 8 数字I/O 端口1.2

P1_3 7 数字I/O 端口1.3

P1_4 6 数字I/O 端口1.4

P1_5 5 数字I/O 端口1.5

P1_6 38 数字I/O 端口1.6

P1_7 37 数字I/O 端口1.7

P2_0 36 数字I/O 端口2.0

P2_1 35 数字I/O 端口2.1

P2_2 34 数字I/O 端口2.2

P2_3 33 数字I/O 模拟端口2.3/32.768 kHz XOSC

P2_4 32 数字I/O 模拟端口2.4/32.768 kHz XOSC

RBIAS 30 模拟I/O 参考电流的外部精密偏置电阻

RESET_N 20 数字输入复位，活动到低电平

RF_N 26 RF I/O RX 期间负RF 输入信号到LNA

RF_P 25 RF I/O RX 期间正RF 输入信号到LNA

XOSC_Q1 22 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚1或外部时钟输入

XOSC_Q2 23 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚2

1.2软件方面

1.2.1 zigbee协议介绍

ZigBee协议标准采用分层结构，每一层为上层提供一系列特殊的服务：数据实体提供数据传输服务；管理实体则提供所有其他的服务。所有的服务实体都通过服务接人点SAP为上层提供接口，每个SAP都支持一定数量的服务原语来实

现所需的功能。ZigBee标准的分层架构是在OSI七层模型的基础上根据市场和应用的实际需要定义的。其中IEEE 802．15．4—2003标准定义了底层协议：物理层(physical layer，PHY)和媒体访问控制层(medium access control sub—layer，MAC)。ZigBee 联盟在此基础上定义了网络层(network layer,NWK)，应用层(application layer，APL)架构。在应用层内提供了应用支持子层(application support sub—layer，APS)和 ZigBee设备对象(ZigBee device object，ZDO)。应用框架中则加入了用户自定义的应用对象。 ZigBee的网络层采用基于Ad Hoc的路由协议，除了具有通用的网络层功能外，还应该与底层的IEEE 802．15．4标准一样功耗小，同时要实现网络的自组织和自维护，以最大限度方便消费者使用，降低网络的维护成本。应用支持子层把不同的应用映射到ZigBee网络上，主要包括安全属性设置、业务发现、设备发现和多个业务数据流的汇聚等功能。 ZigBee无线测温系统的组成及原理基于ZigBee技术的无线测温系统主要由基于ZigBee技术的底层无线传感器网络、远程数据传输网络以及功能完善的上位监控系统3部分组成,,该系统是由大量的传感器点、汇节点以及远程传输模块组成的分布式系统。基于簇的分层结构具有天然的分布式处理能力,簇头就是分布式处理中心,即无线传感器网络的一个汇节点。每个簇成员(传感器节点)都把数据传给簇头,数据融合后直接传给远程传输网络,中央控制中心通过远程传输网络与多个汇节点连接,汇节点和传感器节点之间通过ZigBee技术实现无线的信息交换。带有射频收发器的无线传感器节点负责对数据的感知和处理并传送给汇节点;通过远程传输网络获取采集到的相关信息,实现对现场的有效控制和管理。

1.2.2 zigbee协议栈结构

ZigBee协议栈定义了四层，分别是物理层、媒体访问控制层、网络层、应用层。物理层和媒体访问控制层由IEEE802.15.4-2003定义，上层的网络层和应用层由Zigbee联盟定义。应用层分别包括ZDO（Zigbee设备对象），APS（应用支持子层）和AF（应用框架）组成。Zigbee协议栈每一层负责完成所规定的任务，并且向上层提供服务，各层之间的接口通过所定义的逻辑链路来提供服务。ZigBee协议栈结构如图所示。

图4 ZigBee协议栈结构图

1. 物理层

物理层由半双工的无线收发器及其接口组成，主要作用是激活和关闭射频收发器；检测信道的能量；显示收到数据包的链路质量；空闲信道评估；选择信道频率；数据的接受和发送。

2. 媒体访问控制层

媒体访问控制（MAC）层建立了一条节点和与其相邻的节点之间可靠的数据传输链路，共享传输媒体，提高通信效率。在协调器的MAC层，可以产生网络信标，同步网络信标；支持ZigBee设备的关联和取消关联；支持设备加密；在信道访问方面，采用CSMA/CA信道退避算法，减少了碰撞概率；确保时隙分配（GTS）；支持信标使能和非信标使能两种数据传输模式，为两个对等的MAC实体提供可靠连接。

3. 网络层

网络层负责拓扑结构的建立和维护网络连接，主要功能包括设备连接和断开网络时所采用的机制，以及在帧信息传输过程中所采用的安全性机制。此外，还包括设备的路由发现和路由维护和转交。并且，网络层完成对一跳(one—hop)邻居设备的发现和相关结点信息的存储。一个ZigBee协调器创建一个新网络，为新加入的设备分配短地址等。并且，网络层还提供一些必要的函数，确保ZigBee的MAC层正常工作，并且为应用层提供合适的服务接口。

网络层要求能够很好地完成在IEEE 802．15．4标准中MAC子层所定义的功能，同时，又要为应用层提供适当的服务接口。为了与应用层进行更好的通信，网络层中定义了两种服务实体来实现必要的功能。这两个服务实体是数据服务实体(NLDE)和管理服务实体(NLME)。网络层的NLDE通过数据服务实体服务访问点(NLDE—SAP)来提供数据传输服务，NLME通过管理服务实体服务访问点(NLME—SAP)来提供管理服务。NLME可以利用NLDE来激活它的管理工作，它还具有对网络层信息数据库(NIB)进行维护的功能。在这个图中直观地给出了网络层所提供的实体和服务接口等。

NLDE提供的数据服务允许在处于同一应用网络中的两个或多个设备之间传输应用协议数据单元(APDU)。NLDE提供的服务有：产生网络协议数据单元(NPDU)和选择通信路由。选择通信路由，在通信中，NLDE要发送一个NPDU到一个合适的设备，这个设备可能是通信的终点也可能只是通信链路中的一个点。NLME需提供一个管理服务以允许一个应用来与协议栈操作进行交互。 NLME需要提供以下服务：①配置一个新的设备(configuring a new device)。具有充分配置所需操作栈的能力。配置选项包括：ZigBee协调器的开始操作，加入一个现有的网络等。

4. 应用层

应用层包括三部分：应用支持子层（APS）、ZigBee设备对象（ZDO）和应用框架（AF）。应用支持子层的任务是提取网络层的信息并将信息发送到运行在节点上的不同应用端点。应用支持子层维护了一个绑定表，可以定义、增加或移除组信息；完成64位长地址（IEEE地址）与16位短地址（网络地址）一对一映射；实现传输数据的分割与重组；应用支持子层连接网络层和应用层，是它们之

间的接口。这个接口由两个服务实体提供：APS数据实体（APSDE）和APS管理实体（APSME）。APS数据实体为网络中的节点提供数据传输服务，它会拆分和重组大于最大荷载量的数据包。APS管理实体提供安全服务，节点绑定，建立和移除组地址，负责64位IEEE地址与16位网络地址的地址映射[4]。

ZigBee设备对象负责设备的所有管理工作，包括设定该设备在网络中的角色（协调器、路由器或终端设备），发现网络中的设备，确定这些设备能提供的功能，发起或响应绑定请求，完成设备之间建立安全的关联等。用户在开发ZigBee产品时，需要在ZigBee协议栈的AF上附加应用端点，调用ZDO功能以发现网络上的其他设备和服务，管理绑定、安全和其他网络设置。ZDO是一个特殊的应用对象，它驻留在每一个ZigBee节点上，其端点编号固定为0。

AF应用框架是应用层与APS层的接口。它负责发送和接收数据，并为接收到的数据寻找相应的目的端点。

二系统分析

2.1程序流程图

开始

系统时钟初始化

LCD初始化

读取温湿度数据

显示温湿度数据

图5 软件流程图

2.2具体步骤

1、给智能主板供电（USB外接电源或2节干电池）。

2、将一个无线节点模块插入到带LCD的智能主板的相应位置。

3、将温湿度模块插入到智能主板的传感及控制扩展口位置。

4、将CC2530仿真器的一端通过USB线（A型转B型）连接到 PC 机，另一端通过10Pin下载线连接到智能主板的CC2530 JTAG口（J203）。

5、将智能主板上电源开关拨至开位置。按下仿真器上的按钮，仿真器上的指示灯为绿色时，表示连接成功。

6、使用IAR7.51打开“…\OURS_CC2530LIB\lib10(HumiTempLight)\

IAR_files”下的 HumiTempLight.eww文件，下载运行程序。

7、观察LCD上温度、湿度的变化。

8、用一个物体挡住光照传感器的光线，观察LCD上光照强度数据的变化。

9、向温湿度传感器吹一口气体，观察LCD上温湿度数据的变化。

三详细设计

3.1 总体软件结构图

温湿度采集模块主要包括无线传感模块和数据采集模块,由数据采集模块完成温湿度的采集。

无线传感模块

无线传感器网络在设计目标方面与传统的无线网络有所区别，前者是以数据为中心的，后者以传输数据为目的。在无线传感器网络中，因为节点通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中，所以除了少数节点需要移动以外，大部分节点都是静止不动的。在被监测区域内，节点任意散落，节点除了需要完成感测特定的对象以外，还需要进行简单的计算，维持互相之间的网络连接等功能。并且由于能源的无法替代以及低功耗的多跳通信模式节，设计无线传感节点时，有效的延长网络的生命周期以及节点的低功耗成为无线传感器网络研究的核心问题。在节省功耗的同时增加通信的隐蔽性，避免长距离的无线通信易受外界噪声干扰的影响，也都是在设计传感器网络时需要攻克的新难题。

图6 无线传感器节点模型

无线传感网络的建立是基于传感器加无线传输模块的，传感器采集的数据，简单处理后经过无线传输模块传到服务器或应用终端。目标、观测节点传感节点和感知视场是无线传感器网络所包括的4个基本实体对象。另外，要完成对整个系统的应用刻画，还需要对远程任务管理单元、外部网络和用户进行定义。大量传感节点随机部署，单个节点经过初始的通信和协商，通过自组织方式自行配置，形成一个传输信息的单跳链接或一系列的无线网络节点组成的网络，协同形成对

目标的感知视场。

传感节点检测的目标信号经过传感器本地简单处理后通过单播或广播以多跳的方式通过邻近传感节点传输到观测节点。用户和远程任务管理单元则能够通过卫星通信网络或Internet等外部网络，与观测节点进行数据信息的交互。观测节点向网络发布查询请求和控制指令，接收传感节点返回的目标信息。

图 7 无线传感器网络通信体系结构

无线传输模块可以实现短距离（小于300米）的信号传输。在实际应用中，需要根据不同需求选择传感器，如电压电流、功耗、温湿度、液面、震动、压力等等。

2.数据采集模块

温湿度探头直接使用IIC接口进行控制。其电路原理图如下所示：

图8 数据采集模块电路图

本实验将使用CC2530 读取温湿度传感器SHT10的温度和湿度数据，并将采样到的数据转换然后再LCD显示。其中对温湿度的读取是利用CC2530的I/O （P1.0和P1.1）模拟一个类IIC得过程。

3.2硬件模块设计

传感器节点由数据处理发送模块，温度传感器，湿度传感器和供电般构成。数据处理模块是由CC2530构成，温湿度采集采用温湿度传感器SHT10。其结构图如

图 9 硬件结构图

3.3 编码

void main()

{

int wendu;

int shidu;

char s[16];

UINT8 adc0_value[2];

float shuzi = 0;

SET_MAIN_CLOCK_SOURCE(CRYSTAL); // 设置系统时钟源为 32MHz 晶体振荡器

GUI_Init(); // GUI 初始化

数据处理模块温度采集模块湿度采集模块

电源模块

GUI_SetColor(1,0); // 显示色为亮点，背景色为暗点

GUI_PutString5_7(25,6,"OURS-CC2530"); //显示 OURS-CC2530

GUI_PutString5_7(10,22,"Temp:");

GUI_PutString5_7(10,35,"Humi:");

GUI_PutString5_7(10,48,"Light:");

LCM_Refresh();

while(1)

{

th_read(&tem,&hum); //从采集模块读取温度和湿度的数据

sprintf(s, (char*)"%d%d C", ((INT16)((int)tempera / 10)),

((INT16)((int)tempera % 10))); //将采集的温度结果转换为字符串格式

GUI_PutString5_7(48,22,(char *)s); //显示采集的温湿度的结果

LCM_Refresh();

sprintf(s,(char*)"%d%d %%",((INT16)((int)humidity / 10)),

((INT16)((int)humidity % 10))); //将采集的湿度结果转换为字符串的格式

GUI_PutString5_7(48,35,(char *)s); //显示采集结果

LCM_Refresh();

四总结

本次课程设计，主要目的是设计一个基于CC2530的温湿度数据采集系统。该系统是一个采用CC2530无线单片机进行温湿度的数据采集，并且结合Zigbee 协议架构进行编程的设计，主要是基于CC2530的温湿度数据采集系统模块的设计，并在IAR集成环境开发环境中进行基于Zigbee架构的编程，节点模块的调试，最后，实现无线传感网络的构建。。在基于Zigbee无线传感器节点模块上，可以实现数据的实时采集，处理以及传输等功能。

本设计可以实现在谷仓内的温湿度检测，工厂厂房内不同区域的温湿度控制以及大面积的温室培养等功能。

在无线传感网络中某个节点失效，不会导致整个网络瘫痪，减少节点的能量消耗是不可避免要面对的问题之一。

减少路由发现过程中的开销。这其实也是减少节点的能量消耗的一种措施，尽量减少在路由发现过程中所损失的能量。

路由选择。路由优化选择可以尽量避免不必要的路由请求的广播以及信息传输，做到这一点不仅可以提高效率，也可以在减少能量消耗方面做出贡献。

物联网系统技术方案

物联网系统技术方案南京绛门通讯科技股份有限公司 2016年12月

目录一.前言 (4) 1.1.建设背景 (4) 1.2.设计原则 (4) 1.3.系统分析 (5) 系统说明 (5) 运行环境与开发模式的选择 (5) 可行性分析 (7) 四大特点 (8) 二.解决方案 (8) 2.1.总体方案设计 (8) 系统框架结构 (8) 总体系统架构 (10) 系统组网图 (11) 物理组网图 (12) 系统总体功能构架 (12) 2.2.应用层功能需求详细设计 (12) 登陆 (12) 采集设备管理 (13) 监控管理 (14)

告警管理 (15) 统计分析 (15) 系统管理 (16) 2.3.基础层功能设计 (16) 身份认证 (16) 账户管理 (17) 权限管理 (17) 提醒机制 (17) 日志管理 (17) 三.关键性技术 (18) 3.1.系统技术架构方面的技术路线 (18) 3.2.Mysql集群部署 (19) 3.3.Nginx负载均衡 (20) 3.4.地图接口/工作流引擎集成/报表工具 (21) 四.性能配置 (21) 4.1.业务指标 (21) 4.2.性能指标 (22) 五.软硬件配置清单 (22) 5.1.软件方案 (22) 5.2.硬件方案 (23)

六.项目资金预估 (24) 七.项目实际计划 (24) 一. 前言 1.1.建设背景物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。其在2011年的产业规模超过2600亿元人民币。构成物联网产业五个层级的支撑层、感知层、传输层、平台层，以及应用层分别占物联网产业规模的2.7%、22.0%、33.1%、37.5%和4.7%。而物联网感知层、传输层参与厂商众多，成为产业中竞争最为激烈的领域。 1.2.设计原则 1、基础性和整体性整个系统的各种软件应符合国际、国家及行业相关标准。 2、技术的先进、实用性目前技术发展迅速，本系统需要考虑未来的扩展性，在采用的技术方面应体现先进、实用，才能确保本项目建设结束后相当一段时间内技术不落后。由于此项目是工程建设项目，不是科研项目，所以使用先进技术并不能使用未经验证的、不成熟的技术和概念，而是以先进的、成功的理念为核心的成熟技术的组合。 3、系统的开放性、可扩展性和安全性开放的结构意味着通信协议的开放和数据与数据结构的开放和共享。通信协议开放，系统接口透明，便于与其它系统组网，实现系统的集成与资源共享；数据与数据

基于物联网的温湿度信息采集系统设计

兰州理工大学计算机与通信学院 2014年春季学期物联网综合应用实践课程设计题目：基于物联网的温湿度信息采集系统设计专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：

基于物联网的温湿度信息采集系统设计摘要基于物联网的无线传感网络是多学科的高度交叉，知识的高度集成的前沿热点研究领域。它通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测,感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端无线传感器网络的特性决定了其不需要较高的传输带宽，而要求较低的传输延时和极低的功率消耗。IEEES02．15．4／ZigBee 技术是近年来通信领域中的研究热点，具有低成本、低功耗、低速率、低复杂度的特点和高可靠性、组网简单、灵活等优势，逐渐成为无线传感器网络事实上的国际标准。此次课设设计并实现了用无线传感器网络构成的分布式温度湿度监控系统。关键词：物联网、信息采集、SHT10、串口通信

正文： (4) 一、前言 (4) 二、基本原理 (5) 2.1 SHT10引脚特性 (5) 2.2 温湿度传感器模块 (8) 2.3 CC2530串口通信原理 (9) 2.4 Zig Bee 简介 (10) 三、系统分析 (16) 四、详细设计 (18) 4.1硬件设计 (18) 4.2 软件设计 (21) 4.3 设计结构图 (21) 4.4 代码 (22) 总结 (33) 参考文献 (34)

正文：一、前言物联网系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，适用于不同应用场合，对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。随着生活水平的提高和科学技术发展的需求，人类对环境信息的感知上有了更高的要求，在某些特殊工业生产领域和室内存储场合对环境要求显得特别苛刻；随着物联网技术的发展，为环境环境检测提供了更进一步的保障。基于物联网的环境信息采集系统包含感知层、传输层、应用层三个层面；传输层常见的有温湿度、烟感、一氧化碳、压力等物联网传感器模块，传输层包括有线通信和无线通信两部分，应用层包括各种终端。在室内环境监测领域，以物联网技术为基础，结合ZigBee 技术可以实现、准确、完整、可靠的反应环境信息，做到实时监控。基本原理：湿度传感器和温度传感器采集到数据后，通过给RS232串口增加ZigBee功能，替代设备电缆线进行无线传输,串口传输设计为双向全双工，无硬件流控制，强制允许OTA(多条)时间和丢包重传。本次课设采用的senser节点中烧写EndDeviceEB程序，

物联网管理系统

1、简介昆仑海岸物联网云服务平台是由北京昆仑海岸传感技术有限公司开发的面向物联网设备的数据服务平台。目前昆仑海岸物联网云服务平台需要和本公司自主研发的KL-H系列物联网网关产品配套使用，通过物联网网关可以实现对温度、湿度、照度、土壤温度、土壤水分、照度、二氧化碳、氧气等环境值的监控，同时可以下发控制命令，完成对一些设备的控制。通过这套系统，可以很好地实现智慧农业、智慧城市等一些项目。如图1：图1

云服务平台功能分三个模块：应用模块、数据服务模块、单机版模块，如图2：图2 应用模块：会员通过该模块，可直接享受数据服务、地图定位、历史记录、历史曲线等功能。数据服务模块：会员通过该模块，可以将我公司服务器上的数据信息下载到本地计算机上，便于二次开发。单机版模块：会员通过该模块，可在自己的服务器上实现数据收发功能，便于二次开发。

2、申请账号与登录用户通过浏览器(推荐使用非IE 内核的浏览器，如火狐浏览器)访问昆仑海岸物联网云服务平台（以下简称为“平台”），在浏览器地址栏中输入域名https://www.wendangku.net/doc/5712109086.html, 进入平台主界面。点击【注册】进入用户注册界面，填写相关信息并点击【确认提交用户信息】按键，如图3所示。当用户申请账号操作完成后，需要等待账号被平台管理员授权后方可使用，若账号未被授权，则登录时会出现如图4所示的提示。会员通过浏览器(推荐使用非IE 内核的浏览器，如火狐浏览器)访问平台，在浏览器地址栏中输入管理平台的域名https://www.wendangku.net/doc/5712109086.html, 进入登陆界面。使用已被授权的账号登陆管理平台，如图5 所示。图 4 图 3 图5

登陆成功后，会员可【查看账户信息】，来查看账户信息、设备信息、以及联系方式等。本平台一个账户最多可以提供5只物联网网关的服务，如果多于5只将不能添加设备，会员可以拨打电话，来实现扩容服务。如图6：图6

物联网系统技术方案

物联网系统技术方案南京绛门通讯科技股份有限公司 2016年12月

目录一.前言 (4) 1.1.建设背景 (4) 1.2.设计原则 (4) 1.3.系统分析 (5) 系统说明 (5) 运行环境与开发模式的选择 (5) 可行性分析 (7) 四大特点 (8) 二.解决方案 (9) 2.1.总体方案设计 (9) 系统框架结构 (9) 总体系统架构 (10) 系统组网图 (11) 物理组网图 (12) 系统总体功能构架 (12) 2.2.应用层功能需求详细设计 (12) 登陆 (12) 采集设备管理 (13)

监控管理 (15) 告警管理 (15) 统计分析 (16) 系统管理 (16) 2.3.基础层功能设计 (17) 身份认证 (17) 账户管理 (17) 权限管理 (17) 提醒机制 (18) 日志管理 (18) 三.关键性技术 (18) 3.1.系统技术架构方面的技术路线 (18) 3.2.Mysql集群部署 (19) 3.3.Nginx负载均衡 (21) 3.4.地图接口/工作流引擎集成/报表工具 (21) 四.性能配置 (21) 4.1.业务指标 (21) 4.2.性能指标 (22) 五.软硬件配置清单 (23)

5.1.软件方案 (23) 5.2.硬件方案 (24) 六.项目资金预估 (24) 七.项目实际计划 (24) 一. 前言 1.1.建设背景物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。其在2011年的产业规模超过2600亿元人民币。构成物联网产业五个层级的支撑层、感知层、传输层、平台层，以及应用层分别占物联网产业规模的2.7%、22.0%、33.1%、37.5%和4.7%。而物联网感知层、传输层参与厂商众多，成为产业中竞争最为激烈的领域。 1.2.设计原则 1、基础性和整体性整个系统的各种软件应符合国际、国家及行业相关标准。 2、技术的先进、实用性目前技术发展迅速，本系统需要考虑未来的扩展性，在采用的技术方面应体现先进、实用，才能确保本项目建设结束后相当一段时间内技术不落后。由于此项目是工程建设项目，不是科研项目，所以使用先进技术并不能使用未经验证

{物联网}通用互联网信息采集系统的设计与初步实现

（物联网）通用互联网信息采集系统的设计与初步实现

通用互联网信息采集系统的设计和初步实现杜义华及俊川 (中国科学院计算机网络信息中心管理服务中心,北京100864) 摘要：通过建立网页资源库、结合Spider技术、内容分析技术，引入用户数据项和替换抽取指令编辑器等，提供和定制可视化通用性较强的互联网信息采集系统，能定期自动跟踪关联网站或网页，进行比较分析、抽取、规整入库、分类等从互联网上获取所需信息。本文主要分析和介绍其设计实现思路。关键词：互联网信息采集系统网络信息挖掘中图法分类号：TP393文献标识码：A文章编号：0310206 DesignandImplementationofaInternetInformationGather&ProcessSystem DUYi-hua,JIJun-chuan (Dept.ofOA,ComputerNetworkInformationCenter,ChineseAcademyofScienceBeijing 10084,China) Abstract：Byusingwebpagedatabasetechnology、SPIDERsearchingtechnologyandcontentparsingtechnology,providingwithUser-Defin edfieldconfigtoolandbatchGet&Replacescriptlanguageeditor,Wedevelopaflexiblevis ualInternetInformationGather&ProcessSystem,whichaccordingto user’ssetting,can automatictrackWeb、filterinformation、Gatherinformation、extractinformation、classifyinformationandsavetodatabasetermly.Thispaperintroducesthedesignandimpl ementationofthesystemindetail. Keywords：InternetInformationGather&ProcessSystem；WebMining

物联网安全管控系统

物联网安全管控系统设计方案创羿科技 201年5月

系统概述物联网安全管控系统是基于云计算、数据挖掘、多维分析等技术的智能化云平台，集成物联网应用系统、安防管理系统和业务应用系统，提供一体化管理、信息资源集成和辅助分析决策等功能，实现人员、资源、设备设施及现场综合控制、联动管理、指挥调度的智能化。系统架构及组成监狱局域网接入交换机

图 5-1 监狱物联网安全管控系统架构图 1、定位基站定位基站为智能长距离读写器，是物联网系统的信息中枢设备。基站不断采集周围定位卡发出的射频标识信息，并通过无线通信网络上传至采集服务器，为物联网系统提供高精度、实时数据采集。 2、电子标签电子标签是RFID传感网络的信息终端设备。标签定时向周围基站发出带有自身标志的射频信息，并在异常情况下自动发出报警信号，通知后台信息系统。标签分为押犯标签、物品标签、外来人员及车辆标签等。 3、采集传输采用采集服务器、定位服务器等设备进行定位标签信息的采集接收，通过局域网络进行数据的汇聚和传输。 4、分析展现通过图像化软件平台进行综合分析展现，软件平台可以实时收到标签的位置信息并通过动画的方式在界面上展现出来，实时接收到各类信息并通过声光等方式进行告警，同时支持根据管理业务需求进行相应系统功能的开发。 5、安防联动通过定位标签对目前对象进行定位，进一步实现所在位置的监控，同时可结合视频监控系统，定位联动此区域摄像头、门禁等系统，实现安防联动。

系统功能 1、业务信息集成预留监狱管理业务应用系统对接接口，以便日后能够在应急指挥过程中及时查询和调阅相关信息。 2、综合查询综合查询功能支持以异步方式执行用户提交的查询需求，根据系统提供的索引和各种实时统计数据进行分布式查询计划的优化，并执行查询计划，返回最终结果。提供统计分析功能，支持数据处理服务、多维分析服务、图形分析和流式数据统计等功能。提供数字化报表功能，调用综合查询和统计分析生成报表所需的数据集，并最终生成报表结果。支持对报表数据进行格式处理，生成HTML、Excel等多种报表格式，通过人机界面展示给用户。 3、全系统信息资源检索对全系统信息资源库中的各类数据和信息，包括业务信息、安防基本信息、地理信息、场所建筑信息等，进行综合检索，并根据领导的决策目标，定义常用的查询模式（包括查询模型、预定义的查询参数）。 4、业务指标实时统计和监测功能利用数据监测的能力，在全系统信息资源库的基础上，定义各类面向领导决策的业务指标，进行实时的统计和展示；同时，对一些重要的业务指标设定监测规则，提供业务指标预警功能。

物联网称重管理系统

物联网称重管理系统-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

物联智能计量管控平台－一体化解决方案计重之星-防作弊智能称重管理系统（版本V1.0~V9.20) 无人值守智能称重管控系统（单机/网络/WEB版本V10.0) 基于物联网技术的集团级计量自动化管控平台物联：支持从计量现场（RFID读写器、红外检测仪、光栅、计量仪器仪表、地感、LED屏、声波定位、雷达测速装置、信号指示灯、抓拍相机（照片、车牌）、道匝/拦道机、喇叭/音箱/功放/语音对讲）到管控办公间（机柜、工控机、PLC主控柜、各类仪器仪表及传感装置、有线无线网络设备、UPS、条码打印机）、从控制办公间到管理办公间（PC、身份认证U盘）、再到客户终端（PDA、手机、盘点机、扫描器）的整个信息网络共享接连，网络连接支持有线局域网、GPRS、WIFI、3G 等. 智能：支持单片机、PLC数据采集与信号控制（外部设备），实现数据与设备的智能控制与自动化计量：软件提供了对各类计重、计数、计温、计湿、计雾、计微量元素仪器仪表的数据采集管控：实现对业务数据的管理与控制、对工作设备状态的管理与控制平台：提供一体化集成化的WEB操作平台（个人电脑、手机、PDA）

“计重之星-防作弊智能网络称重管理系统”是为适应信息化时代的发展要求，结合我国计重（衡器）行业的市场发展的需要和客户的实际需求而开发的一套现代计重、物流、智能控制管理系统。该系统对衡器行业在当前信息化普及时代刚刚起步的背景，为国内外衡器企业及相关行业用户在计重管理上的需要，为提高各行业用户在计重管理业务上的管理水平，实现其从当初习惯的手工操作模式有效的过渡到自动化，智能化的计算机管理模式，实现行业用户在计重管理全面信息化的完整解决方案。该系统可以运行于各种通用的操作系统

物联网智能交通方案

物联网智能交通系统建设方案

一、物联网信息平台物联网信息平台简介物联网信息平台以光载无线交换机和上层应用程序为核心，构建WiFi无线局域网，覆盖物联网实验室及其周边区域，配合实验室现有的有线网络交换机、网络路由器，建立融合有线网络、无线局域网络的物联网关键部分——网络层。物联网信息平台是物联网综合应用实训室整体解决方案的核心和基础，在此基础上配合解决方案中的其他物联网接入设备和控制设备可以实现物联网基础教学、物联网基础实验、无线传感器网络教学、RFID技术的应用、传感器的学习及应用、智慧教室、物联网创新应用等功能，学生可亲身真实体验和感受到物联网技术给未来生产和生活带来的改变。图（4）物联网信息平台组网图物联网信息平台创新点以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室在实验教学、学生学习、教学管理、科学研究等方面都有创新：实验室建设的创新以工程实践为背景，将物联网感知层、网络层、应用层等3层架构清晰、完整地体现出来，构建整体化的物联网综合应用实训室，实现系统内的物与物、物与人的泛在链接，使各个实验区和实验设备不再是信息孤岛；

同时，系统是一个开放的平台，具有高拓展性，方便实验设备接入和实验室扩展，充分体现统一规划、分布实施的思路； ◆实验教学的创新以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室系统为教师、学生提供了一个开放的环境平台，可承载各种物联网基础实验、综合性实验、创新应用实验以及跨课程、跨专业的实验； ◆学习的创新物联网信息平台的接入采用标准计算机网络协议（TCP/IP），方便智能设备（笔记本电脑、平板电脑、智能手机等）的移动接入，同时系统预留外网接口，提供学生本地、远程网络访问实验室系统，开展本地/远程网络实验；物联网信息平台配置数据服务器，提供远程网络授权访问，支持资料下载、远程实验和远程授课、学习； ◆提供教师物联网科研平台物联网信息平台提供一个开放的专业平台，包括硬件资源、网络资源、软件资源，是教师和学生开展物联网相关科研的极好平台，可以开展感知层基础研究、分布式天线系统研究、无线网络分布研究、室内定位研究、分布式数据库和云计算研究、以及应用系统研究。产品优势及特点物联网信息平台的优势与特点： ●以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室系统涵盖物联网三层结构，系统中的每一个实验箱或物联网接入设备都可以转化成智能教学终端，实现彼此间的信息交换和联合教学； ●以物联网信息平台为核心采用整体构建方式建设物联网综合应用实训室，充分体现统一规划、分布实施的思路，同时系统具有高拓展性，任一时间增加的物联网接入设备都可以自动连入整个系统，可为用户创造最优的投入增值； ●以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室系统以工程实例为建设基础，不仅可完成基础实验教学，还可以完成教学教研、竞赛训练和创新实验，真正实现了一室多用的效果； ●智能手机、笔记本电脑以其它智能终端都可随时接入系统中，参与教学和学习过程，

基于物联网的数据采集系统设计

毕业设计（论文）课题基于物联网技术的数据采集终端的设计学院电子信息工程学院专业（方向）应用电子技术班级电子112 学号 7 姓名尹露露完成日期2013-11 指导教师束慧

基于物联网技术的数据采集终端的设计摘要目前，数据采集一直是工业控制设备的主要组成部分，设计高精度的AD采集终端，对系统的性能很重要，目前随着物联网技术的不断发展，为现场信号采集和传输提供了一种新的方法，本课题在于探索和研究一种基于物联网技术的数据采集终端。本系统由单片机控制模块、AD采集模块、液晶显示模块、时钟模块、温度模块、无线通讯模块等组成，可实现现场数据的实时准确采集。关键词：物联网技术，高精度，数据采集，通讯 Abstract At present,?the data acquisition?is the main?part of?industrial control equipment. The performance of AD?acquisition terminal?design of high precision?for the system?is very important. At present,?with the?continuous development of?the Internet of things technology. It provides a?new?method for?data acquisition?and transmission. This paper?is to explore?and study?a?IOT based?data acquisition terminal. The system is composed of MCU control module,?AD?data acquisition module, LCD module,?clock module,?temperature?module,?wireless?communication module. It can realize accurate?real-time?field data. Keywords: Internet of things technology, High precision, Data acquisition, Communication

三维可视化智能物联网管理平台设计

三维可视化智能物联网管理平台技术方案二〇一二年八月

一、概述项目背景物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把需要联网的物品与网络连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪监控和管理的一种网络，它是在网络基础上的延伸和扩展应用。物联网是被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。有业内专家认为物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本，另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、加拿大、欧盟、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网，并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物联网行动计划”等国家性区域战略规划。我国把发展物联网已经提到国家的战略高度，它不但是信息技术发展到一定阶段的升级需要，同时也是实现国家产业结构调整，推动产业转型升级的一次重要契机。2010年9月，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》发布，新一代信息技术、节能环保、新能源等七个产业被列为中国的战略性新兴产业，将在今后加快推进，其中物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分，更是在近一年里受到政府、企业和科研机构的大力支持。当前，世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段，物联网相关技术研究还处于起步发展阶段，在物联网基础研究和技术开发等方面还面临许多挑战。物联网涉及到的关键技术领域很多，包括RFID识别技术、泛在传感技术与纳米嵌入技术、IPV6地址技术以及等。从软件的角度来看，物联网软件技术研究方面也是处于起步阶段，尤其是基础软件的研究均处于探索阶段。面对物联网所带来的大数据量、数据时效性高、安全与隐私性要求高等挑战，人们也在不断地探索亲的解决办法。在物联网系统中，由于传感器节点及采样数据的异构性，基础软件显得尤为重要。物联网基础软件不仅屏蔽了各类传感器硬件及数据的差异，实现了物联网节点及数据的统一处理，而且实现了海量物联网节点之间的协同工作，从而大大简化了物联网应用程序的开发。我们以动态位置感知类应用为例，相关的传感器可以包括GPS传感器、RFID传感器、手机定位传感器等，这些不同类型的传感器通过基础应用接入程序，可以被统一的后台物联网数据库系统管理。在物联网系统中除了传感器数据异构性的特点，还有另一个重要特点是物联网系统

物联网信息服务系统的设计与实现

物联网信息服务系统的设计与实现物联网信息服务系统(Internet of Things Information Service System,IOT ISS)是物联网应用层的关键技术。系统以互联网为信息服务网络基础,通过物联网终端汇聚节点将底层的各类传感器收集信息传输给物联网应用服务器,进而通过开放性的互联网基础协议以及相关设施实现了信息交互与共享,通过物联网应用服务器实现物联网终端汇聚节点与互联网的连接,完成对任意传感器节点的服务请求并响应给特定执行机构。在传统的物联网信息服务系统RFID信息服务系统(RFID Information Service System,RFID ISS)中,由于系统本身架构设计独立于W3C标准之外,RFID ISS无法实现信息服务融入于互联网应用生态圈。从而使得传统IOT ISS的互联网基础设施利用率低,系统开发难度高。如何有效提升未来IOT ISS的低互联网资源利用率,实现融入互联网应用开发生态圈,是IOT ISS的研究重点。本文以提高物联网信息服务的效率为目标,围绕着新型IOT ISS架构的研究与设计,分别做出以下几方面的贡献:(1)根据Cordova移动开发框架与Node.js应用服务器开发框架开源跨平台部署、兼容互联网生态圈等特点,研究并设计了一种Cordova-NodeJS混合式物联网信息服务系统(Cordova-NodeJS Hybrid Internet of Things Information Service System,C-N HIOT ISS),以D2D-MIMO网络架构和C-N HIOT ISS系统架构为基础,提出一种D2D-MIMO混合式物联网信息服务系统(D2D-MIMO Hybrid Internet of Things Information Service System,D2D-MIMO HIOT ISS),解决传统物联网信息服务系统存在的一系列问题。 (2)为实现信息服务系统的终端设备直连网络(Device to Device,D2D)的构

基于物联网的数据采集系统设计

毕业设计（论文）课题基于物联网技术的数据采集终端的设计学院电子信息工程学院专业（方向）应用电子技术班级电子112 学号 110202207 姓名尹露露完成日期2013-11 指导教师束慧

物联网数据库系统

物联网数据库系统 1物联网数据库功能为更清晰地描述物联网的关键环节，按照信息科学的视点，围绕信息的流动过程，抽象出物联网的信息功能模型。 2从数据的角度来看物联网大量来源不同、结构不同、产生方式不同、用途不同的数据:

如何采好、管好、用好这些数据？设备状态、过程状态、订单状态等生产控制数据数据特点：随着时间而不断变化，称为“时态数据” 处理需求：及时获取、及时响应、及时展现、报警判断、二次计算、历史存储、历史查询… 设备信息、人员信息、统计信息等管理数据数据特点：持久数据，无时间属性处理需求：增、删、改、查… 面向物联网的全新数据库系统——集关系与实时数据库功能于一身，是定位与调度、实时监控、测试与仿真的智能化中枢。

3感知数据库系统概述 3.1ThinkDB基本概念 ThinkDB系统主要面向工业综合自动化、两化融合以及物联网、广域监测监控等应用系统中的综合数据管理需求，在继承传统的关系数据管理模式基础上，采用创新的实时-关系数据模型（RRM：Real-time Relational Model），融合实时数据采集与在线处理的特点与要求，开发实现的多元数据融合性数据库系统。 ThinkDB既可以按照传统结构化数据进行关系数据管理，也可以在线存储具有实时特性的时序数据；它既提供关系数据库的SQL标准访问接口，也提供实时数据特性的数据订阅发布以及历史断面查询以及历史数据分析，同时提供实时数据与关系数据的融合应用、关联订阅和联合分析等多种功能服务，为企业的综合数据管理提供全方位的支持，是一款能够满足多行业、多领域的综合数据处理需求的新型数据库产品。实时数据：许多计算机应用系统要求在一定的时刻或者一定的时间期限内自外部环境采集数据，并对数据进行及时的处理。他们所处理的这些数据往往是短暂有效的，即只在一定的时间范围内有效，如来自传感器的温度、压力等数据以及工业现场的设备状态数据。实时数据库：针对实时数据的采集、处理以及存储管理而设计的数据库系统。传统的关系数据库系统旨在处理永久性数据，其设计与开发主要强调数据的完整性、一致性，提高系统的平均吞吐量等总体性能指标，很少考虑与数据及其处理相关联的时间限制。而实时数据库系统中的数据与事务具有时间相关的特性。目前，这类产品主要应用在军事、航空航天、测控、空间探索等领域。工厂数据库：在工业领域广泛提到的实时数据库系统主要是面向工业过程监控与管理需求的过程数据管理系统，如OSIsoft PI以及启信的ChinDB等。这些产品主要面向工业企业生产过程数据的管理，由于生产过程数据具有一定的时态属性，因此这些产品也称为工业实时数据库或者工厂历史数据库。

基于物联网的信息采集系统(室内温湿度检测)(优质参考)

******************* 实践教学 ******************* ********* 计算机与通信学院 2014年春季学期物联网综合应用实践课程设计题目：基于物联网的信息采集系统（室内温湿度检测）专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：

目录摘要 (3) 前言 (4) 一、基本原理： (5) 二、系统方案设计 (6) 1、系统分析 (6) 2、系统方案设计 (6) 3、系统方案选择 (7) 三总体设计 (8) 3.1 SHT10引脚特性 (8) 3.2 温湿度传感器模块 (11) 3.3 CC2530串口通信原理 (12) 3.4 ZigBee无线传感器网络通信标准 (12) 四、详细设计 (13) 4.1实现温湿度数据采集的硬件部分 (13) 4.2实现温湿度采集的软件部分 (16) 4.3总体结构流程 (18) 五、系统测试 (26) 总结 (27) 致谢 (30)

基于物联网的室内环境信息采集系统设计摘要基于物联网的无线传感网络是多学科的高度交叉，知识的高度集成的前沿热点研究领域。它通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测,感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端无线传感器网络的特性决定了其不需要较高的传输带宽，而要求较低的传输延时和极低的功率消耗。IEEES02．15．4／ZigBee技术是近年来通信领域中的研究热点，具有低成本、低功耗、低速率、低复杂度的特点和高可靠性、组网简单、灵活等优势，逐渐成为无线传感器网络事实上的国际标准。此次课设设计并实现了用无线传感器网络构成的分布式温度湿度监控系统。关键词：物联网、信息采集、ZIGBEE、串口通信

物联网安全管控系统

物联网安全管控系统设计方案

创羿科技201年5月

系统概述物联网安全管控系统是基于云计算、数据挖掘、多维分析等技术的智能化云平台，集成物联网应用系统、安防管理系统和业务应用系统，提供一体化管理、信息资源集成和辅助分析决策等功能，实现人员、资源、设备设施及现场综合控制、联动管理、指挥调度的智能化。

系统架构及组成监狱局域网接入交换机图 5-1 监狱物联网安全管控系统架构图 1、定位基站定位基站为智能长距离读写器，是物联网系统的信息中枢设备。基站不断采集周围定位卡发出的射频标识信息，并通过无线通信网络上传至采集服务器，为物联网系统提供高精度、实时数据采集。2、电子标签电子标签是RFID传感网络的信息终端设备。标签定时向周围基

站发出带有自身标志的射频信息，并在异常情况下自动发出报警信号，通知后台信息系统。标签分为押犯标签、物品标签、外来人员及车辆标签等。 3、采集传输采用采集服务器、定位服务器等设备进行定位标签信息的采集接收，通过局域网络进行数据的汇聚和传输。 4、分析展现通过图像化软件平台进行综合分析展现，软件平台可以实时收到标签的位置信息并通过动画的方式在界面上展现出来，实时接收到各类信息并通过声光等方式进行告警，同时支持根据管理业务需求进行相应系统功能的开发。 5、安防联动通过定位标签对目前对象进行定位，进一步实现所在位置的监控，同时可结合视频监控系统，定位联动此区域摄像头、门禁等系统，实现安防联动。系统功能 1、业务信息集成预留监狱管理业务应用系统对接接口，以便日后能够在应急指挥

过程中及时查询和调阅相关信息。 2、综合查询综合查询功能支持以异步方式执行用户提交的查询需求，根据系统提供的索引和各种实时统计数据进行分布式查询计划的优化，并执行查询计划，返回最终结果。提供统计分析功能，支持数据处理服务、多维分析服务、图形分析和流式数据统计等功能。提供数字化报表功能，调用综合查询和统计分析生成报表所需的数据集，并最终生成报表结果。支持对报表数据进行格式处理，生成HTML、Excel等多种报表格式，通过人机界面展示给用户。 3、全系统信息资源检索对全系统信息资源库中的各类数据和信息，包括业务信息、安防基本信息、地理信息、场所建筑信息等，进行综合检索，并根据领导的决策目标，定义常用的查询模式（包括查询模型、预定义的查询参数）。 4、业务指标实时统计和监测功能利用数据监测的能力，在全系统信息资源库的基础上，定义各类面向领导决策的业务指标，进行实时的统计和展示；同时，对一些重要的业务指标设定监测规则，提供业务指标预警功能。

工业物联网数据采集行业方案

工业物联网数据采集监控系统物联网( The intemet of thins）即通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,通俗地说就是可实现“感知世界”的网络。数据采集与监控系统即SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，也就是实现在具体应用领域的“感知”。随着网络与通信技术的发展，物联网技术必将促进 SCADA系统的体系结构的变革与升级，使 SCADA系统的应用领域越来越广，除了在传统的供水、供气、环保、能源、轨道交通机场、铁路、电力、石油、石化等行业外，在大众的日常工作生活及其它各种领域中也将得到广泛应用，最終使 SCADA这一物联网的垂直具体应用系统，真正发展成为“感知世界”的智慧网。青岛华凌科技有限公司致力于工业物联网云平台管理系统的应用开发，在污水处理、锅炉远程监控等多行业业绩斐然。 1、物联网的三种应用架构物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,把物理世界与信息世界

相连接物联网应用有三种架构 1)基于RFID的物联网应用架构:电子标签可能是三类技术体系中最灵活的能够把“物”改变成为智能物件的,它的主要应用是把移动和非移动资产贴上标签，实现各种跟踪和管理 2）基于传感网络的物联网应用架构:主要是指无线传感网络（WSN）,WSN由分布在自由空间里的一组“自治的”无线传感器组成，共同协作完成对特定周边环境状况,包括温度、湿度、化学成分、压力、声音、位移、振动、污染颗粒等的监控。WSN中的一个节点(或叫Mote)一般由一个无线收发器、一个微控制器和一个电源组成。WSN一般是自治重构(Ad-Hoc或Se1f- Configuring)网络，包括无线网状网（Mesh Networks)和移动自重构网( MANET)等 3)基于M2M的物联网应用架构:业界认同的M2M理念和技术架构覆盖的范围是最广泛的,包含有线和无线两种通信方式。M2M覆盖和拓展了工业信息化(两化融合)中传统的 SCADA系统。 2、新型 SCADA系统设计 2.1传统 SCADA系统一般 SCADA系统由监控中心、通讯网络和远程数据采集终端组成。监控中心即数据处理和显示系统,也称上位机HMI——人机界面系统由软件和硬件组成，其中硬件主要包括服务器、管理员站和操作员站，软件采用专用的 SCADA 系统软件。SCADA系统通讯网络大体可以分为两类，有线和无线。远程数据采集终端，即各种智能数据采集设备，也就是通常所说的下位机，如各种RTU、PLC 及各种智能控制设备等。 SCADA系统的网络拓扑结构如下图所示:

物联网称重管理系统

物联网称重管理系统 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

物联智能计量管控平台－一体化解决方案 ?计重之星-防作弊智能称重管理系统（版本~ ?无人值守智能称重管控系统（单机/网络/WEB版本 ?基于物联网技术的集团级计量自动化管控平台物联：支持从计量现场（RFID读写器、红外检测仪、光栅、计量仪器仪表、地感、LED屏、声波定位、雷达测速装置、信号指示灯、抓拍相机（照片、车牌）、道匝/拦道机、喇叭/音箱/功放/语音对讲）到管控办公间（机柜、工控机、PLC主控柜、各类仪器仪表及传感装置、有线无线网络设备、UPS、条码打印机）、从控制办公间到管理办公间（PC、身份认证U盘）、再到客户终端（PDA、手机、盘点机、扫描器）的整个信息网络共享接连，网络连接支持有线局域网、GPRS、WIFI、3G等. 智能：支持单片机、PLC数据采集与信号控制（外部设备），实现数据与设备的智能控制与自动化计量：软件提供了对各类计重、计数、计温、计湿、计雾、计微量元素仪器仪表的数据采集管控：实现对业务数据的管理与控制、对工作设备状态的管理与控制平台：提供一体化集成化的WEB操作平台（个人电脑、手机、PDA） “计重之星-防作弊智能网络称重管理系统”是为适应信息化时代的发展要求，结合我国计重（衡器）行业的市场发展的需要和客户的实际需求而开发的一套现代计重、物流、智能控制管理系统。该系统对衡器行业在当前信息化普及时代刚刚起步的背景，为国内外衡器企业及相关行业用户在计重管理上的需要，为提高各行业用户在计重管理业务上的管理水平，实现其从当初习惯的手工操作模式有效的过渡到自动化，智能化的计算机管理模式，实现行业用户在计重管理全面信息化的完整解决方案。该系统可以运行于各种通用的操作系统及微机和服务部构建的各种单机、局域网、内部网（Intranet）或广域网等多种软硬件环境，适用于水泥、煤矿、钢材、化工、港口、

2.4基于物联网的信息系统

2.4 基于物联网的信息系统【教学过程】一、引入师：物联网正在成为信息系统发展的前沿技术，大家对物联网有哪些了解呢？（学生积极地讨论并举手回答问题）师：看来大家对物联网（已经有了一定的了解/还有一些同学没有了解），接下来我们通过一个简短的小视频来认识一下互联网对我们产生的影响。（学生认真观看视频）师：在简单的了解之后，现在我们将对物联网进行一个系统的探索。二、任务一探讨包含传感器的信息系统师：在阅览室里，同学们可以在开放的书架上寻找自己感兴趣的图书或杂志进行阅览。为了提高服务质量，图书馆需要了解哪些读者对哪些阅览室感兴趣，再根据读者的数量，判断是否需要调整阅览室的大小及读者区的面积等。如何准确、实时地获得这些信息呢？首先我们通过教材第46页中的“活动1”来了解生活中有哪些常用的传感器。（学生自主学习与讨论“活动1”的相关内容）师：在刚刚大家的讨论中，我了解到你们对这些问题大概都有了正确认识。我们都知道，现在使用读者证才能借阅图书，而读者证一般由图书馆审查、发行，内含读者的详细材料。你们想过为什么会这样吗？请大家完成教材第47页的自主活动。（学生自主学习与讨论“活动2”的相关内容）师：在“活动2”中，我们已经知道了管理员需要将没有放回原位的图书放回正确的地方，但是这个工作量是很大的，那怎样减少他们的工作量呢？这就需要我们合理地采集信息。（学生自主学习与讨论“活动2”的相关内容）师：接下来我们来观看一个视频，思考传感器的功能是什么？常见的传感器有哪些？（学生认真观看视频）师：现在，有哪位同学可以说一下自己的理解？（学生从不同角度描述传感器的功能，列举出生活中及活动中的一些传感器）师：（对学生的回答进行相应的回复）同学们的回答是从多角度来的。一般来说，传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律转换为电信号或其他所需形式，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。并且，它们的功能与人类五大感觉器官的功能大致对应，比如光敏传感器对应视觉、声敏传感器对应听觉、气敏传感器对应嗅觉等。三、任务二探索基于物联网的信息系统” 师：经过上一轮的活动探究，我们对传感器已经有了一定的认识。下面请大家自主完成第49到51页内的两个活动探究，来认识一下物联网。（学生自主学习与讨论“任务2”的相关内容）师：大家在探究后对物联网有什么新的认识呢？（学生分享自己在探究中的新的认识）师：（对学生的回答进行相应的回复）大家分享了很多自己的学习心得，那么物联网的概念是怎样的呢？生：物联网的定义最早于1999年由麻省理工学院提出，以后不断扩充、延伸、完善。国际电信联盟将物联网定义为：通过二维码识读设备、射频识别装置、红外线感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行