物联网硬件综合课程设计

武汉理工大学物联网

课 程 设 计

题 目 学 院 专 业 班 级 姓 名

指导教师

物联网硬件综合设计 计算机科学与技术学院

物联网工程 物联网1001班

2013 年 6 月 30 日

武汉理工大学物联网

物联网硬件综合

一、实验目的

1.1掌握智能家居体验馆各系统的软件、硬件部署，绘制出硬件部署图，各节点按照“武汉理工项目设备编号.xlsx”统一编号。

1.2掌握各节点程序的烧写方法，能够搭建实验平台并在物联网高级教学实验箱上进行烧写实验。

1.3掌握串口助手的使用方法，能够使用串口助手发送控制命令。 1.4掌握所有软件的部署和开发平台。

二、实验设备及环境

2.1各节点程序 2.2服务器端程序 2.3客户端程序 2.4 PC机 2.5平板电脑

三、各个模块对应的传感器及对应的参数

3.1环境监测模块：噪声、温湿度、雨滴、光照、远红外、烟雾传感器等。

环境检测网关 : G0011 N0001 噪声传感器 ：G0011 N0005 温湿度传感器：G0011 N0010 雨滴传感器 ：G0011 N0015 光照传感器 : G0011 N0020 远红外传感器：G0011 N0025 远红外传感器：G0011 N0026 烟雾传感器 ：G0011 N0035

3.2智能家居：灯光、窗帘、雨篷、排气扇、沙发等。

反向控制网关：G0019 N0001 状态检测网关：G0019 N0001 环境检测网关 : G0011 N0001 雨滴传感器 ：G0011 N0015 光照传感器 : G0011 N0020 压力传感器：G0019 N0099 灯光A ：G0019 N0091 灯光B ：G0019 N0093 投影仪 ：G0019 N00B0

雨棚 ：G0019 N0098 窗帘A0 ：G0019 N00A0 窗帘A1 ：G0019 N00A1 窗帘A2 ：G0019 N00A2 窗帘A3 ：G0019 N00A3

3.3智能家电：电视、空调、投影。

反向控制网关： G0019 N0001 电流检测网关 ： GF1F1 N0001

电流检测器： GF1F1 N0003(冰箱) 电流检测器： GF1F1 N0004(电视机)

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电流检测器： GF1F1 N0005（投影仪） 投影仪 ： G0019 N00B0

3.4短信控制:冰箱、电视、空调等。

反向控制网关： G0019 N0001 红外转发器 : G0019 N0088

四、各个模块的实现模拟图

4.1环境监控模块

图1：环境监测模块部署图 具体过程分析:

如上图所示，这个环境监测模块主要由四个部分构成：移动终端（手机、平板电脑）、服务器、环境监测网关节点以及相应的传感器节点（雨滴传感器、温湿度传感器、光照传感器、远红外传感器、烟雾传感器等）。 移动终端通过具体的控制界面来监测传感器测量的数据，客户端发送监测命令给服务器，服务器转发命令给环境监测网关，监测网关利用ZigBee协议发送转码的指令给相应的节点，这样这些节点就可以开始监测外界环境。与此同时传感器节点将监测的到数据转成ZigBee协议下的数据格式，回传给环境监测网关，再传送到客户端，这样用户就可以在客户端观察到监测到的信息。

实例说明：

我们可以发现客户端上有监测温湿度的相关界面，当我们打开监测时，实际上就是给了一个监测指令，这个指令通过WIFI无线网络发送给服务器，服务器发送给环境监测网关，网关把这个数据信息进行指令转码，再通过ZigBee协议发送给温湿度传感器节点，接着温湿度传感器对环境进行检测。

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温湿度传感器节点将监测到的信息回传给客户端过程就是一个发送的逆过程。 4.2智能家居模块

图2：智能家居模块部署图 具体过程分析:

如上图所示，这个智能家居模块主要有五个部分构成：移动终端（手机、PAD等）、服务器、三个网关（反向控制网关、环境监测网关、状态监测网关）、相应传感器（雨滴传感器、光照传感器、压力传感器等）以及智能家居（排气扇、冰箱、窗帘、灯泡、沙发等）。

移动终端中相应的界面，通过控制这些界面的对应按钮我们可以控制最终的智能家居。一旦客户端有操作指令，这个指令通过WIFI网络传送到服务器，服务器再传送给对应的网关节点，而相应的网关节点就把指令转码，利用ZibBee协议将转码后的指令给对应的智能家居终端。

网关与智能家居交互的的过程中，排气扇是通过反向控制网关发送信息直接控制。雨棚的控制，用户需要知道雨棚的开或关，同时我们需要监测到是否有雨，因此需要反向控制网关的同时还需要环境监测网关来控制雨滴传感器，从而来控制雨棚。排气扇与灯光的控制，用户需要知道环境的光照强度，从而来决定是否需要 实例说明：

沙发上的压力传感器是否受到压力，这就可以判断是否有人坐在上面。又或者我们可以根据光照强度的大小事先设定一个我们需要的值，一旦光照大于或者小于这个值，那么服务器就会自动的产生一些命令，如打开窗帘，电灯，将光照值恢复到我们想要的值（和现在的空调有异曲同工作用），而且我们也可以通过客户端程序对其进行控制

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4.3智能家电模块

图3：智能家电模块部署图 具体过程分析:

如上图所示，这个智能家居模块主要有五个部分构成：移动终端（手机、PAD等）、服务器、两个网关（反向控制网关、电流检测网关）、电流检测器以及智能家电（电视、冰箱、空调、 …… 此处隐藏：1999字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……