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时间:2018-11-13
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基于物联网的智能社区互助系统的设计研究1绪论 目前行业内的智能社区解决方案分为两大阵营,无线阵营和总线阵营,无线阵营主张以互联X为平台,底层传感X使用短距离无线的传输X,并通过耦合两个异构X络形成整体框架。所有的产品都以计算机X络为应用的基础,因此它对智能化社区产品技术和成本要求较高,但它是目前国际技术的主流和发展趋势。智能住宅在我国刚刚起步,但却有着十分广阔的发展前景,市场潜力巨大。随着物联X技术的不断推广和研究,可以预见,基于物联X架构的智能社区的系统功能和服务水平将会得到逐步完善。 针对用户对社区互助系统的需求,本文提出了基于互联X的智能社区互助系统的软硬件设计方案。弥补了现有系统存在的不足,实现了社区管理的X络化。快速为用户提供详细准确的互助信息,适应不同智能小区用户的需求。 2系统的总体设计 系统体系结构设计主要包括ZigBeeX络,服务端,客户端推送界面的设计,其中客户端-服务端采用了先进的服务架构。 服务端部分包括:用户注册,用户登录和回话鉴别等部分。其中,用户可以使用个人信息进行注册,用登录系统中,用户正常使用的情况下不需要注意其他问题,用户的数据安全和用户账户的安全由服务器端进行确认和保障。 底层数据节点包括:一到多个数据节点的数据缓存和数据的简单处理,对数据进行处理包括验证数据是否达到了警报值,选择对用户告警并传出警报信息到API服务器,该模块还包括把普通的数据传送到API服务器。 3系统的功能设计方案 系统功能模块划分:系统主要实现了求助信息处理系统,客户端展示控制界面,和附近险情报警系统,主要划分为信息处理系统,客户端响应系统,报警系统。系统的功能模块设计。 3.1硬件设计方案 数据处理节点是一个中转站,用于对接多个数据采集节点,收集数据采集节点的数据,对数据进行简单的处理,并把数据发送到服务器。这是数据处理节点的功能。数据处理节点是一个较之数据采集节点更高一级的处理单位,这个部分是保证上下层联通的物理保障。 系统硬件设计及功能如下: (1)SD模块:用于读取配置文件; (2)HTTP模块:封装好的数据通过HTTP请求发送到API服务器模块,读取来自于服务器的反馈,确认通信的成功与否; (3)OLED模块:将实时信息显示到LED屏,采用自定义制作字模文件,把常用的字符映射到点阵中,最终实现对提示信息的显示; (4)XBee模块:构建ZigBeeX络,分为终端和协调器,终端与传感器相连,向协调器发送传感数据,协调器接收到值后进行相关处理; (5)ARDUINOEtherW5100X络扩展板SD卡扩展板Arduino; (6)微处理器:ArduinoDue模块; (7)通信子系统:XBeeProS2模块; 3.2软件设计方案 求助信息处理系统:vc框架,并采用nginx对数据进行负载均衡处理,传送至各个服务器并有服务器进行分析。报警信息提交,响应系统: 各个客户端通过JSON对数据进行封包、传输。软件系统设计包括以下模块: (1)ICROSOFT前端展示界面对地图范围等信息进行展示; (4)API中间件架构。 API中间件是底层硬件部分和数据展示终端之间的桥梁,这部分接受来自于底层硬件部分的数据,对数据进行操作,持久化到数据库中,通过数据展示终端的请求,提取用户需要的数据,对数据进行封装之后发送到数据展示前端。通过这部分的中转,实现整个系统的联动,也是通过API中间件,实现了底层与前端展现的分离,保证了平台的健壮和可伸缩性,防止出现数据流失和数据泄密,这部分采用了三层架构的设计模式。从对接HTTP请求,到业务层分流,到DAO层的数据库操作,再次采用分层解耦的方式保证了API中间件本身的健壮性和弹性,维持了高内聚,低耦合的软件工程设计思想,这部分是整个系统的核心,各个部分的依靠弱关系进行连接,每一个部分的宕机都不会导致整个系统的崩溃,API中间件起到了很大作用,API中单件的架构。 4结论 基于物联X的社区互助系统实现了软硬件的联动,数据自底向上的传输,整个平台是对目前物联X技术的一次完整的实践,底层的数据采集节点实现了联X,API中间件的设计保证了平台数据的上传下达,使用JSON进行数据包装,保证了前端展示的平台无关性,平台依照统一化设计,模块化开发,构造出了一套跨平台的,稳定的,结构可伸缩性的物联X平台。功能满足了社区用户的信息实时发送和回应的要求,实现社区用户X络互助功能。
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