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    窄帶物聯網的地下停車場燈控系統設計論文

    時間:2022-09-02 04:29:28 論文 我要投稿
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    窄帶物聯網的地下停車場燈控系統設計論文

      摘要:窄帶物聯網(NB-IoT)憑借大連接、廣覆蓋、深穿透、低成本及低功耗等優點,逐漸成為物聯網市場的新熱點。尤其在傳統無線信號無法覆蓋的地下停車場,其實時發送數據的能力得到很好地體現。文章以金葫蘆GIoT開發套件為基礎,利用KDS與VS開發平臺,利用窄帶物聯網設計了一款專門針對地下停車場的燈控系統,實現了智能開燈、智能關燈、遠程控制等多種功能。現場使用證明,該系統運行情況及性能良好,極大地提高了地下停車場的管理效率。

    窄帶物聯網的地下停車場燈控系統設計論文

      關鍵詞:NB-IoT;地下停車場;燈控系統

      1概述

      2017年6月6日國家工信部辦公廳正式下發《關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》,明確了建設與發展NB-IoT-IoT網絡的意義,對NB-IoT標準、設備、芯片、模組、測試、應用、網絡等方面,部署了了具體任務。特別是,在NB-IoT網絡建設方面,要求到2020年全國基站規模達到150萬個,實現普遍覆蓋。2017年末,要求達到40萬個基站建設任務,實現對直轄市、省會城市及其他主要城市的覆蓋。這就意味著,NB-IoT技術將迅速生根落地,開花結果[1,2,3]。除此之外,NB-IoT所具備四大特點:一是廣覆蓋;二是具備支撐海量連接的能力;三是更低功耗;四是更低的模塊成本[4,5]。鑒于此,本文利用KDS與VS開發平臺,利用窄帶物聯網,設計了一款專門針對地下停車場的燈控系統,實現了智能開燈、智能關燈、遠程控制等多種功能,極大地降低了值班工人的勞動強度,有效提高了地下停車場的管理效率,具有良好的社會效益。

      2系統設計方案

      根據NB-IoT應用架構,分別從終端、信息郵局、人機交互系統來設計方案。最終設計方案。一是終端:方案選取金葫蘆GIoT,方案優勢專為NB-IoT設計的集成芯片,具有針對性強、集成度高,開發方便,其含32為ARMCortex-M0+內核的KL36微控制器、GIoT通信模組、三色燈、SWD寫入器接口、TTL串口(UART0/UART2)及兩排對外接口組成;二是信息郵局:方案選取華為云服務,方案優勢是處理速度和傳輸速度快;三是人機交互系統:方案選取VisualStudio,方案優勢是具有開發簡單,開發周期短,上手快,大大提高研發效率。

      3系統實現

      3.1終端程序設計

      USB口通電后,紅燈亮表示通電正常,LCD顯示芯片溫度“H0-xx.x”,時間約10秒。接著LCD顯示設備唯一標識IMSI;進入主循環,LCD顯示時間“hh.mm.ss”,每秒更新一次。在這個過程中,若按下觸摸按鍵TSI3次或時間每隔120秒,終端想云服務器發送一次數據,LCD提示“H1-1007”表示數據發送成功。若顯示“F..”則失敗,可能是基站信號弱;在數據發送過程中,若能成功連接基站,則在LCD上顯示“H1-1003”與“H1-1004”之間會顯示提示“H1-xx”,其中xx為當前信號強度(百分比表示)。xx在70以上,通信較為流暢;另外,若需獲得運行過程信息,可使用串口通信方式(波特率:115200),使用串口調試工具即可[6]。

      3.2云端轉發程序設計

      通過文獻[7]提供的一些技術幫助,最終設計了云端轉發程序。

      3.3人機交互程序設計

      根據工程實際要求,頁面中有監測和控制兩大功能,最終開發的界面如圖3所示[8]。通過在界面上寫入0或1就能控制指定區域的燈光開啟或關閉。同時可以實時觀察到光強數據。

      4性能測試

      測試項目1,終端-云通訊,測試方法為基本信息、通信信息、光控信息等在終端與云端相互進行傳送,測試結果通訊成功;測試項目2,PC-云通訊,測試方法為基本信息、通信信息、光控信息等在PC端與云端相互進行傳送,測試結果通訊成功;測試項目3,燈控開關,測試方法為分別在界面指定位置發送0與1,測試結果控制成功。

      5結束語

      本文以金葫蘆GIoT開發套件為基礎,利用KDS與VS開發平臺,利用窄帶物聯網設計了一款專門針對地下停車場的燈控系統,實現了智能開燈、智能關燈、遠程控制等多種功能。現場使用證明,該系統運行情況及性能良好。

      參考文獻:

      [1]RashmiSharanSinha,YiqiaoWei,Seung-HoonHwang.AsurveyonLPWAtechnology:LoRaandNB-IoT[J].ICTExpress,2017,3(1).

      [2]戴國華,余駿華.NB-IoT的產生背景、標準發展以及特性和業務研究[J].移動通信,2016,40(07):31-36.

      [3]孫彪.移動運營商NB-IoT部署策略探討[J].移動通信,2016,40(23):11-16.

      [4]李娟,胡曉玲,李自剛.窄帶物聯網NB-IoT能耗測試淺析[J].電信網技術,2016(08):65-67.

      [5]陳博,甘志輝.NB-IoT網絡商業價值及組網方案研究[J].移動通信,2016,40(13):42-46+52.

      [6]劉朝華.基于iOS平臺車位共享系統設計與實現[J].物聯網技術,2017,7(03):101-103.

      [7]吳平.基于ZigBee和GSM的智能停車系統[J].單片機與嵌入式系統應用,2016,16(04):32-35.

      [8]李曉路.嵌入式系統人機交互界面開發平臺研究[D].煙臺大學,2012.

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