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窄帶物聯(lián)網(wǎng)的地下停車場燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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窄帶物聯(lián)網(wǎng)的地下停車場燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要:窄帶聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)憑借大連接、廣覆蓋、深穿透、低成本及低功耗等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為物聯(lián)網(wǎng)市場的新熱點(diǎn)。尤其在傳統(tǒng)無線信號無法覆蓋的地下停車場,其實(shí)時發(fā)送數(shù)據(jù)的能力得到很好地體現(xiàn)。文章以金葫蘆GIoT開發(fā)套件為基礎(chǔ),利用KDS與VS開發(fā)平臺,利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)了一款專門針對地下停車場的燈控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了智能開燈、智能關(guān)燈、遠(yuǎn)程控制等多種功能。現(xiàn)場使用證明,該系統(tǒng)運(yùn)行情況及性能良好,極大地提高了地下停車場的管理效率。

關(guān)鍵詞:NB-IoT;地下停車場;燈控系統(tǒng)

1概述

2017年6月6日國家工信部辦公廳正式下發(fā)《關(guān)于全面推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》,明確了建設(shè)與發(fā)展NB-IoT-IoT網(wǎng)絡(luò)的意義,對NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、芯片、模組、測試、應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)等方面,部署了了具體任務(wù)。特別是,在NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面,要求到2020年全國基站規(guī)模達(dá)到150萬個,實(shí)現(xiàn)普遍覆蓋。2017年末,要求達(dá)到40萬個基站建設(shè)任務(wù),實(shí)現(xiàn)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(shù)將迅速生根落地,開花結(jié)果[1,2,3]。除此之外,NB-IoT所具備四大特點(diǎn):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(fā)平臺,利用窄帶物聯(lián)網(wǎng),設(shè)計(jì)了一款專門針對地下停車場的燈控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了智能開燈、智能關(guān)燈、遠(yuǎn)程控制等多種功能,極大地降低了值班工人的勞動強(qiáng)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(tǒng)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)NB-IoT應(yīng)用架構(gòu),分別從終端、信息郵局、人機(jī)交互系統(tǒng)來設(shè)計(jì)方案。最終設(shè)計(jì)方案。一是終端:方案選取金葫蘆GIoT,方案優(yōu)勢專為NB-IoT設(shè)計(jì)的集成芯片,具有針對性強(qiáng)、集成度高,開發(fā)方便,其含32為ARMCortex-M0+內(nèi)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(wù),方案優(yōu)勢是處理速度和傳輸速度快;三是人機(jī)交互系統(tǒng):方案選取VisualStudio,方案優(yōu)勢是具有開發(fā)簡單,開發(fā)周期短,上手快,大大提高研發(fā)效率。

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1終端程序設(shè)計(jì)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(shè)備唯一標(biāo)識IMSI;進(jìn)入主循環(huán),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(wù)器發(fā)送一次數(shù)據(jù),LCD提示“H1-1007”表示數(shù)據(jù)發(fā)送成功。若顯示“F..”則失敗,可能是基站信號弱;在數(shù)據(jù)發(fā)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(dāng)前信號強(qiáng)度(百分比表示)。xx在70以上,通信較為流暢;另外,若需獲得運(yùn)行過程信息,可使用串口通信方式(波特率:115200),使用串口調(diào)試工具即可[6]。3.2云端轉(zhuǎn)發(fā)程序設(shè)計(jì)通過文獻(xiàn)[7]提供的一些技術(shù)幫助,最終設(shè)計(jì)了云端轉(zhuǎn)發(fā)程序。3.3人機(jī)交互程序設(shè)計(jì)根據(jù)工程實(shí)際要求,頁面中有監(jiān)測和控制兩大功能,最終開發(fā)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(qū)域的燈光開啟或關(guān)閉。同時可以實(shí)時觀察到光強(qiáng)數(shù)據(jù)。

4性能測試

測試項(xiàng)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(jìn)行傳送,測試結(jié)果通訊成功;測試項(xiàng)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(jìn)行傳送,測試結(jié)果通訊成功;測試項(xiàng)目3,燈控開關(guān),測試方法為分別在界面指定位置發(fā)送0與1,測試結(jié)果控制成功。

5結(jié)束語

本文以金葫蘆GIoT開發(fā)套件為基礎(chǔ),利用KDS與VS開發(fā)平臺,利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)了一款專門針對地下停車場的燈控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了智能開燈、智能關(guān)燈、遠(yuǎn)程控制等多種功能?,F(xiàn)場使用證明,該系統(tǒng)運(yùn)行情況及性能良好。

參考文獻(xiàn):

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

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[3]孫彪.移動運(yùn)營商N(yùn)B-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(lián)網(wǎng)NB-IoT能耗測試淺析[J].電信網(wǎng)技術(shù),2016(08):65-67.

[5]陳博,甘志輝.NB-IoT網(wǎng)絡(luò)商業(yè)價值及組網(wǎng)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(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2017,7(03):101-103.

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

[8]李曉路.嵌入式系統(tǒng)人機(jī)交互界面開發(fā)平臺研究[D].煙臺大學(xué),2012.

作者:何蘇利 單位:廣州大學(xué)華軟軟件學(xué)院電子系