仓储物联网系统概要设计.docx

1、仓储物联网系统概要设计咱们组仓储管理物联网系统概要设计文档编写时间：_2014_年10月31日 作 者: 咱们组 版 本：_V1.2 版本履历版本号版本变更内容变更者时间V1.1第一版咱们组2014-10-31V1.2第二版咱们组2014-11-03目录 3一、 前言 4二、 系统概述 5三、 系统软件设计 63.1系统功能描述 63.2系统模块说明 6321客户终端模块 6322系统移植 8BOA移植 8mjpg_streamer 视频服务器移植 9wifi 移植 10GPRS移植 113.2.3 A9主程序模块 123.2.4 M0 模块 191、 Cotex-MO 前言 192、 Cor

2、tex-M0终端设备方案描述 203、 ZigBee无线通信协议概述 24四、 运行环境规定 244.1设备 244.2支持软件 24附录：头文件 25、八 、, 亠、刖言为了使得食品物联网仓储系统高效、 高速、高质量的完成开发， 所以编写了这份软件需求说明书供项目经理、系统分析员、 开发经理、交互设计师、测试人员以及客户代表进行阅读。通过阅读这份软件需求说明书，能使得参与项目的开发人员对项目有清晰的认识， 并且能够方便客户代表和项目开发人员进行有效地沟通讨论，保证该项目顺利完成。1、系统概述本系统主要分为三大模块：客户终端(PC)、数据中心(A9)和远程监控终端(M0)本系统是基于 PC,A

3、9及M0等设备，依托在各项互联网，物联网，传感器等技术的基础三、系统软件设计3.1系统功能描述实现用户在远程对仓库进出库货物的控制，温度、 湿度、光照强度、三轴加速等的监控。3.2系统模块说明仓储物联网管理系统分为：客户终端、 A9主程序、M0,三大模块。3.2.1客户终端模块客户端模块分为：登陆界面、主菜单、实时信息显示、实时视屏监控、环境参数设 置，五个功能。1. 登陆界面2. 主菜单3.实时信息显示4.环境参数修改5.实时视屏监控322系统移植BOA移 植一 Boa的编译二 将Boa移植到FS4412中1. 修改boa.conf配置文件：2. 将配置文件boa.conf 移动到FS441

4、2的/etc/boa/ 目录下。3. 创建/var/log/boa/ 目录，这样Boa服务器启动时会在该目录下创建日志文件。4. 将Linux系统上/etc/mime.types 文件复制到 FS4412的/etc 目录下，否则Boa服务器启动不起来。5. 将生成的boa文件移植到嵌入式板中的/sbin目录下并更改脚本文件/etc/init.d/rcS, 新增一行：/sbin/boa , 确保boa服务器随系统上电自启动。1这里一定要注意：有时候 boa服务器并不能随系统启动，运行 /sbin/boa 命会提示:2gethostb yn ame: Success3这种情况下要修改 boa.co

5、 nf文件4 将5#ServerName www.your.org.here6 改为7ServerName www.your.org.here8即去掉注释即可三 测试Boa服务器:1. 静态页面测试：寻 h-ttp:/ylO.LL5JJ4a-W elcome to Boa sever!2. CGI 程序测试:Hello, world.至此，Boa服务器移植完成。mjpg_streamer视频服务器移植首先内核配置一些相关信息一: usb驱动添加二：添加驱动（video）三：网络视频服务器移植对于内核linux-2.6.35 ，不能再使用servfox ，如果要使用的需要修改大量的代码， 在此选

6、用新的方法来移植。需要两个文件 jpeg,mjpg-stream. 移植如下：1 jpeg库的移植编译make安装make in stall拷贝库到文件系统中cp /home/l inu x/jpeg /lib/libjpeg.so.8 /source/rootfs/lib2 mjpg-stream 的移植将摄像头驱动s5pc100_cam.ko拷贝到/source/rootfs 目录下插入摄像头测试运行boa服务器/etc/boa/boa&插入摄像头驱动in smod s5pc100_cam.kowifi移植（一）、驱动移植1、从Marvell官方网站上下载sd8686.bin 和 sd86

7、86_helper.bin2、配置内核3、编译内核make zImage（二）、wpa_supplicant移植1、源码版本选择2、 openssl 移植补丁安装配置编译安装3、 wpa_supplica nt 移植进入 /workdir/wifi/wpa_supplicant-0.7.2/wpa_supplicant 目录下makefile 修改编译后将产生的 wpa_supplica nt 和 wpa_cli拷贝 到根文件系统的bin目录下(/source/rootfs/b in)(三八测试1、 在根文件中添加 /etc/resolv.conf(/source/rootfs/etc/res

8、olv.conf)2、 在根文件系统 /etc(/source/rootfs/etc) 下添力口 wpa_supplicant 配置文件wpa-psk-tkip.c onf3、 仓U建目录 /var/run/wpa_supplicant4、 启动开发板完成如下操作配置无线网卡ip配置默认网关启动wpa_supplicant 连接无线网络查看连接状态GPRS植1.首先得让内核支持 PPP,进入Linux内核目录(kernel-2.6 或以上内核版本)，2.下载 ppp-2.44tar.gz或其他版本PPP拨号程序源码，可以上网搜索进入 ppp-2.4.4.tar.gz的目录执行解压命令 #tar

9、 zxf ppp-2.4.4.tar.gz解压后出现ppp-2.4.4#./c on figure文件夹，进入该目录(#cd ppp-2.4.4 )，执行配置命令然后执行 #make CC=/usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-gcc (后面的 CC表示你的交叉编译器目录)编译完成后，进入下一步。3修改相关拨号脚本4复制相关文件到开发板保存退出3.2.3 A9主程序模块主程序流程图：1.客户终端通过共享内存获得实时数据：当客户端给BOA服务器发送修改查询信息的请求时， 主程序接收发送来的流程，且把这个请求加入到处理消息的队列中， 在消息队列有请求的时候，会唤醒处

10、理消息队列请求线程来读取请求信息，读取信息后，该线程再唤醒 M0命令发送线程，把需要执行的命令向 ZigBee 发送。ZigBee把M0处理命令后得到的数据接收后唤醒 M0数据接收线程来接收数据，接收 車新更新共覃內程數据进程线程共車内存 |山載惟分析 绘程成功后再唤醒M0数据分析线程来进行数据分析，分析成功后在把数据在共享内存上进行更 新，然后让BOA服务器来进行数据的读取。2.主函数及数据库部分Pthread_tra nsfer() MO 数据接收线程操作流程图功能描述：当M0模块向Pthread_transfer() 发送字符串时， Pthread_transfer() 函数被唤醒，并将

11、字符串转化成结构体。然后，向已创建的链表 0和链表1中分别添加结构体的。(链表0节点为环境信息结构体，链表 1为货物信息结构体)Pthread_a nalysis() M0 数据分析线程操作流程图功能描述：当 Pthread_transfer() 向 Pthread_analysis() 发送数据时，Pthread_analysis()被唤醒。首先判断发送过来的链表的节点的表头是否为空，空则睡眠， 不为空继续执行。判断链表为0或1，将0链表的节点信息上传到 Pthread_refresh() 函数中，等待更新共享内存，并且将节点信息，通过函数定义的上下限解析函数进行判断， 无异常则睡眠，异常则

12、将要执行的命令上传给Pthread_uart_cmd() 函数。将1链表的节点信息同样上传到 Pthread_refresh() 函数中，等待更新共享内存。当从MO收到的数据异常时流程：当M0的数据分析线程唤醒后，对M0的数据进行分析，判断是否发生异常。当异常发生 的时候，唤醒 A9LED模块线程，A9蜂鸣器模块线程，A9短信模块线程。当线程被唤醒后， 就会驱动各个 A9模块，针对不同的异常情况来做出具体的反应。其中 LED模块会根据温湿度或光照和货物的异常来控制对应位的 LED的亮灭，蜂鸣器模块会根据情况来发出警报声,短信模块会根据异常的内容，向客户来发送具体的异常。Pthread_refr

13、esh() 更新共享内存数据线程 操作流程图功能描述：当 Pthread_analysis() 向 Pthread_refresh() 发送数据时，Pthread_refresh() 被唤醒。将Pthread_analysis() 上传过来的信息，刷新到共享内存中。Pthread_uart_cmd() MO功能描述：当 Pthread_analysis()命令发送线程操作流程图向 Pthread_uart_cmd() 发送数据时，Pthread_uart_cmd()被唤醒。将 Pthread_analysis()上传过来的信息，通过 zigbee发送给M0模块。pthread_sqlite()

14、功能描述：数据库操作线程 操作流程图当 Pthread_analysis() 向 pthread_sqlite() 发送数据时，pthread_sqlite() 被唤醒。判断为链表0或1 ,将0链表中的节点信息存储到数据库的 env表中，将1链表中的节点信息存储到数据库的 goods表中，并能通过sqlte_time() 函数获取一个时间上的环境信息，sqlite_change() 函数获取货物的改变信息， sqlite_all() 函数获取全部的 env和goods表中存储的信息。蜂鸣器和led线程流程图324 M0模块1、Cotex-MO 前言（i） 目的针对高速发展的当今社会，人们对时间

15、的高效利用，使得现代都市生活节奏加快，目前的各式各样的管理机制难以满足人们的需求。 针对目前现状，我们着力于高效的管理机制开发，简化了工作人员的重复性操作， 从而减少了不必要的浪费时间， 同时提高了管理机制的安全性，大大降低了意外给我们带来的经济损失。为了满足人们的需求，我们创科联动开发了物联网仓库存储管理系统。(2) 特点创科联动开发的物联网仓库存储管理系统有如下特点：可同时多个 ZigBee节点与主机服务器进行数据交互； Cortex-MO数据采集端可与 PC服务器端和Cortex-A9 Linux服务器端进行数据交互，兼容性可靠、稳定； Cortex-MO内核处理器LPC11C14最高能

16、达到50MHz相比其它的 ARM内核处理器主频低的多，但同 时在保证功能完善的情况下所需的功耗是相当低的， 功耗对于终端设备来说是相当重要的性能指标。(3) 功能根据任务需求分析我们创科联动开发的物联网仓库存储管理系统有如下功能： 对于必须的环境信息采集(温度、湿度、光照、RFID识别)我们每秒采集一次；一些辅助信息采集 (电池电量、Axis_3三轴加速度)我们同样进行了信息采集，对于以上这些数据采集经过处理打 包一并发送给服务器端(Cortex-A9)，由服务器产生相应的指令发回给终端 (Cortex-M0)；对 于基本信息我们除了供服务器端查看之外， 还在终端上做了简单的数据显示， 运行状

17、态显示；我们考虑到了服务器与终端的交互安全性问题， 正常情况下终端是由服务器全部控制的， 当可能的意外出现，服务器无法控制终端进行环境异常报警时，终端 30秒之后自动切换到自制模式，这时终端进行自我环境异常检测， 环境出现异常时打开蜂鸣器报警， 如遇温度过高时，风扇设备会自行启动，以调节温度值，直至温度正常时风扇设备才会停止；该管理系统 另外加了一个 Axis_3三轴加速度报警，当地震时，由于不平衡而触发了 Axis_3三轴加速度 蜂鸣器报警。2、Cortex-M0终端设备方案描述(1 )、M0终端主流程图t包和Sff皿，光厦、三轴加遽虞，O, AOC主程评 (whJle)制.改曲AS-丿采索

18、區去鞍蝎MQfM吾有皴一yesW.平民騎卡揑制节车同心呼控帚侨同设备yes(2)、zigebee 流程图拆也盐拥1r黄闭MO 口动控制F车冏命令制不LED(3) MO端主程序流程图J赅据是宵有效寸隼症卡数裾数据是否有效是否超1设定坯.L,*l. _1虹盘度光虞，三牠加速度、电量、ADCyesCortex-Mcr化阴日歸发勒k据（4 ）、Cortex-MO终端设备主程序工作流程a、系统上电初始化 M0终端上各个设备，包括系统定时器、 GPIO 口、SPI、UART IIC等设备，配置系统滴答定时器设置其终端为 1毫秒，进而配置中断处理函数精确到 1秒。b、主程序进行轮询判断， 在没有外部中断（Z

19、igBee接收数据中断、RFID刷卡中断）的情况下主要执行环境数据的采集、数据打包发送给 A9服务器，这时因为 M0终端还没有收到A9服务器发送过来的指令（即ZigBee接收数据中断函数还未执行 ），所以M0终端初始模式 为自制控制（即M0终端未受到A9服务器命令控制而采取自我环境监测、异常报警等 ）；c、当有外部RFID刷卡时，其它数据正常采集， RFID中断函数同时对磁卡数据进行采集校验数据有效性并发送给 A9服务器;d、 当有外部中断 ZigBee接收数据中断产生时，其它数据正常采集， ZigBee接收数据中断处理函数接收 A9服务器发送过来的指令，执行不同的设备，同时 M0终端切换为A

20、9服务器控制M0终端模式；e、 为了安全稳定的管理机制，我们对异常行为进行的可能性进行了评估、假设。当 A9服务器异常（即A9服务器不能正常给 M0终端设备发送指令）时，M0终端在30秒内未接收到 A9服务器发送过来的指令时自行切换到 M0终端自制模式，对当前环境进行检测、判断是否异常决定是否打开蜂鸣器报警。3、ZigBee无线通信协议概述ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的 有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用 。四、运行环境规定4.1设备电脑，Cotex-

21、A9开发板，Cotex-MO开发板（包括zigbee模块，数据采集模块），摄像 头，GPR鴻块。4.2支持软件需要支持sqlite 数据库、Microsoft Visio ， boa服务器，运行环境为 linux。附录：头文件#ifndef _HEAD_H_#defi ne _HEAD_H_/*仓库1*/风扇0关闭；1 1档；2 2档；3 3档#defi ne ROOM1_FAN_0 0x40#defi ne ROOM1_FAN_1 0x41#defi ne ROOM1_FAN_2 0x42#defi ne ROOM1_FAN_3 0x433自动报警打开;/ 蜂鸣器0关闭；1打开；2自动报警关

22、闭;#defi ne ROOM1_BEEP_0 0x50#defi ne ROOM1_BEEP_1 0x51#defi ne ROOM1_BEEP_2 0x52#defi ne ROOM1_BEEP_3 0x53/LED 0 关闭；1打开；#defi ne ROOM1_LED_0 0x60#defi ne ROOM1_LED_1 0x61/数码管#defi ne ROOM1_L_0 0x70#defi ne ROOM1_L_1 0x71#defi ne ROOM1_L_2 0x72#defi ne ROOM1_L_3 0x73#defi ne ROOM1_L_4 0x74#defi ne RO

23、OM1_L_5 0x75#defi ne ROOM1_L_6 0x76#defi ne ROOM1_L_7 0x77#defi ne ROOM1_L_8 0x78#defi ne ROOM1_L_9 0x79#defi ne ROOM1_L_OFF 0x7f/风扇0关闭；1 1档；2 2档；3 3档#defi ne ROOM2_FAN_0 0x80#defi ne ROOM2_FAN_1 0x81#defi ne ROOM2_FAN_2 0x82#defi ne ROOM2_FAN_3 0x833自动报警打开;蜂鸣器0关闭；1打开；2自动报警关闭;#defi ne ROOM2_BEEP_0 0

24、x90#defi ne ROOM2_BEEP_1 0x91#defi ne ROOM2_BEEP_2 0x92#defi ne ROOM2_BEEP_3 0x93/LED 0 关闭；1打开；#defi ne ROOM2_LED_0 0xa0#defi ne ROOM2_LED_1 0xa1/数码管#defi ne ROOM2_L_0 0xb0#defi ne ROOM2_L_1 0xb1#defi ne ROOM2_L_2 0xb2#defi ne ROOM2_L_3 0xb3#defi ne ROOM2_L_4 0xb4#defi ne ROOM2_L_5 0xb5#defi ne ROOM

25、2_L_6 0xb6#defi ne ROOM2_L_7 0xb7#defi ne ROOM2_L_8 0xb8#defi ne ROOM2_L_9 0xb9#defi ne ROOM2_L_OFF 0xbf/*通信结构体*/#defi ne uin t8_t un sig ned char#defi ne uin t32_t un sig ned int/*环境结构体*/struct sendEnvuint8_t head3; / 标识位 st:uint8_t type; / 数据类型uint8_t snum; / 仓库编号uint8_t temp2; / 温度uint8_t hum2; /

26、 湿度uint8_t x; /三轴信息uin t8_t y;uin t8_t 乙uint32_t ill; / 光照uint32_t bet; / 电池电量uint32_t adc; /电位器信息；/*货物结构体*/struct sen dGoodsuin t8_t head3;/标识位stuin t8_t type;/数据类型uin t8_t snum;/仓库编号uin t8_t io;/进出仓库uin t8_t goods no;/商品编号uin t8_t goods num;/商品数量； /*环境参数上下限*/#defi ne TEMP_MAX 35#defi ne TEMP_MIN 20#defi ne HUMI_MAX 80#defi ne HUMI_MIN 30 #en dif欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议， 策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求