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窄带物联网的地下停车场灯控系统设计

作者:2018-02-09 10:01:02阅读:文章来源:

摘要:窄带物联网(NB-IoT)凭借大连接、广覆盖、深穿透、低成本及低功耗等优点,逐渐成为物联网市场的新热点。尤其在传统无线信号无法覆盖的地下停车场,其实时发送数据的能力得到很好地体现。文章以金葫芦GIoT开发套件为基础,利用KDS与VS开发平台,利用窄带物联网设计了一款专门针对地下停车场的灯控系统,实现了智能开灯、智能关灯、远程控制等多种功能。现场使用证明,该系统运行情况及性能良好,极大地提高了地下停车场的管理效率。

关键词:NB-IoT;地下停车场;灯控系统

1概述

2017年6月6日国家工信部办公厅正式下发《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,明确了建设与发展NB-IoT-IoT网络的意义,对NB-IoT标准、设备、芯片、模组、测试、应用、网络等方面,部署了了具体任务。特别是,在NB-IoT网络建设方面,要求到2020年全国基站规模达到150万个,实现普遍覆盖。2017年末,要求达到40万个基站建设任务,实现对直辖市、省会城市及其他主要城市的覆盖。这就意味着,NB-IoT技术将迅速生根落地,开花结果[1,2,3]。除此之外,NB-IoT所具备四大特点:一是广覆盖;二是具备支撑海量连接的能力;三是更低功耗;四是更低的模块成本[4,5]。鉴于此,本文利用KDS与VS开发平台,利用窄带物联网,设计了一款专门针对地下停车场的灯控系统,实现了智能开灯、智能关灯、远程控制等多种功能,极大地降低了值班工人的劳动强度,有效提高了地下停车场的管理效率,具有良好的社会效益。

2系统设计方案

根据NB-IoT应用架构,分别从终端、信息邮局、人机交互系统来设计方案。最终设计方案。一是终端:方案选取金葫芦GIoT,方案优势专为NB-IoT设计的集成芯片,具有针对性强、集成度高,开发方便,其含32为ARMCortex-M0+内核的KL36微控制器、GIoT通信模组、三色灯、SWD写入器接口、TTL串口(UART0/UART2)及两排对外接口组成;二是信息邮局:方案选取华为云服务,方案优势是处理速度和传输速度快;三是人机交互系统:方案选取VisualStudio,方案优势是具有开发简单,开发周期短,上手快,大大提高研发效率。

3系统实现

3.1终端程序设计USB口通电后,红灯亮表示通电正常,LCD显示芯片温度“H0-xx.x”,时间约10秒。接着LCD显示设备唯一标识IMSI;进入主循环,LCD显示时间“hh.mm.ss”,每秒更新一次。在这个过程中,若按下触摸按键TSI3次或时间每隔120秒,终端想云服务器发送一次数据,LCD提示“H1-1007”表示数据发送成功。若显示“F..”则失败,可能是基站信号弱;在数据发送过程中,若能成功连接基站,则在LCD上显示“H1-1003”与“H1-1004”之间会显示提示“H1-xx”,其中xx为当前信号强度(百分比表示)。xx在70以上,通信较为流畅;另外,若需获得运行过程信息,可使用串口通信方式(波特率:115200),使用串口调试工具即可[6]。3.2云端转发程序设计通过文献[7]提供的一些技术帮助,最终设计了云端转发程序。3.3人机交互程序设计根据工程实际要求,页面中有监测和控制两大功能,最终开发的界面如图3所示[8]。通过在界面上写入0或1就能控制指定区域的灯光开启或关闭。同时可以实时观察到光强数据。

4性能测试

测试项目1,终端-云通讯,测试方法为基本信息、通信信息、光控信息等在终端与云端相互进行传送,测试结果通讯成功;测试项目2,PC-云通讯,测试方法为基本信息、通信信息、光控信息等在PC端与云端相互进行传送,测试结果通讯成功;测试项目3,灯控开关,测试方法为分别在界面指定位置发送0与1,测试结果控制成功。

5结束语

本文以金葫芦GIoT开发套件为基础,利用KDS与VS开发平台,利用窄带物联网设计了一款专门针对地下停车场的灯控系统,实现了智能开灯、智能关灯、远程控制等多种功能。现场使用证明,该系统运行情况及性能良好。

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