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《基于物聯(lián)網(wǎng)的倉庫監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于物聯(lián)網(wǎng)的倉庫監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：文中設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉庫監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ZigBee和ARM嵌入式系統(tǒng)技術(shù)為核心，可實(shí)現(xiàn)對(duì)庫房內(nèi)環(huán)境參量和圖像信息的采集、分析、貯存及顯示。本系統(tǒng)部署有多重報(bào)警模塊，可提高貨物存儲(chǔ)的安全性。經(jīng)測(cè)試，該系統(tǒng)具有安裝簡(jiǎn)單、功耗低、成本低、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，在物流倉庫監(jiān)控中具有很好的應(yīng)用前景?！ ￡P(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；ZigBee；ARM；監(jiān)控系統(tǒng) 中圖分類號(hào)：TP277文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2016）06-00-03 0引言 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，倉儲(chǔ)規(guī)模越來越大，物資種類也越來越多。傳統(tǒng)的以人為主導(dǎo)的倉庫監(jiān)
2、控系統(tǒng)變得十分笨重，不僅耗財(cái)耗力，還容易出現(xiàn)監(jiān)控盲區(qū)。正因?yàn)槿绱?，種類繁多的倉庫監(jiān)控設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生。近年來，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日漸受到開發(fā)者的青睞，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)也因此為倉庫監(jiān)控系統(tǒng)注入了新鮮的“血液”[1]?！ ”疚慕Y(jié)合ZigBee和ARM嵌入式系統(tǒng)技術(shù)[2，3]，設(shè)計(jì)出一套低功耗、功能齊全、性能穩(wěn)定的無線倉庫監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫房內(nèi)溫濕度、煙霧、水浸等環(huán)境參量和圖像的采集，并根據(jù)分析結(jié)果做出相應(yīng)處理。該系統(tǒng)在節(jié)省倉庫監(jiān)控費(fèi)用和人力資源、提供安全的倉儲(chǔ)環(huán)境方面有著十分重要的意義。7 1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)主要由參量采集前端、中控中心和監(jiān)測(cè)中心三部分組成。倉
3、庫參量采集前端主要負(fù)責(zé)采集庫房內(nèi)的環(huán)境參量。環(huán)境參量的采集主要包括溫度、濕度、煙感、水浸、氣體、市電等。通過各類傳感器或變送器將環(huán)境參量轉(zhuǎn)換成特定的信號(hào)后由采集前端進(jìn)行采集和初步處理。考慮到倉庫中復(fù)雜的布局和環(huán)境，因此選用無線傳感節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。針對(duì)不同的倉庫格局，無線的方式對(duì)于倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的部署有更大的靈活性。目前常用的短距離無線通信技術(shù)有紅外通信技術(shù)、WiFi無線網(wǎng)絡(luò)通信、UWB無載波通信技術(shù)、藍(lán)牙通信技術(shù)、ZigBee技術(shù)[4]。充分考慮了無線傳輸?shù)某杀?、功耗、通信距離、穩(wěn)定性、安全及組網(wǎng)方式，本系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)對(duì)倉庫的參量進(jìn)行采集和傳輸?！ ≈锌刂行氖?/p>
4、整個(gè)倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的核心模塊，該系統(tǒng)選用三星公司的S5PV210處理器作為中控中心的控制器核心。該處理器搭載了嵌入式Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫。其中，嵌入式Web服務(wù)器負(fù)責(zé)響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求，可實(shí)現(xiàn)與PC客戶端的實(shí)時(shí)通信[5]。嵌入式數(shù)據(jù)庫主要用來實(shí)時(shí)存儲(chǔ)采集到的參量，以便進(jìn)行分析和處理。當(dāng)檢測(cè)到參量異常時(shí)可以通過短信報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警和網(wǎng)絡(luò)報(bào)警等多種報(bào)警模式，使異常和故障得到及時(shí)處理。此外，該中控中心還可以搭載門禁系統(tǒng)和視頻圖像采集系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)倉庫進(jìn)出人員和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況的監(jiān)控。監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)處理并顯示從中控中心發(fā)回的數(shù)據(jù)，是主要的人機(jī)交互界面。系統(tǒng)的整體框架如圖1所示?！ ?系
5、統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)7 系統(tǒng)硬件包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊和ARM中控中心的硬件設(shè)計(jì)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)有終端節(jié)點(diǎn)、路由器、協(xié)調(diào)器三種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫房內(nèi)環(huán)境參量的采集和傳輸?！ 。?）協(xié)調(diào)器主要用來協(xié)調(diào)建立網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起者和維護(hù)者； ?。?）路由器將終端節(jié)點(diǎn)、其他路由節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)連接起來，讓更多的設(shè)備加入到網(wǎng)絡(luò)中； ?。?）終端節(jié)點(diǎn)上搭載各類傳感器來完成最終的信息采集和設(shè)備控制。本系統(tǒng)應(yīng)用的傳感器有溫濕度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、光敏傳感器等。ARM中控中心與ZigBee協(xié)調(diào)器相連，搭載視頻采集、聲光報(bào)警、短信報(bào)警、門禁等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境參量數(shù)
6、據(jù)的處理和現(xiàn)場(chǎng)圖像的采集傳輸。 2.1ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊硬件設(shè)計(jì) 該模塊以TI公司的CC2530芯片為核心，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。CC2530是TI公司推出的新一代適合ZigBee通信片上系統(tǒng)解決方案，用于實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它有著極高的集成化水平，集成了符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無線射頻收發(fā)器件、增強(qiáng)版的8051內(nèi)核、可編程存儲(chǔ)器以及8KB的SRAM等。CC2530有優(yōu)良的射頻特性和低功耗特性，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能強(qiáng)大，而且工作在免執(zhí)照頻段；具有出色的接收靈敏度，輸出功率最高可以達(dá)到4.5dBm；在無外加功放且電路完全匹配的情況下，通信距離可達(dá)百米以上；
7、電源電壓范圍為1.8～3.6V，最低工作電壓僅需1.8V，且有4種電源模式，轉(zhuǎn)換時(shí)間極短，非常適合需要超低功耗運(yùn)行的系統(tǒng)。7 為了便于設(shè)備的維護(hù)及應(yīng)用擴(kuò)展，將ZigBee模塊分為CC2530核心板和底板兩個(gè)模塊。不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)象的核心板是一樣的，底板可以根據(jù)需求做適當(dāng)修改。底板主要由電源模塊、外擴(kuò)存儲(chǔ)模塊、JTAG接口、RS232接口、按鍵及傳感器接口等部分組成。在設(shè)計(jì)核心板時(shí)，引腳30需要連接提供基準(zhǔn)電流的56kΩ外部精密偏置電阻器，引腳40需要外接1μF的退耦電容。圖2所示是CC2530核心板的設(shè)計(jì)原理圖?！ ?.2AR
