基于AllJoyn的機(jī)房室內(nèi)溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

齊晉維

摘 要：為了使管理員多平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)偏遠(yuǎn)地區(qū)基站機(jī)房環(huán)境，系統(tǒng)使用Arduino單片機(jī)和溫濕度傳感器DHT11，采用AllJoyn開源框架，結(jié)合億聯(lián)客物聯(lián)平臺(tái)，在電腦端和安卓移動(dòng)端獲取溫濕度數(shù)據(jù)曲線，并驗(yàn)證AllJoyn的平臺(tái)中立性。

關(guān)鍵詞：AllJoyn；Arduino；DHT11；物聯(lián)網(wǎng)；多平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著通信行業(yè)的發(fā)展，基站數(shù)量增多，偏遠(yuǎn)地區(qū)機(jī)房檢測(cè)困難。傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使管理員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并快速解決問(wèn)題，但多學(xué)科交叉使行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。AllJoyn具有平臺(tái)中立性、多平臺(tái)組件等特點(diǎn)。其核心是總線機(jī)制，服務(wù)端和客戶端的總線附件先連接到總線，之后系統(tǒng)分配給它們唯一的ID，服務(wù)端的總線附件申請(qǐng)共知名稱并廣播，客戶端發(fā)現(xiàn)共知名稱后連接到總線，建立會(huì)話。本設(shè)計(jì)采用Arduino Due和DHT11模塊，結(jié)合億聯(lián)客物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，運(yùn)用AllJoyn多平臺(tái)特性，在電腦端和安卓手機(jī)端進(jìn)行數(shù)據(jù)曲線顯示，更直觀地獲取室內(nèi)的情況。

1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)結(jié)合Arduino Due開發(fā)板與多個(gè)溫濕度傳感器，使用互聯(lián)網(wǎng)連接電腦服務(wù)端，AllJoyn后臺(tái)程序傳輸采集數(shù)據(jù)，如圖1所示。Arduino Due集成SAM3X8E芯片，包括54個(gè)數(shù)字接口和12個(gè)模擬接口，工作電壓3.3V。W5100擴(kuò)展板連接互聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻|聯(lián)客平臺(tái)。DHT11集成電阻式感濕元件和NTC測(cè)溫元件，附帶8位單片機(jī)。

2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

（1）搭建AllJoyn框架。安裝Java和Eclipse，Visual Studio和AllJoyn SDK，設(shè)置命令“scons OS=win7 CPU=x86_64 MSVS_VERSION=11.0 BINDINGS=cpp”，配置好參數(shù)完成AllJoyn的軟件環(huán)境搭建。

（2）使用Visual Studio軟件實(shí)現(xiàn)AllJoyn總線機(jī)制的各環(huán)節(jié)。創(chuàng)建總線對(duì)象，添加接口，創(chuàng)建后臺(tái)服務(wù)連接到總線；連接AllJoyn路由；服務(wù)名字請(qǐng)求，確認(rèn)共知名稱；會(huì)話創(chuàng)建，包括動(dòng)作、接口號(hào)和綁定；廣播共知名稱，以便周邊設(shè)備進(jìn)行發(fā)現(xiàn)并連接服務(wù)。

（3）設(shè)計(jì)溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)軟件，包括Arduino溫濕度數(shù)據(jù)檢測(cè)和連接AllJoyn服務(wù)。溫濕度檢測(cè)先設(shè)定DHT11傳感器的輸入引腳，之后讀取引腳狀態(tài)，成功則傳輸溫濕度值，失敗則返回刷新。AllJoyn服務(wù)則幫助實(shí)現(xiàn)溫濕度獲取和傳輸?shù)墓δ埽却_定服務(wù)參數(shù)，與PC端代碼設(shè)定一致；再初始化單片機(jī)，創(chuàng)建對(duì)象并注冊(cè)后臺(tái)；最后啟動(dòng)客戶端，獲取溫濕度數(shù)據(jù)，調(diào)用電腦端的發(fā)送函數(shù)，并多次刷新循環(huán)。

3.系統(tǒng)結(jié)果

首先電腦生成可執(zhí)行文件，同時(shí)把以太網(wǎng)擴(kuò)展板插到單片機(jī)板上，用網(wǎng)線連接擴(kuò)展板與路由器。并把DHT11模塊插到面包板上，與到單片機(jī)對(duì)應(yīng)引腳連接。然后啟動(dòng)AllJoyn服務(wù)的后臺(tái)程序。啟動(dòng)單片機(jī)，打開Arduino IDE，將程序上傳。在電腦端運(yùn)用命令行工具啟動(dòng)程序，等待Arduino接入后開啟會(huì)話。最后打開億聯(lián)客PC端和安卓客戶端，獲得實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，輸出界面如圖2所示。

結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)結(jié)合Arduino Due單片機(jī)和DHT11溫濕度傳感器的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并可在多平臺(tái)上查看，對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的基站機(jī)房建設(shè)監(jiān)測(cè)更加便捷，AllJoyn整合更多的資源給用戶提供了更多選擇，其平臺(tái)中立性可結(jié)合其他相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，發(fā)展前景廣闊。

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