基于GPRS的转发式云服务器软件设计

发布时间：2020-07-11 10:54

【摘要】：当今,伴随着环境日益恶劣和资源日益匮乏,节能减排已经成为炙手可热的话题。路灯作为每个城市大范围和阶段性使用的照明设施,也应该加入到节能减排的大队伍中。根据我国大部分城市的路灯系统来看,主要存在管理不够智能化,控制方式过于单一等问题。针对我国路灯系统的管理现状和功率消耗状况,本文设计了具有两种通信方式的路灯管理系统,对基于GPRS的云服务器进行了研究,主要研究工作如下:(1)设计了基于GPRS的转发式云服务器软件。该软件基于Java语言,在Eclipse中进行开发。本文分析了路灯管理系统中各个模块间通信的实现并制定了通信协议。编写的云服务器具有精准转发消息,大量存储管理者和路灯相关数据以及保证路灯系统安全可靠运行的功能。其中数据库使用MySQL数据库,由MD5算法验证用户合法性,保证系统安全。经过在搭建的系统测试平台中的测试结果可知,云服务器在路灯管理系统中能有效可靠运行。(2)优化了基于Android的手机控制端软件,增加了手机控制端的串口通信方式。分析手机和USB转串口模块间通信的实现,实现手机对路灯终端的直接控制,包括远程控制和实时监控。根据搭建的系统测试平台显示,手机控制软件可以有效控制路灯终端。该系统已经在海林火地电气科技有限公司车间完成测试,结果表明该系统可以实现路灯的智能控制和大幅度节能。文章最后对本文的工作进行了总结和展望,希望随着工作的进一步研究,可以为路灯管理系统设计更为强大和便捷的应用功能。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.09;TN929.532
【图文】：

模块图,串口通信,模块,集中器

图 3-1 USB 转串口通信模块所示，连接线的一端已经插入了 USB 转串口模块的需要插入手机的充电口，集中器的棒状天线通过无。图中还包括 PL2303 和 BM200N 的集中器，PL23，BM200N 集中器负责和路灯终端中的组网模块间进3 芯片介绍在本文中主要完成 USB 转串口的功能，它是一口转换器，有了它，USB 的接口就可以和 RS232 的rolific 公司生产的。此器件内部包括 USB 功能控制带有全部调制解调器控制信号的 UART，有了这些只电容就可实现 USB 信号与 RS232 信号的转换。该器件将 USB 的消息转换成 RS232 的信息，然后集中器发送给路灯终端，进而路灯终端就可以按照

图 3-2 PL2303 引脚图3.3.2 BM200N 集中器介绍BM200N 是低功耗分布式无线移动自组网模块，工作在 433M 或 470M 免费频段，最大发射功率为 100mW（20dBm），发射电流为 100mA，接收电流为 20mA，休眠电流为 0.5uA，工作电压范围 2.0V～3.6V；RF 调制方式为 GFSK，波特率500kbps～1.2kbps 自适应，1 个基本信道和 1～16 个辅助信道（跳频），信道频点和数量可配置；UART 波特率 2400～230400，报文格式灵活设置，能够支持各种协议；内嵌无线移动自组网协议 Wave Mesh[22]。Wave Mesh 是一种协议栈，主要应用于功耗低，成本低的自组织网络。它最大的特点就是分布式和对等性。不但定义了 Mac 层和路由协议，在网络自愈性和吞吐量方面也是做的很好。在移动的组网环境下也可以轻松的传输数据，能够快速的组网。为了让 BM200N 能够正确的跟手机进行通信，我们需要设定两者通信的波特率，所以我们要对其进行配置。只需要将集中器插接在专门的配置板上，然后

模块,串口通信,手机,路灯

图 3-3 BM200N 模块配置界面图3.4 串口通信方式下手机软件设计及实现由师兄开发的手机控制端 APP 已经应用在了路灯管理系统中，通信方式是通过云服务器的客户端/服务器方式。本课题完成的手机控制端 APP 在原有的基础上添加了串口通信方式，即通过 USB 转串口通信方式对路灯实行控制，增加了一种对路灯的控制方式，同时也可方便的应用于路灯的调试。另外本课题还在原有程序的基础上进行了界面和程序的优化，使其功能更加完善，更便于管理者操作。所以本文只对串口通信方式中手机控制端和 USB 转串口模块间的通信实现做详细介绍。只要完成了两者之间的数据通信，只需要在用户点击相应功能时，发送相应的命令协议即固定数量的十六进制字符，也就是第二章中介绍的数据转发协议中的下行数据。由于路灯终端已经做好了协议的同步设置，所以只要手机发布控制指令，路灯就可以实现相应的功能。可以实现的功能如图 3-4 所示。

【参考文献】