基于物联网的仓库智能监控系统设计与实现

发布时间：2017-04-24 19:05

  本文关键词：基于物联网的仓库智能监控系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文主要讨论了基于物联网的仓库智能监控系统的研究过程,所实现的系统以S AMSUNG公司的S5PC100为主控芯片(基于Cortex-A8的微处理器芯片),通过对视频采集模块、液晶屏、Robot移动模块、Cortex-M0温湿度监测模块及Android客户端的协同控制,实现了视频采集模块对实时图像的采集、格式转换、压缩、存储和传输,温湿度数据采集、处理和显示,以及客户端通过WiFi通信方式对Robot的移动控制和仓库监测数据的接收与处理。本文研究和分析了物联网仓库智能监控系统的需求分析、系统总体设计方案、硬件电路设计,深入研究并阐述了上述各模块的软件实现原理、方法和设计方案。基于物联网的仓库智能监控系统包括主控平台、Cortex-M0温湿度监测模块及客户端三大部分。主控平台主要包括主控服务器、视频采集模块、Robot移动模块及液晶屏。主控服务器利用I/O多路复用技术实现同时处理多客户端请求,采用多线程技术实现系统各模块并发执行;视频采集模块利用V4L2视频采集接口实现视频实时采集,并依据H.264标准进行视频压缩与存储;利用标准串口编程实现对Robot移动模块的控制;利用帧缓存技术实现液晶屏模块。Cortex-M0温湿度监测模块利用轮询软件设计思想,借助DHT11温湿度传感器及ZigBee通信,将其所处的仓库周围温湿度信息实时传递给主控平台,再由主控平台传给客户端,并实现越限监测报警。Android客户端,基于TCP/IP协议利用WiFi通信方式与主控服务器建立通信链接,实现对M0温湿度信息的获取和显示,对R obot的移动控制,并利用Androi d中Handler技术实现客户端对视频数据的显示。本文开篇对基于物联网的仓库智能监控系统的研究背景和发展现状做了分析,其次对系统总体设计方案、无线通信方案、芯片选型及接口电路设计等系统硬件设计方案做了介绍。结合硬件设计方案,详细介绍了系统各模块的软件设计思想,并对系统的具体实现方法进行了深入的研究和分析。最后对系统进行了软、硬件测试,并对系统的实用性、稳定性进行测试和完善。本文所研究和实现的仓库智能监控系统,顺应了我国仓储系统的发展趋势,突破了仓库传统的管理和监控模式,有效的降低了系统监管的成本和提高了仓库监管效率。该系统已进入测试阶段,预期未来会有较好的社会和经济效益。
【关键词】：物联网 嵌入式系统 安卓 智能监控 仓库
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP277;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘 要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 基于物联网的仓库智能监控系统研究的背景11
• 1.2 物联网及仓库智能监控系统的发展现状11-13
• 1.3 选题意义13-14
• 1.4 本文的主要工作及章节安排14-16
• 第二章 系统总体设计及通信方案16-32
• 2.1 系统设计指标及功能要求16-18
• 2.1.1 系统设计指标16-17
• 2.1.2 系统功能要求17-18
• 2.2 系统总体设计方案18-21
• 2.3 基于ZigBee的WSN组网方案设计21-31
• 2.3.1 ZigBee协议标准分析21-23
• 2.3.2 WSN组网技术概要23-24
• 2.3.3 几种WSN组网方案的分析24-26
• 2.3.4 基于ZigBee的WSN组网方案设计26-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 系统硬件设计方案32-49
• 3.1 主控板设计方案32-38
• 3.1.1 主控板微处理器选型32-37
• 3.1.2 嵌入式操作系统选择37-38
• 3.2 温湿度监测模块设计方案38-44
• 3.2.1 温湿度监测模块处理器选型38-39
• 3.2.2 温湿度传感器选型39-43
• 3.2.3 温湿度监测模块设计43-44
• 3.3 ZigBee模块设计44-45
• 3.4 Robot移动模块设计45-46
• 3.5 WiFi模块设计46-47
• 3.6 本章小结47-49
• 第四章 系统软件设计方案49-80
• 4.1 系统软件需求分析49-50
• 4.1.1 软件开发环境要求49
• 4.1.2 软件功能需求分析49-50
• 4.2 系统软件总体设计方案50-51
• 4.3 相关技术研究51-55
• 4.3.1 多线程编程51-52
• 4.3.2 内存映射52-53
• 4.3.3 V4L2编程技术53-55
• 4.4 系统软件环境建设55-60
• 4.4.1 BootLoader56-57
• 4.4.2 Linux内核及根文件系统移植57-60
• 4.5 主控板软件设计方案60-71
• 4.5.1 视频处理子线程62-67
• 4.5.2 温湿度监测子线程67-68
• 4.5.3 Robot移动子线程68-69
• 4.5.4 处理客户端命令子线程69-71
• 4.6 温湿度监测模块软件设计方案71-73
• 4.7 Android客户端软件设计方案73-78
• 4.7.1 客户端登录界面设计与实现73-75
• 4.7.2 客户端服务器设置界面设计与实现75-76
• 4.7.3 客户端主控平台设计与实现76-77
• 4.7.4 客户端主控平台按键功能实现77-78
• 4.7.5 客户端视频显示技术研究与实现78
• 4.8 本章小结78-80
• 第五章 系统测试与结果分析80-85
• 5.1 系统集成测试及结果分析80-83
• 5.1.1 ZigBee模块配置80-81
• 5.1.2 客户端按键功能测试及结果分析81-82
• 5.1.3 客户端视频采集测试及结果分析82-83
• 5.2 系统温湿度采集和稳定性测试及结果分析83-84
• 5.3 本章小结84-85
• 第六章 总结与展望85-87
• 6.1 全文总结85-86
• 6.2 后续工作展望86-87
• 致谢87-88
• 参考文献88-92

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