基于物聯(lián)網(wǎng)的智能社區(qū)互助系統(tǒng)的設(shè)計研究論文
1 緒論
目前行業(yè)內(nèi)的智能社區(qū)解決方案分為兩大陣營，無線陣營和總線陣營，無線陣營主張以互聯(lián)網(wǎng)為平臺，底層傳感網(wǎng)使用短距離無線的傳輸網(wǎng)，并通過耦合兩個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)形成整體框架。所有的產(chǎn)品都以計算機網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此它對智能化社區(qū)產(chǎn)品技術(shù)和成本要求較高，但它是目前國際技術(shù)的主流和發(fā)展趨勢。智能住宅在我國剛剛起步，但卻有著十分廣闊的發(fā)展前景，市場潛力巨大。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷推廣和研究，可以預(yù)見，基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能社區(qū)的系統(tǒng)功能和服務(wù)水平將會得到逐步完善。
針對用戶對社區(qū)互助系統(tǒng)的需求，本文提出了基于互聯(lián)網(wǎng)的智能社區(qū)互助系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案。彌補了現(xiàn)有系統(tǒng)存在的不足，實現(xiàn)了社區(qū)管理的網(wǎng)絡(luò)化�？焖贋橛脩籼峁┰敿殰蚀_的互助信息，適應(yīng)不同智能小區(qū)用戶的需求。
2 系統(tǒng)的總體設(shè)計
系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)端，客戶端推送界面的設(shè)計，其中客戶端-服務(wù)端采用了先進的服務(wù)架構(gòu)。
服務(wù)端部分包括：用戶注冊，用戶登錄和回話鑒別等部分。其中，用戶可以使用個人信息進行注冊，用登錄系統(tǒng)中，用戶正常使用的情況下不需要注意其他問題，用戶的數(shù)據(jù)安全和用戶賬戶的安全由服務(wù)器端進行確認和保障。
底層數(shù)據(jù)節(jié)點包括：一到多個數(shù)據(jù)節(jié)點的數(shù)據(jù)緩存和數(shù)據(jù)的簡單處理，對數(shù)據(jù)進行處理包括驗證數(shù)據(jù)是否達到了警報值，選擇對用戶告警并傳出警報信息到API服務(wù)器，該模塊還包括把普通的數(shù)據(jù)傳送到API服務(wù)器。
3 系統(tǒng)的功能設(shè)計方案
系統(tǒng)功能模塊劃分：系統(tǒng)主要實現(xiàn)了求助信息處理系統(tǒng)，客戶端展示控制界面，和附近險情報警系統(tǒng)，主要劃分為信息處理系統(tǒng)，客戶端響應(yīng)系統(tǒng)，報警系統(tǒng)。系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計。
3.1 硬件設(shè)計方案
數(shù)據(jù)處理節(jié)點是一個中轉(zhuǎn)站，用于對接多個數(shù)據(jù)采集節(jié)點，收集數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行簡單的處理，并把數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。這是數(shù)據(jù)處理節(jié)點的功能。數(shù)據(jù)處理節(jié)點是一個較之?dāng)?shù)據(jù)采集節(jié)點更高一級的處理單位，這個部分是保證上下層聯(lián)通的物理保障。
系統(tǒng)硬件設(shè)計及功能如下：
(1) SD模塊：用于讀取配置文件;
(2) HTTP模塊：封裝好的`數(shù)據(jù)通過HTTP請求發(fā)送到API服務(wù)器模塊，讀取來自于服務(wù)器的反饋，確認通信的成功與否;
(3) OLED模塊：將實時信息顯示到LED屏，采用自定義制作字模文件，把常用的字符映射到點陣中，最終實現(xiàn)對提示信息的顯示;
(4) XBee模塊：構(gòu)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)，分為終端和協(xié)調(diào)器，終端與傳感器相連，向協(xié)調(diào)器發(fā)送傳感數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)器接收到值后進行相關(guān)處理;
(5) ARDUINO Ethernet W5100網(wǎng)絡(luò)擴展板 SD卡擴展板Arduino;
(6) 微處理器：Arduino Due模塊;
(7) 通信子系統(tǒng)：XBee Pro S2模塊;
3.2 軟件設(shè)計方案
求助信息處理系統(tǒng)：web接口，采用JAVAEE+MYSQL，springmvc框架，并采用nginx對數(shù)據(jù)進行負載均衡處理，傳送至各個服務(wù)器并有服務(wù)器進行分析。報警信息提交，響應(yīng)系統(tǒng)：
各個客戶端通過JSON對數(shù)據(jù)進行封包、傳輸。軟件系統(tǒng)設(shè)計包括以下模塊：
(1)web端：搜索引擎模塊，JAVASCRIPT，jQuery，AJAX;
(2)安卓端：百度地圖API提交地圖信息，并使用UI開源包，提升用戶體驗;
(3)PC端：使用libcurl等開源庫對http協(xié)議進行解析，并使用MICROSOFT前端展示界面對地圖范圍等信息進行展示;
(4)API中間件架構(gòu)。
API中間件是底層硬件部分和數(shù)據(jù)展示終端之間的橋梁，這部分接受來自于底層硬件部分的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行操作，持久化到數(shù)據(jù)庫中，通過數(shù)據(jù)展示終端的請求，提取用戶需要的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行封裝之后發(fā)送到數(shù)據(jù)展示前端。通過這部分的中轉(zhuǎn)，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的聯(lián)動，也是通過API中間件，實現(xiàn)了底層與前端展現(xiàn)的分離，保證了平臺的健壯和可伸縮性，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)流失和數(shù)據(jù)泄密，這部分采用了三層架構(gòu)的設(shè)計模式。從對接HTTP請求，到業(yè)務(wù)層分流，到DAO層的數(shù)據(jù)庫操作，再次采用分層解耦的方式保證了API中間件本身的健壯性和彈性，維持了“高內(nèi)聚，低耦合”的軟件工程設(shè)計思想，這部分是整個系統(tǒng)的核心，各個部分的依靠弱關(guān)系進行連接，每一個部分的宕機都不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰，API中間件起到了很大作用，API中單件的架構(gòu)。
4 結(jié)論
基于物聯(lián)網(wǎng)的社區(qū)互助系統(tǒng)實現(xiàn)了軟硬件的聯(lián)動，數(shù)據(jù)自底向上的傳輸，整個平臺是對目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一次完整的實踐，底層的數(shù)據(jù)采集節(jié)點實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)，API中間件的設(shè)計保證了平臺數(shù)據(jù)的上傳下達，使用JSON進行數(shù)據(jù)包裝，保證了前端展示的平臺無關(guān)性，平臺依照統(tǒng)一化設(shè)計，模塊化開發(fā)，構(gòu)造出了一套跨平臺的，穩(wěn)定的，結(jié)構(gòu)可伸縮性的物聯(lián)網(wǎng)平臺。功能滿足了社區(qū)用戶的信息實時發(fā)送和回應(yīng)的要求，實現(xiàn)社區(qū)用戶網(wǎng)絡(luò)互助功能。
【基于物聯(lián)網(wǎng)的智能社區(qū)互助系統(tǒng)的設(shè)計研究論文】相關(guān)文章：
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