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以wifi模块供应商wifi模块为核心的物联网远程监控系统

发布日期:2021-12-27  浏览次数:2156
wifi模块供应商wifi模块为核心的物联网远程监控系统,近几年来,伴随着网络电子技术的迅猛发展,一个全新的互联网互联网(InternetofThings)出现在了公众面前。物联网是因特网领域的又一扩展,很快就被人们所接受,融入了人们生活、生产的各个方面。因特网时代过去,现实生活中的许多信息难以在网络上被感知和传递,然而物联网的到来改变了这种状况,并将用户端扩展到任何物体与物体之间的信息交换与交流,于是互联网把一切事物构成了一个庞大的网络。

提出了一种以CV520为核心,采用wifi模块供应商模块将传感器设备、控制装置、检测设备等接入因特网。该遥控系统以STM32F103C8T6单片机为主控芯片,采用STM32F103C8T6单片机高速数据处理能力和丰富的片上资源,实现OLED屏幕的完美驱动,兼容性wifi模块供应商WIFI模块及各种传感器,能解决传输速度的问题。此项设计完成后,用户可随时随地通过手机APP进行实时监控,例如:监测固定区域PM2.5浓度、家中门窗是否关闭、家中煤气浓度等,并能实现对相关设备的远程控制,本设计系统只要能在有因特网的地方工作,不论距离多远,远距离监视和控制就连地球的另一端都很容易。

要实现对网络的远程控制,先要在因特网上设置服务器。该系统直接选择了已在因特网上建立的联机服务器,大的好处就是方便快捷,不需要自己重设私有服务器。然后对手机端进行配置,在手机上创建APP,根据物联云服务器配置手机中的APP,使手机与服务器建立了TCP连接。接着配置wifi模块供应商CV520终端模块,并使之同时建立了TCP长连接的云服务器。在移动电话和物联网终端与云服务器分别建立连接之后,再进行数据发送测试。利用JSON数据在手机端的网络通信将数据发送到服务器,服务器收到数据后,将收到的数据再转发给终端的物联网控制监控模块。如果终端收到的数据与发送的数据是一致的,那么通讯正常。并以STM32F103C8T6单片机为控制模块,通过CV520无线模块将数据发送给云服务器,云服务器接收数据后,将接收到的数据转发给手机APP端,并在手机APP上显示。若收发资料与资料一致,通讯正常。本系统以云服务器为网络的中间媒体,实现手机APP与物联网终端的互连,从而完成数据传输、远程控制和监控。

通过wifi模块供应商CV520WIFI模块与因特网相连,每一个模块都具有独立的设备ID和独立的数据传输接口,数据传输接口的数量可在物联网站自行增加或删除。此系统开机后输入所需连接的WIFI帐号和口令,连接上网络后,各设备就开始工作,各分机通过网络将所需采集的数据传送给主机设备,用户还可以通过手机APP对相关设备进行控制,云中传输到设备的数据通过CJson解码,并解析出所需的数据作为控制设备。无人干涉情况下,系统根据环境中的天然气含量判断是否有天然气泄漏,如果检测到天然气泄漏,可以自动关闭天然气开关,将天然气泄漏的信息发送给用户。还可以自动检测环境的温湿度,当温度过高时,设备自行开启空调开关,当湿度太高或太低时,设备自行开启除湿机或雾化器,主机设备通过语音自动广播设置。该系统以物联机为中心,可以依据物联平台的通讯协议来连接网络平台。物流云平台提供了TCP、UDP、HTTP、Websocket等四种通信协议,本系统采用TCP协议。使用者可以通过浏览器登陆网站,下载官方APP,建立微信通讯协议,自行开发APP四种方式接入云,并传送数据。在物联网终端硬件设备中,主要是指法半导体STM32F1系列芯片,将wifi模块供应商CV520网络模块和其它外围电路接入云,将主单片机通过传感器采集处理后的数据通过网络模块发送到云上,并以Json字符串进行通信,该设备在Json字符串中通过解码获取对应的键值。以CV520为核心,由接口层用户、中间服务器和控制层设备组成了一套远程监控系统。

在硬件方面,以STM32F103C8T6单片机为主控制器,完成主传感器数据处理,生成控制信号并控制语音模块完成语音提示、将AT指令发送给wifi模块供应商WIFI模块,通过串口控制其连接AP,实现设备与云间的通信。云服务联接手机移动端APP,可将数据和相应设备上传感器感知的数据显示在移动端。例如:当家里没人时,可以通过湿度传感器来检测是否需要浇水,需要浇水时可以通过APP控制小水泵来给绿植浇水,同样可以控制室内温度、控制门窗等。

主控芯片是各控制与检测外部模块的核心,负责对传感器数据的处理和网络模块的控制信号的发送。主芯片具有高性能、低功耗、内置Cortex™-M332位RISC内核,工作频率高达72MHz,用来产生自己所需的相应频率、内建高64K字节的闪存和20K字节的SRAM,不需要扩展内存,该芯片具有充裕的I/O接口,方便用户连接外部设备,同时支持APB总线的连接。STM32处理器具有休眠、停机、待机三种低功耗模式,在低功耗状态下,唤醒时间可达微秒级。单片机提供了丰富的库功能,用户在使用过程中,可以方便灵活地调用相关库函数和片上资源,极大地提高了开发效率,缩短了开发周期。在此设计中,利用AT指令控制联网wifi模块供应商WIFI模块,在主控芯片中主要使用UART串口通讯,主控芯片UART串口多达3个,充分满足每台设备的需要(系统多3个串口,使用内置SPI资源的OLED显示器)。该系统主芯片STM32使用方便,内部资源丰富,性能价格比高,非常适合作为本设计的主控芯片。

本模块采用云望物联公司开发的一款专门用于物联网的芯片。通过wifi模块供应商WIFI模块,用户可对已有的设备增加联网功能,或者足够构建独立的网络控制器。供电范围在3.0V~3.6V之间,供电电流需要大于500mA。供电时,电源端要加滤波电容,以保证供电电压的稳定性,供电接口处接在3.3V的稳压电路上,通讯时一定要保证电压稳定,否则易发生设备与云间的断连。通过对温度进行检测的装置,系统对温度传感器和网络模块进行独立的布置,并对网络模块进行散热性和开度低的方式,避免了模块运行时产生的大量热量。如不采取相应的处理措施,将会引起传感器测量误差增大,导致检测数据不准确。
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