基于S5PC100的倉儲物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)

總結資料總結資料基于S5PC100的倉儲物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)IOTWarehouseManagementSystemBasedonS5PC100

DevelopmentPlatform學生XX：杜誠學生學號：11710109專業(yè)名稱：計算機科學與技術指導教師：費翔計算機與信息工程學院2014年10月14日目錄TOC\o"1-5"\h\z第1章引言31.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展31.2嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展4Zigbee技術61.4倉儲物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)6第2章倉儲物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)整體框架4總體框圖42.2前端數(shù)據(jù)中心52.3遠端監(jiān)控終端62.4客戶端web頁面6第3章前端數(shù)據(jù)中心硬件平臺83.1前端數(shù)據(jù)中心的處理器選型8S5PC100簡介9第4章前端數(shù)據(jù)中心軟件平臺114.1前端數(shù)據(jù)中心軟件平臺的選擇11嵌入式操作系統(tǒng)選擇11嵌入式Linux114.2前端數(shù)據(jù)中心軟件平臺的搭建114.2.1交叉編譯114.2.2宿主機的配置12BOOTLOADER13u-boot的配置13嵌入式Linux內(nèi)核的配置與編譯144.2.6根文件系統(tǒng)的移植與制作144.2.7jffs2文件系統(tǒng)制作15第5章系統(tǒng)測試166.1搭建測試環(huán)境166.2sqlite數(shù)據(jù)庫測試186.3綜合測試20總結27致謝28參考文獻29第1章引言1.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的起源，“一九九零年施樂公司的出廠網(wǎng)絡可樂販售機——NetworkedCokeMachine可以說是物聯(lián)網(wǎng)最早的身影”。在至今的二十四年間世界個各國都曾提出物聯(lián)網(wǎng)這個概念，并逐步完善具體該概念?！?009年8月，溫家寶總理提出了‘感知中國'議題，同年‘感知中國'研究中心在XX建成，中國科學院、運營商、以及多所大學建立的物聯(lián)網(wǎng)研究院也在XX落成，物聯(lián)網(wǎng)在十一屆全國人大三次會議中成為熱議話題并最終正式成為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)同時被政府工作報告收錄，在中國物聯(lián)網(wǎng)的受關注度可想而知”。[1]如今，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被貼上了“中國式”標簽，他的覆蓋面不斷更新，遠遠超越了早年國外互聯(lián)網(wǎng)教授Ashton和國外互聯(lián)網(wǎng)權威組織所指出的X圍。物聯(lián)網(wǎng)的定義：“最初在1999年提出：即通過射頻識別（RFID）（RFID+互聯(lián)網(wǎng)）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡，簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是‘物物相連的互聯(lián)網(wǎng)'”。[2]“中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)的定義為當下幾乎所有技術與計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術的結合，實現(xiàn)物體與物體之間：環(huán)境信息以及狀態(tài)信息實時的實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行，從廣義上說，當下涉及到信息技術的應用，都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的X疇”。[3]物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術：關鍵技術有三個分別是傳感器技術、RFID標簽技術、嵌入式系統(tǒng)技術。傳感器技術：計算機應用領域不可或缺的技術，到目前為止計算機均能直接處理的都是數(shù)字信號，而外界的模擬信號它是不認識的，計算機要處理外界的模擬信號，就需要通過傳感器把模擬信號轉變成數(shù)字信號。[4]RFID標簽：傳感器技術的一種，綜合了無線射頻和嵌入式技術。嵌入式系統(tǒng)技術：融合了傳感器技術，計算機技術以及集成電路技術的綜合體。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)的歷史發(fā)展，從20世紀末期開始，單片機剛剛出現(xiàn)，一直到現(xiàn)如今40年的時間里各式各樣的嵌入式微處理器層出不窮，嵌入式系統(tǒng)經(jīng)久不衰，反而要在今天與未來綻放異彩。世界上出現(xiàn)的第一塊單片機8048是intel公司于1976年生產(chǎn)。同年Motorola與Zilog公司也分別推出了自己的單片機，這些早期的單片機擁有較小容量的RAM256字節(jié)，R0M4K字節(jié)，8位并口4個，串口一個，16位定時器兩個。到八十年代，intel公司進一步完善了8048，在其基礎上開發(fā)了8051,8051是單片機歷史上的光輝一頁是值得紀念的，迄今為止51系列單片機仍然是相當受歡迎的單片機芯片，并且衍生出了“超級51”，功能更加強大。[5]到九十年代之后，實時核已經(jīng)滿足不了人們的需求，繼而實時多任務操作系統(tǒng)(RTOS)應運而生，目前已經(jīng)成為受到國際認可的主流嵌入式軟件平臺。期間出現(xiàn)了PalmOS，WinCE,嵌入式Linux，Lynx，Nucleux,Hopen,DeltaOs等嵌入式操作系統(tǒng)。其中嵌入式Linux憑借其穩(wěn)定的性能優(yōu)良的前身及其開源性而深受國內(nèi)嵌入式行業(yè)的喜愛。嵌入式系統(tǒng)的定義，“嵌入式系統(tǒng)(Embeddedsystem)，是一種‘完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng)'，根據(jù)英國電氣工程師協(xié)會(U.K.InstitutionofElectricalEngineer)的定義，嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助設備、機器或用于工廠運作的設備，與個人計算機這樣的通用計算機系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預先定義的任務，由于嵌入式系統(tǒng)只針對一項特殊的任務，設計人員能夠對它進行優(yōu)化，減小尺寸降低成本”。[6]“國內(nèi)普遍認同的嵌入式系統(tǒng)定義為：以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪高，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)”。[7]嵌入式系統(tǒng)的特點，系統(tǒng)內(nèi)核?。河捎谙到y(tǒng)資源有限，所以嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)核比起傳統(tǒng)的計算機操作系統(tǒng)的內(nèi)核要小的多，一般只有幾K到幾十K,對比Windows近十GB的內(nèi)核，簡直如同螞蟻比大象。強專用性：通常系統(tǒng)的硬件資源和系統(tǒng)的軟件資源是緊密結合的，專注于解決一組任務。改變?nèi)蝿胀獙τ布浖M行較大規(guī)模的修改。高實時性：嵌入式系統(tǒng)應用環(huán)境一般都要求較高的實時性，如航天器控制，生產(chǎn)車間機械臂控制等等。專有的開發(fā)工具和環(huán)境：因為專用性的原因，嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺各異，沒有完全同意的開發(fā)工具，只有相似的開發(fā)流程。“為了提高運行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片中”。[8]Zigbee技術“Zigbee是一種無線網(wǎng)絡協(xié)議，他的協(xié)議分為五層，分別是：物理層PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡層(NWK)、應用層(APL)；物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE802.15.4標準°Zigbee是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適用于自動控制和遠程控制領域，是為了滿足小型廉價設備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制而制定的”。[9]倉儲物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)在以往的對倉庫管理實務中，倉庫內(nèi)部的管理都是有人們親力親為的管理的，而且需要在紙上做記錄以表示倉庫的出入庫，這種非自動化的記錄模式嚴重影響了管理的效率和限制了倉庫的大小規(guī)模?，F(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，計算機、網(wǎng)路和數(shù)據(jù)庫的普及，如今人們對倉庫的管理模式已經(jīng)有了很大的改變。人們開始用計算機來就統(tǒng)計記錄和管理倉庫數(shù)據(jù)。不過對數(shù)據(jù)的錄入還是有不足的地方：先記到紙上，再由人工的把紙上的內(nèi)容輸入到計算機中。這種方法效率依然低下，且容易出現(xiàn)人為的錯誤，導致數(shù)據(jù)不準確的問題出現(xiàn)。隨著網(wǎng)購的出現(xiàn)，許多倉儲物流行業(yè)也面臨了新的挑戰(zhàn)，物品種類繁多，數(shù)量巨大，數(shù)據(jù)變化頻繁。以往的人工管理倉庫的模式已經(jīng)無法適應現(xiàn)在紛亂復雜的倉庫管理作業(yè)了。更難以滿足一些對環(huán)境要求高的倉庫，這些倉庫往往需要對倉庫環(huán)境進行實時監(jiān)控一旦出現(xiàn)異常必須做出快速反應解決問題，避免對貨物造成損害，而這要由人工來控制是需要耗費大量人力資源的。在二十一世紀的物聯(lián)網(wǎng)技術，嵌入式技術飛速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)倉庫管理模式正在迎來一場空前的變革。倉儲物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應運而生，它利用RFID技術對物品進行編碼識別，自動對分類貨物，自動完成物品出入庫、過期報廢等記錄工作，指導管理人員準確快速的存取貨物并合理的控制倉庫庫存。在完成傳統(tǒng)倉庫管理的任務的同時，它還實時監(jiān)測倉庫內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)，自動的進行環(huán)境信息采集分析，在有可能或已經(jīng)發(fā)生危險的情況下做出自動應急反應并發(fā)出警報通知倉庫管理人員，以在最大限度上保證倉庫環(huán)境與物品的安全。通過本系統(tǒng)，管理員只要通過瀏覽器就能實時的了解各倉庫的環(huán)境與貨物信息并對倉庫加以控制，避免了人工的巡視倉庫，人工記錄倉庫貨物信息，從根本上解決了傳統(tǒng)倉庫管理中人力資源耗費大的問題。

第2章倉儲物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)整體框架2.1總體框圖圖2-1系統(tǒng)總體框圖遠程窘錄HT^_倉庫管理頁面前端谿居中心嵌A圖2-1系統(tǒng)總體框圖遠程窘錄HT^_倉庫管理頁面前端谿居中心嵌A式L.詁WFFI"MZEigbeen-=倉庫H匕JF2>SQLit^數(shù)據(jù)庫上圖顯示了整個系統(tǒng)基本的數(shù)據(jù)流以及控制流。本系統(tǒng)主要由三個大部分組成分別是前端數(shù)據(jù)中心，遠端監(jiān)控終端，以及客戶端web頁面。2.2前端數(shù)據(jù)中心前端數(shù)據(jù)中心是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心，以S5PC100處理器為核心的嵌入式硬件開發(fā)平臺做為硬件基礎并在此之上搭載嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件平臺。平臺上的WIFI模塊用以提供無線接入，方便管理人員登入平臺瀏覽倉庫信息，管理倉庫；在出現(xiàn)危險情況時用SMS模塊以短信的形式通知管理員；前端數(shù)據(jù)中心使用Zigbee設備與各倉庫的各遠程終端組網(wǎng)進行通信。前端數(shù)據(jù)中心接收并處理遠程監(jiān)控終端傳來的信息，并根據(jù)需要給遠程終端放送控制指令，如溫度超標時命令遠程終端開空氣系統(tǒng)降溫，并向管理人員放送警報信息；來自各倉庫的貨物以及環(huán)境信息存儲于SQLite3數(shù)據(jù)庫中；同時系統(tǒng)中運行一個著單線程的web服務器用于掛載供管理員于客戶端（個人PC）瀏覽的網(wǎng)頁。圖2-2前端數(shù)據(jù)中心框圖

2.3遠端監(jiān)控終端遠端監(jiān)控終端的核心處理器為ARM的Cortex-MO處理器，之上搭載有溫度、濕度、光照、三軸陀螺儀等多個傳感器用于檢測倉庫的溫、濕、光等環(huán)境信息以及貨架傾角信息（檢測貨架是否發(fā)生傾斜）。同時終端上還搭載RFID射頻模塊用于識別出庫的貨物并做記錄。以上信息采集完畢后均實時的同過Zigbee模塊傳給前端數(shù)據(jù)中心進行分析記錄。該終端分布于各個倉庫，或一個倉庫布置多個以更好的檢測倉庫的環(huán)境，保證倉庫貨物的安全。三軸倉庫工遠程監(jiān)控終端Mo圖2-3遠程監(jiān)控終端框圖三軸倉庫工遠程監(jiān)控終端Mo圖2-3遠程監(jiān)控終端框圖客戶端web頁面掛載于數(shù)據(jù)前端中心的BOA服務器中，管理員通過WIFI遠程登陸該網(wǎng)頁查看管理倉庫。圖2-4客戶端web頁面框圖第3章前端數(shù)據(jù)中心硬件平臺3.1前端數(shù)據(jù)中心的處理器選型作為整個倉儲系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)處理中心以及網(wǎng)絡中樞，前端數(shù)據(jù)中心對其嵌入式處理器的性能也有較高要求。既要功能全面，還要穩(wěn)定高效低功耗，使得整個系統(tǒng)能長時間的穩(wěn)定服務。另外為了降低開發(fā)難度豐富的開發(fā)資料也是芯片選型的參考要素之一，因此本設計選擇主流的ARM系列嵌入式處理器。如表3-1所示。以下是幾種ARM處理器的備選內(nèi)核型號：表3-1ARM系列處理器內(nèi)核列表家族架構內(nèi)核特色快取(l/D)/MMU常規(guī)MIPS于MHz應用ARM7TDMlARMv4TARM7TDMI(-S)三級流水線無15MIPS16.8MHzGameBoyAdvance，NintendoDS，iPodCortexARMV7-ACortex-A8Applicationprofile,VFP,NEON,JazelleRCT,Thumb-2,13-stagepipeline可變動(L1+L2),MMU+TrustZone2.0DMIPS/MHz從600MHz到超過1GHzTexasInstrumentsOMAP3、AppleA4Cortex-A15Thumb-2TrustZone?NEONDSP&SVFPv4從3.50DMIPS到超過4.0DMIPS從1.4MHz到超過2.5GHzTegra4Exynos5250ARMV7-MCortex-M3Microcontrollerprofile無快取，(MPU)120DMIPS100MHzLuminaryMicro[2]微控制器家族ARM早期的內(nèi)核ARM7TDMI以及XScale系列內(nèi)核早已無法滿足系統(tǒng)的需求，Cortex-M系列不適合開發(fā)應用程序。而最新的ARMv8Cortex-A57與ARMv8Cortex-A53性能超前，不過目前價格昂貴性價比不高。因此選擇ARMv7系列指令集的處理器，而其中ARMv7Cortex-A8不僅性能上能滿足系統(tǒng)的需要，而且價格適中，故ARMv7Cortex-A8架構的處理器是最佳選擇。在眾多Cortex-A8內(nèi)核的處理器中我們選擇Samsung公司生產(chǎn)的S5PC100處理器，該處理器在網(wǎng)絡上有許多開源的設備驅動、啟動代碼等資源，憑借這些資源能大大減小前端數(shù)據(jù)中心的開發(fā)難度。S5PC100簡介S5P100是基于ARMv7指令集Cortex-A8結構由三星公司生產(chǎn)的嵌入是微處理器。S5PC100采用先進的65nm工藝制程技術，在保證較高性能的同時有效地控制處理器的功耗，另外核心主頻可達667MHz(最高可達833MHz)，高運算速率保證了前端數(shù)據(jù)中心同時處理多個倉庫數(shù)據(jù)的能力。以下是S5PC100的資源框圖：PowerM^an^gomentTFTLCDControUlQF/DSIMultimedia

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16-bita-blendingMemorySubsystem圖3-1S5PC100資源框圖第4章前端數(shù)據(jù)中心軟件平臺4.1前端數(shù)據(jù)中心軟件平臺的選擇4.1.1嵌入式操作系統(tǒng)選擇常見的嵌入式系統(tǒng)有：嵌入式Linux、uClinux、Nucleus、ThreadX、Rtems、WinCE、PalmOS、QNX、INTEGRITY、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、QNX、INTEGRITYOSE、CExecutive°[10]其中嵌入式Linux代碼開源同時在國內(nèi)應用廣泛且資料豐富，這里我們選擇嵌入式Linux。嵌入式Linux從技術上來說Linux只是一個操作系統(tǒng)內(nèi)核，除了內(nèi)核還需要工具、各種庫、文件系統(tǒng)、應用程序等。而嵌入式Linux內(nèi)核是由當前發(fā)行的Linux版本進過交叉編譯后獲得的。本設計使用的內(nèi)核是Linux-2.6.35。嵌入式Linux的優(yōu)點，很多的軟件提供廠商提供開發(fā)環(huán)境與技術支持；不需要支付費使用費以及許可費；能穩(wěn)定運行的內(nèi)核；內(nèi)核代碼個人可讀、個人可修改、個人可修改后并發(fā)表自己的版本。[11]4.2前端數(shù)據(jù)中心軟件平臺的搭建4.2.1交叉編譯由于宿主機與目標嵌入式處理器體系結構和指令集的不同，在宿主機上編寫的程序直接在目標嵌入式平臺上直接運行。中間需要進行交叉編譯以讓程序能在目標嵌入式平臺上運行。同樣的，Bootloader,Linux的內(nèi)核也需要進行交叉編譯。4.2.2宿主機的配置為了方便開發(fā)，宿主機上需要安裝tftp服務器與NFS服務器。tftp用于宿主機與目標機之間傳輸文件如內(nèi)核及文件系統(tǒng)等。tftp是基于UDP協(xié)議用于下載文件的簡單網(wǎng)絡協(xié)議。tftp服務器配置分以下幾個步驟：安裝tftp服務器tftp-sever：Sudoapt-getinstalltftp-hpatftpd-hpaxinetd在/etc/default下修改tftp服務的配置文件tftpd-hpa；3?創(chuàng)建tftp目錄，把需要傳輸?shù)奈募湃朐撃夸?，啟動tftp-sever：Sudoservicetftpd-hparestart。NFS服務器NFS服務器用于把宿主機本地的一個目錄通過網(wǎng)絡輸出提供給嵌入式目標機作為其根文件系統(tǒng)以便于對根文件系統(tǒng)里的程序進行實時調(diào)試修改，方便程序的開發(fā)。NFS服務器配置分以下幾個步驟：安裝nfs-kernel-server修改主配置文件exports,/source/rootfs*(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)；啟動NFS服務nfs-kemel-sever；遠程掛載文件系統(tǒng)。BOOTLOADERBOOTLOADER是硬件啟動與操作系統(tǒng)啟動的引導程序，它的主要任務是配置硬件資源并引導操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)啟動后，BOOTLOADER把硬件的控制權全部交由操作系統(tǒng)控制。[12]這里我們使用u-boot,目前它已經(jīng)支持S5PC100的架構，只要指定交叉編譯工具鏈以及稍作修改就可以使用，編譯后，把生成的u-boot.bin二進制文件燒寫到目標嵌入式系統(tǒng)內(nèi)運行。u-boot的配置u-boot可以運行之后，對其網(wǎng)絡功能以及引導系統(tǒng)的方式進行配置：#setenvbaudrate115200//與串口調(diào)試終端的通信波特率。#setenvethaddr11:22:33:44:55:66//配置網(wǎng)卡物理地址?！ㄅ渲梦募到y(tǒng)掛載方式為nfs方式掛載文件系統(tǒng)。#setenvbootargsroot=nfsnfsroot=19:/source/rootfsinit=/linuxrcconsole=ttySAC0,115200ip=23。#setenvserverip19//配置宿主機的ip。#setenvgatewayip//設置網(wǎng)關。#setenvipaddr23〃目標機ip，即嵌入式系統(tǒng)本機ip。#setenvnetmask//子網(wǎng)掩碼。#saveenv〃保存設置，燒寫到nandFlash中。4.2.5嵌入式Linux內(nèi)核的配置與編譯內(nèi)核的配置與編譯步驟：在內(nèi)核頂層目錄下的Makefile文件中指定用于交叉編譯的工具鏈拷貝由三星公司提供的BSP文件到環(huán)境配置目錄下；#makemenuconfig配置內(nèi)核，選擇需要的特性；編譯內(nèi)核；5.得到的鏡像文件即所要的內(nèi)核。圖4-1menuconfig的圖形界面4.2.6根文件系統(tǒng)的移植與制作這里我們使用busybox-1.17.3。根文件系統(tǒng)制作步驟：1?安裝前指定交叉編譯工具鏈，makemenuconfig.[]BuildwithLargeFileSupport(foraccessingfiles>2GB)(arm-none-linux-gnueabi-)Crosspilerprefix。2.編譯安裝busybox。將交叉編譯工具鏈中的各種庫文件拷貝到」nstall目錄。4?編寫inittab系統(tǒng)啟動文件，并添加到在環(huán)境配置目錄。5?編寫文件系統(tǒng)表fstab，添加到環(huán)境配置目錄。6?在etc下創(chuàng)建init.d目錄，并在init.d下創(chuàng)建rcS文件（應用程序啟動腳本，填入用戶希望在系統(tǒng)啟動后啟動的應用程序）。7?至此根文件系統(tǒng)制作完成，可掛載到NFS服務器上進行測試。4.2.7jffs2文件系統(tǒng)制作為了使系統(tǒng)脫離宿主機獨立運行，我們還需要把根文件系統(tǒng)打包制成jffs2格式的文件系統(tǒng)并焼寫到目標硬件平臺存儲器內(nèi)。具體步驟如下：安裝mkfs.jffs2。制作目標文件系統(tǒng)sudomkfs.jffs2-r./rootfs-o./rootfs.jffs2-e0x20000—pad=0x3c00000-jffs2文件系統(tǒng)燒寫tftp10004000rootfs.jffs2〃把文件系統(tǒng)下載到內(nèi)存中nanderase4000003C00000//擦除Flash中文件系統(tǒng)段的內(nèi)容nandwrite.jffs20003c00000//把內(nèi)存里的文件系統(tǒng)燒寫到Flash中4?修改u-boot啟動參數(shù)，把NFS掛載文件系統(tǒng)修改為從存儲器中讀取文件系統(tǒng)：#setenvbootargsroot=/dev/mtdblock2init=/linuxrcrootfstype=jffs2rwconsole=ttySAC0,1152005.啟動系統(tǒng)，查看效果。第5章系統(tǒng)測試6.1搭建測試環(huán)境前端數(shù)據(jù)中心前端數(shù)據(jù)中心以及Zigbee設備如下圖所示圖6-1前端數(shù)據(jù)中心硬件平臺及Zigbee設備首先把Zigbee連接到前端數(shù)據(jù)中心的串口轉USB(ttyUSBO)端口上，接著把前端數(shù)據(jù)中心的串口1(作為調(diào)試窗口)以及以太網(wǎng)接入到宿主機上，給系統(tǒng)上電。設置u-boot啟動參數(shù)，如下圖所示：serialserlalserialkeytoatopautotuDOt:0MserialserlalserialkeytoatopautotuDOt:0MJPG-stzeancier[1DE9]:)MJPG-31reamer[1059]:lOl/Jan/1970:00:00:04llQl/Jan/1970:00:00:04iai/jan/1970：oo：an：openOK!3七m工七ingautp^itplugin:/rajpg/ontp^it>1七七匸；?3口(ID:00}startimjoutputpluain:mjpar/oulie?呂口(ID:01J+0000]+0000]+0000]boa:boa:￡>oa:serverversionBoa/0■甘4?：13serverbuiltDec202013at10:51:5-6?startingserverpid=1065rport80醪匚OM2-PuTT7s3c-nand:1b-it(s)皂rrozdetect皂d.corr皂cteidsuccessfullyIn:Ou匸：Err;HitanySMDKC100#pr-intbaudrate=115200ethaddr=ll:22:33:44:55:66￡>□□taelay=io][>□□lcmci^najQiireadzooosooolooooo30QO0Q；UQQLnizooosooofile3ize-3COCiQ0Cifileaddx=2DOO8000netnLask=25S?255?255?0berverip=l0.0-4S.119aa.tewayic=l0?0■吐5?1j.paaiir=io?口■呼5?223to-aatargs3--h口at—-nfsxifsr口口匕?工0?0?45?119:/samce/工口atfsinit&/llnux工匚cansale^ttySAC0r115200ip-10?0?九5?223stdin=seria.lBtdout=3erialstderr=serialEnvironnien匸sizes374/lfiSSOJoy匸皂呂SMDKC1O0#|圖6-2u-boot參數(shù)設置系統(tǒng)啟動完畢后打印各線程啟動情況：COM3-PuTT'/aili:皂a.dyexistsSQSC工皂ate_tableEzrozaili:皂a.dyexistsSQSisak:Ipthzeadled±salepthTead_buzzerisokpthiead_infraredisokpztiTead_uart_cmd13ok|key-1762268043pthread_工已亡工已出竹isok□匸hH皂aiciclient工皂gu皂日匸isak:Ipthzeadled±salepthTead_buzzerisokpthiead_infraredisokpztiTead_uart_cmd13ok|key-1762268043pthread_工已亡工已出竹isok□匸hH皂aiciclient工皂gu皂日匸isok[rootgaw皂BCinL皂x/J#?/ARMNIO圖6-3系統(tǒng)啟動完畢調(diào)試窗口信息至此前端數(shù)據(jù)中心啟動完畢。遠程監(jiān)控終端遠程監(jiān)控終端以及RFID卡如下圖所示:圖6-4遠程監(jiān)控終端以及RFID卡給遠程監(jiān)控終端上電，等待其與已開機的前端數(shù)據(jù)中心通過Zigbee設備進行自組網(wǎng)。如上圖所示，遠程監(jiān)控終端與數(shù)據(jù)中心連接上后開始工作，把當前環(huán)境信息通過Zigbee傳給數(shù)據(jù)中心并打印于OLED屏幕上。6.2sqlite數(shù)據(jù)庫測試前端數(shù)據(jù)中心運行起來后自動創(chuàng)建3個表，collect_env,env,以及goods表。|[root@awesoicesy]#sqlite3warehouse.aSQLiteversion3.7.3Enter".h亡丄fqz:instrue:ticinsEnterSQLstatementsterminatedwitharr;nsqiite>select*froiuenv;1|50.0|5.0|50.0|€.O|999.O|10.O|12345^75901|1|2|3|4|Awesomez|12345fi2|25.4|10.5|55.8|10.8|258.0|129.0|12345678901|l|2|3|4|birLea|123456圖6-5env表測試信息env表存儲了各個倉庫環(huán)境狀態(tài)的上下限值以及倉庫管理員的信息。如上圖所示其中第一列為倉庫編號，第二三四五六七列分別為倉庫溫度上限值，倉庫濕度上限值，倉庫光照強度上限值。第八列的1234567801為模擬的管理員手機號。倒數(shù)第二列為倉庫管理員名字，最后一列為管理員登陸密碼。貨物出入庫測試goods表用于貨物的管理與記錄，下圖為貨物入庫前goods表狀態(tài)倉庫一物品信息圖倉庫一物品信息圖6-6goods表測試信息1上圖中上半部分為串口調(diào)試窗口，下半部分為倉庫管理網(wǎng)頁中的信息。如上圖所示，goods含3個表項分別是倉庫編號，貨物編號，以及貨物數(shù)量。目前倉庫1中4號貨物有145件。經(jīng)過五次RFID刷卡測試后，數(shù)據(jù)庫goods表狀態(tài)，以及倉庫管理頁面信息如下圖所示：

圖6-7goods表測試信息24號貨物數(shù)量增至150件。6.3綜合測試使用瀏覽器登陸掛載于前端數(shù)據(jù)中心上的倉庫管理頁面。圖6-8引導頁面點擊進入倉庫。

志M192.161:CAH：出取志M192.161:CAH：出取K#普一冋甘層社工的百決《］曲曲卄-其更丈電*.廠TEIEbe畝師rb.-iUi'.I*屯戰(zhàn)曲，*幅卓由1K用*3ifBrtBiftA-,這可睜岸址國：第一，趣內(nèi)的松二*龍斑譏然巻H秩鞫-it在3：矚啊基網(wǎng)上聃禪伸劇護厲的兩U；甬二，捷用戶斗図書弗#*戢了輕4￥埔囲耳料汀史問,進行宿鼻立叔和塔強，JStft.幀聯(lián)西的疋51挺通!t射聶詢別（Rfics.*LfbJS應SB,#-EJSfJ.XM%Jt掃甲姦專僧息殲思設*,StWSPiffiW.fflftfffHfflSjEftrntt'^V-■a*r<t?5#TClfl,d畑甘軸丿湖就《t識Jl、定仏HK.盅控和*俚的一和射亂實時監(jiān)控乜庫一物品暗慝圖6-8倉庫主管理頁面在主管理頁面中可以查看倉庫中的貨物信息，設置倉庫環(huán)境的限值，設置管理員的手機號，以及控制前端數(shù)據(jù)中心上的LED設備等。系統(tǒng)日志用于記錄各倉庫的異常環(huán)境信息，陌生人異常闖入信息。May2616:15:82ISuser,infoAfiMJIO:-斶2616:15:0210AfiMJID:May2616:15:82ISuser,infoAfiMJIO:-斶2616:15:0210AfiMJID:-糊2616:15:0210ARMJIO:甲taiOnline.May2616:16:331QM§V?616:16^310May2616：16;5610fey2616:16:5818May2616:U;48IB-May2616:19:20I刪r2616:19:3810runjrun:run;run:run:run:run:rWarningSirarehouseJ*sillumination(B)hasMowedthethresiiolds(18}.isrehousej'sinisninationreturnedtonoriBaV3?J.WarningE^re'lousej1silluminetion(C)JiasBelowedthethresholds(1&)?wareJiouse.l'silluminationreturnedtoriorm5l(21).Warning!!herewere5omEStrangersbrokeni”warehouse\Warning!wehouseI'stmperaturetlS.BB^)hasCrossedthethresholdstS^JB^C)?arphci^@_1\temperaturereturnedtonormal[53.5『〔).圖6-9異常記錄為測試溫度報警功能，我們捂熱遠程監(jiān)控終端的溫度感應芯片使它發(fā)出警報。異常信息被前端數(shù)據(jù)中心記錄，如下：May2616:19:2010run:Warning!warehouse_1'stemperature(33.00°C)hasCrossedthethresholds(32.00°C).同時前端數(shù)據(jù)中心控制遠程監(jiān)控終端做出反應:打開風扇以及向管理員發(fā)警報短信。

圖6-9風扇開始運作溫度恢復后，日志同樣添加一條記錄：May2616:19:3810run:warehouse_1'stemperaturereturnedtonormal(30.00°C).光照異常與溫度異常測試類似，遮擋遠程監(jiān)控光敏器件光源。異常下記錄如下：May2616:16:3310run:Warning!warehouse_1'sillumination(8)hasBelowedthethresholds(10).May2616:16:3310run:warehouse_1'silluminationreturnedtonormal(32).另外用按鍵模擬紅外監(jiān)控模擬陌生人進入倉庫，此情況被前端數(shù)據(jù)中心記錄如下：May2616:17:4810run:Warning!ThereweresomeStrangersbrokeninwarehouse_1.同時管理員回收到有陌生人入侵的短信。sticirtgerHs匚ome圖6-10短信測試實時監(jiān)控

圖6-11攝像頭測試M0控制M0控制即遠程終端控制，頁面內(nèi)容如下確定Ree捉交眛于ARMConex-MO內(nèi)核的LPCllCl^l,低功器帶住確定Ree捉交眛于ARMConex-MO內(nèi)核的LPCllCl^l,低功器帶住SWD調(diào)i式功能的SOMHzCortex^MOl'Xl級、最多心個擁有專用中斷的GFIO、帶片上器具備賺狗遍制/匹配/■福圧功褪肚2個前気器.32K日內(nèi)乳FPsh一8KBABBRAM.，T0呂白‘匚/\網(wǎng)尺釗侮位系曲■HKSS圖6-11遠程監(jiān)控終端控制頁面以上命令提交后位于前端數(shù)據(jù)中心的BOAweb服務器調(diào)用CGI進程，CGI進程把指

令翻譯后發(fā)送到消息隊列，主進程中的接收請求模塊處理消息后向遠處控制終端放送指令，最終效果如下：匚『ViLI圖6-12遠程監(jiān)控終端控制測試F-ITTI匚『ViLI圖6-12遠程監(jiān)控終端控制測試F-ITTI風扇開至三檔。遠程監(jiān)控終端動作：數(shù)碼管顯示“5”，LED燈點亮，風扇開至三檔。環(huán)境信息環(huán)境信息即倉庫環(huán)境信息如下圖

HUEimtyMAX；50MINHUEimtyMAX；50MIN：mumilriHtldriMAX:999MIN：1CTompcrsturGMAX:50MIN:5TsmpeLrature：;28rOOHumidity:12.00llliijrrilhidtldn^142.00圖6-13倉庫一的實時環(huán)境信息管理員可以通過這個頁面實時瀏覽各倉庫的實時環(huán)境信息。頁面中顯示了倉庫一的實時環(huán)境信息：溫度、濕度、光照強度、遠程監(jiān)控終端電池電壓、模擬輸入電壓、三軸芯片輸出值，以及當前設置的溫度上下限值、濕度上下限值、光照強度上下限值?？偨Y本次課題設計從準備材料儲備知識到最后完成總共約耗時一年，查閱國內(nèi)外資料文獻大量，除了原創(chuàng)設計的部分外，也大量地參考了前人們的經(jīng)典思想與架構。本設計主要參考了Zigbee自組網(wǎng)技術，多個Zigbee設備方便的自組網(wǎng)形成體系并以其中一個Zigbee或多個Zigbee作為網(wǎng)絡中心，協(xié)調(diào)別的各個節(jié)點的工作。而本設計中每個遠程監(jiān)控終端都以及前段數(shù)據(jù)中心都配備Zigbee設備，它們可以協(xié)調(diào)的組成網(wǎng)絡交互數(shù)據(jù)。一般的根據(jù)倉庫的大小一個倉庫可放置一到若干個遠程監(jiān)控終端，而多個監(jiān)控終端配備一個前段數(shù)據(jù)中心。通過本系統(tǒng)，用戶只要通過瀏覽器就能實時的了解各倉庫的環(huán)境與貨物信息，以及對倉庫加以控制，避免了人工的巡視倉庫，人工記錄倉庫貨物信息，從根本上解決了傳統(tǒng)倉庫管理中人力資源耗費大的問題。整個倉儲物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設計是一個相對龐大的設計項目，該項目共有三個主要部分：一個是前端數(shù)據(jù)中心的設計，一個是遠程監(jiān)控終端的設計，以及管理員頁面（網(wǎng)頁）的設計。經(jīng)過最終整體的系統(tǒng)的集成測試，到目前為止整個系統(tǒng)的表現(xiàn)都相當出色，能長時間的高效穩(wěn)定的運行，真實有效的監(jiān)控記錄環(huán)境信息，為倉庫管理員提供準確有效的倉庫環(huán)境信息，準確及時的提供危險預警，穩(wěn)定的高效的記錄管理貨物庫存，基本完成了預期目標