智能家居底層網絡設計物聯(lián)網項目綜合實訓實訓報告

學生實訓報告冊學生實訓報告冊課程名稱： 智能家居底層網絡設計 姓 名 袁冬虎 學 號 1217073117 班 級 物聯(lián)網 121 指 導 教 師 許常青 實 習 時 間 7 月 2 日7 月 11 日 實 習 地 點 22208 物聯(lián)網工程系2014 年 7 月 2 日實訓報告1 物聯(lián)網項目綜合實訓任務書物聯(lián)網項目綜合實訓任務書一、項目目標通過 RFID 技術，驗證電子鑰匙（RFID 標簽）的合法性，控制電子門鎖的開啟；對RFID 標簽信息進行管理；對用戶信息進行管理。同時記錄出入信息作為考勤管理. 實現(xiàn)自動，安全的智能門禁管理目標。該門禁系統(tǒng)的設計目的是實現(xiàn)人員出入控制、考勤數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和信息查詢過程的自動化；方便人員進出開鎖與報到，方便管理人員統(tǒng)計、考核實驗室人員出勤情況。二、研發(fā)內容本課題完成 RFID 門禁管理系統(tǒng)。硬件方面：前端采用 RFID 天線及讀卡器完成標簽感應功能，然后將讀取的標簽信息通過串口傳送給計算機處理，在計算機上設計門禁系統(tǒng)軟件，并完成軟件方面內容。軟件方面：使用 Visual C+ 6.0 編寫門禁管理系統(tǒng)，完成系統(tǒng)登陸、讀卡器的連接、發(fā)卡、修改卡、記錄卡、控制門鎖閉合、語音提示、考勤記錄查詢、數(shù)據(jù)庫和門禁系統(tǒng)通訊及將數(shù)據(jù)庫中的記錄顯示等功能。三、功能需求 市場應用門禁系統(tǒng)具體的功能需求如下：卡片使用模式：可采用非接觸式 RFID 卡和韋根卡；刷卡開門：用戶進入門禁管制區(qū)域時需刷卡，讀卡器讀取信息后，將信息傳輸?shù)街鳈C，主機首先判斷該信息是否合法，如合法則發(fā)出開門指令，不合法則發(fā)出報警，同時記錄用戶刷卡事件；按鈕開門：對于安全級別較低的門禁管制區(qū)域或者不需雙向管制的區(qū)域，用戶可選擇按鈕開關門；出入等級控制：系統(tǒng)可任意對卡片的使用時間、使用地點進行設定，即對不同的卡片進行時區(qū)管制和節(jié)假日管制、有效期管制、訪問區(qū)域的管制。具有合法權限的用戶才可開門，對非法行為系統(tǒng)將會報警。 時間段設置：不同的用戶的時段和訪問區(qū)域可編程設置，同時對某些安全性較高的門禁區(qū)域，必須有多卡認證功能，必須多用戶在規(guī)定時間內刷卡才能開門；報警功能：如發(fā)生控制器異常、非法卡開門、強制開門、開門超時、讀卡器或者控制器被破壞等事件時則系統(tǒng)將發(fā)出報警信號、并記錄事件；定時事件：系統(tǒng)可設置定時事件，對某些門禁管制區(qū)域實施定時開關門處理；互鎖判斷功能：系統(tǒng)可對某些管制區(qū)域設置互鎖條件，當輸人端口狀態(tài)滿足互鎖條件的時候方可進行開關門處理；局域網互聯(lián)功能：門禁控制器可通過局域網與管理系統(tǒng)互聯(lián)，共同完成對出入口的監(jiān)控和管理。上位機管理系統(tǒng)可對控制器進行參數(shù)的設置和初始化，并對控制器的記錄進行收集管理，可增加、刪除、更新用戶信息，節(jié)假日信息、時段信息等；實訓報告2遠程控制：門禁管理系統(tǒng)通過網絡可遠程控制門鎖的開啟和關閉；實時監(jiān)控：門禁管理系統(tǒng)實時監(jiān)控各個門的狀態(tài)和用戶的刷卡信息；時間校正：上位機管理系統(tǒng)可對門禁控制器進行時間的校正；記錄存儲功能：系統(tǒng)可將門禁控制器運行產生的所有用戶刷卡事件、報警時間等記錄，便于進行用戶的考勤管理和發(fā)生事故后及時進行處理。本次項目實施的需求功能如下：卡片使用模式：可采用非接觸式 RFID 卡；刷卡開門：用戶進入門禁管制區(qū)域時需刷卡，讀卡器讀取信息后，將信息傳輸?shù)街鳈C，主機首先判斷該信息是否合法，如合法則發(fā)出開門指令，不合法則發(fā)出報警，同時記錄用戶刷卡事件；控制器的記錄進行收集管理，可增加、刪除、更新用戶信息，系統(tǒng)可將門禁控制器運行產生的所有用戶刷卡事件、報警時間等記錄，便于進行用戶的考勤管理和發(fā)生事故后及時進行處理。實訓報告3目錄摘 要.IABSTRACT.II1 前言.11.1 項目概述.11.2 項目背景.21.2.1 學院背景:.21.2.2 行業(yè)背景.21.3 開發(fā)環(huán)境.31.4 系統(tǒng)特色.32 總體概述.42.1 項目目標.42.2 設計內容.42.3 功能需求.42.4 開發(fā)平臺簡介.52.4.1 Microsoft Visual C+ 介紹 .52.4.2 MFC 概述.62.4.3 S1864I 讀寫器介紹 .103 RFID 系統(tǒng)技術與產業(yè)概要 .123.1 RFID 系統(tǒng)組成.123.2 RFID 基本工作原理.123.3 RFID 關鍵技術.143.4 RFID 在中國的發(fā)展現(xiàn)狀.154 詳細設計.164.1 系統(tǒng)軟體總體設計.164.2 登陸模塊設計.174.3 天線連接模塊設計.194.4 讀標簽模塊設計.234.5 寫標簽模塊設計.254.6 用戶信息管理模塊設計.264.7 門禁控制模塊設計.294.8 考勤模塊設計.304.9 數(shù)據(jù)庫模塊設計 .324.9.1 MySQL 數(shù)據(jù)庫簡介.324.9.2 利用 ODBC API 實現(xiàn) MySQL 數(shù)據(jù)庫功能調用 .334.9.3 CDatabase 類的實現(xiàn).334.9.4 數(shù)據(jù)庫表的設計 .35實訓報告45 測試及運行結果.365.1 測試目標.365.2 預期測試結果.365.3 運行結果 .376 設計總結.41參考文獻.42附 錄.43實訓報告5摘要摘要物聯(lián)網技術的興起和發(fā)展，不僅改變了我們的工作方式、也逐漸地改變我們的生活方式。不僅要求辦公自動化、智能化，也需要家居生活逐漸地變得自動和智能起來。智能家居就是在這樣的背景下產生的。智能家居系統(tǒng)是利用計算機、嵌入式系統(tǒng)和網絡通信技術將各種家用設施通過家庭網絡連接到一起，從而為人們提供更為便利舒適的生活環(huán)境。 本設計利用 32 位嵌入式 ARM 處理器 S3C2440 作為智能家居控制系統(tǒng)的核心控制器，運用高性能、接口豐富、方便移植與擴展性好等優(yōu)點，并且利用嵌入式操作系統(tǒng)實時性強、可靠性高、資源豐富等優(yōu)勢，將嵌入式技術作為智能家居控制器的開發(fā)平臺，使智能家居控制系統(tǒng)的應用開發(fā)能夠變?yōu)樵谇度胧狡脚_上的二次開發(fā)，從而縮短開發(fā)周期，并且節(jié)約資源。 該設計通過對智能家居系統(tǒng)的分析，確定了總體架構設計。針對智能家居系統(tǒng)的特點和所要實現(xiàn)的基本功能，分析了智能家居控制器的基本結構，然后對各個模塊電路進行了詳細設計。最終利用人體紅外傳感器(infrared sensor)、GSM 模塊、溫度傳感器(temperature transmitter)、光電傳感器(photoelectric sensor)，煙霧傳感器(MQ-2)，繼電器等，結合電路組裝成系統(tǒng)，實現(xiàn)房屋的遠程監(jiān)控，以及保護人員、物體的安全，方便用戶隨時在最短的時間內了解并掌握房屋情況。實訓報告6實訓報告7 The rise and development of the Internet of things technology, especially highly developing of computer and networking technologies, not only change our everyday work, but also our life. Automation and intelligence in office will not enough, its a trend to ask for more intelligent everywhere, home life included. That is why smart house come out. The smart home system is using computer and network communication, embedded system technology will all kinds of household facilities via home network connection together, so as to provide more convenient and comfortable life for people. We utilize the 32-bit embedded ARM processor S3C44B0X as the controlling core of the smart home system in this paper. It has characteristics of high performance, plentiful interfaces and convenient transplantation and extension. And also we adopt embedded technology as the platform of the smart home controller owing to its high real-time ability, high reliability and rich resourses. Thus the application of smart home system becomes the secondary development on the embedded platform so that the developing period is cut down and resource is saved. This design through the analysis of the intelligent household system, determine the overall architecture design. According to the characteristics of the intelligent household system and to achieve the basic functions, the 實訓報告8basic structure of smart home controller are analyzed, then has carried on the detailed design to each module circuit, the final body using the human body infrared sensor, GSM module, temperature transmitter, photoelectric sensor, smoke sensors, etc. combining with the circuit assemble system, realize the remote monitoring of the building, as well as to protect the safety of personnel, objects, convenient to the user at any time in the shortest possible time to understand and grasp housing situation.實訓報告91. 前言前言隨著人們生活水平的提高，電子技術，通信技術和自動化技術的日趨完善，家居智能化相應也就出現(xiàn)在了人們的生活中。它既能給我們營造了溫馨舒適、安全便捷的生活環(huán)境，還能夠對家電設備進行實時監(jiān)控以及管理，當家庭安全問題出現(xiàn)后還能及時給我們相應的警報。智能家居系統(tǒng)是將大大小小的各種家用電器以及家庭安全保護設備通過有線或無線的方式連接起來，可以進行集中或遠程的監(jiān)控、管理，為家庭住宅環(huán)境的安全提供了高效的管理方式。與普通的家居相比，智能家居不僅包括了普通家居的全部功能，更重要的是它提供給了我們溫馨快樂，且安全高效的高質量生活環(huán)境，還將一個看似靜止的生活空間變成了一個有一定高智能的生活小幫手，更加進一步優(yōu)化了我們的生活質量。1.11.1 項目概述智能家居系統(tǒng)的概念起源于上世紀 70 年代的美國1，隨后，傳播到歐洲、日本等國并且得到了很好的發(fā)展。在我國，智能家居這一概念推廣較晚，約在 90 年代末家居智能化系統(tǒng)才得以進入國內，但發(fā)展速度驚人，至今已存在相當數(shù)量的智能化小區(qū)及住宅。 所謂智能家居（Smart Home）是現(xiàn)代電子技術、自動化技術及通信技術相結合的產物。它是以家為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、自動化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利的家居環(huán)境。自動化的智能家居不再是一幢被動的建筑，相反，成了幫助主人盡量利用時間的工具，使家庭更為舒適、實訓報告10安全、高效和節(jié)能。 智能家居是現(xiàn)代社會最熱門的話題之一，它的目標是通過網絡等信息通信技術手段實現(xiàn)對家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的設定工作運行，而不論距離的遠近。智能化與遠程控制是智能家居的兩大特點。目前，已經有越來越多的機構和個人開始了對智能家居進行研究 。 隨著網絡技術的發(fā)展，特別是無線網絡的發(fā)展，網絡化智能家居系統(tǒng)可提供遙控、家電（空調，熱水器等）控制、照明控制、室內外遙控、窗簾自控、防盜報警、電話遠程控制、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段，使生活更加舒適、便利和安全。 它能夠自動控制和管理家電設備，對家庭環(huán)境的安全進行監(jiān)控報警，并且能夠為 梁力源：基于物聯(lián)網技術的智能家居系統(tǒng) 2 住戶提供安全舒適、高效便利的學習生活及工作環(huán)境。家居智能化系統(tǒng)將家庭中各種與信息相關的通信設備、家用電器以及家庭保安裝置通過有線或無線的方式連接起來，并進行集中或異地的監(jiān)控、管理，保持家庭住宅環(huán)境的舒適、協(xié)調。1.21.2 項目背景 實訓報告11實訓報告12實訓報告13實訓報告14實訓報告15實訓報告16實訓報告17 指導教師評閱意見成績