物联网系统综合开发与应用3.2城市景观照明控制系统(ZigBee)课件

1、物联网综合设计3.2 城市景观照明系统（ZigBee）系统开发目标系统底层软硬件设计系统Android应用设计系统Web应用设计系统开发验证系统功能设计目标说明城市景观照明系统分析城市景观照明控制系统功能设计分两个大模块：设备采集、系统设置。设备采集功能模块：通光强度传感器采集数据推送到智云数据中心。系统设置功能模块：服务器ID、IDKey、服务器地址参数设置与连接；传感器MAC地址获取与设置；系统软件版本查询与显示。系统功能需求表设计城市景观照明控制系统分析城市景观照明系统，能够实时采集城市景观光照强度的数据主动发送至节点。通过实时的将城市景观光照强度的数据推送到智云数据中心，通过Andro

2、id 移动客户端和 web 端在获得这些数据后，用户就能够随时随地控制景观LED灯开关，从而实现城市景观照明系统的设计。系统总体架构设计城市景观照明控制系统分析城市景观照明控制系统采用智云物联网项目架构进行设计，整个系统框架如下图所示：系统通信过程城市景观照明系统传输过程分为三部分：传感节点，网关，客户端（Android，Web），通信流程图如下图所示：系统硬件说明本项目中主要使用到的传感器是以下 2 种：1）光强传感器：型号：BH1750，数字信号输出，IIC 通信接口。对应广泛的输入光范围(相当于 1-65535lx)；2）LED 传感器：两路高亮 LED 灯，采用低电平驱动；光强传感器、

3、LED传感器原理图如下：系统底层开发框架智云物联平台硬件层支持 ZigBee、BLE、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT、LTE 等多种无线传感网的接入，本项目使用的 ZigBee 传感网进行开发。数据通信协议城市环境采集系统本项目主要使用的是采集类传感器模块sensor-a与控制类传感器，其ZXBee协议定义如下：硬件驱动程序分析传感器驱动代码分析项目工程框架系统软件开发（Andriod）系统工程文件介绍（部分）城市景观照明系统软件开发（Andriod）程序流程分析系统软件开发（Andriod）根据智云Android应用编程接口定义，系统的应用设计主要采用实时数据API接口，程序框架如下：程

4、序分析城市景观照明系统软件开发（Andriod）软件开发（Web）页面功能结构分析Web应用默认显示运营首页，首页上设计有光强数据显示模块、照明设备控制模块、模式切换模块、定时器设置模块、阈值设置模块五个模块实现城市景观照明控制。城市景观照明控制系统软件开发（Web）页面功能结构分析更多信息页面的功能主要是智云服务连接配置界面，本页面分为三个子功能，通过列表进行切换显示，“IDKey”列表项通过设置智云服务ID与IDKey调用智云Web应用接口连接到智云服务器。“MAC设置”列表项显示设备MAC地址。“MAC设置”列表项显示版本信息与升级。程序分析系统软件开发（Web）硬件设备部署城市景观照明

5、系统部署测试城市景观照明控制系统硬件环境主要是使用XLab实验箱中的经典型无线节点ZXBeeLiteB ，采集类传感器Sensor-A、控制类传感器Sensor-B，Android智能网关。请参照实验箱的使用说明书进行设备间的连接操作，设备连接完成后示意图如下,本项目需要使用采集类传感器Sensor-A、控制类传感器Sensor-B节点板：移动端应用安装城市景观照明系统部署测试Android网关设备使用USB数据连接线通过OTG接口与PC的USB接口进行连接。连接成功后我的电脑中会出现如下图设备：打开电脑识别的内存设备，拷贝“实验代码03-LandscapeLightingLandscapeL

6、ighting.apk”到android网关。 Android应用安装成功后，如下图所示：Web端应用安装城市景观照明控制系统的 Web 端应用无需安装，打开项目”实验代码03-LandscapeLightingLandscapeLighting-web”目录下的 index.html 文件在 chrome 浏览器中运行显示。Web端应用测试城市景观照明系统部署测试在chrome浏览器中打开本项目的index.html文件，主界面显示如下：Web端应用测试城市景观照明系统部署测试这时系统设备的右上角状态显示为“离线”，需要通过“更多信息”界面设置服务器ID与IDkey连接智云服务器。Web端应用测试城市景观照明系统部署测试连接服务器成功后切换到系统主界面可看到设备状态更新为“在线“，可以在界面选择切换模式：1，自动模式下，可以通过滑动光照强度阈值控制照明设备，