基于鸿蒙hi3681的智慧工厂系统的设计与实现

——[20]。将开发板与云平台链接后可以在云平台看到相应传感器上传的数据并且可以通过云平台云端下发简单命令控制其风扇、LED、蜂鸣器等执行器。云平台设备信息如图9所示。图9云平台设备图6.2各传感器模块的代码及控制6.2.1温湿度传感器部分测试控制图10温湿度传感器代码图图10温湿度传感器代码图图10温湿度传感器代码图图10温湿度传感器代码图图11温湿度串口信息图图11温湿度串口信息图6.2.2光照传感器部分测试控制图12光照传感器部分代码图图12光照传感器部分代码图图12光照传感器部分代码图图12光照传感器部分代码图在UartAssist串口调试器可观察到当前的传感器数据图13光照传感器串口信息图图13光照传感器串口信息图6.2.3噪音传感器部分测试控制噪音传感器由于该开发板io口已被占用使用使用拓展io模块将其接入在这里选择调用io拓展的第6个接口接入噪音传感器并将其初始传感器数据阈值设置为100。使用函数库读取噪音传感器的数据并将其赋值为dB。噪音传感器的部分代码如图14所示。图14噪音传感器部分代码图6.2.4空气传感器部分测试控制图14噪音传感器部分代码图Mq135空气传感器由于该开发板io口已被占用使用使用拓展io模块将其接入在这里选择调用io拓展的第4个接口接入Mq135空气传感器。使用mq135_RaedData读取该传感器的数据，并将该数据赋值为Co2代表有害气体。使用风扇函数调用风扇当有害物质的值图15mq135传感器部分代码图大于500时开启风扇排出有害物质。Mq135传感器部分代码如图15所示。图15mq135传感器部分代码图6.2.5烟雾传感器部分测试控制烟雾传感器由于该开发板io口已被占用使用使用拓展io模块将其接入在这里选择调用io拓展的第5个接口接入烟雾传感器。首先使用MQ2_RaedData读取烟雾传感器的数据并将数据定义为smoke，定义该传感器的阈值为100，延时1秒。当传感器上传数据smoke大于设定阈值100时开启蜂鸣器报警，小于阈值时关闭蜂鸣器。烟雾传感器部分代码如图图16烟雾传感器部分代码图16所示。图16烟雾传感器部分代码图第七章基于鸿蒙hi3681的智慧工厂系统的应用前景7.1设备互联互通统一的通信协议：智慧工厂系统里面，统一的通信协议就可以用来实现设备之间的相连。通过鸿蒙OS提供的通信框架和接口，不同的设备且可使用统一的通信协议，实现设备之间的连接。

使用物联网网关：设备的部署，可以将各类传感器、控制器等设备连接至一个统一网络。

设备识别和管理：利用鸿蒙OS提供的设备管理选项，可对接入系统的设备进行管理和管识别。每个设备都可以被赋予唯一的标识符，并在系统中建立设备信息数据库，方便管理者实时监控设备状态和数据流动。

实时数据交换：通过鸿蒙OS提供的数据交换接口，设备可以实现实时数据的交换和共享。例如，一个传感器可以实时向其他设备传递采集到的数据，或者接收其他设备发送过来的控制指令，从而实现设备之间的互动和协作。

安全性保障：在设备互联互通的过程中，安全性是至关重要的。基于鸿蒙OS的智慧工厂系统可以通过加密通信、权限控制、访问认证等方式来保障设备之间通信的安全性，防止未经授权的设备接入系统或数据泄露。7.2数据分析展示实时生产数据监控：通过鸿蒙OS提供的图表和数据可视化功能，智慧工厂系统可以实时监控生产数据，包括产量、质量参数、设备利用率等。这些数据可以以直观的方式展示在界面上，帮助管理者及时了解生产状态。

生产趋势分析：通过对历史生产数据的积累和分析，智慧工厂系统可以展示生产趋势图表，包括产量变化趋势、质量指标变化趋势等。相应图表可以使管理者直观的对未来生产趋势做出相应的调整。

异常数据预警：系统可以对生产数据进行实时监测，一旦出现异常数据，系统可以通过图表或报警信息形式展示在界面上，提醒管理者关注并及时处理异常情况。7.3灵活拓展分化模块式设计：物联网设计应该采用灵活的模块式设计，把所需要的功能传感器和执行器单独开发，每个模块之间通过对应的I2C或GPIO进行链接，这样可以根据实际要求增加或删除不必要模块，实现系统功能的定制化和扩展。

支持开放接口：智慧工厂系统应该提供开放的接口，支持与其他系统或设备的集成。通过定义统一的接口规范，可以方便将第三方设备或系统无缝集成到智慧工厂系统中，实现功能的快速扩展。

云端架构：采用云端架构的智慧工厂系统可以实现弹性伸缩，根据实际需求动态调整系统资源，从而满足不同规模和复杂度的生产需求。同时，云端架构也有利于系统的升级和扩展，保证系统始终具备最新的功能和性能。

可配置化管理：智慧工厂系统应该支持用户自定义配置，使用户可以根据自身需求对系统进行灵活配置和管理。通过简单的配置操作，用户可以添加新的功能、调整系统参数等，实现系统功能的灵活扩展和定制化。

持续优化和演进：智慧工厂系统需要持续进行优化和演进，及时根据用户反馈和市场需求进行功能更新和改进。通过不断地学习和改进，使系统保持领先的技术水平和功能特性，满足用户不断变化的需求。第八章结论与展望8.1研究成果总结本设计基于鸿蒙hi3861的智慧工厂系统的核心功能是能够参与设备的监控和管理实时监测工厂内部环境情况，并对根据环境的变化做出相应的操作。而且可以将环境数据上传到云平台可以在后台实时检测到。且基于鸿蒙hi3861芯片统一了操作系统，可以在不同设备上运行，实现设备之间的链接和协同工作。轻量级的芯片设计，具有较小的内存占用时间和启动时间适用于不同的场景。8.2存在问题和不足本设计还存在诸多问题，传感器和相应执行器的交互问题没得到完善解决。在应用相对应的代码函数库时还是不太熟练。鸿蒙OS相对于传统操作系统在企业内部可能缺乏相关技术专家和培训资源，因此在技术支持和培训方面可能存在不足。8.3未来研究方向和展望嵌入式和单片机技术的学习：深度的学习物联网相关技术，争取实现各设备之间的互联，构造建设更加智能化的生产环境，实现智慧工厂系统的数字化转型。

数据分析与预测：加强对生产数据的分析和挖掘，结合大数据技术实现生产过程的实时监控与预测，帮助企业优化生产计划和资源配置。

安全性与隐私保护：加强智慧工厂系统的安全防护机制，确保系统数据和设备的安全性，同时注重用户隐私保护，提升系统的可靠性与稳定性。

生态系统建设：积极推动鸿蒙OS生态系统的发展，吸引更多开发者参与应用开发，丰富应用商店内容，提升用户体验和系统的可持续发展能力。参考文献唐浩强.基于物联网的智慧工厂实验系统的设计与开发[D].南京理工大学,2017.孙晶.基于物联网技术的工厂智能照明系统的设计[D].成都理工大学,2012.姜宇航.基于物联网的智能家居控制系统设计[D].吉林大学,2014.赵阳春.面向智慧工厂的领域本体构建方法研究与实现[D].重庆邮电大学,2022.任旭晨.《实践工业物联网：利用工业4.0创建强大的工业物联网基础设施》（节选）翻译实践报告[D].青岛大学,2021.李爽.基于云计算的物联网技术研究[D].安徽大学,2014.牛钢.WIFI技术在实际建设运行中的应用和研究[D].北京邮电大学,2012.张浩康.基于RFID的智慧工厂系统的研究与设计[D].北京邮电大学,2020.汪亮.基于NFC近场通信技术的门禁系统研究和设计[D].湖南大学,2013.芦楠.基于华为云的电气开关设备大数据系统的研究[D].天津科技大学,2020.李哓慧.基于华为云平台的智慧养老系统的研究与设计[D].沈阳师范大学,2023.郭德财,彭石林.基于海思芯片与鸿蒙操作系统的智慧灌溉系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2022.孙威.基于物联网技术的智能家居控制系统研究[D].吉林建筑大学,2021.郑昊南.平菇温室温湿度物联网智能测控系统的设计与实现[D].山东农业大学,2022.周放.光照传感器及其自动校准系统的研究与设计[D].贵州大学,2017.曾明艳,黄恩洪,卢丽金,等.基于单片机的噪音测控智能门窗开关设计[J].电子技