基于ZigBee的智慧教室节能系统研究

针对高校教室电能浪费问题,设计一种基于ZigBee的智慧教室节能系统;系统以STM32作为主控单元,由ZigBee协调器和终端节点形成的局域网络构成感知执行层,并通过Wi-Fi网络和云平台,实现控制中心对教室用电设备的状态感知和智慧控制;同时针对温控设备功率有限以及室内复杂的温度干扰环境而导致室内温度无法稳定保持在合适范围,基于KNN算法构建NARX神经网络温度预测模型,实现利用已有环境数据预测下一时刻温度,以达到对教室内温度的准确控制;最后,对系统功能和改进预测算法进行了实验验证,运行结果表明该系统可以稳定运行,并可以达到精确控制用电设备实现节约电能的目的。     

基于MQTT协议的分布式泵站物联网系统设计

为了解决自来水供水系统中分散的增压泵站运行状态的远程统一监控和数据可视化难题,设计了基于消息队列遥测传输(MQTT)协议的分布式泵站远程监测物联网(IoT)系统。系统子站点以ARM单片机为核心,实时采集现场各种传感器数据和设备运行状态(如压力、温度、变频器状态等参数),并采用PID算法自动调节变频泵运行参数,以实现恒压供水。子站点的触摸屏作为本地数据可视化和组态窗口。子站点通过4G无线传输模块和云平台进行数据通信,云平台采用B/S架构设计,方便维保人员远程通过计算机或手机等移动设备查看泵站运行状态,同时可以通过云端预留的API接口无缝接入其他智慧水务平台。该系统已经某自来水公司投入实际运行。从现场运行情况来看,该系统运行稳定、可靠,已经消除了多起设备故障隐患,极大地提升了泵站运维效率。该系统具有实施简单、便捷、成本低、可复制性高等特点,在智慧城市、智慧水务中具有广阔的应用前景。     

基于多传感器的实训室智能管理系统的设计与实现

针对应用化学、冷链仓储、电工电子、报关模拟等专业实训室的工作特点和工作要求,设计开发了一套基于Android平台的实训室智能管理控制系统。介绍了系统的组成与工作原理、软件开发与硬件设计方案。基于Android平台的实训室智能控制系统实现了实训室及设备的智能控制,为实训室设备管理、人员管理和教学管理提供了方便,并为实训室的安全提供保障,提高了设备的使用效率。     

基于MQTT协议的物联网云平台设计与实现

文章构建了一个基于MQTT协议的物联网云平台,具备设备接入、设备控制、账号管理、安全管理等基础能力,通过建立通用的标准通信协议,提供标准的设备接入及客户端访问控制接口,能够满足各类场景物联网应用系统设备云端管理及控制应用。云平台支持各类物联网设备接入,已经在智能家居、智慧路灯等领域得到了成功应用。     

基于MODBUS协议的电耗分时计量系统设计与应用研究

电能消耗是多数工业生产企业主要的成本构成之一,而现阶段的大多数工业生产企业的电能管理仍使用全人工或半自动管理方式,从节能提产和绿色环保等方面来说,已经无法满足企业发展的需要。为了能够更好的帮助企业采集、整理分析电能消耗信息,发现电能消耗成本过程中存在的问题和风险,并给出专业化改善建议,该文在研究MODBUSRTU通讯协议的基础上,研发设计了一个基于MODBUS-RTU通讯协议的电耗分时计量系统,该系统通过在水泥生产企业的测试运行,实现了对水泥生产企业电能消耗数据的实时、动态监管,对企业生产运行策略提供科学合理的支持,从而达到了提高生产效率,规避企业运营的成本风险的目的。     

基于MT7620A的智慧监控网关设计

针对网络摄像机不具备远程监控能力的问题,基于MT7620A设计了一种支持远程监控的智慧网关。网关使用MT7620A作为主控芯片,搭载OpenWrt系统。通过创建ONVIF客户端与同一局域网中支持ONVIF协议的监控设备进行通信,实现设备发现、信息获取、云台控制和视频流读取等功能;网关与云平台通过MQTT协议实现信令交互,云平台可以向网关发送设备管理、云台控制和视频流读取等命令;网关通过数据处理模块对命令进行解析和协议转换,实现对设备的管理,以及对监控设备云台的控制和视频流读取。网关在使用FFMPEG接口获取视频流之后,通过Socket TCP与云平台建立连接并发送视频流,保证视频流远程传输的稳定可靠。网关配有4G通信模块,避免了接入互联网受到有线网络通信的限制,双重通信方式更加有效地保障了网络传输。测试结果表明,所设计的网关能够支持云平台实现对设备的远程监控和控制。     

基于μC/OS-Ⅲ操作系统和OneNET云平台的智能环境助手

近年来,随着智能家居产品在众多家庭内的普及,系统智能化和数据可视化逐渐成为这类设备的发展趋势。本文使用STM32F103微处理器开发平台,设计了一款基于μC/OS-Ⅲ操作系统和中国移动OneNET物联网云平台的智能环境助手。μC/OS系列操作系统不但拥有轻量级的内核,还具备出色的稳定性。OneNET物联网云平台可为本系统提供实时采集数据的可视化、位置感知等服务。该系统在实现了对烟雾、PM_2.5、温度、湿度等环境参数进行采集并显示在LCD屏上的同时,还添加了获取危险警告次数和出行建议指数的功能。使用GSM/GPRS通信模组通过MQTT传输协议将监测数据与警告、建议信息传输至OneNET物联网云平台。用户仅需通过电脑或手机APP就可完成对相关信息的访问,极大地改善了传统环境检测设备在时间与空间上所存在的局限性。本系统还通过使用事件标志组进行不同任务间的同步,并对任务优先级的设置进行了优化,使人们在关注重点参数信息的同时,达到设备低功耗和节约云端资源的目的。该系统不仅适用于室内环境中有害气体的监测与报警,还可放置于阳台充当日常出行的建议助手,具有较好的实用性和一定的经济性。     

移动终端的设施农业物联网环境监控系统设计

通过使用物联网(IOT)传输协议—消息队列遥测传输(MQTT)协议,将前端硬件、服务器端及移动端连接在一起,完成对设施农业环境的远程实时监控.在系统中,前端硬件以STM32微处理器为核心,由传感器模块、设备控制模块、GPRS模块和电源模块组成,实现数据的采集和传输;服务器端有数据接收、存储、分析的能力,并担任MQTT消息协议中消息生产者和消息管理者的角色;移动终端软件则以Android操作系统为基础开发了应用软件,用户在装有Android系统的移动终端上安装该应用软件,即可查看实时环境情况,发送控制设备指令等.经过测试,整个系统运行稳定、使用简单、实时性高,用户能有效地对设施农业环境进行远程实时监控.     

基于无线网络教室节能管理平台

我国高校数量众多,高校每年耗电量非常大,其中高校耗能中教学楼用电占了很大比例,在教学楼中存在很多浪费电能的现象.通过研究高校用电的特点,结合用电的实际情况,利用数据库技术、物联网技术、无线通信技术等,设计一套智慧节能教室管理平台,该平台以教务系统排课数据为依据,利用智能化的控制方法,对各教室的用电设备集中控制管理,达到智能化人性化的管理,以更高效的利用电能.     

基于Lora的智慧农业移动端系统设计

针对现存农业物联网的各项问题,如前期开发和后期维护成本高、系统复杂农业生产人员难以在实际生产中使用,设计了基于Lora的智慧农业移动端系统。依托于Android系统,农业生产人员或研究人员只需在Andorid手机或其他Android终端安装软件,即可实现远程对农业物联网的查看与控制。移动终端以功能进行模块划分,分别为用户管理、数据监控、设备控制和系统设置四个模块。软件使用MVP架构,将数据与界面交互进行分离;使用WebSocket协议建立云服务与移动终端的全双工通信,实现云服务对移动终端的消息推送,使得用户可以实时取得环境信息以及底层设备的故障状态;通过Retrofit2发送HTTP请求实现用户管理和对底层设备的运行控制;使用HLS协议传输监控视频。测试联调表明移动终端运行稳定可靠,易于扩展。     

基于MQTT和ILZ4压缩法的智慧能源云平台

为了适应数据规模大、响应要求快的智慧能源场景,提出了一种基于消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport,MQTT)消息传输和(Improved Lempel-Ziv4,ILZ4)压缩法的智慧能源云平台。在物联网与云平台之间的数据通信中引入了MQTT协议,设计了基于MQTT协议的消息队列架构和消息流的上传/下载过程,利用引入的ILZ4压缩法可集成到信息存储和消息传输任务中,实现大规模监测信息流的实时压缩和传输。300万个监测数据点作为云服务器的测试数据流进行实验,实验结果表明,所提方法在吞吐量和压缩比性能上更优,从而可快速降低大规模数据的存储成本和传输开销,同时,所提平台为智慧能源应用提供一种良好、通用和可扩展的解决方案。     

火电厂智慧水务关键技术及信息平台建设研究

针对火电厂耗水量大、能耗物耗高、水复用率低、智能化水平低等关键科学技术难题,基于智慧水务研究成果,提出火电厂智慧水务关键技术及信息平台建设的研究方法。根据火电厂水务信息化面临的现状及形势,确立研究的总体、具体目标。融合现场监测资料和智能分析理论和方法,提出水量平衡智能测算方法,建立火电厂污水处理主要设备的故障诊断及寿命预测智能方法,构建火电厂水处理系统历史和实时成本测算模型。提出了信息平台的网络架构、体系架构和逻辑架构设计方案,信息平台融合火电厂水务管理专家辅助决策系统、火电厂系统运行关键设备及构筑物可靠性分析与评价模型等。为实现集节水型、节能型、环保型、安全型、经济型为一体化的智能火电厂水务管理提供技术支撑。     

基于树莓派和云平台的智能灌溉系统

针对目前农业灌溉用水浪费的情况,提出了一种以树莓派为主控器件、云平台为监控的智能灌溉系统.本文以农作物为灌溉对象,分析了模糊控制算法、树莓派4B、传感技术、HTTP协议、MySQL数据库和OneNET云平台等技术的特点,设计了一种能够根据环境状况自动灌溉的智能灌溉系统.系统的硬件部分能完成空气温湿度、土壤湿度的采集.软...     

基于树莓派的智能家居设计与实现

随着生活水平的提高和物联网的发展,社会对家居的智能化需求越来越迫切,本文阐述了基于树莓派的智能家居系统的设计与实现,通过采用树莓派为主要模块,搭建一款满足大众需要的智能家居系统.本系统以树莓派为主要开发平台,并基于Ubuntu操作系统进行开发的一种智能家居解决方案,其包含了语音合成、语音识别、图像识别、数据采集、AI对话、视频监控、语音控制、语音日志等功能.可通过语音、手机微信、APP与机器人和传感器进行交互,并能登录Web界面查看相应底层数据并对传感器进行相应控制.系统传感器部分采用ZigBee通信协议,与服务器通信采用MQTT通信协议,两种通讯协议低成本,低功耗,节约网络资源.     

基于NB-IoT的城市智慧路灯监控系统设计

针对路灯系统不方便管理的问题,提出一种基于NB-IoT的城市智慧路灯监控系统方案,实现对城市路灯的控制精准化、监控智能化、故障检修便捷化.给出了系统由数据采集层、信息汇聚层、无线通信层和应用服务层组成的总体框架,阐述了路灯控制终端的硬件、软件设计思路,重点阐述了路灯控制终端与IoT云平台的接口协议.测试结果表明,系统可稳定运行且数据传输稳定性高,降低了传统路灯控制终端的成本和能耗,实现了客户端远程对城市路灯的监控与管理,具有很好的应用前景.     

基于智能云控的智能家居交互系统

智能家居的发展逐渐进入深水区,基础应用在生活中比较常见,这种将多种家居设备连接起来统一管理的模式也将继续发展。该篇文章介绍了智能家居的概念以及管理系统的组成,阐述了所涉及的基本技术,提出了一套能够提供第三方兼容的统一云平台智能家居交互系统。     

Simulation of art design of indoor furnishings based on FPGA and internet of things system

The Internet of Things (IoT) is fast becoming a business opportunity and home indoor design technology, and standards, mainly in wireless communication between everyday human life equipment and tools, in general, is known as the Internet of Things (IoT). The art design of products is behind the home indoor decor furnishing, and there is also service to appliances that connect to the entire home control system internet. This service allows users to decorate their home's indoor design while building an IoT and Field Programmable Gate Array (FPGA) environment. The smart home system has achieved great popularity in the past few decades because they improve the comfort and quality of life. Smartphones and microcontrollers using wireless communication technology, control, and integration of the characteristics of the control room furniture and Internet of Things (IOT) Internet Control smartphone applications intelligent home system, the sensor is triggered and intelligent Internet support. Cloud computing technology is embedded in the content of the smart home. A smart home is a platform that includes to build smart homes, automate, and provide an efficient, comfortable, safe, and convenient home environment. IoT, the detection information, a Radio Frequency Identification System (RFID), sensors, a global positioning system (GPS), the laser scanner, and other knowledge, such as infrared rays, is connected to the Internet.     

基于OneNET云平台的智能空调控制系统

针对空调耗电量大,因管理不善人为存在浪费的问题,文中提出并实现了一种基于OneNET云平台,通过增加外置智能空调控制终端模块对温湿度进行实时监控、对普通空调进行远程控制的系统.整个系统分为手机APP客户端、云上的虚拟设备及基于STM32的智能空调控制终端三大部分,适用于多种空调品牌.智能空调控制终端模块实时采集周边环境的温湿度数据上传云平台,用户通过手机APP实时查看环境数据并通过OneNET下发相应的控制指令给智能空调控制终端模块,终端模块通过红外通信方式控制空调.实验表明,利用该系统能实时监控环境温湿度数据,有效地控制空调合理使用,能营造舒适的生活工作环境又不造成浪费.     

Towards a data‐driven IoT software architecture for smart city utilities

The Internet of things (IoT) is emerging as the next big wave of digital presence for billions of devices on the Internet. Smart cities are a practical manifestation of IoT, with the goal of efficient, reliable, and safe delivery of city utilities like water, power, and transport to residents, through their intelligent management. A data‐driven IoT software platform is essential for realizing manageable and sustainable smart utilities and for novel applications to be developed upon them. Here, we propose such service‐oriented software architecture to address 2 key operational activities in a smart utility: the IoT fabric for resource management and the data and application platform for decision‐making. Our design uses Open Web standards and evolving network protocols, cloud and edge resources, and streaming big data platforms. We motivate our design requirements using the smart water management domain; some of these requirements are unique to developing nations. We also validate the architecture within a campus‐scale IoT testbed at the Indian Institute of Science, Bangalore and present our experiences. Our architecture is scalable to a township or city while also generalizable to other smart utility domains. Our experiences serve as a template for other similar efforts, particularly in emerging markets and highlight the gaps and opportunities for a data‐driven IoT software architecture for smart cities.     

智能家居系统中基于能耗管理的智能插座设计

智能家居是物联网技术的一种重要实现,也是实现智能用电的有效措施智能插座作为智能家居系统中必不可少的环节,实现了远程智能控制、数据采集、过载保护、能耗管理等功能。本文采用TI公司推出的CC430系列处理器,通过对电源模块、计量模块、继电器控制模块详细分析,完成了智能插座的设计,并对各模块进行了相应测试。