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　　　　人們的消費(fèi)觀念正從樂(lè)于嘗試新事物的感性消費(fèi)逐漸回歸到注重產(chǎn)品本身特質(zhì)的理性消費(fèi)。因此紅塔集團(tuán)提出把莊園模式應(yīng)用到卷煙生產(chǎn), 以莊園為模式，建立以品牌為導(dǎo)向，按照產(chǎn)品需求，進(jìn)行有機(jī)煙葉種植。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)，通過(guò)將各種傳感器以合理的形式安置到煙田中和煙田外圍，搭建以嵌入式技術(shù)形成的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層，最終實(shí)現(xiàn)檢測(cè)環(huán)境的目的。以博創(chuàng)興盛科技有限公司的“魔法師”創(chuàng)意實(shí)訓(xùn)套件為硬件基礎(chǔ)，將溫濕度傳感器、紅外傳感器、無(wú)線收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊等整合起來(lái)，最終完成整個(gè)設(shè)計(jì)方案的基本構(gòu)架。整個(gè)設(shè)計(jì)方案的具體實(shí)現(xiàn)是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)通過(guò)編寫C++程序?qū)崿F(xiàn)的。第一，將溫濕度傳感器模塊收集的溫濕度信息，以曲線圖的形式直觀的顯示到PC端；第二，用無(wú)線遙控接收模塊控制各個(gè)模塊的開(kāi)啟與關(guān)閉；第三，紅外傳感器用于檢測(cè)周圍是否有人經(jīng)過(guò)，若有機(jī)煙田相應(yīng)區(qū)域內(nèi)有工作人員，則可用無(wú)線遙控接收模塊將紅外傳感器關(guān)閉；若有機(jī)煙田相應(yīng)區(qū)域內(nèi)無(wú)人，則開(kāi)啟紅外傳感器，檢測(cè)到有人經(jīng)過(guò)則發(fā)出警報(bào)；第四，蜂鳴器LED燈模塊，用于實(shí)現(xiàn)紅外傳感器檢測(cè)到人時(shí)的報(bào)警功能；第五，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊，用于實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)控圖像到PC端瀏覽器。從而對(duì)煙葉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)做到精密的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)以測(cè)試的數(shù)據(jù)為依據(jù)的客觀的描述，避免因主觀感覺(jué)和實(shí)際情況并不相吻合造成的經(jīng)濟(jì)利益損失。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 嵌入式 有機(jī)煙田 傳感器

　　　　人們的消費(fèi)觀念正從樂(lè)于嘗試新事物的感性消費(fèi)逐漸回歸到注重產(chǎn)品本身特質(zhì)的理性消費(fèi)。塔集團(tuán)提出把莊園模式應(yīng)用到卷煙生產(chǎn)，建立以品牌為導(dǎo)向，按照產(chǎn)品需求，以莊園為模式，進(jìn)行有機(jī)煙葉種植，進(jìn)一步鞏固紅塔集團(tuán)在中國(guó)煙草行業(yè)中的領(lǐng)先地位。
　　　　整個(gè)設(shè)計(jì)方案的具體實(shí)現(xiàn)是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)通過(guò)編寫C++程序?qū)崿F(xiàn)的，憑借物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層，最終實(shí)現(xiàn)檢測(cè)環(huán)境的目的。
　　　1. ZigBee技術(shù)概述
　　　　ZigBee 是一種近距離、低功耗、低速率、低成本的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò), 已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的應(yīng)用, 如溫度、濕度、氣體濃度、亮度、壓力等各種各樣小數(shù)據(jù)量信息的采集, 及傳輸可以采用這種低功耗、低傳輸速率的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在這些應(yīng)用場(chǎng)合中, ZigBee 網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相比, 有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì), 即低功耗、低速率、低成本。 由于ZigBee 設(shè)備工作時(shí)間較短, 收發(fā)信息功耗較低且采用休眠模式, 使得它非常省電, 電池可使用長(zhǎng)達(dá)6 個(gè)月至2 年左右。ZigBee 工作在250 kbps 的通信速率, 足已滿足低速率通信傳輸?shù)男枰? 且2.4 GHz 的工作頻段是免費(fèi)頻段。
　　2. 該課題的內(nèi)容和解決的關(guān)鍵問(wèn)題
項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容：
　　　　有機(jī)煙田生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從定量的角度為“玉溪莊園”有機(jī)煙田成為真正的有機(jī)煙提供支持，消除人們對(duì)“綠色產(chǎn)品”的疑慮和不信任感。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、基于傳感器的煙田信息的采集集。
　　2、基于無(wú)線傳輸模塊信息的傳輸。
　　3、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、維護(hù)。
　　4、計(jì)算機(jī)終端對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。
　　5、模擬信號(hào)的數(shù)字化。
　　6、終端可視化信息顯示、分析。
　　3．解決的關(guān)鍵技術(shù)
　　1、多種參量的無(wú)線方式的獲取與網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)；
　　2、多信息融合、多信息綜合技術(shù)；
　　3、嵌入式系統(tǒng)與無(wú)線傳感器的接口技術(shù)；
　　4、針對(duì)本項(xiàng)目的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議研究；
　　5、嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同。
　　　4．系統(tǒng)方案
　　　1方案內(nèi)容:
　　以嵌入式技術(shù)形成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應(yīng)用層。利用Zigbee建立無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將煙田中布置的各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線的傳輸?shù)姆绞絽R聚到Zigbee協(xié)調(diào)器處，然后通過(guò)有線的形式傳輸?shù)奖镜豍C端進(jìn)行顯示和分析。其中，傳感節(jié)點(diǎn)布設(shè)于有機(jī)煙田等目標(biāo)區(qū)域,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大量實(shí)時(shí)、精確地采集溫度、濕度、光照、氣體濃度等環(huán)境信息,這些信息在數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)匯集分析處理，具體完成的方案內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：傳感器在煙田中和煙田外圍最優(yōu)化布置；傳感器在開(kāi)放式環(huán)境中長(zhǎng)期有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；Zigbee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)搭建；嵌入式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的通信；PC端的數(shù)據(jù)顯示、分析和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)控制。
2 系統(tǒng)方案
　　　　本次完成項(xiàng)目具體實(shí)施方法為通過(guò)將各種傳感器以合理的形式安置到煙田中和煙田外圍，搭建以嵌入式技術(shù)形成的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層，最終實(shí)現(xiàn)檢測(cè)環(huán)境的目的。以博創(chuàng)興盛科技有限公司的“魔法師”創(chuàng)意實(shí)訓(xùn)套件為硬件基礎(chǔ)，將溫濕度傳感器、紅外傳感器、無(wú)線收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊等整合起來(lái)，最終完成整個(gè)設(shè)計(jì)方案的基本構(gòu)架。整個(gè)設(shè)計(jì)方案的具體實(shí)現(xiàn)是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)通過(guò)編寫C++程序?qū)崿F(xiàn)的。第一，將溫濕度傳感器收集的溫濕度信息，以曲線圖的形式直觀的顯示到PC端；第二，用無(wú)線收發(fā)模塊（遙控器）控制紅外傳感器，若有機(jī)煙田相應(yīng)區(qū)域內(nèi)有工作人員，則將紅外傳感器關(guān)閉；若有機(jī)煙田相應(yīng)區(qū)域內(nèi)無(wú)人，則開(kāi)啟紅外傳感器，檢測(cè)到有人經(jīng)過(guò)則發(fā)出警報(bào)，即蜂鳴器鳴響；第三，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)控圖像到PC端瀏覽器。
5.實(shí)現(xiàn)原理
　　　　這一物聯(lián)網(wǎng)綜合傳感器平臺(tái)是一套用于開(kāi)展嵌入式技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的模塊化實(shí)訓(xùn)套件，以AMR9處理器S3C2410最小系統(tǒng)為核心，包含嵌入式主板、擴(kuò)展板和豐富的擴(kuò)展模塊。具有多種配套的傳感器模塊，多達(dá)十幾種傳感器可供選擇，其中有涵蓋了聲、光、電、力、熱、磁等模塊和各種通訊技術(shù)
　　　　核心板的SDRAM采用一片HY57V561620，為32MB。HY57V561620數(shù)據(jù)寬度16Bit，內(nèi)部分為4個(gè)Bank，每Bank為4M字節(jié)。HY57V561620第20和21腳BA[1:0]連接S3C2410的LA24:23。SDRAM的Bank和S3C2410地址空間的Bank不是一個(gè)概念，SDRAM連接到S3C2410的Bank6上。核心板上ARM處理器的數(shù)據(jù)、地址、控制信號(hào)統(tǒng)稱為局部總線。NandFlash、SDRAM、網(wǎng)卡等芯片都直接和S3C2410連接，這部分總線我們稱為局部總線。局部總線上連接的芯片不可太多，為了減輕CPU的負(fù)擔(dān)保證總線性能，必須設(shè)置總線隔離驅(qū)動(dòng)芯片74HC245分別隔離地址數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，其外的總線我們稱為擴(kuò)展總線。從擴(kuò)展插座引出的是擴(kuò)展總線，可外接其他并行總線接口的設(shè)備。
　　　　溫濕度傳感器模塊使用處理器的IIC總線，需要連接開(kāi)發(fā)板的P1端口；紅外傳感器模塊使用外部中斷（EINT4），連接開(kāi)發(fā)板的P5端口； 無(wú)線遙控接收模塊默認(rèn)使用處理器的GP10端口，需要連接開(kāi)發(fā)板的P9端口，J1跳線設(shè)置到RF上（12短接）；本項(xiàng)目無(wú)線/紅外兼容遙控器采用紅外模式將12短接（跳線冒）；無(wú)線/紅外兼容遙控器BTI姐12V電池，紅為正，黑為負(fù)；蜂鳴器LED燈模塊使用到GPI0輸出，連接到主板P8端口；網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊，在ARM-Linux系統(tǒng)下，嵌入式WEB服務(wù)器BOA和視頻服務(wù)器SPCASERV搭建視頻監(jiān)控模塊系統(tǒng)。設(shè)置IP地址為192.168.1.193。

校賽一等獎(jiǎng)
第七屆云南省大中專學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技節(jié)二等獎(jiǎng)