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[8月赛] 基于OneNET的智能生活解决方案

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发表于 2017-8-31 14:34:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 NUPT-CY 于 2017-8-31 14:36 编辑

        和大家分享一个物联网时代新型可穿戴设备的构想。这套设备将由家庭设备、可穿戴设备和网端平台组成,目的是通过家庭设备接入各类家电实现物联网时代的家居智能控制。
   下面切入正题:
一、项目架构与产品组成
1.png
   我们的这个项目采用中移物联网有限公司提出的云-管-端架构,由终端的各类传感器实现信息采集,利用中国移动集团的网络管道资源实现从终端到云端信息传递,云端对收到的信息进行分析处理,并按照一定的规则向终端下发命令。
产品结构图.jpg
接下来是控制流程:
首先,移动终端和家居控制终端实时采集各类参数并上传至云端,包括用户的体征信息、位置以及用户家中的情况。云端收到数据后进行储存和分析,在满足一定预设条件的前提下向用户发出邮件提醒(主要是计步提醒),向家居设备发送控制命令。另外,我们有两条独立的控制流:一个是用户终端设备可以通过一键报警的方式向预设号码拨打求救电话。另一个是,用户可以通过我们的控制网页直接向家居控制设备下发命令。
接下来向大家介绍下我们目前做了哪些:
2.png
二、项目方案
2.1终端设备
移动设备.jpg
终端设备主要包括五个部分:
数据交互:我们采用了SIM800C GPRS模块和基于OneNET的稳定数据传输存储服务。具有更好的安全性。
体温采集:我们试用了一个基于热敏电阻的AD的精确温度采集模块。
3.png
位置信息获取:我们使用了基于自带后备电池的ATK-NEO-6M GPS模块。
4.png
计步器功能:我们在MPU9150基础上设计了一个滤波算法,实现方式如下:
图片5.png
黄色轴为选定计算步数的轴,在本实验中黄色轴为Z轴,中间直线为零点参考线,两条曲线分别为蓝色的X轴,紫的的Y轴。Y轴在上面的原因是因为为了方便观察,人为的将Y轴加上了一个定值。图中有15个波峰也就是实验的时候走了15步,串口上输出为15步,当步数上升到40步以上的时候误差会达到0-1步。计步算法为检测上升沿和下降沿,在task中取上升沿的两点,达到设置的阈值就标记上升沿截获成功并同时上锁上升沿检测,打开下降沿检测,接下来进行下降沿检测后原理相同,检测成功将计步器的数值加一(Step++;)给上升沿解锁给下降沿检测上锁。
6.png
可视化界面:我们使用OLED制作了一块显示屏幕作为人机交互界面。
2.2家居控制设备:
家庭设备2.jpg
家居控制设备主要有由四个功能模块组成:
室温采集功能和数据交互功能使用的是麒麟板板载的SHT20模块和ESP8266模块,这里就不赘述了。
开关控制功能:我们使用继电器模块来实现弱电对强电的控制。
红外遥控:使用可控红外编解码模块实现万能遥控:
11.jpg
2.3网络架构
我们搭建了一个基于OneNET云平台的第三方管理系统。
系统采用B/S结构,即浏览器--服务器结构。这种结构下,通过W3浏览器进入工作界面,前端(Browser)部分实现极少量事务逻辑,主要事务逻辑在服务器端(Server)实现。从而大大简化了电脑负荷(瘦客户端),有效减轻了系统维护、升级的成本。
12.jpg
系统在windows+apache+mysql+php环境下,采用thinkphp开发框架进行开发。考虑到产品易用性,系统并未设计复杂的功能,仅设计了登录模块和管理模块两个部分。
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登录功能:
14.jpg
管理页面:
15.jpg
用户登录系统后,需要提供OneNET云平台上设备的api_key和device_id,系统通过php-sdk拉取ONENET平台信息进行比对,实现设备绑定。
16.jpg
基于位置信息的智能控制:
调用百度地图API,实现家庭位置设置、目标位置检测和测距算法。调用ONENET接口获取传感器数据,对数据进行处理,同时利用平台实现控制命令的下发。若用户有回家的运动趋势且满足一定条件时,系统将自动控制家中电器的运行状态,为用户营造舒适便捷的家居环境。(例:温度较高提前开启空调降低室温)。预留接口,支持第三方设备或系统接入。
图片2.png
健康提醒功能:
调用ONENET接口实时拉取用户体征参数,根据用户身体情况为用户提供不同等级的信息提醒服务。例如:当检测到用户今日已经达到预设锻炼目标,系统将使用PHPmailer发送邮件通知并鼓励用户。当检测到用户体征参数异常,系统将以短信方式提醒用户注意休息等等
图片3.png


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