以wifi模塊供應商wifi模塊為核心的物聯網遠程監(jiān)控系統

以wifi模塊供應商wifi模塊為核心的物聯網遠程監(jiān)控系統，近幾年來，伴隨著網絡電子技術的迅猛發(fā)展，一個全新的互聯網互聯網(InternetofThings)出現在了公眾面前。物聯網是因特網領域的又一擴展，很快就被人們所接受，融入了人們生活、生產的各個方面。因特網時代過去，現實生活中的許多信息難以在網絡上被感知和傳遞，然而物聯網的到來改變了這種狀況，并將用戶端擴展到任何物體與物體之間的信息交換與交流，于是互聯網把一切事物構成了一個龐大的網絡。

提出了一種以CV520為核心，采用wifi模塊供應商模塊將傳感器設備、控制裝置、檢測設備等接入因特網。該遙控系統以STM32F103C8T6單片機為主控芯片，采用STM32F103C8T6單片機高速數據處理能力和豐富的片上資源，實現OLED屏幕的完美驅動，兼容性wifi模塊供應商WIFI模塊及各種傳感器，能解決傳輸速度的問題。此項設計完成后，用戶可隨時隨地通過手機APP進行實時監(jiān)控，例如：監(jiān)測固定區(qū)域PM2.5濃度、家中門窗是否關閉、家中煤氣濃度等，并能實現對相關設備的遠程控制，本設計系統只要能在有因特網的地方工作，不論距離多遠，遠距離監(jiān)視和控制就連地球的另一端都很容易。

要實現對網絡的遠程控制，先要在因特網上設置服務器。該系統直接選擇了已在因特網上建立的聯機服務器，大的好處就是方便快捷，不需要自己重設私有服務器。然后對手機端進行配置，在手機上創(chuàng)建APP，根據物聯云服務器配置手機中的APP，使手機與服務器建立了TCP連接。接著配置wifi模塊供應商CV520終端模塊，并使之同時建立了TCP長連接的云服務器。在移動電話和物聯網終端與云服務器分別建立連接之后，再進行數據發(fā)送測試。利用JSON數據在手機端的網絡通信將數據發(fā)送到服務器，服務器收到數據后，將收到的數據再轉發(fā)給終端的物聯網控制監(jiān)控模塊。如果終端收到的數據與發(fā)送的數據是一致的，那么通訊正常。并以STM32F103C8T6單片機為控制模塊，通過CV520無線模塊將數據發(fā)送給云服務器，云服務器接收數據后，將接收到的數據轉發(fā)給手機APP端，并在手機APP上顯示。若收發(fā)資料與資料一致，通訊正常。本系統以云服務器為網絡的中間媒體，實現手機APP與物聯網終端的互連，從而完成數據傳輸、遠程控制和監(jiān)控。

通過wifi模塊供應商CV520WIFI模塊與因特網相連，每一個模塊都具有獨立的設備ID和獨立的數據傳輸接口，數據傳輸接口的數量可在物聯網站自行增加或刪除。此系統開機后輸入所需連接的WIFI帳號和口令，連接上網絡后，各設備就開始工作，各分機通過網絡將所需采集的數據傳送給主機設備，用戶還可以通過手機APP對相關設備進行控制，云中傳輸到設備的數據通過CJson解碼，并解析出所需的數據作為控制設備。無人干涉情況下，系統根據環(huán)境中的天然氣含量判斷是否有天然氣泄漏，如果檢測到天然氣泄漏，可以自動關閉天然氣開關，將天然氣泄漏的信息發(fā)送給用戶。還可以自動檢測環(huán)境的溫濕度，當溫度過高時，設備自行開啟空調開關，當濕度太高或太低時，設備自行開啟除濕機或霧化器，主機設備通過語音自動廣播設置。該系統以物聯機為中心，可以依據物聯平臺的通訊協議來連接網絡平臺。物流云平臺提供了TCP、UDP、HTTP、Websocket等四種通信協議，本系統采用TCP協議。使用者可以通過瀏覽器登陸網站，下載官方APP，建立微信通訊協議，自行開發(fā)APP四種方式接入云，并傳送數據。在物聯網終端硬件設備中，主要是指法半導體STM32F1系列芯片，將wifi模塊供應商CV520網絡模塊和其它外圍電路接入云，將主單片機通過傳感器采集處理后的數據通過網絡模塊發(fā)送到云上，并以Json字符串進行通信，該設備在Json字符串中通過解碼獲取對應的鍵值。以CV520為核心，由接口層用戶、中間服務器和控制層設備組成了一套遠程監(jiān)控系統。

在硬件方面，以STM32F103C8T6單片機為主控制器，完成主傳感器數據處理，生成控制信號并控制語音模塊完成語音提示、將AT指令發(fā)送給wifi模塊供應商WIFI模塊，通過串口控制其連接AP，實現設備與云間的通信。云服務聯接手機移動端APP，可將數據和相應設備上傳感器感知的數據顯示在移動端。例如：當家里沒人時，可以通過濕度傳感器來檢測是否需要澆水，需要澆水時可以通過APP控制小水泵來給綠植澆水，同樣可以控制室內溫度、控制門窗等。

主控芯片是各控制與檢測外部模塊的核心，負責對傳感器數據的處理和網絡模塊的控制信號的發(fā)送。主芯片具有高性能、低功耗、內置Cortex?-M332位RISC內核，工作頻率高達72MHz，用來產生自己所需的相應頻率、內建高64K字節(jié)的閃存和20K字節(jié)的SRAM，不需要擴展內存，該芯片具有充裕的I/O接口，方便用戶連接外部設備，同時支持APB總線的連接。STM32處理器具有休眠、停機、待機三種低功耗模式，在低功耗狀態(tài)下，喚醒時間可達微秒級。單片機提供了豐富的庫功能，用戶在使用過程中，可以方便靈活地調用相關庫函數和片上資源，極大地提高了開發(fā)效率，縮短了開發(fā)周期。在此設計中，利用AT指令控制聯網wifi模塊供應商WIFI模塊，在主控芯片中主要使用UART串口通訊，主控芯片UART串口多達3個，充分滿足每臺設備的需要(系統多3個串口，使用內置SPI資源的OLED顯示器)。該系統主芯片STM32使用方便，內部資源豐富，性能價格比高，非常適合作為本設計的主控芯片。

本模塊采用云望物聯公司開發(fā)的一款專門用于物聯網的芯片。通過wifi模塊供應商WIFI模塊，用戶可對已有的設備增加聯網功能，或者足夠構建獨立的網絡控制器。供電范圍在3.0V~3.6V之間，供電電流需要大于500mA。供電時，電源端要加濾波電容，以保證供電電壓的穩(wěn)定性，供電接口處接在3.3V的穩(wěn)壓電路上，通訊時一定要保證電壓穩(wěn)定，否則易發(fā)生設備與云間的斷連。通過對溫度進行檢測的裝置，系統對溫度傳感器和網絡模塊進行獨立的布置，并對網絡模塊進行散熱性和開度低的方式，避免了模塊運行時產生的大量熱量。如不采取相應的處理措施，將會引起傳感器測量誤差增大，導致檢測數據不準確。