物联网编程与应用课件.pptx
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- 联网 编程 应用 课件
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1、物联网编程与应用(应用篇)WULIANWANG BIANCHENG YU YINGYONG(YINGYONGPIAN)余劲松 主编项目一构建智能家居管理系统目录项目三构建RFID智能血液管理系统项目二构建RFID智能图书馆管理系统项目四构建RFID智能停车管理系统项目五构建RFID智能病房管理系统任务一读取网络基础设置任务二绘制网络节点拓扑图任务三实现无线控制任务四智能家居模式控制01020304项目一 构建智能家居管理系统0506任务六保存检测数据任务五实现环境监测智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案安全防范技术、自动控制技术音视频技术将家居生活有关的
2、设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居住宅的安全性、便利性、舒适性、艺术性,实现环保节能的居住环境。智能家居系统能够让您享受轻松随意的生活。如在回家的路上提前打开空调和热水器;抵达住宅时自动开启过道照明,开启室内照明和窗帘迎接您的归来;而家中的各种电器提供人性化服务,窗帘按需开合,浴缸自动放水并调节水温,音响、灯光可以预设相关场景参数,学习时能以护眼的照明强度营造舒适安静的阅读环境,而在入睡前则可以一键享受轻松浪漫的温馨氛围项目情景项目描述项目描述智能家居管理系统以企想QX-IHIM物联网实验平台为依托,以平台上的各类传感器作为获取周围环境的载体,以板载蜂鸣器模拟安全警
3、报灯、步进电机模拟窗帘、直流电机模拟风扇、LED灯模拟家居照明、数码晶体管模拟空调,另增加摄像头及求助按钮功能。系统通过C#编程,完成对各个终端(包括传感器)的信息收集及设备控制,模拟实际生活中的家居设备控制。本项目要求学生掌握通过程序获取环境参数/控制各个设备的基本技能,能够通过不同的环境参数使设备进行相应的响应。构建智能家居管理系统组建网络任务一、读取网络基础数据任务二、绘制网络节点拓扑图控制家居任务三、实现无线控制任务四、智能家居模式控制处理数据任务五、实现环境监测任务六、保存监测数据任务1 读取网络基础数据任务要求任务要求如图所示为智能家居控制系统拓扑结构图/协调器处于星形网络拓扑结构
4、的中心位置,通过串口与计算机连接,再通过ZigBee无线网络与各个节点联络。因此要控制每个节点的设备,首先需要控制协调器,进而获取网络中的相关基础数据。本任务就是要实现如何通过C#程序连接协调器,并且获取相应的网络基础数据。程序界面及控件程序界面及控件任务1 读取网络基础数据“启动系统”部分控件“协调器信息”部分控件任务1 读取网络基础数据“节点板信息”部分控件任务1 读取网络基础数据引用引用开发库开发库在解决方案资源管理器中,在“项目”菜单下,选择“添加引用”,找到dll所在的文件夹并添加“BIControlManager.dll、BIData.dll、BIProtocols.dll”,如“
5、图1-3添加引用”及“图1-4 选择DLL文件”所示。添加引用开始编写代码吧代码参考教材P9-P13任务1 读取网络基础数据任务要求在之前的任务中,我们已经通过C#程序获取到了本项目网络的基本参数。为了能够更加直观的了解网络结构情况,任务二求通过C#程序的编制完成动态网络拓扑图的绘制,能够显示当前协调器及节点板的连接状态,如果关闭其中某一块节点板,该拓扑图会进行相应的调整,使得这块节点板的部分的图形消失,重新打开后又能显示。任务2 绘制网络结点拓扑图添加“启动系统”部分控件:对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbTOPOGroupBoxText网络拓扑图Loction240,110S
6、ize360,300btnRefreshButtonText刷新Loction270,10pTOPOPanelLoction10,40Size340,250完成后的界面程序界面及控件程序界面及控件开始编写代码吧代码参考教材P15-P18任务2 绘制网络结点拓扑图任务描述任务描述智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。因此智能家居产品设计中最应注重的是以实用为核心,摒弃华而不实的冗余功能,保证产品易用、实用,交互具备人性化。我们认为在设计智能家居系统时,应根据用户对智能家居功能的需求,整合以下最实用最基本的家居控制功能:包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、
7、防盗报警、门禁对讲、煤气泄露监测等,同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等服务增值功能。任务要求任务要求本任务要求实现通过C#程序模拟实现各个设备的控制。根据任务需求,各模块应具备以下功能:能控制报警灯的鸣叫与停止能控制继电器的通断能控制空调的打开与关闭能控制风扇的打开与关闭能控制窗帘的正转与反转能控制LED灯的亮与灭任务3 实现无线控制程序界面及控件程序界面及控件任务3 实现无线控制“报警器”部分控件任务3 实现无线控制“单路继电器”部分控件“空调”部分控件对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbDigitGroupBoxText空调Loction20,175Size270,65bt
8、nDigitControlButtonText通Loction50,25Size75,20numDigitValueNumbericUpDownMaximum99Minimum0Value0Loction150,25Size60,21任务3 实现无线控制“风扇”部分控件对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbDcMotorGroupBoxText风扇Loction20,245Size270,65btnDcMotorButtonText设置动作Loction30,25Size75,20radRotateRadioButtonText转Loction130,30radStopRadioBu
9、ttonText停Loction130,30“窗帘”部分控件对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbStepMotorGroupBoxText窗帘Loction20,315Size270,65btnStepMotorButtonText设置步数Loction30,25Size75,20numStepMotorNumericUpDownValue0Maximum10000Minimum-10000Loction115,25Size62,21cbbDirectionComboBoxText正Items正反停Loction195,25Size45,20任务3 实现无线控制“LED灯组”部分控
10、件对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbStepMotorGroupBoxTextLED灯组Loction300,35Size290,160clbLEDCheckedListBoxItemsLED1LED2LED3LED4Loction30,40Size240,20btnAllCKButtonText全选Loction45,80Size75,20btnAllUCkButtonText全不选Loction160,80Size75,20btnLEDControlButtonText开/关Loction100,120Size75,20开始编写代码吧代码参考教材P24-P26任务3 实现无线
11、控制任务4 智能家居模式控制任务描述任务描述智能家居系统中的各种设备相互间可进行通讯,无需用户指挥也能根据不同状态互动运行,从而为用户带来最大程度的安全与便捷。如:清晨时分,提前设置的“起床”模式悄然启动,窗帘缓缓拉开;工作时间,家中视频图像自动发送至手机,供实时监测家中孩子、老人安全状况;下班途中,预先打开空调、热水器,到家即可享受舒适温度;夜晚卧床休闲,读书观影后睡意渐袭,窗帘自动关闭,灯光逐级转弱,电器设备一一断电,主人可以无忧入眠正是这些闪烁智慧的生活体验吸引着越来越多的人关注并走进智能家居时代,从而使智能家居以不可阻挡的势头迎接着属于它的春天。任务要求任务要求本任务就是要求学生能够通
12、过C#编程,实现各种设备之间的联合工作。根据任务需求,各模块应具备以下几个功能:实现影院模式实现回家模式模式取消任务4 智能家居模式控制程序界面及控件程序界面及控件任务4 智能家居模式控制对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbModeGroupBoxText模式控制Loction300,220Size290,160btnWatchModeButtonText影院模式Loction20,35Size80,25btnHomeModeButtonText回家模式Loction120,35Size80,25btnResetModeButtonText取消Loction220,35Size50
13、,25lblModeLabelText当前模式:无Loction20,130选项卡控件tabSmartHome中的成员tabControl中的控件及属性开始编写代码吧代码参考教材P29-P30任务5实现环境检测任务描述任务描述智能家居管理系统还应能够检测周围的环境,以便实时调整相关设备运转状态,优化居住环境,提升居住体验。系统传感器检测的指标有温度、气压、湿度、二氧化碳浓度、噪音污染,这些信息将实时传送至您的手机和电脑应用程序中。检测的数据可以通过图表显示在应用程序的界面上,所有的数据记录都能永久储存,你可以查看任意时间段的信息。如通过CO2浓度传感器可以测量城市污染对你的健康的影响,或其声学
14、舒适度传感器向你的房东证明楼上的邻居深夜影响到你的休息,当室内或室外的指标达到你的设定值时会向你发送通知等。任务要求任务要求本任务将通过C#编程实现当前环境各项数据实时显示,并以图表形式直观显示。任务5实现环境检测程序界面及控件程序界面及控件任务5实现环境检测“环境监测”部分控件“数据图表”部分控件对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbChartGroupBoxText数据图表lblSelectSeriesLabelText选择监测内容:cbbSelectSeriesComboBoxItems全部温度湿度光照度烟雾可燃气体Text全部1、新增chart控件chartMonitor2、
15、设置Series属性,分别添加温度,湿度,光照度,烟雾,可燃气体等5个成员,设置这些成员的属性:把ChartType设置为Spline。任务5实现环境检测3、设置坐标轴属性ChartArea,在成员ChartArea1的Axes属性中,设置X坐标轴的Title属性为“监测次数(每5秒一次)”。4、设置图例属性Legends,设置成员Legend1的Title属性为“监测内容”。5、设置图表标题Titles,设置成员Title1的Text属性为“环境监测数据图表”。任务5实现环境检测开始编写代码吧代码参考教材P33-P36任务6 保存监测数据程序界面及控件程序界面及控件任务6 保存监测数据对象名
16、称对象名称对象类型对象类型属性属性值值lblSmogLabelText烟雾cbbsmogConditionComboBoxItems=txthumidityValue新建窗体form:FormSetMode,及控件属性任务6 保存监测数据新建数据库文件db.mdb新建数据表Mode设置字段名称及字段数据类型开始编写代码吧代码参考教材P41-P52任务一盘点图书任务二实现借书等相关操作任务三实现对图书的统计010203项目二 构建RFID智能图书馆管理系统新加坡国立图书馆是世界上第一个实行RFID技术的图书馆,该系统提供了一整套提高图书馆管理效率和加强图书安全的技术解决方案。首先,它允许读者使用
17、图书馆的自助借书亭借出图书,简化了借书过程,使图书管理员用于管理图书的时间减少了75%,提高了效率;其次,馆内的电子保安系统可以防止有人未经许可就取走图书,防丢失能力提高了两倍;而且工作人员利用手持式阅读器可以无接触读取图书标签的信息,很容易就能识别书架上的书籍,检查库存或进行各种文献查找又快又准,寻找错架图书的工作现在变得非常简单,馆员只需携带阅读器在图书馆内走动,自动识别功能就会很快找到放错位置的图书。如此便捷高效的功用,正是图书管理这种繁琐精细的领域所急需的前沿技术。RFID图书馆管理系统的前景不言而喻。项目情景项目描述项目描述利用RFID的标签纸模拟带有RFID标签的图书,上海企想公司
18、提供的物联网实验操作台(产品型号:QX-WSXT)中的智能货架区模拟学校图书馆,该智能货架区由RFID高频读写器、天线多路器和若干平板天线构成。因此可以模拟学校通过物流网技术,实现智能借书还书智能盘点智能统计以及图书防盗的功能。构建智能图书馆管理系统任务一 盘点图书任务二 实现借书等相关操作任务三 实现图书的统计任务1 盘点图书任务描述任务描述传统管理体制下的图书馆中,图书管理员在日常工作中需要耗费大量的时间与精力查看书架上的图书,检查放错位置或者遗失等情况,不仅费时费力,而且易出错。智能图书馆管理系统能够极大的减轻图书管理员的劳动强度,系统可以定时对现有书架中的图书进行自动盘点,向图书管理员
19、及时反馈每个书架中的实时状态,并针对不正常的状态提供预警功能,如果方便、快捷又精确的管理系统,正是科技为人类服务的一大体现。任务任务要求要求对图书馆中所有图书的信息进行盘点,对书架上的各个位置进行检测,判断该位置上的图书的状态,是正常状态、已借出状态、放错位置状态等等。根据任务需求,应具备以下几个功能:1.能读取RFID标签的基本情况;2.能根据RFID标签情况,动态获取标签的状态。任务1 盘点图书程序界面程序界面任务1 盘点图书对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbRFIDGroupBoxText智能图书馆lblPortLabelText选择串口cbbPortComboBoxTex
20、t btnStartButtonText启动btnExitButtonText关闭对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值listView1ListViewColumns0.Text位置 Columns1.Text书名 Columns2.Text状态 Columns3.Text图书编号 Columns4.Text借阅次数“启动系统”控件列表及属性“图书列表”部分控件及属性任务1 盘点图书字段名称字段名称数据类型数据类型字段描述字段描述ID自动编号主键,标识位,自动编号位置短文本图书放置通道号图书名称短文本图书名称状态短文本借阅状态(“正常”,“已借阅”等)图书编号短文本图书编号(唯一)借阅
21、次数数字图书借阅次数新建数据库文件library.mdb。新建数据表book设置字段名称及字段数据类型“Book数据表”字段设置属性book表结构开始编写代码吧代码参考教材P60-P63任务2 实现借书等相关操作任务描述无线射频(RFID)系统能够对借书事件施行的自动化管理,实现多本图书信息一次性读取,读者通过简单易用的自助方式便可完成图书的外借和还回手续;而在新书入库以及图书遗失检验提示等环节,该系统也实现了智能化的管理,大大提升了图书馆管理及服务的水平。任务要求实现图书馆中借书还书等相关操作,根据任务需求,应具备以下几个功能:1、实现借书功能,并且判断位置状态。2、实现还书功能,并且判断位
22、置状态。3、实现新书入库功能。4、实现遗失出库功能。任务2 实现借书等相关操作程序界面程序界面任务2 实现借书等相关操作程序界面程序界面任务2 实现借书等相关操作对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值gbBookControlGroupBoxText书架操作btnBorrowButtonText借书btnReturnButtonText还书btnAddButtonText新书入库btnDeleteButtonText遗失出库对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值lblChannelLabelText位置编号cbbNumComboBox lblNumberLabelText图书编号t
23、xtNumTextBox lblNameLabelText图书名称txtNameTextBox “书架操作”控件列表及属性“借书”控件列表及属性任务2 实现借书等相关操作对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值lblChannelLabelText位置编号cbbNumComboBox lblNumberLabelText图书编号txtNumTextBox lblNameLabelText图书名称txtNameTextBox 对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值lblChannelLabelText位置编号cbbNumComboBox lblNumberLabelText图书编号tx
24、tNumTextBox lblNameLabelText图书名称txtNameTextBox 对象名称对象名称对象类型对象类型属性属性值值lblChannelLabelText位置编号cbbNumComboBox lblNumberLabelText图书编号txtNumTextBox lblNameLabelText图书名称txtNameTextBox “还书”控件列表及属性“新书入库”控件列表及属性“遗失出库”控件列表及属性开始编写代码吧代码参考教材P69-P71任务3 实现对图书的统计任务描述任务描述本任务的实现能够对图书馆书籍管理实行计量化管理。本模块是对图书馆工作和图书馆事业进行调查、
25、统计和分析,提供统计资料,制订数量指标,实行统计监督,研究图书馆统计方法,对图书馆各项工作进行整体性评价。其作用主要有:为图书馆计划的编制与检查提供数据资料;为图书馆各级领导科学决策提供依据;为评价图书馆的经济效益、社会效益、贡献、工作优劣等提供数据资料;为图书馆管理控制提供反馈信息。任务要求任务要求对图书馆中的数据进行统计,更好的了解图书馆的各项状态。根据任务需求,应具备以下几个功能:1.完成图书总量的统计。2.完成当前书架书的数量的统计。3.完成最受欢迎书的统计。4.完成书架总借阅次数的统计。任务3 实现对图书的统计程序界面程序界面任务3 实现对图书的统计对象名称名称对象类型类型属性值gb
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