代码收藏家技术教程 2024-02-18

开源物联网系统设计-计算机Java项目（源码&论文）

文章目录

0 项目说明

1 摘要

2 设计内容

2.1 3.1.硬件设计

2.2 软件设计

4 项目源码

0 项目说明

开源物联网系统设计

提示：适合用于课程设计或毕业设计，工作量达标，源码开放

1 摘要

介绍了以REST服务为核心、单片机、ARM开发板而辅助的物联网系统的结构组成及工作原理，提供了相应的软件代码及硬件结构。首先研究了不同服务框架的区别，包括不同语言间开发的优势及劣势，之后重点以REST服务为核心构建系统。本设计中，单片机与ARM开发板通过串口通信的方式实现通信，相互传输所需要的数据，ARM开发板将资源传于互联网上对应的接口，接口可以在互联网上被访问。将ARM开发板获取过来的数据存储于MySQL数据，再以REST服务的方式共享数据，互联网上的其他设备便可以通过网络来访问这些设备。系统分离了软件、硬件的耦合，不仅可以方便系统开发，也可以方便由不同的硬件替换相应的组成，使之更容易理解，同时可以实现更多设备的连接，以实现真正的物联。

2 设计内容

物联网的核心也就是网络服务，而网络服务在某种意义上来说，就是需要打造一个多平台的通信协议，在使机器、家电、设备等连上计算机网络。基本的物联网系统，不仅能控制设备，还可以在远程查看状态。而复杂的物联网系统可以让互联网上的设备之间实现互联与通信，也就是物联网的最终目标所在——使物体与物体之间的交互成为可能，不需要人为去干预。

系统采用的结构是: Arduino+Raspberry Pi+Laravel+JSON+RESTful+Ajax+Python+HighCharts

Arduino与Raspberry Pi通过串口通信的方式实现通信，相互传输所需要的数据， Raspberry Pi将资源传于互联网上对应的接口，接口可以在互联网上被访问。 Laravel框架构架于服务器之上，将Raspbery Pi获取过来的数据存储于MySQL数据，再以REST服务的方式共享数据，互联网上的其他设备便可以通过网络来访问这些设备。Ajax用于将后台的数据以不需要刷新的方式传递到网站前台，通过 HighCharts框架显示给终端用户。

Arduino UNO用的处微控制器是Atmega328，它与Arduino芯片的对应关系如下所示

2.1 3.1.硬件设计

Raspberry Pi
Raspberry Pi开发板在这里主要工作有:
与Arduino开发板，通过USB线连接。
可以直接运行Debian GNU/Linux系统，通过网线上网，并从服务器中读取数据，
通过Python语言接收、发送串口数据。

2.2 软件设计

在本地我们需要解决的问题可以如下描述，Arduino开发板从串口一直读取数据， Raspberry Pi从URL中验证数据、解析数据，再将数据发送到串口,我们可以用下面的伪代码来描述:

arduino:
        begin
           repeat
             wait(serial.open)
               data:=receive_data()
               led_status:=parse(data)
               if led_status
                  oped(led.id)
           util false
        end
raspberrypi:
        begin
           repeat
             json:=get_data(url)
             if validate(json).success()
               data:=parse（json)
               serial.write(data)
           util false
        end