窄帶物聯網的地下停車場燈控系統設計論文
窄帶物聯網的地下停車場燈控系統設計論文
摘要：窄帶物聯網（NB-IoT）憑藉大連線、廣覆蓋、深穿透、低成本及低功耗等優點，逐漸成為物聯網市場的新熱點。尤其在傳統無線訊號無法覆蓋的地下停車場，其實時傳送資料的能力得到很好地體現。文章以金葫蘆GIoT開發套件為基礎，利用KDS與VS開發平臺，利用窄帶物聯網設計了一款專門針對地下停車場的燈控系統，實現了智慧開燈、智慧關燈、遠端控制等多種功能。現場使用證明，該系統執行情況及效能良好，極大地提高了地下停車場的管理效率。
關鍵詞：NB-IoT；地下停車場；燈控系統
1概述
2017年6月6日國家工信部辦公廳正式下發《關於全面推進移動物聯網（NB-IoT）建設發展的通知》，明確了建設與發展NB-IoT-IoT網路的意義，對NB-IoT標準、裝置、晶片、模組、測試、應用、網路等方面，部署了了具體任務。特別是，在NB-IoT網路建設方面，要求到2020年全國基站規模達到150萬個，實現普遍覆蓋。2017年末，要求達到40萬個基站建設任務，實現對直轄市、省會城市及其他主要城市的覆蓋。這就意味著，NB-IoT技術將迅速生根落地，開花結果[1，2，3]。除此之外，NB-IoT所具備四大特點：一是廣覆蓋；二是具備支撐海量連線的能力；三是更低功耗；四是更低的模組成本[4，5]。鑑於此，本文利用KDS與VS開發平臺，利用窄帶物聯網，設計了一款專門針對地下停車場的燈控系統，實現了智慧開燈、智慧關燈、遠端控制等多種功能，極大地降低了值班工人的勞動強度，有效提高了地下停車場的管理效率，具有良好的社會效益。
2系統設計方案
根據NB-IoT應用架構，分別從終端、資訊郵局、人機互動系統來設計方案。最終設計方案。一是終端：方案選取金葫蘆GIoT，方案優勢專為NB-IoT設計的整合晶片，具有針對性強、整合度高，開發方便，其含32為ARMCortex-M0+核心的KL36微控制器、GIoT通訊模組、三色燈、SWD寫入器介面、TTL串列埠（UART0/UART2）及兩排對外介面組成；二是資訊郵局：方案選取華為雲服務，方案優勢是處理速度和傳輸速度快；三是人機互動系統：方案選取VisualStudio，方案優勢是具有開發簡單，開發週期短，上手快，大大提高研發效率。
3系統實現
3.1終端程式設計
USB口通電後，紅燈亮表示通電正常，LCD顯示晶片溫度“H0-xx.x”，時間約10秒。接著LCD顯示裝置唯一標識IMSI；進入主迴圈，LCD顯示時間“hh.mm.ss”，每秒更新一次。在這個過程中，若按下觸控按鍵TSI3次或時間每隔120秒，終端想雲伺服器傳送一次資料，LCD提示“H1-1007”表示資料傳送成功。若顯示“F..”則失敗，可能是基站訊號弱；在資料傳送過程中，若能成功連線基站，則在LCD上顯示“H1-1003”與“H1-1004”之間會顯示提示“H1-xx”，其中xx為當前訊號強度（百分比表示）。xx在70以上，通訊較為流暢；另外，若需獲得執行過程資訊，可使用串列埠通訊方式（波特率：115200），使用串列埠除錯工具即可[6]。
3.2雲端轉發程式設計
透過文獻[7]提供的.一些技術幫助，最終設計了雲端轉發程式。
3.3人機互動程式設計
根據工程實際要求，頁面中有監測和控制兩大功能，最終開發的介面如圖3所示[8]。透過在介面上寫入0或1就能控制指定區域的燈光開啟或關閉。同時可以實時觀察到光強資料。
4效能測試
測試專案1，終端-雲通訊，測試方法為基本資訊、通訊資訊、光控資訊等在終端與雲端相互進行傳送，測試結果通訊成功；測試專案2，PC-雲通訊，測試方法為基本資訊、通訊資訊、光控資訊等在PC端與雲端相互進行傳送，測試結果通訊成功；測試專案3，燈控開關，測試方法為分別在介面指定位置傳送0與1，測試結果控制成功。
5結束語
本文以金葫蘆GIoT開發套件為基礎，利用KDS與VS開發平臺，利用窄帶物聯網設計了一款專門針對地下停車場的燈控系統，實現了智慧開燈、智慧關燈、遠端控制等多種功能。現場使用證明，該系統執行情況及效能良好。
參考文獻：
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[8]李曉路.嵌入式系統人機互動介面開發平臺研究[D].煙臺大學，2012.