【CN109976230A】一种物联网智能设备【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910324458.5(22)申请日 2019.04.22(71)申请人 东信和平科技股份有限公司地址 519060 广东省珠海市南屏科技工业园屏工中路8号(72)发明人 魏平姣 吴荣华 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限公司 11227代理人 张春水 唐京桥(51)Int.Cl.G05B 19/042(2006.01)
(54)发明名称一种物联网智能设备(57)摘要本发明涉及物联网技术领域，具体公开一种物联网智能设备，包括芯片、第一微控单元和第二微控单元，芯片包括安全模块、协议解析模块、接口控制模块和接口通信模块；第一微控单元通过第一GPIO接口与接口控制模块连接并通过SC_SPI协议与接口通信模块进行数据交互；第二微控单元，第二微控单元通过第二GPIO接口与接口控制模块连接并通过SC_I2C协议与接口通信模块进行数据交互；当第一微控单元和第二微控单元均向芯片发送数据时，芯片通过并发协议与两微控单元进行数据交互。本发明提供的物联网智能设备，支持I2C单接口通信或者SPI单接口通信，也支持I2C接口和SPI接口的双接口并发通信，简化了物联网智能设备的开发难度，节约开
发成本。
权利要求书4页 说明书10页 附图5页CN 109976230 A2019.07.05
CN 109976230
A1.一种物联网智能设备，其特征在于，包括芯片、第一微控单元和第二微控单元，所述芯片包括安全模块、协议解析模块、接口控制模块和接口通信模块；所述第一微控单元通过第一GPIO接口与所述接口控制模块连接并通过SC_SPI协议与所述接口通信模块进行数据交互；第二微控单元，所述第二微控单元通过第二GPIO接口与所述接口控制模块连接并通过SC_I2C协议与所述接口通信模块进行数据交互；当所述第一微控单元和第二微控单元均向所述芯片发送数据时，所述芯片通过并发协议与两微控单元进行数据交互。2.根据权利要求1所述的物联网智能设备，其特征在于，所并发协议包括以下步骤：芯片对两所述GPIO接口的闲忙状态进行控制；微控单元根据对应的GPIO接口的闲忙状态向所述芯片发送数据；当两所述微控单元均向所述芯片发送数据时，芯片对先接收的数据对应的GPIO接口进行先中断处理，并将另一所述微控单元对应的GPIO接口的状态置为忙。3.根据权利要求1所述的物联网智能设备，其特征在于，所述微控单元根据对应的GPIO接口的闲忙状态向所述芯片发送数据，包括：微控单元查询相应的GPIO接口的闲忙状态：若GPIO接口的状态为空闲，所述微控单元向芯片发送数据；若GPIO接口的状态为忙，所述微控单元待相应的GPIO接口空闲后再向芯片发送数据。4.根据权利要求1所述的物联网智能设备，其特征在于，所述当两所述微控单元均向所述芯片发送数据时，芯片对先接收的数据进行中断处理，并将另一所述微控单元对应的GPIO接口的状态置为忙之后，还包括：芯片对后中断的另一所述微控单元发送的数据进行丢弃。5.根据权利要求4所述的物联网智能设备，其特征在于，所述芯片对后中断的另一所述微控单元发送的数据进行丢弃，包括：后中断的另一所述微控单元待相应的GPIO接口空闲后重新向芯片发送被丢弃的数据。6.根据权利要求1所述的物联网智能设备，其特征在于，所述并发协议还包括：当所述芯片执行DES加解密和NVM操作时，关闭所有中断，将两所述GPIO接口的状态置为忙，并对中断后发来的数据进行丢弃。7.根据权利要求6所述的物联网智能设备，其特征在于，所述SC_SPI协议包括SC_SPI的复位方法，所述SC_SPI的复位方法包括：在微控单元端：向芯片发送复位命令；判断延时时间是否达到预设值且是否能读取芯片的ATR；若是，向芯片发送读取ATR命令；判断是否收到芯片的ATR指令信息；若是，向芯片发送获取码；判断数据长度是否正确以及是否接收完成；若是，向芯片发送完成码；判断协议控制字节是否正确；若是，
将读取的ATR的值转换成7816的ATR；权 利 要 求 书1/4页
2CN 109976230 A
【CN109905485A】一种物联网远程控制的环保监测设备【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日
(21)申请号 201910200300.7
(22)申请日 2019.03.16
(71)申请人 德州群峰机械制造有限公司地址 253000 山东省德州市宁津县德宁路6号
(72)发明人 张群峰 张艳霞 张伟
(51)Int.Cl.H04L 29/08(2006.01)H04W 4/38(2018.01)G08C 17/02(2006.01)G01D 21/02(2006.01)
(54)发明名称一种物联网远程控制的环保监测设备(57)摘要本发明公开了一种物联网远程控制的环保监测设备，环境检测模块包括控制器、太阳能发电板、空气质量检测模块、土壤检测模块和地下水检测模块，环境检测模块通过LORA网关模块与中心数据管理平台网络连接，同时中心数据管理平台还网络连接有地理信息系统、环境管理系统和中心数据库，中心数据管理平台还通过无线通讯模块与控制终端和移动控制终端无线信号连接；环境检测模块对环境信息进行检测收集，并由控制器通过LORA网关模块上传到中心数据管理平台，中心数据管理平台通过无线通讯模块与控制终端连接，从而通过控制终端接收浏览检测信息，并控制环境检测模块工作，同时控制中心数据管理平台将检测信息存储到中心数据库进
行保存。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 109905485 A2019.06.18
CN 109905485
A1.一种物联网远程控制的环保监测设备，包括环境检测模块、中心数据管理平台（15）
和控制终端（20），其特征在于，所述环境检测模块包括控制器（7）、太阳能发电板（3）、空气
质量检测模块（4）、土壤检测模块（10）和地下水检测模块（11），所述控制器（7）安装于箱体
（1）的内部，所述太阳能发电板（3）安装于箱体（1）的两侧，所述空气质量检测模块（4）安装
于箱体（1）的顶部，所述箱体（1）的内部还安装有与太阳能发电板（3）电性连接的蓄电池
【CN109882913A】一种基于物联网的智能化地暖控制系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910118997.3(22)申请日 2019.02.18(71)申请人 张晔斐地址 215400 江苏省苏州市太仓市城厢镇东林佳苑33幢304室(72)发明人 张晔斐 (74)专利代理机构 南京鼎傲知识产权代理事务所(普通合伙) 32327代理人 郭元聪(51)Int.Cl.F24D 13/00(2006.01)F24D 19/10(2006.01)B32B 33/00(2006.01)B32B 27/40(2006.01)B32B 27/06(2006.01)B32B 9/04(2006.01)B32B 9/00(2006.01)
(54)发明名称一种基于物联网的智能化地暖控制系统(57)摘要一种基于物联网的智能化地暖控制系统，它涉及地暖控制技术领域，具体涉及一种基于物联网的智能化地暖控制系统。它包含智能控制终端、远程控制处理服务器、地暖设备控制器、电控开关、供暖机构，所述智能控制终端包含第一通信模块，智能控制终端通过第一通信模块与远程控制处理服务器通信连接，所述地暖设备控制器包含第二通信模块，所述第二通信模块与第一通信模块通信连接，所述地暖设备控制器通过电控开关与供暖机构电性连接。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它结构简单，设计合理，用户通过声音指令能够实现对地暖机构进行自动化控制，自动化程度高，有效提高了用户的体
验度。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 109882913 A2019.06.14
CN 109882913
A1.一种基于物联网的智能化地暖控制系统，其特征在于：它包含智能控制终端、远程控制处理服务器、地暖设备控制器、电控开关、供暖机构，所述智能控制终端包含第一通信模块，智能控制终端通过第一通信模块与远程控制处理服务器通信连接，所述地暖设备控制器包含第二通信模块，所述第二通信模块与第一通信模块通信连接，所述地暖设备控制器通过电控开关与供暖机构电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化地暖控制系统，其特征在于：所述智能控制终端还包含控制处理芯片、显示模块、语音输入模块，所述控制处理芯片分别与第一通信模块、显示模块、语音输入模块电性连接。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化地暖控制系统，其特征在于：所述地暖设备控制器还包含处理器、室内温度传感器，所述处理器分别与第二通信模块、室内温度传感电性连接。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化地暖控制系统，其特征在于：所述地暖设备控制器与电控开关之间电性连接有继电器。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化地暖控制系统，其特征在于：所述供暖机构包含设置在底部的保温层，所述保温层上设置有发热层，所述发热层上设置有电路层，所述电路层与电控开关电性连接，电路层上设置有保护层。6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智能化地暖控制系统，其特征在于：所述保温层为填充有蓄热材料的聚氨酯保温层，所述发热层内填充有阻燃材料，所述阻燃材料包覆发热体，阻燃材料具有良好的导热性，所述保护层为陶瓷层。7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化地暖控制系统，其特征在于：所述第一通信模块包含远传通信单元、自组网通信单元，所述远传通讯单元根据实际情况可更换GPRS、3G/4G、WIFI技术，实现采集参数的数据上送，控制命令的接收，支持断线重连，自动数据重传机制，所述自组网通讯单元，采用ZigBee、
【CN109970276A】一种循环冷却水近零排放系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910277269.7(22)申请日 2019.04.08(71)申请人 内蒙古润嘉节能环保科技有限公司地址 010020 内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区机场高速路128号低碳大厦第四层405写字间(72)发明人 刘勇 刘彦鑫 王延辉 路志国 李艳明 (74)专利代理机构 深圳市威世博知识产权代理事务所(普通合伙) 44280代理人 刘彩霞(51)Int.Cl.C02F 9/14(2006.01)C02F 11/122(2019.01) (54)发明名称一种循环冷却水近零排放系统(57)摘要本发明公开一种循环冷却水近零排放系统，包括用于解决现有的电力、石油、化工等行业都离不开冷却循环水系统，由于开式冷却循环水系统连续工作时，会发生水分的大量蒸发，导致循环水系统水中的钙、镁等离子不断浓缩。如果不进行水质稳定处理，就会造成设备内部的结垢，降低换热效率，严重时还会堵塞管路，给生产上埋下严重的安全隐患的问题；包括过滤系统、软化系统、加药系统和PLC自动控制系统；该一种循环冷却水近零排放系统，压滤机产生的废液，排入压滤机清液罐进行回收利用；从而大幅减少系统排水量，甚至可实现零排放，运行稳定可靠、经济合理，具有投资小、能源消耗低、运行费用低的
优点。
权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 109970276 A2019.07.05
CN 109970276
A1.一种循环冷却水近零排放系统，包括过滤系统、软化系统、加药系统和PLC自动控制系统；其特征在于：所述过滤系统包括两个多介质过滤器(1)、多介质过滤器反洗水槽(2)、高效絮凝沉降净水装置(3)、压滤机(4)和压滤机清液罐(5)；两个多介质过滤器(1)的顶部均通过进水管道与循环水回水管道贯通连接，进水管道上安装有第一阀门，两个多介质过滤器顶部的进水管道上通过进水支管与反冲洗管的顶端贯通连接，进水支管上安装有第二阀门，反冲洗管的底端与多介质过滤器反洗水槽(2)贯通连接；两个多介质过滤器(1)的底部均开设有排水管，排水管的底端贯通连接有净水水管，净水水管的一端贯通连接有冷却水池(7)；排水管上安装有第三阀门，排水管上位于第三阀门的上方通过排水支管与循环水回水管道贯通连接；排水支管上安装有第四阀门；所述软化系统由导向结晶软化装置(6)和核辅助催化结晶装置(9)构成；导向结晶软化装置(6)的顶部通过管道与冷却水池(7)连接，导向结晶软化装置(6)的底部通过补充水支管与补充水管路贯通连接，补充水管路上安装有第五阀门；补充水管路与冷却水池(7)贯通连接；核辅助催化结晶装置(9)的顶部通过管道与与冷却水池(7)连接，核辅助催化结晶装置(9)的底部通过连接管与净水水管贯通连接，连接管上安装有第六阀门；所述加药系统由缓蚀阻垢剂加药装置(10)和pH值调节装置(11)构成；缓蚀阻垢剂加药装置包括药品存储罐(101)及安装在药品存储罐(101)底部的药管，药管的底部与冷却水池(7)贯通连接，药管上安装有第七阀门和流量计；冷却水池(7)通过管道与冷却塔(8)贯通连接，冷却塔(8)与循环水回水管贯通连接；pH值调节装置(11)包括加碱罐(111)、加酸罐(112)及流量输送泵(113)和第二流量计(114)；所述PLC自动控制系统由数据采集模块、PLC控制器、供电电源和远程显示终端构成；数据采集模块用于采集冷却循环水的硬度、浊度、PH、电导率、余氯和温度信息；PLC控制器与远程显示终端通过GSM模块通信连接。2.根据权利要求1所述的一种循环冷却水近零排放系统，其特征在于，所述高效絮凝沉降净水装置(3)包括罐体(34)，所述罐体(34)的顶部内部安装有内筒(35)，内筒(35)内安装有搅拌扇叶(33)，搅拌扇叶(33)焊接在搅拌轴上，搅拌轴的顶端通过联轴器与安装在罐体(34)顶部的驱动电机(319)传动连接；罐体(34)的顶部开设有出水孔(31)，罐体(34)靠近顶部安装有导水管(32)，罐体(34)的内部由上至下一侧开设有冷水区(312)、强化分离区(311)、固液分离区(310)、反应区(39)和排泥区(38)；内筒(35)的底部开设有进孔，进孔的上方安装有布水器(318)，进孔的一端连接有第二进水管(316)的一端，第二进水管(316)上由左至右依次安装有进水阀(313)、第一管道混合器(36)和第二管道混合器(37)，第二进水管(316)上位于第一管道混合器(36)的左侧贯通连接有絮凝剂PAM进管(314)的一端，第二进水管(316)上位于第一管道混合器(36)和第二管道混合器(37)之间贯通连接有絮凝剂PAC进管(315)的一端，罐体(34)的底端开设有排泥口，排泥口通过排泥管与压滤机(4)贯通连接，排泥管上安装有排泥阀；压滤机(4)的底部通过管道贯通连接有压滤机清液罐(5)，压滤机清液罐(5)的底部通过管道连接有废液输送泵(317)，废液输送泵(317)通过管道连接有多介质过滤器反洗水槽(2)。3.根据权利要求1所述的一种循环冷却水近零排放系统，其特征在于，所述导向结晶软化装置(6)包括水质软化器(61)、固液分离器(62)和调节罐(63)，水质软化器(61)通过管道与固液分离器(62)贯通连接，固液分离器(62)通过管道与调节罐(63)贯通连接；
【CN109993258A】一种用于物联网的通用智能电子标签【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910150270.3(22)申请日 2019.02.28(71)申请人 南京航空航天大学地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人 李亮 陈妮 郭月龙 何宁 江一帆 黄志平 郝碧君 仵洋 李振军 (74)专利代理机构 江苏圣典律师事务所 32237代理人 贺翔 徐晓鹭(51)Int.Cl.G06K 19/07(2006.01)G06K 19/077(2006.01)G06K 17/00(2006.01) (54)发明名称一种用于物联网的通用智能电子标签(57)摘要本发明公开了一种用于物联网的通用智能电子标签，属于物品流通管理技术领域，包括5个模块，分别为信号采集模块、定位模块、控制模块、信号传输模块和电源模块。信号采集模块用来采集物品运动状态信号；定位模块可以同时实现室外和室内定位；控制模块的核心为单片机，负责处理信号采集模块和定位模块传来的信号，并存储物品的相关信息。该智能电子标签可以同时获得物品的位置、运动轨迹和状态信息，可以存储物品的相关信息，也可以通过无线与智能手机、PC等上位机连接，实现物联网的功能，具有体积小、使用方便、续航时间长的特点，可以有效提
高物品流通管理的效率。
权利要求书2页 说明书5页 附图3页CN 109993258 A2019.07.09
CN 109993258
A1.一种用于物联网的通用智能电子标签，其特征在于，所述智能电子标签包括以下模块：信号采集模块、定位模块、控制模块、信号传输模块和电源模块；所述信号采集模块以9轴姿态传感芯片为核心，所述姿态传感芯片与控制模块单片机连接，用于采集物品流通过程中的运动状态信号；所述定位模块包括GPS定位芯片和超宽带定位芯片，其中GPS定位芯片与单片机连接，用于确定室外物品的经纬度信息；所述超宽带定位芯片与单片机连接，用于确定室内物品所处的位置信息；所述信号传输模块以无线传输芯片为核心，与单片机连接，负责将物品的位置、运动轨迹、状态和相关信息通过无线发送至上位机；所述控制模块以单片机为核心，通过对应接口与所述电子标签的其他模块连接，负责处理信号采集模块、定位模块传来的信号，并存储物品的相关信息，控制无线传输模块进行信号的发送和接收；所述电源模块负责将稳定可靠的电源提供给标签的其他模块，保证标签的长时间正常工作。2.根据权利要求1所述的一种用于物联网的通用智能电子标签，其特征在于，物品流通过程中的运动状态信号包括3轴加速度信号、3轴角速度信号和3轴磁力信号，所述信号采集模块将这些信号通过I2C接口传输至单片机，通过AHRS姿态解算算法和状态识别算法获得物品目前所处的状态。3.根据权利要求1所述的一种用于物联网的通用智能电子标签，其特征在于，所述定位模块包括GPS定位芯片和超宽带定位芯片，其中GPS定位芯片用于接收卫星发出的信号，计算出室外物品目前所处的经纬度和高度信息；超宽带定位芯片通过双向TDOA算法计算出被测节点和锚节点之间的距离，并将距离信息通过SPI接口传输至单片机，通过三角质心定位算法计算出室内物品目前的位置信息。4.根据权利要求1所述的一种用于物联网的通用智能电子标签，其特征在于，物品的相关信息被保存在单片机内部的程序存储器ROM中，通过无线传输芯片发送至上位机，实现物品信息的管理。5.根据权利要求1所述的一种用于物联网的通用智能电子标签，其特征在于，所述电源模块包括太阳能电池板、锂电池、充电芯片和稳压芯片，太阳能电池板接受光照将光能转换成电能，由充电芯片调节后给锂电池充电，锂电池通过稳压芯片给标签其他模块提供稳定可靠的电源。6.根据权利要求1至5任一项所述的一种用于物联网的通用智能电子标签，其特征在于，所述GPS定位芯片、超宽带定位芯片和无线传输芯片共用一个PCB印制天线，由单片机控制3个芯片的使用顺序。7.根据权利要求6所述的一种用于物联网的通用智能电子标签，其特征在于，所述单片机采用外部时钟电路提供其需要的时钟信号。8.根据权利要求6所述的一种用于物联网的通用智能电子标签，其特征在于，所述信号采集模块、定位模块、控制模块、无线传输模块和电源模块中的相关芯片均集成在一块PCB板上；
人工智能与物联网的结合应用案例分析
人工智能与物联网的结合应用案例分析 随着科技的不断发展，人工智能和物联网技术的应用正在越来
越广泛，不断带来各种各样的便利和改变。它们的结合更是能够
带来更多的新特性和新变化。今天我们就来探讨一下人工智能和
物联网的结合应用案例。
1、智慧家居
智慧家居是指通过物联网技术将家居生活各个方面与互联网联
系起来，并利用人工智能技术进行控制和管理。这样的智慧家居
为人们提供了更加智能、便捷的生活方式。
例如，智能窗帘可以利用传感器感知环境亮度、温度等情况，
并通过物联网技术将信息传输到中心控制器，再由人工智能系统
对窗帘进行智能控制，使得窗帘在适当的时间打开或关闭，从而
达到节约能源的目的。
2、智能交通
人工智能和物联网技术的结合应用还体现在智能交通领域。智
能交通通过将交通设施和车辆联网，将实时交通信息传输到服务
器中，通过人工智能分析工具对信息进行分析，对交通进行优化
规划，避免拥堵和车祸等交通安全问题。 例如，交通信号灯可以通过物联网技术和人工智能控制器进行
联动，根据实时路况情况动态调整信号灯的时间设置和配时，使
得交通流量得到顺畅分配，路面上也会更加安全。
3、生产制造
在生产制造领域中，人工智能和物联网技术的应用将推动整个
制造业的升级。通过将各种生产设备进行联网，利用人工智能技
术分析设备运行状况，可以更加高效地进行生产计划安排和机器
运行调度。
例如工厂机器可以在设定的自动智能模式中，根据策略识别产
品品质和工具损耗，避免错误的设定导致的损失，自动评估生产
效率和运行状况，最大程度地提高生产效率和产品质量。
4、智慧医疗
人工智能和物联网技术的结合应用在医疗领域广泛展开，并且
带来了极大的改变。通过将医疗设备和病人信息全部进行联网，
利用人工智能技术对病人身体数据进行分析，更加迅速地进行病
人就诊诊断和治疗，不仅提高了医疗效率和准确性，而且降低了
医疗成本。
例如，在重症监护室领域，将各种监控设备联网，形成智能监
护系统。通过人工智能系统分析病人生命体征变化趋势和监控设备之间相互关系，及时预警和预防可能出现意外的情况，对病人
一种基于物联网技术的智能家居数字网关设计
・ ・ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｒａ Ｎｏ．４ ２０１２
一种基于物联网技术的智能家居数字网关设计
吴弋晏，钱卫星
（杭州职业技术学院信电系，浙江杭州３１００１８）
摘要：物联网…是指把物品通过射频识别（ＲＦＩＤ）装置、传感器、无线数据通信仪器等信息感知、监测、传输设备与互联
网结合起来而形成的网络生态体系。文章针对＂－３前国内居民小区的实际特点，实现了一种基于物联网技术的智能家居
数字网关系统，它具有低成本、互联性、多平台、自组织、可扩展性等特点。
关键词：物联网；射频识别；智能家居；安防
中图分类号：ＴＮ９２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８２２８（２０１２）０４—０４—０２
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｈｏｍｅ ｇａｔｅｗａｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ
Ｗｕｙｉｍｉｎ，Ｑｉａｎ ｗｅｉｘｉｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ ｉｓ ａ ｗｅｂ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｂｙ ｔｈｉｎｇｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ＲＦＩＤ，ｓｅｎｏｒ，ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ａｉｍｅｄ ａｔ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ａ ｓｍａｒｔ—ｄｉｇｉｔａｌ—ｈｏｍｅ ｇａｔｅｗａｙ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ
Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ．Ｉｔ ｈａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｌｏｗ ｃｏｓｔ，ｍｕｔｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｍｕｌｔｉ—ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｓｅｌｆ－ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ ａｎｄ ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ；ＲＦＩＤ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｈｏｍｅ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ
一种新型STM32的红外测温报警枪
2022年 / 第12期 物联网技术 Comprehensive Perception
50 引 言近几年受新冠疫情的影响，测温计在人们的生活中使用频繁。传统的体温计在测温时不仅耗时长，而且卫生状况、测量精确程度也难以保证。在这种情况下，红外测温计的作用就显得至关重要，它可以通过无接触式红外测温大大提高测温的精确性，并减少病毒感染概率，在疫情防控期间能够发挥很大的作用。本文设计了一款具有无接触式测温报警功能的测温计。以STM32芯片作为微控制器实现对数据的处理，采用了红外传感器、蜂鸣器、温度传感器实现无接触测温报警功能，通过显示器LCD1602显示温度值，可满足更多条件下的测温需求。1 系统组成及结构原理1.1 系统硬件组成本系统硬件由STM32芯片、电源模块、MLX90614红外传感器模块、复位电路模块、LCD1602显示屏模块、报警模块、按键模块、DS18B20温度检测模块组成。系统结构如图1所示。
图1 系统结构1.2 各模块设计（1）主控芯片STM32F103微控制器以ARM Cortex-M3为核心[1]。芯片内部包含2个12位的数模转换器、9个通信接口、3个 16位定时器等，相比51单片机具有强大性能、微小的内核尺寸、迅捷的系统调试、变通的硬件配置等特点，所以在市场上普及率较高。（2）电源模块采用AMS1117交换式电源为STM32F103提供所需的3.3 V 工作电压，为LCD1602显示屏提供所需的5 V工作电压。AMS1117是交换5 V至3.3 V电压的线性稳压器，能够满足测温计的基本工作需求。（3）红外传感器模块采用MLX90614红外温度传感器模块实现无接触式测量，MLX90614包含先进的低噪音放大器、17 b的ADC，还有性能强大的DSP器件[2]，存在SMBus和PWM两种输出方式，具有响应速度快、准确性强、灵活性高等特点。（4）复位电路模块本系统的STM32是通过给予一个低电平来进行复位。只有按下复位键产生一段连续的低电平时才能成功复位，测温枪才能够重复测温。（5）LCD1602显示屏模块本系统所用的LCD1602由LCD、HD44780、HD44100组成，具有面积小、待机能力强、显示内容多变、重量小等优点[3]。在生活和工业领域都会涉及显示屏模块，其外围电路配置简单、价格实惠、性价比高。（6）报警电路模块报警功能通过蜂鸣器模块实现，该器件需要引入3个管一种新型STM32的红外测温报警枪王长辉，邹思奇，段佳明，杨世原，谢印庆（大连理工大学城市学院，辽宁 大连 116600）摘 要：在工业生产作业中对大型机器的温度检测需求和当下全球新冠病毒广泛传播时人们对测温的需求，为了实现对测温目标的无接触式精准检测并能够对温度异常目标进行报警提醒，设计了一款具有无接触式测温报警功能的红外测温报警枪。其中，以STM32芯片作为微控制器实现对数据的处理，采用了红外传感器、蜂鸣器、温度传感器来实现无接触测温报警功能。通过显示器LCD1602读取系统数据，再调整字符位置，使温度值示数呈现在显示屏。通过软件的调试实现各个功能的结合，从而在普通测温计的基础上增加功能来满足更多条件下的测温需求。关键词：STM32；红外测温；温度检测；无接触式；报警；测温枪中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2022）12-0005-02DOI：10.16667/j.issn.2095-1302.2022.12.001
NB-IoT中一种改进的DFT信道估计算法
南京岬电大学学披(自然科学版)Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications ( Natural Science Edition )Vol. 40 No.6Dec. 2020第40卷第6期2020年12月 doi：10. 14132/j. cnki. 1673-5439. 2020. 06.002
NB-IoT中一种改进的DFT信道估计算法
谭钦红，梁泽乾，于敏(重庆邮电大学通信与信息工程学院.重庆400065)摘要:在窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-loT)系统中，上行数据链路采用单载波频分 多址(Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access,SC-FDMA),由于 SC-FDMA 固有的解码步骤 会将估计误差扩展到所有的子载波上，因此对信道估计的误差更加敏感。在传统基于阈值的离散 傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT )信道估计的基础上，利用NB-IoT的应用场景的低速 性、准静态性，提出了一种基于双时隙的DFT信道估计算法。该算法利用两时隙内的导频的线性 组合进一步降低噪声的影响，在复杂度增加较小的情况下，提升了系统性能。Matlab仿真结果表 明，与基于阈值的DFT信道估计相比，在误比特率(Bit Error Ratio, BER)为1 xl0〜时，文中算法相 较基于阈值的DFT估计算法约有4 dB的性能增益，具有一定的实用价值。关键词：窄带物联网；信道估计；离散傅里叶变换 中图分类号:TN929.5 文献标志码：A 文章编号：1673 -5439 (2020) 06-0007 -05
An improved DFT channel estimation algorithm in NB-IoTTAN Qinhong, LIANG Zeqian, YU Min(College of Telecommunications and Information Engineering,Chongqing University of Posts and Telecommunications,Chongqing 400065 ,China)Abstract: In the narrow band Internet of Things ( NB-IoT) system, since the uplink uses single-carrier frequency・division multiple access ( SC-FDMA) , its decoding step will extend the estimation error to all subcarriers, thus it is more sensitive to the channel estimation error. Based on the traditional thresholdbased discrete Fourier transform ( DFT) channel estimation,an improved DFT channel estimation is proposed using the low speed and quasi-static nature of NB-IoT application scenarios. The algorithm uses the linear combination of the pilots in the two slots to further reduce the impact of noise, and improves the sys・ tem performance in a lower complexity extent. The Matlab simulation demonstrates that the algorithm can improve the bit error ratio( BER) performance about 4 dB compared with the threshold-based DFT estimation algorithm when BER = 10 3, thus the algorithm has a certain practical value.Keywords: narrow band Internet of Things( NB-IoT) ；channel estimation ； discrete Fourier transform
一种基于虚拟仿真的智慧农业系统方案设计及实现
11 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯2020 NO.04SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术DOI：10.16661/ki.1672-3791.2020.04.011一种基于虚拟仿真的智慧农业系统方案设计及实现①栾岚(贵州商学院 贵州贵阳 550061)摘 要：随着人工智能、云计算、物联网技术在各行各业中的渗透应用，传统依赖于人工经验的劳作模式已然不能跟上现代社会科技的发展。该文介绍了一种在虚拟仿真平台上的智慧农业系统的设计方案及实现，通过仿真测试该方案利用Zigbee实现了对农业作业中的相关实时数据的监测，运行稳定，数据准确，可以实现对智慧农业园的环境监测及联动相应的环境操作。关键词：Zigbee 虚拟仿真 Socket通信 联动中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2020)02(a)-0011-02中华民族自古以来就是农业大国，几千年来传统农业劳作都是凭借经验对农作物进行施肥灌溉，缺乏有效的技术手段采集农作物生长环境参数，这其中不仅对人力、物力、时间造成浪费，甚至还会对自然环境资源的可持续性发展带来不良影响。2018年中央一号文件《关于实施乡村振兴战略的意见》也提到了要提高农业质量效益和竞争力。农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题。没有农业农村的现代化，就没有国家的现代化[1]。该文针对上述问题，在虚拟仿真实验平台上利用实时、动态、高效的通信方式采集环境数据，如空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤温湿度等若干环境参数的实时监测；实现对农业大棚的喷淋设备、通风设备、照明设备等进行可视化的远程控制实现，能够通过控制系统启动相关环境操作或者智能联动环境操作以及多样化的报警方式。如果能够得到更为精准的、专业的、科学的且能够有效促进农作物生长所需的相关环境参数，该系统能够达到更好地应用推广及使用价值。1 系统方案为了得到精确、实时的相关环境监测数据，在该方案中采用何种方式进行通信是需要首先解决的问题之一。方案采用Zigbee的通信协议，Zigbee是一种基于802.15.4物理层协议、支持自组网、多点中继，可实现网状拓扑的复杂的组网协议，加上其低功耗的特点，使得网络间的设备必须各司其职，有效地协同工作。该系统采用的是ZigBee网状拓扑，其优点除了满足ZigBee树状拓扑的所有功能之外，其相邻路由器之间也存在通信关系，使得网络的动态分布更为灵活，路由能力更加稳定、可靠。可以充分发挥出ZigBee网络的自组织优势。通常在支持网状网络的实现上，网络层会提供相应的路由探索功能，这一特性使得网络层可以找到信息传输的最优化的路径。并且以上所提到①基金项目：贵州省教育厅青年科技人才成长项目（项目编号：黔教合KY字[2018]279）。 作者简介：栾岚（1979—），女，汉族，山东龙口人，硕士，讲师，研究方向：计算机应用技术、高性能计算。的特性都是由网络层来实现，应用层不需要进行任何的参与。这样就极大地方便了这种拓扑结构的应用。网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能，网络可以通过“多级跳”的方式来进行通信；这种拓扑结构还可以组成极为复杂的网络；网络兼具备自组织、自愈功能。另外一个系统需要实现的重点是C#中的Socket通信，Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口，应用程序可以通过它发送或接收数据，可对其进行像操作系统对文件管理一样的打开、读写和关闭等操作。套接字允许应用程序将I/O插入到网络中，并与网络中的其他应用程序进行通信。网络套接字是IP地址与端口的组合。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说是透明的，一组简单的接口就是全部，让Socket自己去组织数据，以符合指定的协议。2 系统设计 系统的上位机软件采用Visual Studio2015为开发环境，通过技术和C#来进行开发。VS是一个完整的开发工具集合，它包括了整个软件的生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等。利用Visual Studio所写的目标代码也适用于绝大多数平台。仿真环境采用的是京胜世纪物联网产品中心的物联网虚拟仿真实验平台，该平台虚拟仿真了各种RFID、WSN等市面上常见的物联网前端设备。具有真实物理设备的完整接口和实际特性，可以通过串口和网络接口进行访问。在此平台上能够仿真验证实现的设计方案只需要再添加提供物理设备进行连接就可以直接进行运行、实现。3 系统测试 系统运行用户界面如下，通过对IP地址和端口号的的Copyright©博看网 . All Rights Reserved.12科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯2020 NO.04SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术
一种声源定位跟踪系统实现方法
物联网技术 2023年 / 第9期 Comprehensive Perception
220 引 言随着信息技术和人工智能的快速发展，声音导航跟踪定位的应用越来越广泛。声音信号是人们传递信息的重要方式，在智能车载、智能家居、可穿戴设备等领域受到关注[1]。声源定位技术，在现代工业制造中可以通过噪声和异响进行定位[2]；在国防现代化方面，可以用来辅助测量炮兵阵地、定位狙击手位置、测量弹药、测试火炮的着落点和空中炸点[3]；在生活中，可以准确识别空调、冰箱、洗衣机等家电产品的噪声源，从而确定其位置、分布，并优化控制减小噪声，改善人们的工作和生活环境[4]。声源定位技术主要可以分成三大类：第一类是基于最大输出功率的可控波束形成技术；第二类是高分辨率谱估计技术；第三类是基于声达时间差的定位技术，利用到达阵列上各传声器的声音信号间的时间差来定位声源，这类技术计算量小，比较适用于实时处理，实际运用也十分广泛。本文基于声源近场传播模型[5-6]设计并制作了一个以STM32为主控的声源定位跟踪系统，该系统实现了对较宽频率声源进行定位与追踪[7]，在视频会议、语音增强、自动语音识别领域[8-9]有重要的应用价值。1 理论分析与计算1.1 TDOA的基本定位原理传统的基于TDOA技术[10-12]的无线定位系统一般涉及4个基站和1个移动平台MB(x, y, z)，其中下行发射基站为B0(x0, y0, z0)，上行接收基站为Bi(xi, yi, zi), i=(1, 2, 3)，移动平台MB发送到各基站的上行信号的到达时间差为t10、t20、t30，且均可测得。设Ri为MB到各基站的距离，已知电磁波在空气中的传播速度为c，则可算得MB到各个基站的距离差R1-R0=t10×c=R10，R2-R0=t20×c=R20，R3-R0=t30×c=R30。由此可列方程组：RxxyyzzRxxyyzzR020202021212121222=−+−+−=−+−+−=()()()()()()()()()()()()xxyyzzRxxyyzz22222232323232−+−+−=−+−+− （1）解三元二次方程组便可求得移动平台MB的坐标(x, y, z)，从而实现声源定位。1.2 近场声源传播模型如图1所示，当来波信号的信源与阵列中参考阵元之间的距离比较接近时，来波信号的传播方式不再是平面波，而需要将传播方式视为球面波，传播模型为近场信源模型。阵列中的阵元都处于信源的Fresnel域中：[0.62(R3/λ)0.5, 2R2/λ]，R为阵列孔径。