智能房车物联网系统主要应用于智能房车和之后的物联网领域的标准品,是物联网开发设计方面一个新的发展方向。系统通过电路板进行设备信息的获取,设备的检测,远程控制等方面,整体系统框图见下图。系统分主控集中器模块(即网关)和节点模块。集中器模块为系统的协调控制,负责控制信息的发送,终端设备数据的回收,与后台数据的通信和信息的中转,分析和处理。节点系统主要为系统的子模块,负责执行主控的请求,基本信息的回传和异常上报等功能。

1. 系统整体设计方案

1.1. 方案设计框图
房车物联网设计开发通信链路
房车物联网设计开发通信链路

图4-方案整体框图

1.2. 方案设计说明

本物联网设计开发项目采用无线与有线相结合的方式,既减少了室内复杂的布线,又有效地解决了数据传输的稳定性问题。在单个房车内部的采集器与集中器之间采用 lora无线通信技术进行数据的传输。房车内部的无线信号在短距离内与集中器之间进行稳定的信号传输,不需要穿过车体进行整体的通信,可以有效的保证信号的稳定性和准确性。在房车与房车之间,为了数据传输的稳定可靠,采用网关直接与集中器进行通信的方式,网关与集中器之间的连接组成第一层网络的通信。

目前大多数为房车内部一般集中有 1~20 节点设备。每一个节点内设置一套采集器,用以采集对应设备的实时的信息,同时可以执行后台给予的控制信息。每一个房车均设置一个集中器,进行信息的协调。每一个节点的采集器将采集到的数据通过 LORA无线 模块发送给集中器器,每个房车的集中器与该房车各个节点采集器组建的无线网络成星型结构。每一个房车设置一个集中器,各层的协调器通过无线网络与总的网关进行通信,最终通过总网关的 WIFI 无线通信模块将数据传输到 Internet,最终传送至服务器。

2. 硬件设计框图及说明  

图5-集中器硬件功能框图

说明:

1、获取实时的时钟,系统会定时下发时间校准的数据进行时间的校准;

2、触摸屏控制为系统主控的控制终端,通过触摸屏控制具体的设备,通过触摸屏获取一些节点设备的信息;

3、两路无线模块,一个负责数据的上行,一个负责数据的下发,提高整个系统通信效率;

4、可通过三种方式与后台进行数据通信,485通信,WLAN网络通信和3G/4G通信的方式,这时系统主控相当于信息中转的作用,后台最终的通信使用一套通信协议;

5、内部的flash用于存储的具体信息待定;

6、需要打通网络通信和3G/4G通信功能。

图6-节点模块硬件功能框图

系统功能说明:

1、RTC实时记录内部时间;

2、用内部flash记录系统相关的配置信息;

3、驱动1路负载继电器可以,继电器的带载能力需根据实际需要确定;

4、同时记录带的负载的电流及电压数据,用他们提供的芯片;

5、采集多路温感数据,用18B20温感,单总线的方式;

6、2路AD输入;

7、485通信口可以带外围可通信的负载,实现如获取电表的信息,控制外围设备的开关等;

8、通过第一级通信与 主控进行通信,获取第一级的具体信息,请求第一级具体的动作;

9、通过第一级的通信中介获取第二级的通信信息(电表信息等),请求第二级具体的动作(开关等);

10、8、9项任务具体见通信协议。

3. 软件的设计框图及说明    

图7-节点模块的初步的初始化流程

图8-节点模块初步的流程图

图6-节点整体功能框图

  • 采集网络组建成功后,节点接收协调器分配的 16 位短地址,在完成波特率的设置后,即可与采集器进行通信。
  • 当协调器发送获取电量参数指令后,若判断指令有效,则 节点会将数据包转换成 MT_UART 格式数据包向单片机发送通信连接命令。若不是需要的指令命令,则废弃。
  • 单片机接收到 MT_UART 格式数据包后,会从中提取出需要采集的内容,然后将其转换为使用 RS-485 的电表协议格式向电能表发送获取参数命令帧,然后等待电表的返回结果。若返回失败或者是无应答,则返回一个参数为-1 的值,表示错误。
  • 节点模块与集中器的通信流程会在后续的文章里面进行详细的讲解,敬请期待!!!

物联网设计和开发的应用的领域越来越广泛,智能房车的应用可以很好的解决房屋投放过程中的管理繁琐的问题,通过后台即可对所以房车的信息进行实时的查看,系统可以添加一些必要的预警,防止客人和房车处于危险之中。如想获取更多关于智能房车项目开发的资料,可以直接联系我们。

 

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