【正文】 倉庫管理物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目詳細(xì)設(shè)計說明書第一章 項(xiàng)目簡介1. 項(xiàng)目背景隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的全面進(jìn)步，計算機(jī)事業(yè)的飛速發(fā)展，以計算機(jī)與通信技術(shù)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)正處于蓬勃發(fā)展的時期。隨著經(jīng)濟(jì)文化水平的顯著提高，人們對于生活質(zhì)量及工作環(huán)境的要求也越來越高。與此同時為了管理大量的物品，倉庫也大量的出現(xiàn)，倉庫的管理問題也就提上了日程。隨著倉庫大量的增加， 其管理難度也越來越大，如何優(yōu)化倉庫的日常管理也就成為了一個大眾化的課題。傳統(tǒng)的倉庫管理，一般依賴于一個非自動化的、以紙張文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄、追蹤進(jìn)出的貨物，完全由人工實(shí)施倉庫內(nèi)部的管理，因此倉庫管理的效率極其低下。對此，我們利用基于ZIGBEE 無線射頻技術(shù)的倉庫智能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠增強(qiáng)庫房作業(yè)的準(zhǔn)確性和快捷性、減少整個倉庫物資出入庫中由于管理不到位造成的非法出入庫、誤置、偷竊和庫存、出貨錯誤等損失，并最大限度地減少儲存成本、保障倉庫物資的安全。2. 需求分析傳統(tǒng)：非自動化的、以紙張文件來記錄、追蹤進(jìn)出的貨物 。 目前多數(shù)：計算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理，數(shù)據(jù)先紙張記錄、再手工輸入計算機(jī)的方式進(jìn)行采集和統(tǒng)計整理。數(shù)據(jù)錄入速度慢、準(zhǔn)確率低。 　　隨著倉庫智能化的不斷發(fā)展，倉庫管理的物資種類，數(shù)量在不斷增加、出入庫頻率劇增，倉庫管理作業(yè)也已十分復(fù)雜和多樣化，傳統(tǒng)的人工倉庫作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足倉庫管理的快速、準(zhǔn)確要求，嚴(yán)重影響了倉庫的管理。 ZIGBEE 技術(shù)正在為倉庫管理帶來一場巨大的變革，以識別距離遠(yuǎn)，快速，不易損壞，容量大等條碼無法比擬的優(yōu)勢，簡化繁雜的工作流程，有效改善供應(yīng)鏈的效率和透明度?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能戰(zhàn)備倉庫管理系統(tǒng)是在現(xiàn)有倉庫管理和車輛管理中引入ZIGBEE 技術(shù)，對倉庫到貨檢驗(yàn)、入庫、出庫、調(diào)撥、移庫移位、庫存盤點(diǎn)等各個作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的數(shù)據(jù)采集，保證倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性，確保管理人員及時準(zhǔn)確地掌握庫存的真實(shí)數(shù)據(jù)，合理保持和控制倉庫庫存。通過科學(xué)的編碼，還可方便地對物品的批次、保質(zhì)期等進(jìn)行管理。利用系統(tǒng)的庫位管理功能，更可以及時掌握所有庫存物資當(dāng)前所在位置，有利于提高倉庫管理的工作效率。3. 術(shù)語定義Linux: Linux是一種自由和開放源碼的類Unix操作系統(tǒng)。目前存在著許多不同的Linux,但它們都使用了Linux內(nèi)核。Linux可安裝在各種計算機(jī)硬件設(shè)備中，從手機(jī)、平板電腦、路由器和視頻游戲控制臺，到臺式計算機(jī)、大型機(jī)和超級計算機(jī)。RFID：射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。ZIGBEE :。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。A8: ARM CortexA8處理器是第一款基于ARMv7架構(gòu)的應(yīng)用處理器，并且是有史以來ARM開發(fā)的性能最高、最具功率效率的處理器。M0：CortexM0處理器，是市場上現(xiàn)有的最小、能耗最低、最節(jié)能的ARM處理器。WIFI: WiFi是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備（如PDA、手機(jī)）等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。WiFi是一個無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由WiFi聯(lián)盟(WiFi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 。第二章 系統(tǒng)概述本系統(tǒng)是基于PC,A8及M0等設(shè)備，依托在各項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)，傳感器等技術(shù)的基礎(chǔ)上編寫，以實(shí)現(xiàn)食品物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)，使用戶更方便的管理倉庫內(nèi)的所有信息及其特殊情況。 本系統(tǒng)主要分為三大模塊：核心服務(wù)器端(PC)、前端數(shù)據(jù)中心(A8)和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端(M0) 。第三章 前端數(shù)據(jù)中心(A8)總體設(shè)計6第一節(jié):系統(tǒng)框架,線程間關(guān)系1. 系統(tǒng)框架:，例如溫度、濕度、光感數(shù)據(jù)，進(jìn)行物品刷卡； ； ，激活數(shù)據(jù)庫線程對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后如果是環(huán)境參數(shù)則對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行判斷處理進(jìn)行報警。，存儲到A8上。，使用戶通過網(wǎng)絡(luò)利用pc機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。，監(jiān)控設(shè)備識別用戶指令并進(jìn)行相應(yīng)動作。2. 線程間關(guān)系:pthread_client_request():處理消息隊列里請求的線程.pthread_refresh():更新共享內(nèi)存里的實(shí)時數(shù)據(jù).pthread_sqlite():數(shù)據(jù)庫線程.pthread_transfer():接收M0數(shù)據(jù)線程.pthread_analysis():M0數(shù)據(jù)分析線程.pthread_uart_cmd():M0控制命令發(fā)送線程.pthread_sms():短信模塊控制線程.pthread_buzzer():A8蜂鳴器控制線程.pthread_infrared():紅外(按鍵模擬)監(jiān)測線程.pthread_led():A8LED模塊線程.pthread_camera():攝像頭模塊控制線程.第二節(jié):數(shù)據(jù)描述1. 結(jié)構(gòu)體描述結(jié)構(gòu)體名成員類型成員名功能描述storage_goods_infounsigned chargoods_type物品類型unsigned intgoods_count物品數(shù)量storage_infounsigned charstorage_status倉庫開關(guān)狀態(tài)led_status倉庫LED狀態(tài)buzzer_status倉庫Buzzer狀態(tài)fan_status倉庫風(fēng)扇狀態(tài)seg_status倉庫數(shù)碼管狀態(tài)signed charx倉庫采集端三軸狀態(tài)yzcharsamplingTime[20]采集數(shù)據(jù)的時間floattemperature倉庫當(dāng)前溫度temperatureMAX倉庫溫度上限temperatureMIN倉庫溫度下限humidity倉庫當(dāng)前濕度humidityMAX倉庫濕度上限humidityMIN倉庫濕度下限illumination倉庫當(dāng)前光照illuminationMAX倉庫光照上限illuminationMIN倉庫光照下限battery倉庫采集端電池電壓adc倉庫ADC采集電壓adcMIN倉庫電池電壓最小值storage_goods_infogoods_info[GOODS_NUM]采集貨物信息env_info_clien_addrstorage_info storage_no[STORAGE_NUM]所以倉庫實(shí)時信息storage_nointtable_select_maskenv_operation_masktable_operation_maskgoods_operation_maskmsglongtype消息隊列里的消息類型msgtype區(qū)別消息的類型unsigned chartext[QUEUE_MSG_LEN]消息正文長度全局變量描述類型變量名pthread_cond_tcond_sqlite數(shù)據(jù)庫線程被喚醒條件變量cond_analysis數(shù)據(jù)分析線程被喚醒條件變量cond_uart_cmdM0控制命令發(fā)送線程被喚醒條件變量cond_client_request處理消息隊列里請求的線程被喚醒條件變量cond_infrared紅外(按鍵模擬)監(jiān)測線程被喚醒條件變量cond_buzzerA8蜂鳴器控制線程被喚醒條件變量cond_ledA8LED模塊線程被喚醒條件變量cond_camera攝像頭模塊控制線程被喚醒條件變量cond_sms短信模塊控制線程被喚醒條件變量cond_refresh更新共享內(nèi)存里的實(shí)時數(shù)據(jù)被喚醒條件變量pthread_mutex_tmutex_slinklist數(shù)據(jù)庫緩存互斥鎖mutex_sqlite數(shù)據(jù)庫線程互斥鎖mutex_analysis數(shù)據(jù)分析線程互斥鎖mutex_uart_cmdM0控制命令發(fā)送線程互斥鎖mutex_client_request處理消息隊列里請求的線程互斥鎖mutex_infrared紅外(按鍵模擬)監(jiān)測線程互斥鎖mutex_buzzerA8蜂鳴器控制線程互斥鎖mutex_ledA8LED模塊線程互斥鎖mutex_camera攝像頭模塊控制線程互斥鎖mutex_sms短信模塊控制線程互斥鎖mutex_refresh更新共享內(nèi)存里的實(shí)時數(shù)據(jù)互斥鎖mutex_refresh_updatamutex_global全局變量保護(hù)互斥鎖mutex_linklist接收數(shù)據(jù)緩存互斥鎖storage_infostorage_RT[STORAGE_NUM]各倉庫實(shí)時信息unsigned chardev_sms_maskA8短信模塊操作掩碼dev_infrared_maskA8按鍵模塊操作掩碼dev_buzzer_maskA8蜂鳴器模塊操作掩碼dev_led_maskA8 LED模塊操作掩碼dev_camera_maskA8攝像頭模塊操作掩碼dev_uart_maskA8串口發(fā)送命令掩碼intdev_infrared_fdA8按鍵模塊設(shè)備節(jié)點(diǎn)dev_buzzer_fdA8蜂鳴器模塊設(shè)備節(jié)點(diǎn)dev_led_fdA8 LED模塊設(shè)備節(jié)點(diǎn)dev_camera_fdA8攝像頭模塊設(shè)備節(jié)點(diǎn)dev_sms_fdA8短信模塊設(shè)備節(jié)點(diǎn)dev_uart_fdA8U轉(zhuǎn)串設(shè)備節(jié)點(diǎn)msgid消息隊列IDshmid共享內(nèi)存IDsemid信號燈集IDstorageNumgoodsKindsenv_info_clien_addrenv_info_clien_addr_sall_info_RT各倉庫實(shí)時信息第三節(jié):數(shù)據(jù)庫模塊sqlite3介紹（1）sqlite3基礎(chǔ)介紹sqlite3 提供C 函數(shù)接口，你可以用這些函數(shù)操作數(shù)據(jù)庫。通過使用這些接口，傳遞一些標(biāo)準(zhǔn) sql 語句(以 char * 類型)給 sqlite 函數(shù)， sqlite 就會為你操作數(shù)據(jù)庫。sqlite3 跟 MS 的 access 一樣是文件型數(shù)據(jù)庫。一個數(shù)據(jù)庫就是一個文件，此數(shù)據(jù)庫里可以建立很多的表，可以建立索引、觸發(fā)器等等，但是，它實(shí)際上得到的就是一個文件。備份這個文件就備份了整個數(shù)據(jù)庫。 sqlite3 不需要任何數(shù)據(jù)庫引擎，這意味著如果你需要 sqlite 來保存一些用戶數(shù)據(jù)，甚至都不需要安裝數(shù)據(jù)庫。（2）介紹數(shù)據(jù)庫基本操作——基本流程l 關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) sqlite3 里最常用到的是 sqlite3 * 類型。從數(shù)據(jù)庫打開開始， sqlite3 就要為這個類型準(zhǔn)備好內(nèi)存，直到數(shù)據(jù)庫關(guān)閉，整個過程都需要用到這個類型。當(dāng)數(shù)據(jù)庫打開時開始，這個類型的變量就代表了你要操作的數(shù)據(jù)庫。下面再詳細(xì)介紹。l 打開數(shù)據(jù)庫 int sqlite3_open( 文件名 , sqlite3 ** )。 作用：用這個函數(shù)開始數(shù)據(jù)庫操作。 文件名：數(shù)據(jù)庫文件名，比如： c:\\ 。 注意：文件名不需要一定存在，如果此文件不存在， sqlite 會自動建立它。 如果它存在，就嘗試把它當(dāng)數(shù)據(jù)庫文件來打開。 sqlite3 ** ：參數(shù)即前面提到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)底層細(xì)節(jié)如何，你不要關(guān)它。函數(shù)返回值：表示操作是否正確，如果是 SQLITE_OK 則表示操作正常。反之則不正常。l 關(guān)閉數(shù)據(jù)庫 int sqlite3_close(sqlite3 *)。 作用：用這個函數(shù)關(guān)閉數(shù)據(jù)庫操作。 l 執(zhí)行 sql 語句 int sqlite3_exec(sqlite3*, const char *sql, sqlite3_callback, void *, char **errmsg )。這就是執(zhí)行一條 sql 語句的函數(shù)。第 1 個參數(shù)：open 函數(shù)得到的指針。是關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第 2 個參數(shù)：const char *sql 是一條 sql 語句，以 \0 結(jié)尾。第 3 個參數(shù)： sqlite3_callback 是回調(diào)函數(shù)，當(dāng)這條語句執(zhí)行之后， sqlite3 會去調(diào)用你提供的這個函數(shù)。第 4 個參數(shù)：void * 是你所提供的指針，你可以傳遞任何一個指針參數(shù)到這里，這個參數(shù)最終會傳到回調(diào)函數(shù)里面，如果不需要傳遞指針給回調(diào)函數(shù)，可以填 NULL 。 第 5 個參數(shù)：char ** errmsg 是錯誤信息。注意是指針的指針。數(shù)據(jù)庫模塊流程圖及結(jié)構(gòu)圖（1）sqlite線程流程圖主程序開始運(yùn)行之后，各任務(wù)線程開始運(yùn)行，其中就包括的了數(shù)據(jù)庫的pthread_sqlite。pthread_sqlite線程開始創(chuàng)建一個用于存儲對數(shù)據(jù)庫操作的鏈表（用來操作數(shù)據(jù)庫的鏈表），鏈表創(chuàng)建之后進(jìn)入while（1）循環(huán)。循環(huán)中，用pthread_cond_wait函數(shù)語句進(jìn)行睡眠等待，等待其他線程的喚醒函數(shù)pthread_cond_signal發(fā)來的信號，喚醒之后再次進(jìn)入一個while（1）的循環(huán)語句，在這個循環(huán)中，我們進(jìn)行對鏈表頭的判空工作。如果鏈表頭不為空，則讀取第一個節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容，把借點(diǎn)中的內(nèi)容解析出來，把解析出來的內(nèi)容