【正文】 the warehouse. In view of the existing problems in warehouse management, this research is mainly to bine the IOT,RFID,Operation of the sensor technology and realtime video monitoring was used in the management of warehouse,and built intelligent warehouse management system in order to realize the intelligent management of the requires automatic recognition,wireless transmission function,realtime monitoring,and more RFID, Zigbee,and the technology which take the embedded video on the III web server as the core just solve the problems such as automatic identification,wireless transmission,realtime monitoring and other technical problems. The design and realization of the system and the analysis about the application in warehouse management system shows that IOT can improve the efficiency of warehouse management and meet the requirements of goods management,environmental monitoring and realtime monitoring. Keywords: Inter of things、 Intelligence、 Warehouse Management、 RFID、 Sensor. IV 目錄 摘 要 ………………………………………………………………………………… ... I Abstract………………………………………………………………………………… . III 第一章 緒 論 ………………… ……………………………………………………… . 1 研究背景 …………………………………………………………………………… 1 研究目的和意義 …………………………………………………………………… 1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來的發(fā)展 …………………………………………………………… 2 第二章 開發(fā)工具和環(huán)境介紹 ………………………………………………………… . 3 Linux C 簡介 ……………………………………………………………………… ... 3 Sqlite 數(shù)據(jù)庫簡介 ………………………………………………………………… .. 3 CortexA8 開發(fā)板簡介 …………………………………………………………… .. 3 CortexM0 開發(fā)板簡介 …………………………………………………………… . 3 boa 服務(wù)器簡介 …………… ……………………………………………………… .. 3 Zigbee 簡介 ………………………………………………………………………… 3 RFID 簡介 ………………………………………………………………………… . 4 第三章 系統(tǒng)需求分析和整體設(shè)計 …………………………………………………… . 5 問題的提出 ………………………………………………………………………… 5 設(shè)計目標(biāo) …………………………………………………………………………… 5 系統(tǒng)功能描述 ……………………………………………………………………… 6 系統(tǒng)性能指標(biāo) … …………………………………………………………………… 6 系統(tǒng)框架設(shè)計 ……………………………………………………………………… 7 系統(tǒng)整體框架圖 ………………………………………………………………… . 7 每個子系統(tǒng)框架圖 ……………………………………………………………… . 8 業(yè)務(wù)流程圖 ……………………………………………………………………… . 100 系統(tǒng)接口 …………………………………………………………………………… 111 用戶接口 ……………………… ………………………………………………… . 111 硬件接口 ………………………………………………………………………… . 111 每個子系統(tǒng)模塊描述 ……………………………………………………………… 122 功能模塊設(shè)計與接口設(shè)計 ………………………………………………………… 133 采集數(shù)據(jù)端主程序 ……………………………………………………………… 133 BEEP 報 警系統(tǒng) …………………………………………………………………… 133 LED 報警系統(tǒng) …………………………………………………………………… . 144 攝像頭線程 ……………………………………………………………………… .. 155 第四章 詳細設(shè)計與實現(xiàn) ……………………………………………………………… . 166 服務(wù)器主控程序端詳細設(shè)計 ……………………………………………………… 166 系統(tǒng)整體框架和線程間關(guān)系 …………………………………………………… . 166 數(shù)據(jù)描述 ………………………………………………………………………… . 178 數(shù)據(jù)庫操作 ……………………………………………………………………… . 20 V 數(shù)據(jù)接收模塊 …………………………………………………………………… . 22 數(shù)據(jù)處理模塊 …………………………………………………………………… . 25 處理客戶請求模塊 ……………………………………………………………… . 27 蜂鳴器模塊 ……………………………………………………………………… 30 LED 模塊 ……………………………………………………………………… .. 31 攝像頭模塊 ……………………………………………………………………… . 32 采集數(shù)據(jù)端的詳細設(shè)計 ………………………………… …………………… ....... 33 采集數(shù)據(jù)終端設(shè)備方案描述 …………………………………………………… 33 采集數(shù)據(jù)終端設(shè)備工作流程 …………………………………………………… 33 采集數(shù)據(jù)終端設(shè)備各模塊功能描述 …………………………………………… 34 附錄一 通信結(jié)構(gòu)體 …………………………………………………………………... 38 附錄二 服務(wù)器端 與 采集數(shù)據(jù)端 通 信指令 ………………………………………… ... 39 結(jié) 論 ………………………………………………………………………………… 40 致 謝 …………………… ……………………………………………………………... 41 參 考 文 獻 ……………………………………………………………………………. 42 1 第一章 緒 論 研究背景 在現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場，智能化管理已經(jīng)變的越來越必不可少，特別是在大中型倉庫管理系統(tǒng)中，面臨由于溫濕度過高或者過低物品發(fā)生發(fā)霉變質(zhì)、倉庫關(guān)照過強或過弱影響物品的存放、物品的進入庫記錄繁瑣、以及要實時視頻監(jiān)控倉庫等問題，原有的管理方式都要耗費大量的人力、物力來管理。 所以，要將物聯(lián)網(wǎng)用到倉儲管理中。 因此，為滿足社會發(fā)展對倉儲系統(tǒng)的要求， 改變倉儲系統(tǒng)的構(gòu)架模式，解決倉儲系統(tǒng)現(xiàn)有的問題是要解決的問題，本文基于物聯(lián)網(wǎng)對倉儲系統(tǒng)的的構(gòu)架進行了研究，為系統(tǒng)的具體構(gòu)架和實現(xiàn)提供了一定的指導(dǎo)作用。 它類似與 Unix 操作系統(tǒng) ， Linux 下 C 語言編程，常用編譯器一般用 gcc，編輯器常用是 VIM。 而且不需要數(shù)據(jù)庫引擎，甚至不要安裝數(shù)據(jù)庫，就可以保存數(shù)據(jù)。 boa 服務(wù)器簡介 Boa 服務(wù)器支持 CGI，是開源的，主要運行在 linux 系統(tǒng)下面的，是小型的嵌入式 Web 服務(wù)器。主要適合用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域。原有的管理方式都要耗費大量的人力、物力。 觀察攝像頭采集到的圖片。 貨物的進出貨的的識別，并存入數(shù)據(jù)庫以便日后對比管理。 客戶 PC 端通過網(wǎng)頁登錄到 A8 服務(wù)器上的 boa 服務(wù)器，遠程看到倉庫的管理界面，能看到 M0 采集數(shù)據(jù)端傳到服務(wù)器的各種倉庫信息、以及 直接實現(xiàn)在網(wǎng)頁上實時顯示倉庫的信息。 在管理頁面上設(shè)置終端的溫濕度以及光照強度上下限。 靈活性 要有很好的可擴展性，能夠隨意的增加監(jiān)控接節(jié)點數(shù)量，并將他們通過局域網(wǎng)聯(lián)系起來。 硬件接口 應(yīng)用軟件的需求： (1)驅(qū)動程序：基于 內(nèi)核版本的驅(qū)動程序。 (5)系統(tǒng)具備較好的可擴充性，可以和各類應(yīng)用軟件實現(xiàn)無縫接口。 (2)遠程用戶：一臺連接內(nèi)網(wǎng)的 PC 或移動設(shè)備，安裝 IE 或火狐瀏覽器。 所以服務(wù)器端主控程序是本系統(tǒng)的核心部分， 主要分為三個部分，一部分為主程序部分；負責(zé)對 M0 和上層服務(wù)，另一部分網(wǎng)頁和網(wǎng)頁控制部分，用戶通過 WEB 服務(wù)器，來訪問 A8，向主程序發(fā)命令來控制。 RFID 中斷：有中斷來時讀取刷卡數(shù)據(jù)， ZigBee 中斷：有中斷時，讀數(shù)據(jù)。 輸出數(shù)據(jù)流 相關(guān)檢測值。 輸入數(shù)據(jù)流 倉庫環(huán)境出現(xiàn)異常（著火）時，開啟蜂鳴器報警設(shè)備。 創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點 用 mkmod 命令創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點，根據(jù)設(shè)備號來確定。 輸入數(shù)據(jù)流 LED 對應(yīng)的開關(guān)打開 /關(guān)閉。 創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點 完成 LED 驅(qū)動的注冊之后，用 mknod 創(chuàng)建鍵盤的設(shè)備節(jié)點。 輸出數(shù)據(jù)流 得到的圖片，保存在相應(yīng)日期目錄 下。 編譯內(nèi)核 通過 make zImage，編譯內(nèi)核，并下載到開發(fā)板上運行。 16 第四章 詳細設(shè)計與實現(xiàn) 服務(wù)器主控程序端詳細設(shè)計 系統(tǒng)整體框架和線程間關(guān)系 系統(tǒng)整體框架 （ 1）通過采集數(shù)據(jù)端采集倉庫的環(huán)境信息和刷卡信息。用于存對數(shù)據(jù)庫操作的鏈表是由 pthread_sqlite 線程創(chuàng)建的，鏈表創(chuàng)建之后，立刻進入 while 循環(huán)。對數(shù)據(jù)庫的操作主要；讀取 sqlite_operation 中的成員變量來完成的。然后該線程通過 read串口進行睡眠 ,如果有數(shù)據(jù)傳過來 ,就從該串口里把數(shù)據(jù) 讀出來 ,并判斷數(shù)據(jù)包的 head是否正確 ,如果 head正確，那么就把數(shù)據(jù)讀出來 ,加入數(shù)據(jù)鏈表緩存 .讀串口的詳細過程如下所示： include include define LEN_ENV 20 define LEN_RFID 4 extern int dev_uart_fd。 void serial_init(int fd) { struct termios options。 //忽略調(diào)制調(diào)解器線路狀態(tài) ,使用接收器 amp。 //不實用 RTS/CTS流控制 |= CS8。 //允許輸入奇偶校驗 amp。 cfsetispeed(amp。 tcsetattr(fd,TCSANOW,amp。 b u f ) 。 28 數(shù)據(jù)描述 表 48：處理客戶端請求模塊數(shù)據(jù)描述 結(jié)構(gòu)體名稱 成員類型 成員名稱 功能 struct setEnv int temMAX 溫度上限 temMIN 溫度下限 humMAX 濕度上限 humMIN 濕度下限 illMAX 光感上限 illMIN 光感下限 數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)名稱 功能 unsigned char dev_led_mask led 設(shè)備操作掩碼 dev_camera_mask 攝像頭設(shè)備操作掩碼 dev_buzzer_mask 蜂鳴器設(shè)備操作掩碼 dev_uart_mask 串口發(fā)送命令掩碼 pthread_cond_t cond_led LED 設(shè)備被喚醒條件變量 cond_camera 攝像頭設(shè)備被喚醒條件變量 cond_buzzer 蜂鳴器設(shè)備被喚 醒條件變量 cond_refresh 內(nèi)存刷新線程被喚醒條件變量 cond_uart_cmd 串口發(fā)送命令線程被喚醒條件變量 cond_sqlite 數(shù)據(jù)庫線程被喚醒條件變量 pthread_mutex_t mutex_global 倉庫實時信息變量保護互斥鎖 mutex_uart_cmd 串口發(fā)送命令模塊互斥鎖 29 數(shù)據(jù)類型 pthread_mutex_t 數(shù)據(jù)名稱 功能 mutex_led LED 模塊互斥鎖 mutex