【正文】 4 基于 Android 的手機(jī)軟件設(shè)計(jì) 23 打包好后需要將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，發(fā)送數(shù)據(jù)包也將用到 包里面的DatagramSocket 類，它表示用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報(bào)包的套接字。要想實(shí)現(xiàn)此功能我采用了 UDP 通信協(xié)議以及 Android 線程等技術(shù)。改數(shù)值以字符串表示監(jiān)控到的姿態(tài)。 C. 將字符串添加到 StringBuffer 中并將 StringBuffer 轉(zhuǎn)換成字符串。//從外設(shè)獲取數(shù)據(jù) OutputStream os = ()。 （ 1） SerialDemo 類： 圖 用戶界面 該類主要負(fù)責(zé)創(chuàng)建串口接收的面板，用于與用戶之間的交互。 直至今日， UDP 也是一種非常實(shí)用和可行的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。使用 JSP，Serverlet,JDBC 等技術(shù)在公共網(wǎng)絡(luò)上顯示監(jiān)控板通過串口發(fā)送到 PC 機(jī)上再由PC 機(jī)將數(shù)據(jù)部署到 tomcat 服務(wù)器上。 (3) 采用多種通信方式接受監(jiān)控端發(fā)送的數(shù)據(jù)并顯示。本部分軟件設(shè)計(jì)主要完成 STM32 對 信號的無線接收處理及串口發(fā)送， GPRS 短信收發(fā)。 復(fù)位： STM32 將數(shù)據(jù)線拉低至少 480us，然后釋放數(shù)據(jù)線，等待 1560us 讓DS18B20 接收信號， DS18B20 接收到信號后，會(huì)把數(shù)據(jù)線拉低 60240us，主機(jī)檢測到數(shù)據(jù)線被拉低后標(biāo)識(shí)復(fù)位成功。 SOPC系統(tǒng)配置如圖 所示。在 開發(fā)環(huán)境下編寫應(yīng)用程序。 D E 2觸 觸 觸觸 觸S D 觸觸 觸 觸 觸觸 觸 觸 觸觸 觸 觸 觸 觸觸 觸 觸 觸 觸 觸觸 觸 觸 觸 觸觸 觸 觸觸 觸 觸 觸 觸 觸觸 觸 觸 觸 觸 觸 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 系統(tǒng)主要包含三個(gè)層面，即信息檢測層、信號處理層、信息反饋層。 ADT 就 是一些特定的軟件包、軟件框架、硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)等建立應(yīng)用軟件的開發(fā)工具的集合。被軟件開發(fā)工程師用于為特定的軟件包 、軟件框架、硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)等建立應(yīng)用軟件的開發(fā)工具的集合。 同時(shí)它也是功能豐富的 JavaEE 集成開發(fā)環(huán)境，包括了完備的編碼、調(diào)試、測試和發(fā)布功能，完整支持 HTML, Struts, JSP, CSS, Javascript, Spring , SQL, Hibernate。 Android 的系統(tǒng) 采用了分層的架構(gòu) ，這也是與其它操作系統(tǒng)的不同之處 。 Java EE 簡介 JavaEE 是 J2EE 的一個(gè)新的名稱， 其主要是企業(yè)級的運(yùn)用 。這樣就可以將一個(gè)類封裝成一個(gè)獨(dú)立的事物，有助于程序代碼的維護(hù)。其軟件的編寫將使用 Java 語言在 MyEclipse 集成開發(fā)軟件上進(jìn)行開發(fā)并搭建 SDK和 的 Android 模擬器，并且能達(dá)到界面美觀信息顯示方式大方明了且能對歷史信息進(jìn)行保存和查看的功能。 設(shè)計(jì)功能概述 本課題完成了基于 Andriod 的手機(jī)軟件設(shè)計(jì)，以及 STM32 單片機(jī)對 GPRS模塊（ M20）進(jìn)行控制的硬 件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 本系統(tǒng)主要針對人體如體溫 ,姿態(tài) ,心跳及脈搏等數(shù)據(jù)進(jìn)行測量監(jiān)控 ,對于這些數(shù)據(jù)監(jiān)控 ,我們的監(jiān)控端 應(yīng)該具備實(shí)時(shí)、可靠、無線連接、體積小等特點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)該盡量使監(jiān)護(hù)行為不對用戶的日?；顒?dòng)產(chǎn)生影響 ,即佩戴在人體身上讓人不會(huì)有生理或心理負(fù)載同時(shí)也能準(zhǔn)確的測量各種數(shù)據(jù)信 息 。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其概念一經(jīng)提出就一直是一大熱門，它在各種感知技術(shù)上的廣泛應(yīng)用以及對智能信息處理的能力并且對物體實(shí)施智能的控制已然成為下一個(gè)推動(dòng)世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力，具有節(jié)約成本提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)勢更可以為全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。三種通信方式各有所長 。 Andriod 系統(tǒng) 的 各大 優(yōu)點(diǎn)運(yùn)用到了諸多領(lǐng)域，同時(shí) Android 軟件運(yùn)用具有面向?qū)ο笏枷氲?Java 語言編寫，極大的促進(jìn)了軟件的靈活性 。 關(guān)鍵詞： Android， 物聯(lián)網(wǎng) ， 熱點(diǎn) ， 監(jiān)控 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） ABSTRACT II ABSTRACT In 2021, Google39。同時(shí)國外很多知名企業(yè)都做了網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的研究，例如美國的 克爾斯博公司 ，它是國際上率先在該領(lǐng)域取得研究成果的先驅(qū)之一。在被監(jiān)護(hù)人一端，只需佩帶信息采集端，就能在滿足低生理、心理負(fù)荷條件下，實(shí)現(xiàn) 人體日常姿態(tài)、體溫、脈搏、心跳等生命體征信息的獲取，并且通過多種無線傳輸方式如短信 ,Wifi 以及搭建 J2EE 服務(wù)器技術(shù)等最終將數(shù)據(jù)傳輸至便攜式監(jiān)護(hù)端、手機(jī)監(jiān)護(hù)端、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)端進(jìn)行分析和處理，監(jiān)護(hù)人可遠(yuǎn)程查詢被監(jiān)護(hù)人的生理情況，在被監(jiān)護(hù)人生理情況出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)采取多種報(bào)警即應(yīng)急措施。所用到的硬件開發(fā)平臺(tái)包括 DE270 開發(fā)板、 LB3 開發(fā)板、物聯(lián)網(wǎng)調(diào)試板。 本設(shè)計(jì)用到了 JavaEE, JavaME 兩大技術(shù)。 (3)多態(tài) 多態(tài)具體表現(xiàn)在重寫和重載，多態(tài)就是類的多種表現(xiàn)方式，比如在同一個(gè) 類中可以有名字相同但參數(shù)不同的方法，同時(shí)子類也可以重寫父類的方法。如圖所示 JavaEE 的架構(gòu)圖： 圖 JavaEE 架構(gòu)圖 Android 系統(tǒng)簡介 Android 是 Andy Rubin 公司 開發(fā) 的 一種以 Linux 為基礎(chǔ)的開放源代碼操作系統(tǒng)，主要使用于便攜設(shè)備 例如手機(jī) MP4 等 。所以結(jié)合 Java 面向?qū)ο蟮恼Z言特點(diǎn)， Android 軟件在游戲、界面等方面居于顯著的優(yōu)點(diǎn)。 也就是說 ，MyEclipse 是 Eclipse 的插件，也是一款功能強(qiáng)大的 Java 集成開發(fā) 工具 ，支持代碼編寫、 調(diào) 試以及 Debug 等 ， 以前版本需先安裝 Eclipse。 下載好 Android SDK 后，開始安裝， Android SDK 采用了 Java 語言，所以需要先安裝 JDK 及以上版本。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 相關(guān) 技術(shù)及開發(fā)工具簡介 8 有了這個(gè)工具包就可以對程序進(jìn)行模擬器測試 ,如圖 模擬器界面 : 圖 Android 模擬器界面重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 基于 Nios II 的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控端設(shè)計(jì) 9 3 基于 Nios II的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控端設(shè)計(jì) 本章將介紹整個(gè)硬件監(jiān)控端以及信息接收端的設(shè)計(jì)，由于硬件電路板已經(jīng)是做好的，而且本課題主要重點(diǎn)在于手機(jī)端軟件的設(shè)計(jì)，所以本章只是從理論上介紹其設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 S P I觸 觸 觸S D R A M觸 觸 觸U S B觸 觸 觸J T A G觸 觸 觸 觸觸 觸 觸N i o s 觸 觸觸 觸 觸S D 觸S D R A MF L A S H觸 觸 觸 觸觸 觸觸 觸 觸觸 觸 觸觸 觸 觸觸 觸 P I OR S 2 3 2觸 觸 觸觸 觸 觸P S / 2觸 觸 觸P S / 2觸 觸觸 觸 觸G P R S觸 觸觸 觸 觸觸 觸 觸 觸A l t e r a F P G AAvalon總總R S 2 3 2 圖 監(jiān) 控 端硬件結(jié)構(gòu)示意框圖 采集端主要用于控制各種傳感器以及 CC1101 無線模塊的正常工作，因此主要設(shè)計(jì)了對脈搏傳感器以及心電傳感器的 A/D 采樣算法，溫度傳感器讀取溫度算法、 CC1101 控制算法等。 信息采集端硬件設(shè)計(jì) 采集端硬件電路主要包括電源電路、 Jlink 下載調(diào)試電路、信號采集電路、加速度傳感器電路、 CC1101 無線電路等，其硬件電路框圖如圖 所示。 開 始STM32初 始 化CC1101初 始 化溫 度 傳 感 器 初 始 化讀 取 溫 度 值讀 取 5路 AD采 樣 值由 加 速 度 計(jì) 算 姿 態(tài)無 線 發(fā) 送 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 打 包 圖 信息采集端軟件流程圖 1) 溫度傳感器軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) 采用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器來采集人體溫度。 2) 姿態(tài)檢測算法 人體姿態(tài)檢測是醫(yī)療監(jiān)護(hù)的重要方面，通過對運(yùn)動(dòng)姿態(tài)檢測，有益于對運(yùn)動(dòng)障礙病人進(jìn)行診斷和治療，為醫(yī)療康復(fù)提供重要的參考數(shù)據(jù)，由 于本系統(tǒng)中需要測試脈搏、心電、體溫等其他體征信息所以只是測試人體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的一些姿態(tài)信息。重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 4 基于 Android 的手機(jī)軟件設(shè)計(jì) 16 4 基于 Android 的手機(jī)軟件設(shè)計(jì) 本章主要介紹手機(jī)端整個(gè)系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)過程，也是本課題的核心設(shè)計(jì)。當(dāng)監(jiān)控端測量到溫度超過 37 攝氏度時(shí)會(huì)自動(dòng)向所設(shè)定的手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信。如圖 所示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖： 手 機(jī) 端信 息 接 收 端 P C 機(jī)監(jiān) 控 端網(wǎng) 頁 監(jiān) 控W i f i 監(jiān) 控短 信 監(jiān) 控?zé)o 線 傳 輸溫 度 超 過 3 7 ℃ 發(fā) 送 短 信串 口 發(fā) 送J 2 E E 技 術(shù)U D P 通 信圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 基于 UDP協(xié)議 的 Wifi通信 設(shè)計(jì) UDP 協(xié)議簡介 UDP 是 User Datagram Protocol 的簡稱， 中文 譯為 用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議，是一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供不可靠信息傳送服務(wù)。它包含一些高層的 IO控制方法，這些方法對于所有不同的通訊端口來說是通用的。還有兩個(gè) TextArea 用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。所以在 PC 端就需要對該數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，把各項(xiàng)數(shù)據(jù)直觀明了的解析成人所能 理解到 的信息，如溫度加速 度等具體的值 ，這樣講解析出來的字符串直接通過 UDP 協(xié)議發(fā)送到手機(jī)端就非常直觀了。 E. 判斷該字符串的長度是否大于等于 512，若大于等于，則執(zhí)行下一步，否則繼續(xù)等待。 K. 截取字符串的 505 到 506 位，將字符串轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，用 6000處以該數(shù)據(jù)表示心跳（脈搏）平均值 ， 用整形變量存放。每條報(bào)文僅根據(jù)該包中包含的信息從一臺(tái)機(jī)器路由到另一臺(tái)機(jī)器。從一臺(tái)機(jī)器發(fā)送到另一臺(tái)機(jī)器的多個(gè)包可能選擇不同的路由，也可能按不同的順序到達(dá)。這里介紹 Handler 類 : 你可以構(gòu)造 Handler 對象來與 Looper 溝通，以便 將 新消息 壓 隊(duì)列 里；或者接收 Looper 從消息隊(duì)列中取出所送來的消息。檢測方法：開始 ?運(yùn)行 cmd?鍵入 sh wlan show （如圖 所示）。手機(jī)端只需要實(shí)現(xiàn)將所收到的短信通過該手機(jī)軟件攔截，并解析成用戶能理解到的信息，同時(shí)給出報(bào)警提示。 鍵入該命令以打開熱點(diǎn)，這樣就能被其他設(shè)備搜索到了。將電腦設(shè)為熱點(diǎn)后，在本課題中電腦就將作為服務(wù)器 ，通過串口接收來自監(jiān)控板上發(fā)來的數(shù)據(jù)的同時(shí)將該數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端，即手機(jī)端程序，手機(jī)端作為客戶端就能實(shí)時(shí)接收發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的效果。 手機(jī)端同樣用到 DatagramSocket 和 DatagramPacket 類，首先創(chuàng)建一個(gè) DatagramSocket 對象 ，同時(shí)在構(gòu)造方法中構(gòu)造端口號，如： DatagramSocket s = new DatagramSocket(1234) ，創(chuàng)建一個(gè)空的 DatagramPacket 對象用于存放接收到的 DatagramPacket 包，然后就可以在 while(true)死循環(huán)中用使用 receive 方法一直接收客戶端所發(fā)送的數(shù)據(jù)。這樣就將需呀發(fā)送的數(shù)據(jù)打包成了一個(gè) DatagramPacket。 UDP 發(fā)送及接收 程序設(shè)計(jì) 在 PC 端收到監(jiān)控板發(fā)過來的數(shù)據(jù)的同時(shí) ,必 須要向手機(jī)端將解析好的數(shù)據(jù)不停的發(fā)送 ,同時(shí)手機(jī)端要通過線程實(shí)現(xiàn)不停的接受數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)的更新屏幕上顯示的內(nèi)容。 H. 截取字符串的 13 到 16 位，將字符串轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)表示姿態(tài)位，所得到的整數(shù)可能為 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6 七中情況，分別代表 “姿態(tài)轉(zhuǎn)換中 ”， “直立 ”， “平躺 ”， “右側(cè)臥 ”， “左側(cè)臥 ”， “匍匐 ”， “倒立 ”。 …… 開始位 FFFF（ 2 位） AAAA 或 BBBB（ 2 位） 溫度（ 2 位） 256 位數(shù)據(jù)包 姿態(tài)（ 2 位） 心電（脈搏）波形（ 244 位） 最大值（ 1位） 結(jié)束位 EEEE（ 2位） 平均值（ 1 位） 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 4 基于 Android 的手機(jī)軟件設(shè)計(jì) 21 B. 創(chuàng)建一個(gè)成員變量 StringBuffer，用于對接收到并轉(zhuǎn)換成字符串的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時(shí)存放。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）