【正文】 一‘。1。一。；””。 。?*。 ，z。 !。：’’“1++++?！?一””。j’…一，4一”?！璣t…，r 39。…r…～～。‘7’～“’‘一。+最大數(shù)據(jù)包 256串口速率 1200’38400bps調(diào)制方式 DSSS直序擴(kuò)頻} 一4’“……。 ， ～， 39。． +， ， ，．尋址方式 IEEE802．15．4／ZIGBEE標(biāo)準(zhǔn)地址P 。如果ZigBee和傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合，那么對(duì)當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)所面對(duì)的問(wèn)題提出了一種解決方案。青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第4章物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究4．1基于ZigBee模塊的無(wú)線自組網(wǎng)研究隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，低延遲，低功率的應(yīng)用系統(tǒng)的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，而ZigBee的出現(xiàn)卻恰恰滿足了這一需求【451。要達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的功能目標(biāo)，還需要解決諸多技術(shù)問(wèn)題。圖3—5系統(tǒng)功能流程圖27青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3．5本章小結(jié)本章著重從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行系統(tǒng)整體功能的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)則從系統(tǒng)的靈活性、簡(jiǎn)單性、應(yīng)用性等幾個(gè)方面進(jìn)行初步探討，并具體給出了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾個(gè)功能模塊，其中包括終端模塊，中繼模塊和中心模塊。(4)串口模塊在此模塊中主要對(duì)串口進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以選擇不同的串口，設(shè)置不同的波特率以滿足通信的要求。(2)傳感器管理模塊在此子模塊中，能對(duì)溫度、紅外傳感器進(jìn)行相關(guān)的操作，可以顯示當(dāng)前傳感器的狀態(tài)，可以添加或者刪除傳感器，可以對(duì)不同的傳感器設(shè)置不同的工作狀態(tài)。信息處理中心可以發(fā)送相關(guān)的指令26青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文對(duì)各個(gè)終端進(jìn)行控制處理【431。下面給出本模塊收發(fā)數(shù)據(jù)的部分連接圖34。中心協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)這三種類型的設(shè)備在硬件結(jié)構(gòu)上完全一致，只是設(shè)備嵌入軟件不同，只需通過(guò)跳線設(shè)置或軟件配置即可實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)備功能。該無(wú)線通信模塊數(shù)據(jù)接口包括：TTL電平收發(fā)接口、標(biāo)準(zhǔn)串口RS232數(shù)據(jù)接口，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣播方式發(fā)送、按照目標(biāo)地址發(fā)送模式，除可實(shí)現(xiàn)一般的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)通信功能外，還可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通訊，串口通信使用方法簡(jiǎn)單便利，可以大大簡(jiǎn)短模塊的嵌入匹配時(shí)間進(jìn)程。此外無(wú)線模塊也可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行特殊的選擇。在本系統(tǒng)中主要使用的是溫度和紅外傳感器。終端模塊的整體結(jié)構(gòu)如圖3．2所示：囤肖叵肖圈肖圖3—2終端流程圖對(duì)各個(gè)傳感器進(jìn)行控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)不正常狀態(tài)的時(shí)候通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送的信息處理中心進(jìn)行處理。當(dāng)人在非法時(shí)間內(nèi)靠近紅外傳感器的時(shí)候，紅外傳感器會(huì)發(fā)送一個(gè)信號(hào)到單片機(jī)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)的處理以后，按照通信協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的編碼，通過(guò)ZigBee模塊傳送到23青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文信息中心模塊，然后由信息中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把處理結(jié)果傳送到終端采取相應(yīng)的措施。在本論文中采用的為紅外熱釋傳感器LHl778和溫度傳感器DSl8820。3．信息中心處理模塊：此模塊為數(shù)據(jù)中心處理模塊，能夠?qū)Ω骷?jí)終端傳回來(lái)的數(shù)據(jù)就行分析，并做出相關(guān)處理。前端的數(shù)據(jù)采集包括對(duì)電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的維護(hù)，對(duì)紅外傳感器狀態(tài)的維護(hù)，包212．具有路由器功能的中繼模塊：此模塊除了具有終端模塊的所有功能外，還增加了數(shù)據(jù)的路由功能，只要是對(duì)不能直接與中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。以管理華東葡萄酒莊園為例，該物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)主要功能分三個(gè)主要部分，首先是前段數(shù)據(jù)的采集，再次便是中間數(shù)據(jù)的傳輸口引，以及最后把收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并反饋到用戶瞰3。只有可靠的系統(tǒng)，才能保證系統(tǒng)的質(zhì)量并得到用戶的信任，否則就是沒(méi)有使用價(jià)值。再次便是一致性和完整性，一致性是指系統(tǒng)中信息編碼、采集、信息通信要具備一致性設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)㈨；完整性是指系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體而存在，系統(tǒng)功能應(yīng)盡量完整。其次應(yīng)該是靈活性和適應(yīng)性，以便適應(yīng)使用環(huán)境變化啪3。2．4．3 Ajax的優(yōu)缺點(diǎn)勻ax的優(yōu)點(diǎn)：青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第3章物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)3．1物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則物聯(lián)信息管理系統(tǒng)的主要工作是通過(guò)有線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，把各個(gè)傳感器轉(zhuǎn)達(dá)回來(lái)的信息進(jìn)行綜合分析處理，然后把分析結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)等終端設(shè)備，從而達(dá)到高效利用各種資源的目的㈨。要完成這個(gè)過(guò)程，我們可以向ⅪⅥLHnpRequest對(duì)象注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，使用ⅪⅥLHtfpRequest對(duì)象發(fā)送一個(gè)HTTP請(qǐng)求，控制權(quán)馬上就被返回到瀏覽器，當(dāng)服務(wù)器響應(yīng)到達(dá)時(shí)，回調(diào)函數(shù)會(huì)根據(jù)返回的不同狀態(tài)進(jìn)行處理。然后調(diào)用該對(duì)象的getRequest方法來(lái)獲得一個(gè)請(qǐng)求對(duì)象，可以使用該對(duì)象設(shè)置請(qǐng)求地址，并且發(fā)送請(qǐng)求。就像它字面上的意思一樣，它允許客戶端調(diào)用JavaScript腳本來(lái)創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)器接受到該請(qǐng)求以后，便會(huì)對(duì)此做出處理，該對(duì)象封裝很多屬性和方法對(duì)服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。因而，使用Aja)(技術(shù)，將給用戶帶來(lái)一種全新的體驗(yàn)。因此，即使DHTML能夠創(chuàng)造出良好的用戶界面，但其頻繁的頁(yè)面刷新限制了它的使用。Aja)【通過(guò)使用這些傳統(tǒng)的對(duì)象改善用戶的交互體驗(yàn)，讓用戶能異步發(fā)18青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文a自自簟冒_sE目|=《自g目====目=_目g自==!!!!!!=盲目奄自E!E=目!!=!自211==!!j目目E自≈!=!j=目|自目===!自=_自目}=送請(qǐng)求即在瀏覽頁(yè)面的同時(shí)能夠向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求或者響應(yīng)服務(wù)器的處理結(jié)果f25】OJavaS麗pt，CSS和DOM【261這幾個(gè)技術(shù)都是相當(dāng)成熟的技術(shù)，它們以前被稱為DHTML，即動(dòng)態(tài)HTML。2．4 AJ艤技術(shù)概述2．4．1 Ajax技術(shù)勻aX雖然當(dāng)前一個(gè)比較流行的新名詞，但它并不是一門全新的技術(shù)。提供相當(dāng)專業(yè)的通用軟件服務(wù)。 開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，許多大型公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)該規(guī)范支持的應(yīng)用服務(wù)器。擴(kuò)展標(biāo)記的使用使得JSP頁(yè)面變得越來(lái)越清晰，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越完整。服務(wù)器在頁(yè)面被客戶端所請(qǐng)求以后對(duì)這些Java代碼進(jìn)行處理，然后將生成的HTML頁(yè)而返回給客戶端的瀏覽器。Sen，1et與JSP_起共同實(shí)現(xiàn)了J2EE表述層的功能。Servlet技術(shù)是JSP的基礎(chǔ)，JSP頁(yè)面在運(yùn)行前都必須要翻譯成Servlet文件的形式【221。通常都是通過(guò)實(shí)體Be觚來(lái)對(duì)象化關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，然后使用會(huì)話Bean調(diào)用實(shí)體BeIlIl，完成對(duì)底層數(shù)據(jù)的處理。學(xué)位論文常分為三種，一種是會(huì)話Be鋤，另一種是實(shí)體Beall，還有一種是消息Be肌。EJB(Ente刪se JavaBeall)技術(shù)提供了一個(gè)開(kāi)發(fā)和實(shí)施大型分介式比用系統(tǒng)的框架，并顯著地簡(jiǎn)化了具有可伸縮性和高度復(fù)雜的企業(yè)級(jí)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)【2168。JDBC API實(shí)際上包括兩個(gè)部分，一部分包含在jaVa．sql．t中，稱為核心JDBC API，另一部分則包含在jaVaX．sql．宰中，稱為擴(kuò)展JDBCAPI，這一部分在開(kāi)發(fā)EJB時(shí)十分有用。下面便對(duì)它們進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。下面介紹的JDBC、Em、Servlet和JSP技術(shù)，便是J2EE的核心技術(shù)。J砌糾[P是J a_va遠(yuǎn)程方法協(xié)議，而110P則是來(lái)源于CORBA的通信協(xié)議。其中，遠(yuǎn)程E舊就是通過(guò)蹦I技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，最終運(yùn)行在服務(wù)器上的EJB對(duì)象是一個(gè)遠(yuǎn)程對(duì)象，可以通過(guò)I蝴I機(jī)制遠(yuǎn)程調(diào)用。蹦I采用咖b與skeleton屏蔽了底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，使得客戶端程序在調(diào)用遠(yuǎn)程對(duì)象上的方法時(shí)就像調(diào)用本地方法一樣方便。如果不了解)aⅥL語(yǔ)言就很難理解它們的含義，在學(xué)習(xí)時(shí)也會(huì)感到比較吃力。它一般被用來(lái)在不同的商務(wù)過(guò)程中共享數(shù)據(jù)，但在這里介紹它是因?yàn)镴2EE中所有的描述文件都是由ⅪⅥL語(yǔ)言編寫(xiě)的。下面將介紹J2EE中的一些相關(guān)技術(shù)。例如，W曲組件中調(diào)用肥組件就是通過(guò)RMI／IIOP技術(shù)和撲『DI技術(shù)來(lái)完成的，而遠(yuǎn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)則是通過(guò)mBC完成的。所以Wreb組件和E舊組件在J2EE中足至關(guān)重要的。消息Be鋤是用于聽(tīng)取java消息服務(wù)的輸入消息的。當(dāng)客戶執(zhí)行完成后，不管哪種會(huì)話BeaIl，它所包含的數(shù)據(jù)都會(huì)隨Beall的消失而消失。無(wú)狀態(tài)會(huì)話Be鋤不存儲(chǔ)與客戶進(jìn)行會(huì)話過(guò)程中的信息，有狀態(tài)會(huì)話Be姐則能保持客戶狀態(tài)的變化。會(huì)話Be鋤是一個(gè)應(yīng)用邏輯組件，表示客戶要完成的任務(wù)。WEB層Web瀏覽器，Web頁(yè)面應(yīng)用程序客戶端和i選的JAVA Bean類JSP頁(yè)面、Servlet3酬KBean類(可選)業(yè)務(wù)層J2EE服務(wù)器圖2—4 web層數(shù)據(jù)處理流程(3)業(yè)務(wù)層組件，業(yè)務(wù)層組件是指那些位于業(yè)務(wù)層的企業(yè)Bean(EJB)執(zhí)行的邏輯，它們主要處理與其相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯或者與數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生數(shù)據(jù)交互。它的主要功能是處理客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的請(qǐng)求，并根據(jù)傳來(lái)的參數(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，最后把處理結(jié)果以動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的形式返回到客戶端。因此客戶層的應(yīng)用程序一般是一14青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文個(gè)瀏覽器軟件既采用網(wǎng)頁(yè)的形式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，當(dāng)然也可以采用基于桌面的形式的進(jìn)行開(kāi)發(fā)。(1)客戶層組件，位于在J2EE客戶層，其實(shí)現(xiàn)已經(jīng)變得相當(dāng)比較簡(jiǎn)單。各個(gè)層次中都包含不同的J2EE組件，并且我們所說(shuō)的J2EE應(yīng)用程序便是由各種功能不同的組件構(gòu)成的。一個(gè)多層化應(yīng)用模型應(yīng)該能夠?yàn)槊糠N不同的服務(wù)提供一個(gè)獨(dú)立的層，下面便是J2EE典型的四層結(jié)構(gòu)圖‘171。事實(shí)上，13青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文SUN公司設(shè)計(jì)J2EE的初衷正是為了解決早期兩層模式的弊端。使用J2EE就能完全解決這些問(wèn)題，它采用多層的結(jié)構(gòu)，能從EIS中讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，這種多層的結(jié)構(gòu)將在下一節(jié)中進(jìn)行介紹。再者就是企業(yè)早期只是部分地實(shí)現(xiàn)了企業(yè)管理與業(yè)務(wù)流程的信息化，而現(xiàn)在又希望在原來(lái)的基礎(chǔ)上加入新的業(yè)務(wù)內(nèi)容。但是我們應(yīng)該理解，典型的企業(yè)級(jí)應(yīng)用往往并不是從空白開(kāi)始，而是在企業(yè)原有的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)更新。(3)系統(tǒng)應(yīng)該具有高度的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性以及可重用性。除此之外，企業(yè)級(jí)應(yīng)用一般還具有以下幾點(diǎn)特征：(1)系統(tǒng)運(yùn)行的健壯性和可靠性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，企業(yè)級(jí)應(yīng)用就是大規(guī)模的應(yīng)用。如果使用J2EE開(kāi)發(fā)企業(yè)級(jí)應(yīng)用，可以大幅度提高效率、節(jié)省時(shí)間以及開(kāi)發(fā)成本。企業(yè)級(jí)應(yīng)用，J2EE是JaVa 2平臺(tái)企業(yè)版的意思，企業(yè)版絕不是指它只適合于企業(yè)使用，而是代表了一種規(guī)模，這種規(guī)模的應(yīng)用為企業(yè)級(jí)應(yīng)用。業(yè)務(wù)邏輯抽象了這些過(guò)程，方便了人們通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)這些業(yè)務(wù)過(guò)程。例如．銀行用戶在提款機(jī)上取款就是一個(gè)比較復(fù)雜的業(yè)務(wù)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)這個(gè)業(yè)務(wù)過(guò)程可能要包括許多的步驟，例如讀取用戶的賬號(hào)和密碼并進(jìn)到銀行的數(shù)據(jù)庫(kù)中核對(duì)、續(xù)取取款金額并到數(shù)據(jù)庫(kù)中扣除等。下面將對(duì)這些概念進(jìn)一步探討。2．3．2 J2EE概念介紹J2EE就是在J2SE的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的擴(kuò)充，以滿足在企業(yè)級(jí)應(yīng)用的Java 2平臺(tái)。(4)數(shù)據(jù)安全：采用AES一128加密算法(目前最好的加密算法之一)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。(2)時(shí)延短：常見(jiàn)工作時(shí)延一般都在15ms至30ms之間。以下是這些無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)之間的一個(gè)對(duì)照表2．1。2．2．2 Z i gBee協(xié)議ZIGBEE協(xié)議架構(gòu)如圖2．2所示：2．2．3 Zi gBee技術(shù)的優(yōu)勢(shì)除了ZigBee技術(shù)，常見(jiàn)的無(wú)線傳輸協(xié)議有藍(lán)牙、WiFi等。雖然現(xiàn)在有許多無(wú)線方案，也解決了很多問(wèn)題，但是這些方案的并不要如此高的數(shù)據(jù)傳輸速率，它們需要的是更低的成本以及更低的損耗，并且由于沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使得遺留的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間和對(duì)新技術(shù)和特性的支持都受到了阻礙，ZigBee便被人們提出來(lái)解決現(xiàn)在遇到的問(wèn)題。常見(jiàn)的電子標(biāo)簽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖2—1所示：2．2 Z i gBee技術(shù)概述2．2．1 Zi gBee產(chǎn)生背景目前為止，雖然已經(jīng)提出了許多關(guān)于高數(shù)據(jù)處理中的語(yǔ)音、局域網(wǎng)以及視頻標(biāo)準(zhǔn)，但是并沒(méi)有提出一個(gè)符合傳感器和控制設(shè)備的獨(dú)特需求的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)源電子標(biāo)簽讀寫(xiě)距離比較近，因此價(jià)格也相對(duì)比較低；有源電子標(biāo)簽由于配有電池的緣故，其可以提供更遠(yuǎn)的讀寫(xiě)距離，但是成本要更高一些，適用于遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)的應(yīng)用場(chǎng)合。2．1．2電子標(biāo)簽的分類及其工作原理電子標(biāo)簽根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用的頻率的不同可以分為低頻電子標(biāo)簽(頻率范圍為300Ⅺ{z以下通常為125Ⅺ{z和133Ⅺ{z)、中高頻電子標(biāo)簽(頻率范圍為73MHz～30MHz，典型的為13．56MHz)、超高頻(頻率范圍為3．92MHz，862(902卜928MHz)以及微波電子標(biāo)簽(典型頻率為2．4G、5．8G)。(3)天線(Antenna)：天線是標(biāo)簽和讀寫(xiě)器的空間接口。一般情況下，射頻標(biāo)簽有標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。一套完整的電子標(biāo)簽系統(tǒng)一般包含讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽也就是通常所說(shuō)的應(yīng)答器以及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份，它的工作流程通常是讀寫(xiě)器按照某一特定頻率發(fā)射無(wú)線電信號(hào)給電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽使用內(nèi)部耦合模塊把無(wú)線電信號(hào)轉(zhuǎn)化為能量，用以驅(qū)動(dòng)電子標(biāo)簽電路進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢并將查詢的數(shù)據(jù)發(fā)射出去，與此同時(shí)讀寫(xiě)器便按照順序接收并解析收到的數(shù)據(jù)，最后把解析后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。電子標(biāo)簽技術(shù)是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，近年來(lái)發(fā)展十分迅速。第2章系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)分析2．1電子標(biāo)簽系統(tǒng)2．1．1電子標(biāo)簽系統(tǒng)概述RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。利用J2EE框架結(jié)合AJAX技術(shù)，根據(jù)自己對(duì)無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)，采用JaVa和JaVa s面pt等語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)。為了加強(qiáng)政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的管理，消除物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的障礙，歐盟制定了一系列物聯(lián)網(wǎng)的管理規(guī)則，并建立了一個(gè)有效的分布式管理架構(gòu)，使全球管理機(jī)構(gòu)可以公開(kāi)、公平地履行管理職責(zé)。這樣一來(lái)，電力供應(yīng)商也可以對(duì)電力的使用情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。序列碼能夠方便地追蹤用戶的醫(yī)藥產(chǎn)品，確保歐洲在對(duì)抗不安全藥品和打擊藥品制假中取得成效。在2009年