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　　　　人們的消費觀念正從樂于嘗試新事物的感性消費逐漸回歸到注重產(chǎn)品本身特質(zhì)的理性消費。因此紅塔集團提出把莊園模式應用到卷煙生產(chǎn), 以莊園為模式，建立以品牌為導向，按照產(chǎn)品需求，進行有機煙葉種植。運用物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)，通過將各種傳感器以合理的形式安置到煙田中和煙田外圍，搭建以嵌入式技術(shù)形成的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應用服務(wù)層，最終實現(xiàn)檢測環(huán)境的目的。以博創(chuàng)興盛科技有限公司的“魔法師”創(chuàng)意實訓套件為硬件基礎(chǔ)，將溫濕度傳感器、紅外傳感器、無線收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊等整合起來，最終完成整個設(shè)計方案的基本構(gòu)架。整個設(shè)計方案的具體實現(xiàn)是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)通過編寫C++程序?qū)崿F(xiàn)的。第一，將溫濕度傳感器模塊收集的溫濕度信息，以曲線圖的形式直觀的顯示到PC端；第二，用無線遙控接收模塊控制各個模塊的開啟與關(guān)閉；第三，紅外傳感器用于檢測周圍是否有人經(jīng)過，若有機煙田相應區(qū)域內(nèi)有工作人員，則可用無線遙控接收模塊將紅外傳感器關(guān)閉；若有機煙田相應區(qū)域內(nèi)無人，則開啟紅外傳感器，檢測到有人經(jīng)過則發(fā)出警報；第四，蜂鳴器LED燈模塊，用于實現(xiàn)紅外傳感器檢測到人時的報警功能；第五，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊，用于實時傳輸監(jiān)控圖像到PC端瀏覽器。從而對煙葉質(zhì)量標準做到精密的監(jiān)測，實現(xiàn)以測試的數(shù)據(jù)為依據(jù)的客觀的描述，避免因主觀感覺和實際情況并不相吻合造成的經(jīng)濟利益損失。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 嵌入式 有機煙田 傳感器

　　　　人們的消費觀念正從樂于嘗試新事物的感性消費逐漸回歸到注重產(chǎn)品本身特質(zhì)的理性消費。塔集團提出把莊園模式應用到卷煙生產(chǎn)，建立以品牌為導向，按照產(chǎn)品需求，以莊園為模式，進行有機煙葉種植，進一步鞏固紅塔集團在中國煙草行業(yè)中的領(lǐng)先地位。
　　　　整個設(shè)計方案的具體實現(xiàn)是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)通過編寫C++程序?qū)崿F(xiàn)的，憑借物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應用服務(wù)層，最終實現(xiàn)檢測環(huán)境的目的。
　　　1. ZigBee技術(shù)概述
　　　　ZigBee 是一種近距離、低功耗、低速率、低成本的無線傳感器網(wǎng)絡(luò), 已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了越來越多的應用, 如溫度、濕度、氣體濃度、亮度、壓力等各種各樣小數(shù)據(jù)量信息的采集, 及傳輸可以采用這種低功耗、低傳輸速率的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在這些應用場合中, ZigBee 網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的各種無線網(wǎng)絡(luò)相比, 有著獨特的優(yōu)勢, 即低功耗、低速率、低成本。 由于ZigBee 設(shè)備工作時間較短, 收發(fā)信息功耗較低且采用休眠模式, 使得它非常省電, 電池可使用長達6 個月至2 年左右。ZigBee 工作在250 kbps 的通信速率, 足已滿足低速率通信傳輸?shù)男枰? 且2.4 GHz 的工作頻段是免費頻段。
　　2. 該課題的內(nèi)容和解決的關(guān)鍵問題
項目研究內(nèi)容：
　　　　有機煙田生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)從定量的角度為“玉溪莊園”有機煙田成為真正的有機煙提供支持，消除人們對“綠色產(chǎn)品”的疑慮和不信任感。具體研究內(nèi)容如下：
　　1、基于傳感器的煙田信息的采集集。
　　2、基于無線傳輸模塊信息的傳輸。
　　3、數(shù)據(jù)庫的建立、維護。
　　4、計算機終端對整個系統(tǒng)的控制。
　　5、模擬信號的數(shù)字化。
　　6、終端可視化信息顯示、分析。
　　3．解決的關(guān)鍵技術(shù)
　　1、多種參量的無線方式的獲取與網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)；
　　2、多信息融合、多信息綜合技術(shù)；
　　3、嵌入式系統(tǒng)與無線傳感器的接口技術(shù)；
　　4、針對本項目的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議研究；
　　5、嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同。
　　　4．系統(tǒng)方案
　　　1方案內(nèi)容:
　　以嵌入式技術(shù)形成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應用層。利用Zigbee建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將煙田中布置的各個傳感器采集的數(shù)據(jù)通過無線的傳輸?shù)姆绞絽R聚到Zigbee協(xié)調(diào)器處，然后通過有線的形式傳輸?shù)奖镜豍C端進行顯示和分析。其中，傳感節(jié)點布設(shè)于有機煙田等目標區(qū)域,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點大量實時、精確地采集溫度、濕度、光照、氣體濃度等環(huán)境信息,這些信息在數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點匯集分析處理，具體完成的方案內(nèi)容有以下幾點：傳感器在煙田中和煙田外圍最優(yōu)化布置；傳感器在開放式環(huán)境中長期有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；Zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)搭建；嵌入式系統(tǒng)與計算機的通信；PC端的數(shù)據(jù)顯示、分析和對整個系統(tǒng)控制。
2 系統(tǒng)方案
　　　　本次完成項目具體實施方法為通過將各種傳感器以合理的形式安置到煙田中和煙田外圍，搭建以嵌入式技術(shù)形成的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應用服務(wù)層，最終實現(xiàn)檢測環(huán)境的目的。以博創(chuàng)興盛科技有限公司的“魔法師”創(chuàng)意實訓套件為硬件基礎(chǔ)，將溫濕度傳感器、紅外傳感器、無線收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊等整合起來，最終完成整個設(shè)計方案的基本構(gòu)架。整個設(shè)計方案的具體實現(xiàn)是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)通過編寫C++程序?qū)崿F(xiàn)的。第一，將溫濕度傳感器收集的溫濕度信息，以曲線圖的形式直觀的顯示到PC端；第二，用無線收發(fā)模塊（遙控器）控制紅外傳感器，若有機煙田相應區(qū)域內(nèi)有工作人員，則將紅外傳感器關(guān)閉；若有機煙田相應區(qū)域內(nèi)無人，則開啟紅外傳感器，檢測到有人經(jīng)過則發(fā)出警報，即蜂鳴器鳴響；第三，通過網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊實時傳輸監(jiān)控圖像到PC端瀏覽器。
5.實現(xiàn)原理
　　　　這一物聯(lián)網(wǎng)綜合傳感器平臺是一套用于開展嵌入式技術(shù)創(chuàng)新實驗的模塊化實訓套件，以AMR9處理器S3C2410最小系統(tǒng)為核心，包含嵌入式主板、擴展板和豐富的擴展模塊。具有多種配套的傳感器模塊，多達十幾種傳感器可供選擇，其中有涵蓋了聲、光、電、力、熱、磁等模塊和各種通訊技術(shù)
　　　　核心板的SDRAM采用一片HY57V561620，為32MB。HY57V561620數(shù)據(jù)寬度16Bit，內(nèi)部分為4個Bank，每Bank為4M字節(jié)。HY57V561620第20和21腳BA[1:0]連接S3C2410的LA24:23。SDRAM的Bank和S3C2410地址空間的Bank不是一個概念，SDRAM連接到S3C2410的Bank6上。核心板上ARM處理器的數(shù)據(jù)、地址、控制信號統(tǒng)稱為局部總線。NandFlash、SDRAM、網(wǎng)卡等芯片都直接和S3C2410連接，這部分總線我們稱為局部總線。局部總線上連接的芯片不可太多，為了減輕CPU的負擔保證總線性能，必須設(shè)置總線隔離驅(qū)動芯片74HC245分別隔離地址數(shù)據(jù)和控制信號，其外的總線我們稱為擴展總線。從擴展插座引出的是擴展總線，可外接其他并行總線接口的設(shè)備。
　　　　溫濕度傳感器模塊使用處理器的IIC總線，需要連接開發(fā)板的P1端口；紅外傳感器模塊使用外部中斷（EINT4），連接開發(fā)板的P5端口； 無線遙控接收模塊默認使用處理器的GP10端口，需要連接開發(fā)板的P9端口，J1跳線設(shè)置到RF上（12短接）；本項目無線/紅外兼容遙控器采用紅外模式將12短接（跳線冒）；無線/紅外兼容遙控器BTI姐12V電池，紅為正，黑為負；蜂鳴器LED燈模塊使用到GPI0輸出，連接到主板P8端口；網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模塊，在ARM-Linux系統(tǒng)下，嵌入式WEB服務(wù)器BOA和視頻服務(wù)器SPCASERV搭建視頻監(jiān)控模塊系統(tǒng)。設(shè)置IP地址為192.168.1.193。

校賽一等獎
第七屆云南省大中專學生課外學術(shù)科技節(jié)二等獎