基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

殷建立+宋海振+宋學(xué)超

摘 要：Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)下得到了較為廣泛地應(yīng)用，該技術(shù)手段通過構(gòu)建一個(gè)完善的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，可以對Arduino平臺(tái)范圍內(nèi)的相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行有效管理，從而更好地滿足人們對系統(tǒng)的實(shí)際需求。本文探討了校園路燈控制系統(tǒng)對Arduino物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，并探討了Yeelink技術(shù)在校園路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的作用。

關(guān)鍵詞：Arduino；Yeelink；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；校園路燈控制系統(tǒng)

前言：Arduino物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，注重實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的智能化和信息化發(fā)展目標(biāo)，能夠更好地滿足路燈控制實(shí)際需要。在對系統(tǒng)應(yīng)用過程中，要注重對傳感器節(jié)點(diǎn)、控制器節(jié)點(diǎn)、智能終端以及云平臺(tái)等部分進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使其發(fā)揮協(xié)調(diào)作用，從而提升路燈控制系統(tǒng)功能和作用。這一過程中，需要從系統(tǒng)整體角度設(shè)計(jì)出發(fā)，對各個(gè)部分設(shè)計(jì)進(jìn)行協(xié)調(diào)，發(fā)揮“合力”作用，保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下控制系統(tǒng)的功能得以實(shí)現(xiàn)。

一、基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

Arduino硬件平臺(tái)具有較強(qiáng)的靈活性，能夠很好地滿足校園路燈控制系統(tǒng)需要，在設(shè)計(jì)過程中，通過對Zigbee硬件進(jìn)行有效利用，可以更好地降低資源消耗，實(shí)現(xiàn)低成本設(shè)計(jì)目標(biāo)[1]。

（一）系統(tǒng)組成硬件

在進(jìn)行系統(tǒng)組成硬件選擇過程中，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以Yeelink平臺(tái)為主；協(xié)調(diào)器的選擇主要以Arduino板+Xbee模塊為主；節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)過程中，主要以Arduino板+Xbee模板+傳感器的方式為主；以智能手機(jī)或是平板電腦作為移動(dòng)客戶端[2]。

（二）協(xié)調(diào)器

協(xié)調(diào)器是校園路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，一個(gè)重要的硬件，在對協(xié)調(diào)器結(jié)構(gòu)選擇時(shí)，以Arduino板為主，型號(hào)選擇為Mega2560板。同時(shí)，需要配備Xbee模塊和W5100網(wǎng)絡(luò)模塊。在對協(xié)調(diào)器進(jìn)行連線過程中，Mega2560板與Xbee模塊采取串口通訊方式進(jìn)行連接，W5100網(wǎng)絡(luò)模塊則與無線路由器的LAN口進(jìn)行連接。在對Arduino板進(jìn)行連接時(shí)，則利用Mega2560板的SPI引腳SS，保證對應(yīng)部分一一相連。

（三）Yeelink平臺(tái)

Yeelink平臺(tái)具有較強(qiáng)的開放性，該平臺(tái)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了傳感器數(shù)據(jù)的有效接入，并能夠滿足硬件存儲(chǔ)服務(wù)功能，在對其應(yīng)用于校園路燈控制系統(tǒng)中，可以有效地提升系統(tǒng)功能[3]。Yeelink平臺(tái)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，注重保證云存儲(chǔ)服務(wù)中心具有較高的內(nèi)存，能夠使系統(tǒng)具有較好的服務(wù)，保證在數(shù)據(jù)接收和輸出過程中，起到較好的作用。

二、基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

Arduino軟件設(shè)計(jì)過程中，要注重保證協(xié)調(diào)器、傳感器節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)的軟件功能得以實(shí)現(xiàn)，發(fā)揮Arduino軟件的協(xié)調(diào)和控制作用。具體情況我們可以從下面分析中看出：

（一）協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì)

在進(jìn)行協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì)過程中，要注重發(fā)揮Yeelink云服務(wù)平臺(tái)的作用。在這一過程中，需要根據(jù)Yeelink API數(shù)據(jù)傳輸和接收的特征，保證節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)能夠被有效接收，并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的校驗(yàn)工作。同時(shí)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取過程中，能夠?qū)ο鄳?yīng)的命令進(jìn)行傳輸，保證系統(tǒng)處于一個(gè)正常的工作狀態(tài)。

（二）傳感器及控制節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制系統(tǒng)的應(yīng)用，關(guān)鍵點(diǎn)在于傳感器及控制器節(jié)點(diǎn)能夠發(fā)揮有效作用，能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，保證控制命令順利落實(shí)。在這一過程中，傳感器節(jié)點(diǎn)利用DHT11數(shù)據(jù)傳感器，對相關(guān)節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行采集，并利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞到協(xié)調(diào)器當(dāng)中，保證數(shù)據(jù)信息可以被有效利用?？刂破鞴?jié)點(diǎn)同樣通過利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)命令接收目標(biāo)，對路燈系統(tǒng)起到開關(guān)作用[4]。

（三）終端軟件設(shè)計(jì)

在利用Arduino平臺(tái)進(jìn)行終端軟件設(shè)計(jì)過程中，需要把握智能終端軟件的界面設(shè)計(jì)，保證操作界面具有簡便性，能夠更加方便于實(shí)際操作。Arduino移動(dòng)智能終端軟件設(shè)計(jì)，需要設(shè)置相應(yīng)的用戶信息，并對用戶登錄界面進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過設(shè)置用戶名和密碼，對用戶權(quán)限進(jìn)行限制。同時(shí)，在對Arduino移動(dòng)智能終端軟件設(shè)計(jì)過程中，要考慮到操作界面設(shè)計(jì)，能夠?qū)⑿@路燈系統(tǒng)的實(shí)際情況，顯示在操作界面當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制目標(biāo)。

結(jié)束語：基于Arduino的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下校園路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，要注重對相關(guān)技術(shù)手段進(jìn)行把握，能夠保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和接收，保證系統(tǒng)性能得以發(fā)揮。同時(shí)，Yeelink云平臺(tái)的應(yīng)用，可以為校園路燈控制系統(tǒng)提供較大的存儲(chǔ)空間，并且Yeelink云平臺(tái)能夠提供更多的數(shù)據(jù)信息，保證控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，具有較高的性能水平。除此之外，在利用Arduino進(jìn)行校園路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，要切實(shí)保證系統(tǒng)具有較高的靈活性和可靠性，保證系統(tǒng)操作具有簡便性，以滿足實(shí)際控制需要。

參考文獻(xiàn)

[1] 張雁琳. 基于Arduino的ZigBee無線傳感節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程，2015，24：162-165.

[2] 徐玉妃，楊昆，袁凌云，羅毅. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)與研究——以云南師范大學(xué)為例[J]. 云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，01：47-52.

[3] 趙雨境，孫建達(dá). 基于Arduino平臺(tái)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)[J]. 閩江學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，02：58-65.

[4] 屈賢. 基于Zigbee和GPRS融合組網(wǎng)的校園路燈監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2016，05：14-18.