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城市环境采集系统分析
系统总体架构设计
城市环境信息采集系统采用智云物联网项目架构进行设计，整个系统框架如下 图所示：
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系统通信过程
城市环境采集系统传输过程分为三部分：传感节点，网关，客户端 （Android，Web），通信流程图如下图所示：
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系统硬件说明
物联网综合设计
3.1 城市环境采集系统（ZigBee）
目录 Contents
系统开发目标 系统底层软硬件设计 系统Android应用设计 系统Web应用设计 系统开发验证
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城市环境采集系统分析
系统功能设计目标
城市环境采集系统功能设计分两个大模块：设备采集、系统设置。 设备采集功能模块：通过温湿度、光照强度、空气质量以及气压高度传感器采 集数据推送到智云数据中心。 系统设置功能模块：服务器ID、IDKey、服务器地址参数设置与连接；传感器 MAC地址获取与设置；系统软件版本查询与显示。
Web端应用安装
城市环境信息采集系统的 Web 端应用无需安装，打开项目”实验代码\02UrbanEnvironment\UrbanEnvironment-web”目录下的 index.html 文件在 chro me 浏览器中运行显示。
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Web端应用测试
Web端应用测试
在chrome浏览器中打开本项目的index.html文件，主界面显示如下：
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系统硬件说明
硬件选型与原理说明
温湿度、光照强度原理图如下：
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系统硬件说明
硬件选型与原理说明
空气质量以及大气压传感器原理图如下：
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系统底层开发框架
智云物联平台硬件层支持 ZigBee、BLE、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT、LTE 等多种无线传感网的接入，本项目使用的 ZigBee 传感网进行开发。
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Web端应用测试
Web端应用测试
这时系统设备的右上角状态显示为“离线”，需要通过“更多信息”界面设置服 务器ID与IDkey连接智云服务器。
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Web端应用测试
Web端应用测试
连接服务器成功后切换到系统主界面可看到设备状态更新为“在线“：
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城市环境采集系统
数据通信协议
本项目主要使用的是采集类传感器模块sensor-a，其ZXBee协议定义如下：
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硬件驱动程序分析
传感器驱动代码分析
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
项目工程框架
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城市环境信息采集系统软件开发（Andriod）
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
程序分析
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城市环境采集系统软件开发（Web）
页面功能结构分析
Web应用默认显示运营首页，首页上设计有温度数据显示模块、湿度数据 显示模块、光照数据显示模块、空气质量显示模块、大气压力显示模块五个 模块实现城市环境信息采集。
本项目中主要使用到的传感器是以下 4 种：
1）温湿度传感器：型号：HTU21D，数字信号输出，IIC 通信接口。测量 范围：-40～125℃，5%RH—95%RH； 2）光强传感器：型号：BH1750，数字信号输出，IIC 通信接口。对应广 泛的输入光范围(相当于 1-65535lx)； 3）空气质量传感器：型号：MP503，模拟信号输出，检测气体酒精、烟 雾、异丁烷、甲醛，检测浓度：10～1000ppm（酒精）； 4）气压高度传感器：型号：FBM320，数字信号输出，IIC 通信接口。测 量范围：300～1100hPa；
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城市环境信息采集系统部署测试
移动端应用安装
Android网关设备使用USB数据连接线通过OTG接口与PC的USB接口进行连接。 连接成功后我的电脑中会出现如下图设备：
打开电脑识别的内存设备，拷贝“实验代码\02-UrbanEnvironment\UrbanEn vironment.apk”到android网关。 Android应用安装成功后，如下图所示：
系统工程框架介绍
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
程序流程分析
根据智云Android应用编程接口定义，系统的应用设计主要采用实时数据API 接口，程序框架如下：
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城市环境采集系统软件开发（Web）
程序分析
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城市环境信息采集系统部署测试
硬件设备部署
城市环境信息采集系统硬件环境主要是使用XLab实验箱中的经典型无线节 点ZXBeeLiteB ，采集类传感器Sensor-A，Android智能网关。请参照实验箱的 使用说明书进行设备间的连接操作，设备连接完成后示意图如下,本项目只需要 使用采集类传感器Sensor-A节点板：
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城市环境采集系统分析
系统功能需求表设计
城市环境采集系统，能够实时采集城市温湿度、光照强度、空气质量以及大气 压的数据主动发送至节点。通过实时的将城市温湿度、光照强度、空气质量以 及大气压的数据推送到智云数据中心，在Android 移动客户端和 web 端在获得 这些数据后，用户就能够随时随地对城市环境有一个很好的了解，从而实现城 市环境采集系统的设计。
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城市环境采集系统软件开发（Web）
页面功能结构分析
环境数据页面是通过WEB的地图插件实时显示不同城市的PM2.5数据。
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城市环境采集系统软件开发（Web）
页面功能结构分析
更多信息页面的功能主要是智云服务连接配置界面，本页面分为三个子功能， 通过列表进行切换显示，“IDKey”列表项通过设置智云服务ID与IDKey调用 智云Web应用接口连接到智云服务器。“MAC设置”列表项显示设备MAC地 址。“MAC设置”列表项显示版本信息与升级。