摘要

　　隨著(zhù)經(jīng)濟文化水平的顯著(zhù)提高,人們對于生活質(zhì)量及工作環(huán)境的要求也越來(lái)越高。與此同時(shí)為了管理大量的物品,倉庫也大量的出現,倉庫的管理問(wèn)題也就提上了日程。隨著(zhù)倉庫大量的增加,其管理難度也越來(lái)越大,如何優(yōu)化倉庫的日常管理也就成為了一個(gè)全新的課題。

　　本文對國內外倉儲系統的發(fā)展現狀進(jìn)行了分析,依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、嵌入式Linux技術(shù)、傳感器技術(shù),設計了基于嵌入式Linux的物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統。本系統采用B/S架構,工作人員可W通過(guò)PC登錄網(wǎng)頁(yè)客戶(hù)端,實(shí)現倉庫的遠程控制和監控功能,通過(guò)數據采集終端M0采集環(huán)境信息(溫度,濕度,光照等信息),采集到的信息通過(guò)Zi班ee網(wǎng)絡(luò )傳輸到FS_4412(運行Linux系統)。FS_4412作為物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統的數據處理中也和服務(wù)器,實(shí)現了倉儲系統智能化的控制和遠程監控。本文主要研巧工作:基于Cortex-A9的FS_4412開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行Linux操作系統的移植,在分析倉儲系統的功能需求的基礎上,采用Linux　C語(yǔ)言,多線(xiàn)程同步和進(jìn)程間通信技術(shù),編寫(xiě)了數據處理中也的主程序,重點(diǎn)描述了倉庫數據保存、接收、分析處理、設備控制等方面線(xiàn)程的詳細設計和實(shí)現流程;在分析數據采集終端M0的功能需求的基礎上,設計了數據采集終端M0的主程序,重點(diǎn)介紹了各個(gè)采集設備的的詳細設計;對倉儲系統進(jìn)行了整體測試,實(shí)現了基本功能,運行穩定。本系統的的研究工作對物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統的智能化,自動(dòng)化起到了推動(dòng)作用,具有一定的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應用前景。

　　關(guān)鍵字:嵌入式Linux;　Linux　C;物聯(lián)網(wǎng):倉儲系統;FS_4412

Abstract

　　With the significant development of economic and cultural level,people’srequirement Awards living quality and working environment become increasinglyhigher. At the meantime, in order to manage numerous goods, warehouses appearmimerously management issue of warehouse is put on agenda. With the largeincreasing of warehouse,it management difficulty increasing largely at the same time,then,how th optimize daily management of warehouses become a new topic.

　　This paper analyzes developing situation of domestic and oversea warehousingsystem and an Internet of Things warehousing system based on embedded Linux isdesign which relied on Internet of Things thchnology,wireless communicationtechnique, embedded Linux technology and sensor technology. The system adoptsB/S framework,working staffs could log in web client via PC th achieve remothCOntrolling and monitoring fimetion of a warehouse. By gathering environmental data(temperature, humidity, illumination and other data) through data gathering terminalMO,the gathered data will be transferred th FS—4412 (operating Linux system) viaZigBee network. As the data processing center and server for Internet of Thingswarehousing system,FS_4412 achieves controthng and remoth memkoring ofwarehousing system intellectualization.Main studying work of this paper includes:

　　transplant of Linux operating system on FS_4412 development board based onCortex-A9; on the basis of analyzing functional requirement of warehousing system,by making use of Linux C language and multi-thread synchronization,as well asinter-process communication technology,to design main program of data gatheringterminal, detailed design and implementation process of threads in the respects ofstorage, receiving, analysis and process, equipment controlling of warehousing dataare emphatically introduced; on the basis of analyzing functional i^equirement of datagather!ng terminal MG, main program of data gathcring termina 1 MO is designed anddetailed design of each gathering equipment is introduced emphatically; thenwarehousing system is integrally tested and basic fimetions are achieved, it runssteadily. Researching work of this system functions a promoting role tointellectualization and automation of Internet of Things warehousing system,whichhas a certain practical value ana wide application prospect.

　　Key words: embedded Linux; Linux C; Internet of Things; warehousing system;FS—4412

　　物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是在21世紀初提出:即通過(guò)射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通信,W實(shí)現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網(wǎng)絡(luò )。簡(jiǎn)而言么物聯(lián)網(wǎng)就是"物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。

　　物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱(chēng)是"The　Internet　oftings。由此,顧名思義,"物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)"。運有兩層意思;,第一,物聯(lián)網(wǎng)的核屯和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò );第二,其用戶(hù)端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信,物聯(lián)網(wǎng)就是"物物相連的互聯(lián)網(wǎng)"。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展,與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò ),不如說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應用。因此,應用創(chuàng )新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核也,用戶(hù)體驗為核也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

　　進(jìn)入21世紀,繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)之后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是影響世界的第四次信息技術(shù)革命,它是一種全新的信息技術(shù)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和其他技術(shù)的結合,應用在眾多領(lǐng)域中。依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人們可更加舒適和安全的生產(chǎn)和生活。物聯(lián)網(wǎng)的出現對人類(lèi)的生活的方方面面產(chǎn)生巨大的影響,改變了人們生活習慣,提高了人們的生活質(zhì)量水平。

　　伴隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),物聯(lián)網(wǎng)為嵌入式Linux系統在其中的廣泛應用帶來(lái)了新的契機,嵌入式Linux系統主要完成信息的處理和存儲,滿(mǎn)足了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求。物聯(lián)網(wǎng)理念要通過(guò)嵌入式Linux在其中的應用才能實(shí)現,能夠讓物體智能化,并且獲得一定的信息處理能力,結合嵌入式Linux技術(shù)及無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)能夠實(shí)現物與人的"交互"。

　　隨著(zhù)人們的生活質(zhì)量水平不斷提升,人類(lèi)對與身體健康的重要性認識及工作環(huán)境的要求不斷増加,食品安全的監管問(wèn)題對人們的身體健康有直接影響。食品安全是人類(lèi)共同關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題,食品監管又是食品安全的…個(gè)重要課題。

　　最近幾年我國發(fā)生了許多食品安全問(wèn)題,影響著(zhù)人們的生命健康。與此同時(shí)為了管理食品企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量物品,食品倉庫也隨著(zhù)大量出現,倉庫管理中出現食品變質(zhì)等問(wèn)題也隨之出現,隨著(zhù)倉庫食品儲量的増加,其監管難度也不斷增加,怎樣結合嵌入式Linux技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對食品倉儲的日常管理成為社會(huì )關(guān)注的全新課題。

　　本系統采用B/S架構,依托嵌入式Linux技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和傳感器技術(shù)編寫(xiě)的物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統主要由客戶(hù)端(PC)、數據處理中屯、(A9服務(wù)器)和數據采集終端(M0終端)H部分組成。主要研究?jì)热?數據采集終端采集庫房?jì)鹊呢浳锖铜h(huán)境數據,通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò )傳輸到數據處理中屯、A9之后,對接收到的信息分析后進(jìn)行分類(lèi),把分類(lèi)后的數據存儲到A9的嵌入式Sqlite數據庫和更新到共享內存供客戶(hù)端查看。客戶(hù)端提供一個(gè)瀏覽器界面,工作人員可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)查看倉庫內的實(shí)時(shí)信息,同時(shí)對倉庫進(jìn)行監控,可對環(huán)境參數進(jìn)行設置。將收集到的信息與設定值比較,發(fā)送命令控制遠程監控終端。系統呈序中采用互斥鎖保護各個(gè)線(xiàn)程的數據和全局變量,使用條件變量確保各個(gè)線(xiàn)程有序執行,進(jìn)程間通信的方式選用消息隊列,進(jìn)程間共享數據采用信號量和共享內存。

　　嵌入式LINUX的物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統測試：

FS_4421開(kāi)發(fā)板

FS_11C41開(kāi)發(fā)板

開(kāi)發(fā)板啟動(dòng)

貨物信息

環(huán)境信息

異常信息

倉儲系統登錄界面

倉儲系統主界面

倉庫環(huán)境信息

倉庫貨物信息

倉庫實(shí)時(shí)監控信息

倉儲系統歷史照片信息

倉儲系統遠程監控信息

MO開(kāi)發(fā)板LED燈

倉儲系統信息設置

目錄

　　第一章 緒論��
　　　　1.1 研巧背景及意義
　　　　1.2 國內外研巧現狀
　　　　1.3 研究?jì)热莺驼撐慕Y構
　　第二章 系統整體框架概述
　　　　2.1 中心處理器Cortex-A9及FS
　　　　2.2 信息采集處理器LPC11C14及FS_11C14平臺
　　　　2.3 整體框架概述
　　　　　　2.3.1 系統姐成概述
　　　　　　2.3.2 硬件設計概述
　　　　　　2.3.3 軟件設計
　　　　2.4 本章小結
　　第三章  系統移植
　　　　3.1搭建交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境
　　　　3.2 Bootloader的選擇和移植
　　　　　　3.2.1 Bootloader　的選擇
　　　　　　3.2.2 U-boot　移植
　　　　3.3 內核移植
　　　　　　3.3.1 攝像頭驅動(dòng)移植
　　　　　　3.3.2 Led驅動(dòng)糧序移植
　　　　　　3.3.3 蜂嗚器驅動(dòng)程序移植
　　　　3.4 文件系統的移植
　　　　　　3.4.1 根文件系統制作
　　　　　　3.4.2 制作Ramdisk文件系統
　　　　3.5 Mjpg-streamer視頻流服務(wù)器移植
　　　　　　3.5.1 Jpeg庫移植
　　　　　　3.5.2 Mjpg-streamer　視頻流服務(wù)器
　　　　3.6 BOA服務(wù)器移植
　　　　3.7 Sqli化數據庫移植
　　　　3.8 USB-Wi掃驅動(dòng)移植
　　　　3.9 本章小結
　　第四章 系統主程序設計
　　　　4.1 數據處理中也軟件設計
　　　　4.2 數據處理中也關(guān)鍵技術(shù)
　　　　　　4.2.1 Linux多線(xiàn)程編程技術(shù)
　　　　　　4.2.2 Linux進(jìn)程間通信機制
　　　　　　4.2.3 嵌入式Sqlite數據庫
　　　　4.3 Sqlite數據庫操作線(xiàn)程
　　　　4.4 數據接收線(xiàn)程
　　　　4.5 M0數據分析線(xiàn)程
　　　　4.6 處理消息隊列請求線(xiàn)程
　　　　4.7 M0命令發(fā)送線(xiàn)程
　　　　4.8 蜂鳴器線(xiàn)程
　　　　4.9 Led　線(xiàn)程
　　　　4.10 攝像頭線(xiàn)程��
　　　　4.11 共享內存更新線(xiàn)程
　　　　4.12 SMS短信線(xiàn)程
　　　　4.13 本章小結
　　第五章 數據采集終端M0程序設計
　　　　5.1 數據采集終端M0功能需求
　　　　5.2 數據采集終端M0主程序
　　　　5.3 數據采集終端設備功能模塊介紹
　　　　　　5.3.1 溫濕度傳感器DHT11
　　　　　　5.3.2 光照傳感器　ISL29003
　　　　　　5.3.3 H軸加速度傳感器MMA7455L
　　　　　　5.3.4 RFID　模塊　CY-14443A
　　　　　　5.3.5 ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊ZICM2410
　　　　5.4 通信結構體
　　　　5.5 本章小結
　　第六章 系統測試
　　　　6.1 系統硬件平臺搭建
　　　　6.2 數據庫數據測試
　　　　6.3 倉儲系統整體測試
　　　　6.4 本章小結
　　第七章 總結展望
　　　　7.1 總結��
　　　　7.2 展望��
　　參考文獻
　　致謝

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