物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。
本实用新型涉及一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,其属于电热水锅炉节能、环保技术领域。1
为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,该系统通过手机app或者电脑软件实现wifi控制,实时控制锅炉运行还可随时查看锅炉运行状态,轻松控制锅炉设备,实现锅炉参数的无缝接入,准确掌握现场状况。
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本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,它包括手机客户端、电脑客户端、云平台服务器和物联网,云平台服务器上设置用于数据传输的数据i/o接口,手机客户端和电脑客户端通过wifi网络与云平台服务器数据通信,云平台服务器与物联网通过数据i/o接口进行数据双向通信,它还包括路由器、锅炉控制器、锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵;所述物联网通过路由器与锅炉控制器数据通信,路由器通过wifi模块连接锅炉控制器,锅炉控制器同时连接和调控锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵。
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所述手机客户端与云平台服务器双向数据通信,电脑客户端与云平台服务器双向数据通信,物联网与锅炉控制器双向数据通信。
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本实用新型的有益效果是:这种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,它包括手机客户端、电脑客户端、云平台服务器和物联网,手机客户端和电脑客户端通过wifi网络与云平台服务器相连,云平台服务器与物联网进行数据双向通信,还包括路由器、锅炉控制器、锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵。物联网通过路由器与锅炉控制器数据通信,路由器通过wifi模块连接锅炉控制器,锅炉控制器同时连接和调控锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵。该物联网手机wifi控制系统具有功能简单,使用方便等特点。人无论在什么地方只要有网络,即可通过手机app或电脑软件实现wifi控制,实时控制锅炉运行,还可随时查看锅炉的运行状态,轻松控制锅炉设备,实现锅炉参数的无缝接入,准确掌握现场状况。在手机上还可以监控到锅炉运行的全过程。当锅炉发生故障时,该系统即时推送一条故障信息传到用户手机,从而避免因故障延误锅炉的运行。灵活调整锅炉触发条件如停炉温度等,调整后即时生效。通过分享设备序列号与密码添加其它手机或电脑客户端享有同等控制权。这种物联网手机wifi控制模式既方便又大大地提高了人的办事效率,节省时间,又节能、环保,是各界人士家庭采暖的首选。
图1是一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统的结构流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术细节作进一步说明。
图1示出了一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统的结构流程图。这种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,它包括手机客户端、电脑客户端、云平台服务器和物联网,云平台服务器上设置用于数据传输的数据i/o接口,手机客户端和电脑客户端通过wifi网络与云平台服务器数据通信,云平台服务器与物联网通过数据i/o接口进行数据双向通信,它还包括路由器、锅炉控制器、锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵;物联网通过路由器与锅炉控制器数据通信,路由器通过wifi模块连接锅炉控制器,锅炉控制器同时连接和调控锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵。
手机客户端与云平台服务器双向数据通信,电脑客户端与云平台服务器双向数据通信,物联网与锅炉控制器双向数据通信。
这种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统的具体工作过程:通过手机app设定好温度、水位后开启该系统,开启信号通过wifi传递给物联网,物联网通过wifi模块将信号传递给锅炉控制器,锅炉控制器打开锅炉开关,启动电热水锅炉进行全自动模式运行,电热水锅炉按设定温度程序一步一步进行工作,当温度达到设定温度时,电热水锅炉会自动停止工作,将信号传递给锅炉控制器,锅炉控制器开启循环泵,启动供暖系统循环,当系统水温降至设定温度时,锅炉再次自动启动进行全自动模式运行工作。该系统还存在时间控制模式,即通过手机app设定温度、水位和需要的加热时间,开启系统后,该系统自动进入加热和循环供暖运行模式,当运行到设定时间后,系统自动停止工作,这种模式适合春、秋季节,室外温度较稳定,室内不需要整天供暖的情况。该系统通过电脑客户端软件可以同样实现手机app的控制功能。
该系统通过手机还可以监控到锅炉运行的全过程。当锅炉发生故障时,系统即时推送一条故障信息,该信息通过wifi模块传送到物联网和云平台服务器,继而传到用户手机,从而避免因故障延误锅炉的运行。另外,该系统还可以灵活调整锅炉的触发条件如停炉温度等,调整后即时生效。通过分享设备序列号与密码添加其它手机或电脑客户端设备享有同等控制权。
手机添加设备的方法:在手机“应用市场”或“软件商店”下载“锅炉在线”app并安装,打开“锅炉在线”app,在设备列表页点击右上角“+”键,添加设备,对于新启用的设备,点击“新设备”通过搜索添加设备,在检测到路由器后,输入路由器密码,点击“搜索”开始检测新设备。对已经配置过的设备,点击“已配置过的设备”采用序列号与密码添加。设备添加成功,点击相应的设备名称,即可进入详情页, *** 作相关联的设备。
“锅炉在线”系统架构包括:1)用户应用层,具备各种数据的接入转换、处理及归类等功能、有稳定的数据存储、运算和挖掘能力,能满足锅炉运行在线监测、故障报警等具体服务。2)数据通讯层,数据由wifi模块统一处理后,利用无线通讯实施远程数据传输。3)信号采集层,利用锅炉上的温度、水位、时间和循环泵采集锅炉运行数据并传到云平台便于大数据分析。
采用上述的技术方案,物联网手机wifi控制系统,人无论在任何只要有网络地方,利用物联网手机wifi控制传递信号给电热水锅炉。在手机上还可以监控到锅炉在运行过程中的全过程。这种物联网手机wifi控制模式既方便又大大地提高了人的办事效率,节省了时间,节能、环保是各界人士家庭采暖的首选。
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一种家庭式电热水锅炉物联网手机WiFi控制系统,属于电热水锅炉节能、环保技术领域。这种家庭式电热水锅炉物联网手机WiFi控制系统,包括手机客户端、电脑客户端、云平台服务器、物联网、路由器、锅炉控制器。该物联网手机WiFi控制系统功能简单,使用方便。通过手机APP WiFi控制,即可实时控制锅炉运行还可随时查看锅炉运行状态,轻松控制锅炉设备,实现锅炉参数的无缝接入,准确掌握现场状况。在手机上还可以监控到锅炉运行的全过程,可以灵活调整锅炉的触发条件。通过分享设备序列号与密码添加设备享有同等控制权。该系统后既方便又大大地提高了人的办事效率,节省时间,又节能、环保,是各界人士家庭采暖的首选。物联网 *** 作系统由内核、辅助外围模块(文件系统、图形用户界面、通信协议栈、各类常见设备的驱动程序等)、集成开发环境等组成,基于此,可衍生出一系列面向行业的特定应用。
物联网 *** 作系统与传统的个人计算机 *** 作系统和智能手机类 *** 作系统不同,它具备物联网应用领域内的一些独特特点,现说明如下。
物联网 *** 作系统内核的特点
1、内核尺寸伸缩性强,能够适应不同配置的硬件平台。比如,一个极端的情况下,内核尺寸必须维持在10K以内,以支撑内存和CPU性能都很受限的传感器,这时候内核具备基本的任务调度和通信功能即可。在另外一个极端的情况下,内核必须具备完善的线程调度、内存管理、本地存储、复杂的网络协议、图形用户界面等功能,以满足高配置的智能物联网终端的要求。这时候的内核尺寸,不可避免的会大大增加,可以达到几百K,甚至M级。这种内核尺寸的伸缩性,可以通过两个层面的措施来实现:重新编译和二进制模块选择加载。重新编译措施很简单,只需要根据不同的应用目标,选择所需的功能模块,然后对内核进行重新编译即可。这个措施应用于内核定制非常深入的情况下,比如要求内核的尺寸达到10K以下的场合。而二进制模块选择加载,则用在对内核定制不是很深入的情况。这时候维持一个 *** 作系统配置文件,文件里列举了 *** 作系统需要加载的所有二进制模块。在内核初始化完成后,会根据配置文件,加载所需的二进制模块。这需要终端设备要有外部存储器(比如硬盘、Flash等),以存储要加载的二进制模块;
2、内核的实时性必须足够强,以满足关键应用的需要。大多数的物联网设备,要求 *** 作系统内核要具备实时性,因为很多的关键性动作,必须在有限的时间内完成,否则将失去意义。内核的实时性包涵很多层面的意思,首先是中断响应的实时性,一旦外部中断发生, *** 作系统必须在足够短的时间内响应中断并做出处理。其次是线程或任务调度的实时性,一旦任务或线程所需的资源或进一步运行的条件准备就绪,必须能够马上得到调度。显然,基于非抢占式调度方式的内核很难满足这些实时性要求;
3、内核架构可扩展性强。物联网 *** 作系统的内核,应该设计成一个框架,这个框架定义了一些接口和规范,只要遵循这些接口和规范,就可以很容易的在 *** 作系统内核上增加新的功能的新的硬件支持。因为物联网的应用环境具备广谱特性,要求 *** 作系统必须能够扩展以适应新的应用环境。内核应该有一个基于总线或树结构的设备管理机制,可以动态加载设备驱动程序或其它核心模块。同时内核应该具备外部二进制模块或应用程序的动态加载功能,这些应用程序存储在外部介质上,这样就无需修改内核,只需要开发新的应用程序,就可满足特定的行业需求;
4、内核应足够安全和可靠。可靠性就不用说了,物联网应用环境具备自动化程度高、人为干预少的特点,这要求内核必须足够可靠,以支撑长时间的独立运行。安全对物联网来说更加关键,甚至关系到国家命脉。比如一个不安全的内核被应用到国家电网控制当中,一旦被外部侵入,造成的影响将无法估量。为了加强安全性,内核应支持内存保护(VMM等机制)、异常管理等机制,以在必要时隔离错误的代码。另外一个安全策略,就是不开放源代码,或者不开放关键部分的内核源代码。不公开源代码只是一种安全策略,并不代表不能免费适用内核;
5、节能省电,以支持足够的电源续航能力。 *** 作系统内核应该在CPU空闲的时候,降低CPU运行频率,或干脆关闭 CPU。对于周边设备,也应该实时判断其运行状态,一旦进入空闲状态,则切换到省电模式。同时, *** 作系统内核应最大程度的降低中断发生频率,比如在不影响实时性的情况下,把系统的时钟频率调到最低,以最大可能的节约电源。
物联网 *** 作系外围模块的特点
外围模块指为了适应物联网的应用特点, *** 作系统应该具备的一些功能特征,比如远程维护和升级等。同时也指为了扩展物联网 *** 作系统内核的功能范围,而开发的一些功能模块,比如文件系统、网络协议栈等。物联网 *** 作系统的外围模块(或外围功能)应该至少具备下列这些:
1、支持 *** 作系统核心、设备驱动程序或应用程序等的远程升级。远程升级是物联网 *** 作系统的最基本特征,这个特性可大大降低维护成本。远程升级完成后,原有的设备配置和数据能够得以继续使用。即使在升级失败的情况下, *** 作系统也应该能够恢复原有的运行状态。远程升级和维护是支持物联网 *** 作系统大规模部署的主要措施之一;
2、支持常用的文件系统和外部存储。比如支持FAT32/NTFS/DCFS等文件系统,支持硬盘、USB stick、Flash、ROM等常用存储设备。在网络连接中断的情况下,外部存储功能会发挥重要作用。比如可以临时存储采集到的数据,再网络恢复后再上传到数据中心。但文件系统和存储驱动的代码,要与 *** 作系统核心代码有效分离,能够做到非常容易的裁剪;
3、支持远程配置、远程诊断、远程管理等维护功能。这里不仅仅包涵常见的远程 *** 作特性,比如远程修改设备参数、远程查看运行信息等。还应该包涵更深层面的远程 *** 作,比如可以远程查看 *** 作系统内核的状态,远程调试线程或任务,异常时的远程dump内核状态等功能。这些功能不仅仅需要外围应用的支持,更需要内核的天然支持;
4、 支持完善的网络功能。物联网 *** 作系统必须支持完善的TCP/IP协议栈,包括对IPv4和IPv6的同时支持。这个协议栈要具备灵活的伸缩性,以适应裁剪需要。比如可以通过裁剪,使得协议栈只支持IP/UDP等协议功能,以降低代码尺寸。同时也支持丰富的IP协议族,比如Telnet/FTP/IPSec/SCTP等协议,以适用智能终端和高安全可靠的应用场合;
5、对物联网常用的无线通信功能要内置支持。比如支持GPRS/3G/HSPA/4G等公共网络的无线通信功能,同时要支持Zigbee/NFC/RFID等近场通信功能,支持WLAN/Ethernet等桌面网络接口功能。这些不同的协议之间,要能够相互转换,能够把从一种协议获取到的数据报文,转换成为另外一种协议的报文发送出去。除此之外,还应支持短信息的接收和发送、语音通信、视频通信等功能;
6、内置支持XML文件解析功能。物联网时代,不同行业之间,甚至相同行业的不同领域之间,会存在严重的信息共享壁垒。而XML格式的数据共享可以打破这个壁垒,因此XML标准在物联网领域会得到更广泛的应用。物联网 *** 作系统要内置对XML解析的支持,所有 *** 作系统的配置数据,统一用XML格式进行存储。同时也可对行业自行定义的XML格式进行解析,以完成行业转换功能;
7、支持完善的GUI功能。图形用户界面一般应用于物联网的智能终端中,完成用户和设备的交互。GUI应该定义一个完整的框架,以方便图形功能的扩展。同时应该实现常用的用户界面元素,比如文本框、按钮、列表等。另外,GUI模块应该与 *** 作系统核心分离,最好支持二进制的动态加载功能,即 *** 作系统核心根据应用程序需要,动态加载或卸载GUI模块。GUI模块的效率要足够高,从用户输入确认,到具体的动作开始执行之间的时间(可以叫做click-launch时间)要足够短,不能出现用户点击了确定、但任务的执行却等待很长时间的情况;
8、支持从外部存储介质中动态加载应用程序。物联网 *** 作系统应提供一组API,供不同应用程序调用,而且这一组 API应该根据 *** 作系统所加载的外围模块实时变化。比如在加载了GUI模块的情况下,需要提供GUI *** 作的系统调用,但是在没有GUI模块的情况下,就不应该提供GUI功能调用。同时 *** 作系统、GUI等外围模块、应用程序模块应该二进制分离, *** 作系统能够动态的从外部存储介质上按需加载应用程序。这样的一种结构,就使得整个 *** 作系统具备强大的扩展能力。 *** 作系统内核和外围模块(GUI、网络等)提供基础支持,而各种各样的行业应用,通过应用程序来实现。最后在软件发布的时候,只发布 *** 作系统内核、所需的外围模块、应用程序模块即可。
物联网 *** 作系统集成开发环境的特点
集成开发环境是构筑行业应用的关键工具,物联网 *** 作系统必须提供方便灵活的开发工具,以开发出适合行业应用的应用程序。开发环境必须足够成熟并得到广泛适用,以降低应用程序的上市时间(GTMT)。集成开发环境必须具备如下特点:
1、 物联网 *** 作系统要提供丰富灵活的API,供程序员调用,这组API应该能够支持多种语言,比如既支持C/C++,也支持Java、Basic等程序设计语言;
2、 最好充分利用已有的集成开发环境。比如可以利用Eclipse、Visual Studio等集成开发环境,这些集成开发工具具备广泛的应用基础,可以在Internet上直接获得良好的技术支持;
3、 除配套的集成开发环境外,还应定义和实现一种紧凑的应用程序格式(类似Windows的PE格式),以适用物联网的特殊需要。通过对集成开发环境进行定制,使得集成开发环境生成的代码,可以遵循这种格式;
4、 要提供一组工具,方便应用程序的开发和调试。比如提供应用程序下载工具、远程调试工具等,支撑整个开发过程。
可以看出,上述物联网 *** 作系统内核、外围模块、应用开发环境等,都是支撑平台,支撑更上一层的行业应用。行业应用才是最终产生生产力的软件,但是物联网 *** 作系统是行业应用得以茁壮生长和长期有效生存的基础,只有具备了强大灵活的物联网 *** 作系统,物联网这棵大树才能结出丰硕的果实。物联网按照层次分,一般分为感知、传输、应用
物联网是为了打破地域限制,实现物物之间按需进行的信息获取、传递、存储、融合、使用等服务的网络。因此,物联网应该具备如下3个能力。
1)全面感知:利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息,包括用户位置、
周边环境、个体喜好、身体状况、情绪、环境温度、湿度,以及用户业务感受、网络状态等。
(2)可靠传递:通过各种网络融合、业务融合、终端融合、运营管理融合,将物体的信息实时准确地传递出去。
(3)智能处理:利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体进行实时智能化控制。
所以你这个图就按照这三个大流程进行细化来画就行单片机是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。
以上摘自百度百科;
简单点说就是一台简单的小型的电脑,可以控制很多芯片进行工作,可以处理数据。你可以用它采集温湿度光照的数据、可以用它控制马达的工作、可以用它控制LCD屏幕显示一些字母数字中文等等
你里中间那个黑色的就是单片机了(里的单片机开发板有点小贵),单片机开发板就是把单片机一些常用的芯片连到一起方便用户开发使用。
初学者一般以8051单片机作为入门,图中说STC12C5A60也是属于51内核的单片机,不过功能上要比最早的8051强大多了。
学物联网的你们以后可能要用的一些更高级的控制芯片比如ARM、DSP,单片机是这些的基础,学好了单片机再学习那些芯片就比较好学了。一股来说,构建物联网体系结构模型,应该遵循以下原则(或者说评价标准) : (1)多样性原则。物联网体系结构应根据物联网服务类型和结点的不同,分别设计多种类型的体系结构,不能也没有必要建立统一的标准体系结构。 (2)时空性原则。物联网尚在发展之中,其体系结构应满足物联网在时间、空间和能源方面的需求,可以集成不同的通信、传输和信息处理技术,应用于不同的领域。 (3)互联性原则。物联网体系结构需要平滑地与互联网实现互联互通,试图另行设计一套互联通信协议及其描述语言将是不现实的。 (4)互 *** 作性原则。对于不同的物联网系统,可以按照约定的规则互相访问、执行任务和共享资源。 (5)扩展性原则。对于物联网体系结构,应该具有一定的扩展性,以便最大限度地利用现有的网络通信基础设施,保护已投资利益。 (6)安全性原则。物联网系统可以保证信息的私密性,具有访问控制和抗攻击能力,具备相当好的健壮性和可靠性。物物互联之后,物联网的安全性将比计算机互联网的安全性更为重要,因此物联网的体系结构应具有防御大范围网络攻击的能力。讯维
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