本文關(guān)鍵詞：數(shù)字展覽館終端測控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著信息科技的進步與發(fā)展,不斷涌現(xiàn)的科技成果正日益改善著人們的生活環(huán)境。在這個數(shù)字信息化浪潮中,對保存人類文明成果、陳列人類智慧結(jié)晶的展覽館進行數(shù)字化也不可避免,利用先進的信息技術(shù)來改造、建設展覽館的任務已迫在眉睫。展館內(nèi)的文物、典藏、標本等對于周圍環(huán)境參數(shù)都有較高要求,為此本文設計了一種基于以太網(wǎng)的終端測控系統(tǒng),用以監(jiān)測展館內(nèi)各展臺內(nèi)部溫度、濕度以及展臺櫥窗的開閉狀態(tài)、展館參觀人數(shù)等參數(shù),可起到一臺終端設備監(jiān)控全部展臺的作用,從而方便展館管理人員實時對全館狀態(tài)進行測控管理。本系統(tǒng)基于嵌入式Android平臺,集多種數(shù)據(jù)采集、以太網(wǎng)傳輸、終端展示、數(shù)據(jù)存儲與共享、終端控制等功能于一體,利用測溫模塊、測濕模塊、繼電器模塊采集展臺狀態(tài)數(shù)據(jù),依據(jù)展館的結(jié)構(gòu)和展臺的分布特點采用分布式結(jié)構(gòu),以有線RS485通信的方式將數(shù)據(jù)上傳給終端測控分機；終端測控分機上的應用程序?qū)λ鶞y數(shù)據(jù)進行整理、分析、顯示,多個終端測控分機利用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議將匯總的數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)傳送給終端測控主機；終端測控主機通過設計的Android應用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的分析、展示、報警、存儲功能,幫助展館管理人員根據(jù)所測數(shù)據(jù)判斷、操控下游設備(包括打開或者關(guān)閉某展臺櫥窗、關(guān)閉某個終控分機等),并通過對異常數(shù)據(jù)的報警以及故障設備的遠程檢測幫助展館管理人員做到準確定位故障源,給故障排查工作帶來了便捷。此外,終端測控主機端還配備有人流量檢測模塊及對應APP軟件,實現(xiàn)對展館每日參觀人數(shù)的統(tǒng)計、存儲；終端測控主機上還預留有Wi-Fi模塊接口,以此實現(xiàn)本系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的對接,完成數(shù)據(jù)的共享。本文完成了以下主要工作：1、搭建測控系統(tǒng)硬件平臺,設計制作各個數(shù)據(jù)采集模塊所需的電路板,并編寫相關(guān)代碼完成調(diào)試工作。通過對這些數(shù)據(jù)采集設備進行編號,終端測控主機可據(jù)此進行數(shù)據(jù)定位、追蹤,進而實現(xiàn)對展臺狀態(tài)參數(shù)的解析及故障設備的排查。2、搭建嵌入式Android軟硬件開發(fā)環(huán)境,完成終端測控主機、分機端RS485模塊驅(qū)動的編寫。本系統(tǒng)配備有Android系統(tǒng)測控終端,可脫離笨重的上位機進行數(shù)據(jù)的采集、顯示、存儲及遠程操控工作,從而大大降低系統(tǒng)費用成本。3、設計數(shù)據(jù)采集設備與終端測控分機之間的數(shù)據(jù)交換格式,建立以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡,在此局域網(wǎng)之中利用TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)終端測控分機與終端測控主機之間的點對點通信。4、開發(fā)了終端測控主機和終端測控分機的客戶端軟件,用以人機交互,實現(xiàn)溫度、濕度、櫥窗狀態(tài)、人流量等數(shù)據(jù)的展示、分析、異常報警、存儲。終端測控主機具備設置特定環(huán)境參數(shù)報警值、異常設備檢測、遠程打開或關(guān)閉展臺櫥窗、關(guān)閉終端測控分機的功能。將可功能定制的通用嵌入式Android平臺、功能豐富的移動客戶端軟件應用于本測控系統(tǒng),能輕松實現(xiàn)與其他系統(tǒng)之間的無縫對接,完成數(shù)據(jù)的共享。5、對系統(tǒng)功能進行測試,并在數(shù)據(jù)傳輸方式及數(shù)據(jù)后續(xù)管理等方面提出改進和優(yōu)化思路,有利于進一步提升系統(tǒng)的可靠性和靈活性。本文設計的數(shù)字展覽館終端測控系統(tǒng)為用戶提供了一個簡潔、直觀、多樣化的展館狀態(tài)監(jiān)控途徑,提升了人機交互體驗,進一步提高了展館監(jiān)控工作的效率和準確性,解放了更多的人力資源。本測控系統(tǒng)不僅可用于展館這一情景,對于具有類似功能需求的場所,可通過更換傳感器模塊快速擴展應用,具有潛在的應用價值。
【關(guān)鍵詞】：安卓 傳輸控制協(xié)議 客戶機和服務器架構(gòu) 數(shù)字展覽館 遠程測控
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 數(shù)字展覽館研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容與章節(jié)安排13-15
• 1.3.1 研究內(nèi)容13-14
• 1.3.2 本文章節(jié)安排14-15
• 第二章 終端測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)15-28
• 2.1 嵌入式Android概述15-18
• 2.1.1 嵌入式系統(tǒng)15-16
• 2.1.2 Android操作系統(tǒng)16-17
• 2.1.3 Android系統(tǒng)架構(gòu)17-18
• 2.2 Android系統(tǒng)移植18-21
• 2.2.1 Android移植概述18-19
• 2.2.2 Android系統(tǒng)的編譯與燒寫19-21
• 2.3 Android驅(qū)動程序21-24
• 2.3.1 Linux驅(qū)動21-22
• 2.3.2 Android驅(qū)動編寫22-24
• 2.4 Android應用開發(fā)環(huán)境搭建24-25
• 2.5 以太網(wǎng)通信25-28
• 2.5.1 以太網(wǎng)25
• 2.5.2 以太網(wǎng)交換機25-26
• 2.5.3 TCP/IP協(xié)議26-28
• 第三章 終端測控系統(tǒng)總體方案設計28-46
• 3.1 終端測控系統(tǒng)需求分析28
• 3.2 終端測控系統(tǒng)設計思路28-30
• 3.3 數(shù)據(jù)采集設備30-39
• 3.3.1 溫度檢測模塊31-33
• 3.3.2 濕度檢測模塊33-35
• 3.3.3 繼電器模塊35-36
• 3.3.4 人流量檢測模塊36-37
• 3.3.5 RS485模塊37-39
• 3.4 終端測控主機與終端測控分機39-46
• 3.4.1 硬件平臺搭建39-40
• 3.4.2 主要功能模塊40-44
• 3.4.3 設定固定IP44-46
• 第四章 終端測控系統(tǒng)功能模塊設計46-78
• 4.1 數(shù)據(jù)采集設備功能設計46-49
• 4.1.1 數(shù)據(jù)的獲取46-48
• 4.1.2 數(shù)據(jù)傳輸格式48-49
• 4.2 終端測控分機功能設計49-52
• 4.2.1 功能概述49-50
• 4.2.2 終控分機APP--DigitalExhS_v1.050-52
• 4.3 終端測控分機RS485驅(qū)動設計52-55
• 4.3.1 編寫Linux驅(qū)動52-53
• 4.3.2 JNI概述53-54
• 4.3.3 制作.so動態(tài)庫54-55
• 4.4 終端測控分機一鍵關(guān)機功能設計55-58
• 4.4.1 功能概述55-56
• 4.4.2 功能實現(xiàn)56-58
• 4.5 終端測控主機功能設計58-63
• 4.5.1 功能概述58-59
• 4.5.2 終控主機APP--DigitalExhCv1.059-63
• 4.6 終端測控主機與分機局域網(wǎng)通信63-69
• 4.6.1 套接字64
• 4.6.2 C/S架構(gòu)通信64-67
• 4.6.3 線程間通信67-69
• 4.7 異常報警模塊設計69-71
• 4.7.1 異常數(shù)據(jù)的處理69-70
• 4.7.2 異常追蹤70-71
• 4.8 歷史數(shù)據(jù)查詢模塊71-76
• 4.9 人流量統(tǒng)計功能76-77
• 4.10 數(shù)據(jù)共享77-78
• 第五章 系統(tǒng)測試與分析78-88
• 5.1 系統(tǒng)測試78-87
• 5.1.1 系統(tǒng)搭建78-81
• 5.1.2 數(shù)據(jù)采集設備測試81-82
• 5.1.3 終控分機測試82-83
• 5.1.4 終控主機測試83-87
• 5.2 測試結(jié)果分析87-88
• 第六章 總結(jié)與展望88-90
• 6.1 總結(jié)88-89
• 6.2 展望89-90
• 參考文獻90-94
• 致謝94

【參考文獻】

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本文編號：271571