物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合開發(fā)與應(yīng)用-34-家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)(ZigBee)課件

物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計3.4家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)（ZigBee）物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計3.4家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)（ZigBee）系統(tǒng)開發(fā)目標系統(tǒng)底層軟硬件設(shè)計系統(tǒng)Android應(yīng)用設(shè)計系統(tǒng)Web應(yīng)用設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)驗證系統(tǒng)開發(fā)目標系統(tǒng)功能目標說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計分兩個大模塊：設(shè)備控制安防、系統(tǒng)設(shè)置。設(shè)備控制安防功能模塊：分為燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)檢測，RGB燈、蜂鳴器的控制；系統(tǒng)設(shè)置功能模塊：服務(wù)器ID、IDKey、服務(wù)器地址參數(shù)設(shè)置與連接；傳感器MAC地址獲取與設(shè)置；系統(tǒng)軟件版本查詢與顯示。系統(tǒng)功能目標說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計系統(tǒng)功能需求表設(shè)計家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)作為控制安防類物聯(lián)網(wǎng)器件，能夠?qū)崟r檢測燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)，并將狀態(tài)主動推送到智云數(shù)據(jù)中心。運用過程中通過光柵傳感器狀態(tài)檢測實現(xiàn)智能的控制RGB燈和蜂鳴器關(guān)閉，從而實現(xiàn)家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。系統(tǒng)功能需求表設(shè)計如下：系統(tǒng)功能需求表設(shè)計家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)作為控系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析智能安防監(jiān)控系統(tǒng)采用智云物聯(lián)網(wǎng)項目架構(gòu)進行設(shè)計，整個系統(tǒng)框架如下圖所示：系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析智能安防監(jiān)控系統(tǒng)采用智云系統(tǒng)通信過程家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)傳輸過程分為三部分：傳感節(jié)點，網(wǎng)關(guān)，客戶端（Android，Web），通信流程圖如下圖所示：系統(tǒng)通信過程家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)傳輸過程分為三部分：傳感節(jié)點，網(wǎng)家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明本項目中主要使用到的傳感器是以下6種：1）火焰?zhèn)鞲衅鳎?MM探頭，可檢測火焰或波長在760納米～1100納米范圍內(nèi)的光源，探測監(jiān)督60度左右，數(shù)字開關(guān)量輸出；2）燃氣傳感器：型號：MP-4，模擬信號輸出，傳感器加熱電壓5V，供電電壓5V，可測量天然氣、甲烷、瓦斯氣、沼氣等；3）人體紅外傳感器：型號：AS312，電源電壓3V，感應(yīng)距離12m，數(shù)字開關(guān)量信號輸出；4）振動傳感器：低電平有效，數(shù)字開關(guān)量信號輸出；5）RGB傳感器：低電平驅(qū)動，可組合出任何顏色；6）蜂鳴器傳感器：小型蜂鳴器，采用低電平驅(qū)動；家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明本項目中主要使用到的傳感器是以下6硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)檢測，原理圖如下：硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)檢測，原理圖如下：硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)檢測，原理圖如下：硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、系統(tǒng)底層開發(fā)框架智云物聯(lián)平臺硬件層支持ZigBee、BLE、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT、LTE等多種無線傳感網(wǎng)的接入，本項目使用的ZigBee傳感網(wǎng)進行開發(fā)。系統(tǒng)底層開發(fā)框架智云物聯(lián)平臺硬件層支持ZigBee、BLE數(shù)據(jù)通信協(xié)議家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件開發(fā)本項目主要使用的是控制類傳感器模塊sensor-b和安防類傳感器模塊sensor-c，其ZXBee協(xié)議定義如下：數(shù)據(jù)通信協(xié)議家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件開發(fā)本項目主要使用的是控制類硬件驅(qū)動程序分析傳感器驅(qū)動代碼分析硬件驅(qū)動程序分析傳感器驅(qū)動代碼分析項目工程框架家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）AndroidStudio開發(fā)環(huán)境中看到的本項目的工程目錄列表如下：項目工程框架家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）And系統(tǒng)工程文件介紹（部分）家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）系統(tǒng)工程文件介紹（部分）家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Andro程序流程分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）根據(jù)智云Android應(yīng)用編程接口定義，系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計主要采用實時數(shù)據(jù)API接口，程序框架如下：程序流程分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）根據(jù)智程序分析軟件開發(fā)（Android）程序分析軟件開發(fā)（Android）家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Web）頁面功能結(jié)構(gòu)分析Web應(yīng)用默認顯示運營首頁，首頁上設(shè)計有設(shè)備聯(lián)動設(shè)置模塊、模式切換設(shè)置模塊、火焰狀態(tài)顯示模塊、燃氣狀態(tài)顯示模塊、人體紅外狀態(tài)顯示模塊、振動狀態(tài)顯示模塊、六個模塊實現(xiàn)家庭安防監(jiān)控。家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Web）頁面功能結(jié)構(gòu)分析Web應(yīng)用家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Web）頁面功能結(jié)構(gòu)分析更多信息頁面的功能主要是智云服務(wù)連接配置界面，本頁面分為三個子功能，通過列表進行切換顯示，“IDKey”列表項通過設(shè)置智云服務(wù)ID與IDKey調(diào)用智云Web應(yīng)用接口連接到智云服務(wù)器?！癕AC設(shè)置”列表項顯示設(shè)備MAC地址?！癕AC設(shè)置”列表項顯示版本信息與升級。家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Web）頁面功能結(jié)構(gòu)分析更多信息頁程序分析軟件開發(fā)（web）程序分析軟件開發(fā)（web）硬件設(shè)備部署家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件環(huán)境主要是使用XLab實驗箱中的經(jīng)典型無線節(jié)點ZXBeeLiteB，控制類傳感器Sensor-B、安防類傳感器Sensor-C，Android智能網(wǎng)關(guān)。請參照實驗箱的使用說明書進行設(shè)備間的連接操作，設(shè)備連接完成后示意圖如下,本項目需要使用控制類傳感器Sensor-B、安防類傳感器Sensor-C節(jié)點板：硬件設(shè)備部署家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件環(huán)境主要移動端應(yīng)用安裝家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試Android網(wǎng)關(guān)設(shè)備使用USB數(shù)據(jù)連接線通過OTG接口與PC的USB接口進行連接。連接成功后我的電腦中會出現(xiàn)如下圖設(shè)備：打開電腦識別的內(nèi)存設(shè)備，拷貝“\05-Homesecurity\Homesecurity.apk”到android網(wǎng)關(guān)。Android應(yīng)用安裝成功后，如下圖所示：Web端應(yīng)用安裝家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)的Web端應(yīng)用無需安裝，打開項目”實驗代碼\05-Homesecurity\HomeSecurity-web”目錄下的index.html文件在chrome瀏覽器中運行顯示。移動端應(yīng)用安裝家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試Android網(wǎng)關(guān)設(shè)備Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試

Web端打開自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用后，主界面顯示如下：Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試 Web端打開自動Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試這時系統(tǒng)設(shè)備的右上角狀態(tài)顯示為“離線”，需要通過“更多信息”界面設(shè)置服務(wù)器ID與IDkey連接智云服務(wù)器。需同智云服務(wù)配置工具中使用配置一致（使用本地服務(wù)模式）。Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試這時系統(tǒng)設(shè)備的右上角Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試連接服務(wù)器成功后切換到系統(tǒng)主界面可看到設(shè)備狀態(tài)更新為“在線“：Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試連接服務(wù)器成功后切換Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試設(shè)備在線后可以在設(shè)備聯(lián)動勾選設(shè)備，如果出現(xiàn)異常，設(shè)備圖標會變成紅色，并且會報警。Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試設(shè)備在線后可以在設(shè)備Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試還可以設(shè)置模式切換：布防模式：開啟全部傳感器撤防模式：禁用全部傳感器Web端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試還可以設(shè)置模式切換：移動端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試Andriod端應(yīng)用操作同WEB端應(yīng)用操作流程基本一致，可參考本項目的WEB端應(yīng)用測試進行操作。移動端應(yīng)用測試家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試Andriod端應(yīng)用操物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合開發(fā)與應(yīng)用-34--家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)(ZigBee)課件物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計3.4家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)（ZigBee）物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計3.4家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)（ZigBee）系統(tǒng)開發(fā)目標系統(tǒng)底層軟硬件設(shè)計系統(tǒng)Android應(yīng)用設(shè)計系統(tǒng)Web應(yīng)用設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)驗證系統(tǒng)開發(fā)目標系統(tǒng)功能目標說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計分兩個大模塊：設(shè)備控制安防、系統(tǒng)設(shè)置。設(shè)備控制安防功能模塊：分為燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)檢測，RGB燈、蜂鳴器的控制；系統(tǒng)設(shè)置功能模塊：服務(wù)器ID、IDKey、服務(wù)器地址參數(shù)設(shè)置與連接；傳感器MAC地址獲取與設(shè)置；系統(tǒng)軟件版本查詢與顯示。系統(tǒng)功能目標說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計系統(tǒng)功能需求表設(shè)計家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)作為控制安防類物聯(lián)網(wǎng)器件，能夠?qū)崟r檢測燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)，并將狀態(tài)主動推送到智云數(shù)據(jù)中心。運用過程中通過光柵傳感器狀態(tài)檢測實現(xiàn)智能的控制RGB燈和蜂鳴器關(guān)閉，從而實現(xiàn)家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。系統(tǒng)功能需求表設(shè)計如下：系統(tǒng)功能需求表設(shè)計家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)作為控系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析智能安防監(jiān)控系統(tǒng)采用智云物聯(lián)網(wǎng)項目架構(gòu)進行設(shè)計，整個系統(tǒng)框架如下圖所示：系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析智能安防監(jiān)控系統(tǒng)采用智云系統(tǒng)通信過程家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)傳輸過程分為三部分：傳感節(jié)點，網(wǎng)關(guān)，客戶端（Android，Web），通信流程圖如下圖所示：系統(tǒng)通信過程家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)傳輸過程分為三部分：傳感節(jié)點，網(wǎng)家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明本項目中主要使用到的傳感器是以下6種：1）火焰?zhèn)鞲衅鳎?MM探頭，可檢測火焰或波長在760納米～1100納米范圍內(nèi)的光源，探測監(jiān)督60度左右，數(shù)字開關(guān)量輸出；2）燃氣傳感器：型號：MP-4，模擬信號輸出，傳感器加熱電壓5V，供電電壓5V，可測量天然氣、甲烷、瓦斯氣、沼氣等；3）人體紅外傳感器：型號：AS312，電源電壓3V，感應(yīng)距離12m，數(shù)字開關(guān)量信號輸出；4）振動傳感器：低電平有效，數(shù)字開關(guān)量信號輸出；5）RGB傳感器：低電平驅(qū)動，可組合出任何顏色；6）蜂鳴器傳感器：小型蜂鳴器，采用低電平驅(qū)動；家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明本項目中主要使用到的傳感器是以下6硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)檢測，原理圖如下：硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、人體紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)檢測，原理圖如下：硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、燃氣傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⑷梭w紅外傳感、振動傳感器狀態(tài)檢測，原理圖如下：硬件選型與原理說明家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件說明RGB燈、蜂鳴器、系統(tǒng)底層開發(fā)框架智云物聯(lián)平臺硬件層支持ZigBee、BLE、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT、LTE等多種無線傳感網(wǎng)的接入，本項目使用的ZigBee傳感網(wǎng)進行開發(fā)。系統(tǒng)底層開發(fā)框架智云物聯(lián)平臺硬件層支持ZigBee、BLE數(shù)據(jù)通信協(xié)議家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件開發(fā)本項目主要使用的是控制類傳感器模塊sensor-b和安防類傳感器模塊sensor-c，其ZXBee協(xié)議定義如下：數(shù)據(jù)通信協(xié)議家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件開發(fā)本項目主要使用的是控制類硬件驅(qū)動程序分析傳感器驅(qū)動代碼分析硬件驅(qū)動程序分析傳感器驅(qū)動代碼分析項目工程框架家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）AndroidStudio開發(fā)環(huán)境中看到的本項目的工程目錄列表如下：項目工程框架家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）And系統(tǒng)工程文件介紹（部分）家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）系統(tǒng)工程文件介紹（部分）家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Andro程序流程分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）根據(jù)智云Android應(yīng)用編程接口定義，系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計主要采用實時數(shù)據(jù)API接口，程序框架如下：程序流程分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Android）根據(jù)智程序分析軟件開發(fā)（Android）程序分析軟件開發(fā)（Android）家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Web）頁面功能結(jié)構(gòu)分析Web應(yīng)用默認顯示運營首頁，首頁上設(shè)計有設(shè)備聯(lián)動設(shè)置模塊、模式切換設(shè)置模塊、火焰狀態(tài)顯示模塊、燃氣狀態(tài)顯示模塊、人體紅外狀態(tài)顯示模塊、振動狀態(tài)顯示模塊、六個模塊實現(xiàn)家庭安防監(jiān)控。家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Web）頁面功能結(jié)構(gòu)分析Web應(yīng)用家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Web）頁面功能結(jié)構(gòu)分析更多信息頁面的功能主要是智云服務(wù)連接配置界面，本頁面分為三個子功能，通過列表進行切換顯示，“IDKey”列表項通過設(shè)置智云服務(wù)ID與IDKey調(diào)用智云Web應(yīng)用接口連接到智云服務(wù)器。“MAC設(shè)置”列表項顯示設(shè)備MAC地址?！癕AC設(shè)置”列表項顯示版本信息與升級。家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)（Web）頁面功能結(jié)構(gòu)分析更多信息頁程序分析軟件開發(fā)（web）程序分析軟件開發(fā)（web）硬件設(shè)備部署家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件環(huán)境主要是使用XLab實驗箱中的經(jīng)典型無線節(jié)點ZXBeeLiteB，控制類傳感器Sensor-B、安防類傳感器Sensor-C，Android智能網(wǎng)關(guān)。請參照實驗箱的使用說明書進行設(shè)備間的連接操作，設(shè)備連接完成后示意圖如下,本項目需要使用控制類傳感器Sensor-B、安防類傳感器Sensor-C節(jié)點板：硬件設(shè)備部署家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)分析家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)硬件環(huán)境主要移動端應(yīng)用安裝家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)部署測試Android網(wǎng)關(guān)設(shè)備使用USB數(shù)據(jù)連接線通過OTG接口與PC的USB接口進行連接。連接成功后我的電腦中會出現(xiàn)如下圖設(shè)備：打開電腦識別的內(nèi)存設(shè)備，拷貝“\05-Homesecurity\Homesecurity.apk”到android網(wǎng)關(guān)。Android應(yīng)用安裝成功后，如下圖所示：Web端應(yīng)用安裝家庭安防監(jiān)控系統(tǒng)的Web端應(yīng)用無需安裝，打開項目”實驗代碼\05-Homesecurity\HomeSecurity-web”目錄