停网通知范文
时间：2023-03-10 14:51:25
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篇1
家庭控制子网（Home Control Network，简称HCN)是一个家庭的局域通讯控制网络。HCN网络提供了标准化的通讯能力用作设备间的数据和服务的交换。
在HCN中，有两种可能的传输媒介：有线和无线。分别构建家庭有线控制网络（Wired Home Control Network）和家庭无线控制网络（Wireless Home ControlNetwork）。
本文仅仅讨论无线射频媒介和无线收发器构建的网络，这些接收器安置在家电上。本文称无线媒介家庭控制网络为WHCN（WirelessHomeControlNetwork）。
家庭无线控制网络(WHCN)属于IEEE标准定义的低数据率的无线个人域网络Wireless Personal Access Network（WPAN）。这样一个低数据率WPAN，也是一个简单的、低成本的无线通信网络，这种网络支持低功率和允许要求灵活应用的无线联接。WHCN的主要目标是在家电、传感器和监视器之间，实现易安装、可靠数据传输、短距离工作、低成本和低功耗的无线网络。同时，支持简单和灵活的网络拓扑。
无线网络支持无线通讯的功能，支持家庭控制子网设备之间的数据通信、实时传输数据信息、人机交互式操作和具有图形用户界面控制功能，使用户方便直观地操作和控制各个设备。
WHCN中的主要设备以及它们的关系
无线媒介家庭控制网络由家庭控制子网网关、移动控制终端和多个通讯模块组成，见图1所示。各个部分的作用如下所述：
1.家庭控制子网网关
无线控制子网网关是家庭无线控制网络的中心。主要有如下两种作用：
（1）家庭无线控制网络的信息和控制中心。
（2）外界信息网络（如：以太网、电话系统等等）和家庭无线控制网络之间的接口或信息交换中心，以及家庭信息网络和家庭无线控制网络之间的联合点。
作为家庭无线控制网络的信息和控制中心，通过无线通讯中心节点模块提供如下功能：
给出友好的人机界面。用户可以进入任一个电器的控制选项界面，控制各个家庭控制子网设备，操作简单。
具有管理各种家庭控制子网设备的功能。当新的设备加入到家庭控制子网网络系统时，家庭控制子网网关可以注册新设备。当网络中的设备要求从子网系统中断开时，家庭控制子网网关可以删除该设备
作为星状网络信息的互连器，所有信息都被发送到和转送到子网网关。同时，子网网关再给预期节点发送已获得的信息。与各个通讯模块进行数据交换。家庭控制子网网关与各个通讯模块之间的通讯协议遵从家庭控制子网通讯协议。
子网网关在家庭控制子网中作为设备的一个网关，主要功能是把家庭控制子网设备和家庭主网及主要的信息网络（如：以太网）连接起来，并实现家庭控制子网内部设备的互连。子网网关是一个符合家庭控制子网通讯协议的设备，可以与家庭控制子网设备进行数据交换。
用户可以通过以太网、电话线以及无线本地存储网络连接家庭主网关，家庭主网关可以是服务器、电话调制解调器和无线本地存储网络基站。
当用户通过以太网或ADSL登录到家庭主网关时，就可以进入一个数字家庭网络的控制画面，这个画面出现当前家庭控制子网设备，点击要控制的家电设备的图标，可以进入此家电的控制界面。控制界面上显示了此家电的所有控制选项，用户点击想要进行相应控制的选项，子网网关与主网关通过主网关与子网网关之间的通信协议获得相关的控制信息，并使用家庭控制子网通信协议控制相关的设备。
用户通过电话系统登录到家庭主网关时，用户可得到一个简单声音控制“声音信息/控制命令”。有了这个“命令菜单”后，用户获得状态查询并设置控制命令。 这个子网网关所控制的设备的通讯模块接收到这个数据帧，物理层对此数据帧进行基于MAC命令的处理，得到有效载荷。有效载荷再传输给MAC层，MAC层判断其正确性和有效性，如正确，则得到控制命令和有效数据信息，再将它们传输给网络层和设备的控制接口。如不正确，则不对此数据进行处理。
被控设备的控制接口层对所得到的控制命令和有效数据进行数据转换，传输给此设备应用层，由此应用层得到控制此设备的相应控制命令和有效参数，此设备根据这些数据信息执行相应的动作，在此动作完成后，返回给子网网关相应的反馈信息，反馈信息指示了当前此家电的现行状态，子网网关进而把信息传递给主网关。当主网关接收到反馈信息后，更新此家电的控制界面，显示此家电当前的运行状态。
运行状态包括事件信息和警告信息，这些信息可以发送给用户，用户产生进一步的指示和命令。 这是子网网关在遵循家庭控制子网通信协议，进行的一次完整的通讯过程。
2.移动控制终端
移动控制终端在WHCN是一个专用和简单的显示器和控制终端，它不是网关。移动通信控制终端loaded加载一个无线模块，它通过无线通讯方式与家庭控制子网设备通信。
移动控制终端具备三个主要功能：
（1） 用户可以通过移动控制终端获得各种服务的平台；
（2）与家庭控制子网网关相互通讯，实现所有家庭控制子网设备的集中控制；
（3） 在紧急情况下，移动控制终端可以和各个节点直接通讯。
移动控制终端支持无线通讯的功能，支持家庭控制子网设备之间的数据通信、实时传输数据信息、人机交互式操作和具有图形用户界面控制功能，使用户方便直观地操作和控制各个设备。 移动控制终端与各个通讯模块之间的通讯协议遵从家庭控制子网通信协议。
3.无线通讯模块
无线通讯模块是家庭控制子网设备的通讯核心，通讯模块是各个家庭控制子网设备和无线网络的无线通讯接口单元。无线通信模块支持家庭控制子网内部各个设备之间的数据通信，通讯模块遵从家庭控制子网通信协议。
在家庭无线控制子网中，无线通讯模块是基本单元。在家庭控制子网网关和移动控制终端中，无线通讯模块是部分功能模块。一般来说，子网网关中的无线通讯模块，叫做无线通讯中心节点模块，发挥协调器的作用。
4.无线通讯转发器
对于一个包含较大工作范围的网络或工作环境复杂（室内环境）的网络，需要一种专用单元：无线通讯网络转发器。
无线通讯网络转发器是一个专用无线通讯模块。它从一个或多个方向接收信号，然后向全部方向或特殊方向发射处理信号。
处理包括：
扩大收到信号的能量；
改变网络中传输信号的路径方向。
转发器和无线通讯模块的不同点：
转发器不是全功能无线通讯模块；
转发器不与设备连接。
5.家庭控制子网网关和移动控制终端之间的关系
从功能方面来看，家庭控制子网网关和移动控制终端都是WHCN的控制终端，它们在无线网络中发挥核心作用。
家庭控制子网网关是WHCN的控制中心，它不仅支持无线收发器的网络管理，也支持设备的管理。同时，它是家庭控制子网和外界信息网络的唯一网关。
在WHCN中，移动控制终端是一个特殊的无线收发器，是有较大存储空间的专用无线通讯模块。当网络联接建立起来后，移动控制终端从网关下载注册信息，移动控制终端保存WHCN的所有信息。否则，移动控制终端对这个网络来说可能是一个PDA或者打包PC机，也可能是一个监视终端。移动控制终端可以接收网络设备的数据和状态并且借助网关给每个设备发送控制命令。
无线家庭控制子网通信协议体系结构
家庭无线控制子网通讯协议使遵循规范的各个家庭控制子网设备之间实现无线通信。网络结构不仅是WHCN数据/管理服务体系，也是WHCN中每个无线收发器的系统结构。
本规范将给出无线收发器的规范以及基于这种网络结构WHCN规范。
子网的基本网络体系结构包括：物理层、媒介访问控制层、网络层和应用层，前三层全部在无线模块内。在应用层的顶部，有一个设备和模块共同拥有的设备亚层。
设备亚层直接与设备（如：家用电器、感应器等）和制造商有关。在应用中其功能和界面是不同的。因此，本文不包含此层的研讨。
子网从上至下划分为以下层次（见图二）
应用层（Application Layer）
负责处理特定的应用程序细节，实现设备与 WHCN连接的接口和信息交换。通过应用层，在WHCN中的其它设备只需了解虚拟的网络对象描述而不必了解该设备的具体实现细节就能实现控制/状态查询。
网络层（Network Layer, 简称NWK）
WHCN使用网络层通讯中间件来实现统一的网络通讯，网络层隐藏了底层通讯媒介的复杂性，为应用层提供设备到设备的通信。它所做的工作包括:
数据管理是把应用程序交给它的数据传送给下面的媒介通讯接口层 (MAC/PHY)。
传输服务管理：提供网络路径服务和网络信息，传输控制信息/状态查询在此层中进行，以及网络信息共同被传送到预期设备。
MAC层（媒介存储控制层，简称MAC）
由于不同的媒介所采用的码元编码方式，数据通讯速率、CSMA/CA实现方式、硬件连接方式等等各有不同。这一个层次就是根据不同的要求和网络来确定不同的媒介通讯接口。在这一层中，实现了数据链路层部分，包括底层设备驱动程序和网络接口硬件。
物理层（Physical Level, 简称PHY）
处于网络通讯协议的最底层，在无线通信中，物理层负责射频传输/接收端的启动。物理数据服务有助于物理协议数据单元（PDUs）的传输/接收越过物理无线电信道。物理层的主要的流出是无线收发器的活动和释放、能量探测、连接质量说明、频道选择、清晰频道评估和越过物理媒介传输以及接收。
无线家庭控制网拓扑结构
为了本规范和IEEE定义的WPAN标准的兼容性，在PHY、MAC和网络层规范中，不提及无线通讯模块、子网网关，只使用中心节点和节点。
拓扑是网络总体结构。为满足实际应用的要求，WHCN有一种或两种拓扑：星状拓扑或对等拓扑，如图3。在星状拓扑中，通信建立在一个中心控制器和设备之间，中心控制器也叫WHCN中心节点。设备的典型应用是作为网络通讯的起始节点或者终止节点。
WHCN中心节点的具体应用是能够初始、终止或者路由网络中的通信。WHCN中心节点是WHCN的主要控制中心。在两种网络拓扑中，节点必须有独一无二的8比特地址。
星状拓扑基本结构如图3，全功能收发器第一次启动后，就建立自己的网络成为WHCN中心节点。所有的星状网络都独立于正在工作的其它星状网络。在射频通信范围内，通过选择没有被别的网络使用的WHCN标识，就可以建立一个新的网络。一旦WHCN标识被选定，WHCN中心节点允许别的设备加入网络。WHCN中心节点可以是由电力线供电，而节点可能是电池供电或电力线供电。
对等拓扑与星状拓扑不同的是：如果任何其他节点在某节点无线电范围内，这两个节点会开始通信。对等布局可以产生更复杂的网络形式，例如，网孔拓扑等。对等拓扑可以特设、自组织和自恢复，它也支持多跳跃实现信息从一个设备到另一个设备的路由。本文并不讨论这种拓扑结构。
无线家庭控制网特征概述
WHCN所有的特征都基于用户要求和无线个人域网的经验积累（Wireless Personal Access Networks，简称WPAN）。WHCN基本特征如下：
无线模块8比特地址寻址；
CSMA/CA方式访问信道；
全握手协议确保传输的可靠性；
低功耗；
能量探测；
联接质量指示；
有关允许无线频道的多重通讯信道；
本版本支持星状拓扑，将来的版本会支持网状拓扑。
家庭无线控制子网通信功能
与流程的简要说明
1.中心节点的功能与流程
中心节点是星状拓扑网络的中心点。一般情况下，子网网关的无线模块是中心节点。 在无线网络中，中心节点遵循家庭控制子网通信协议，可以与家庭控制子网设备通过无线的方式进行数据交换。中心节点是有足够存储空间的专用节点。 中心节点通过子网网关获得用户的查询/控制命令。中心节点传输关于WHCN的这些查询和控制命令并传送到预期的节点。该节点与被控设备连接。
被控设备的控制接口层对所得到的控制命令和有效数据进行数据转换，传输给此设备应用层，由此应用层得到控制此设备的相应控制命令和有效参数，此设备根据这些数据信息执行相应的动作，在此动作完成后，返回给中心节点相应的反馈信息，反馈信息指示了当前此家电的现行状态。子网网关进而把信息传递给主网关。运行状态包括事件信息和警告信息，这些信息可以发送给用户，用户产生进一步的指示和命令。
中心节点也从被控制设备接收信息，接收到的数据传输到物理层，物理层对此数据帧进行处理，得到有效载荷，有效载荷再传输给MAC层，MAC层对此有效载荷进行拆包，并判断其正确性和有效性，如正确，则得到控制命令和有效数据信息。中心节点可以决定向控制网络报告信息或转寄信息给与被控制设备相连接的其他无线节点。
在星状网络中，中心节点提供必要的网络功能如：
连接和分离
定时
路由路径
2.子节点的功能与流程
无线通讯模块是家庭无线控制子网设备的核心。无线收发器称为子节点安置在每个设备上，子网网关和中心节点通过无线收发器来实现。
篇2
基金项目：江苏省大学生创新创业训练计划平台《Super Speed智能餐厅站》（编号：201613571029X）
1.项目概述
从传统的桌面时代到现在移动互联网的终端时代，万能的互联已蓄势待发，发挥着当下重要的角色。Super Speed智能餐厅将不断迎合当下人们对快速、高品质的城市快节奏智慧生活的追求，Super Speed 智能餐厅拥有实时的快餐制作的流程、提前预约、支持线上线下支付、线下二维码取餐、实时评价、建议采集等功能，具有无需排队、菜品保温、耗时短等特点满足当下的快节奏的生活，一方面解决了顾客排队耗时长的问题，另一方面也帮助餐厅提高效率，挽回因此损失的人流量。Super Speed智能餐厅站拥有手机终端APP软件与智能管理终端机两部分组成，打造餐饮行业智能餐饮，从而解决当下人流量大的地方用餐和上班族快节奏、高品质的生活方式。
2.智能餐厅优势
2.1顾客层面
Super Speed智能餐厅可以大规模的投入在火车站、地铁站或办公楼等多处地点，用户通过APP提前预订菜品、餐品、零食，填写大致的取餐时间。餐厅收到订单将菜单直接导入后台，在顾客预约取餐前的10分钟到20分钟的时间，后厨的显示屏上会出现，保证在顾客约定取餐时间之前把餐品、零食等放到餐柜里，用户凭借下单时的二维码，在终端机端机上扫描二维码进行取餐，避开用餐高峰带来的餐厅拥挤，而且终端机有保温功能，保证了菜品的温度和质量。线上Super Speed手机终端系统APP支持手机、支付宝、微支付、网络等点餐快捷支付的支付方式，当用户支付成功，即可收到消费二维码，凭二维码打开终端机取餐。线下用户可在餐厅的点餐机器上进行点餐，通过自动收款机来进行支付，支付成功后根据消费单下的二维码进行取餐。用户消费结束后还可在APP和餐厅意见表中，对食品及餐厅的服务情况进行评价。
2.2技术层面
项目采用了RFID电子标签、微型QR码技术、第三方软件合作支付技术以及智能保温柜微电脑控制技术，对餐饮行业来说，解决了客户损失大的问题，提高了餐厅效率；对用户来说免去了漫长的等待时间和饥饿带来的烦恼，使生活变得高效智慧、快捷智能。RFID技术优势：与传统的自动识别技术如磁卡、条形码和IC卡等相比，射l识别技术具有很多突出的特点：可以通过这种技术识别单个的很具体的物体，而不像条形码那样只能识别同一类的物体。应用无线电射频，能透过物体的外部材料把数据读取出来，而条形码只能借助激光来读取信息。可以同时对多个物体进行识别读取，而条形码则不能，它只能一个一个地读。具有一般条形码没有的防磁、防水、耐高温、读取距离和标签数据的可重复读写等特点。安全性很高，适用于高安全性的终端。数据安全方面除了有电子标签的密钥保护外，数据部分可以通过加入算法来实现安全管理。
3.创业机会
3.1花更少时间解决餐饮需求
快节奏的生活，高品质的餐饮诉求是目前上班族需求，如何花费更少的时间解决就餐问题成为上班族面临的普遍性难题。Super Speed智能餐厅系统是餐饮企业结合互联网智慧发展的新尝试，用户可以结合自己身的条件和时间喜好选择菜品与取餐时间，到智能餐厅取出自己选择好的菜品，从而节省了就餐的时间，提升了上班族的需求。
3.2“智慧餐饮”是未来餐饮业发展的风向标
随着互联网技术的发展和使用，餐饮行业也将进行一次全新的革命――互联网技术将应用到餐厅的运营中形成一个餐饮链，从而迈进了“智慧潮”，减少用工实现智能、降低经营成本、提升管理绩效等多种目的实现，才能体现理想意义上真正的智能。
3.3餐饮行业渴望得到顾客服务的诉求
传统餐饮店经营正餐为主，消费者的诉求重点在餐厅环境、菜品质量与人员服务态度，而对于现在引领主流的快餐行业，消费者更注重便捷高效的用餐，从现在的快餐行业来讲黄金时段中晚餐的收入通常占快餐行业全天营业额的75%以上，如何在两个黄金期内服务更多顾客，成了餐饮行业普遍期望得到解决的问题，快餐行业如何运营能吸引更多的顾客成为一个难题。
3.4“最后一公里”成外卖送餐的挑战
在店面发展受限的同时，作为餐饮行业新的发展方向外卖送餐受到餐饮企业的广泛欢迎，然而，“最后一公里”的上门配送，也成为现在面临的挑战。就餐的时段集中在是人流潮，开车路上堵，上楼电梯堵，延误似乎变成不可避免的事情，造成不好的用户体验，阻碍外卖送餐发展从引起新的一个问题“堵”。因此Time bag智能餐厅利用当下互联网的技术与设备，让消费者自主进行点菜、支付、取餐，消费者非常乐意接受，满足用户对快时代智慧生活的体验，帮助餐饮店吸收更多消费者，解决“最后一公里”外送的难题，赢得消费者认可，促动餐饮企业更好的发展。其次，外卖行业存在许多的安全隐患。当下时兴的饿了么APP就出现了315事件，造成顾客的担心，让一些正经营业的餐厅也损失了很多客户。
参考文献：
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[2]中国互联网网络中心（CNNIC）.第29次中国互联网网络发展状况统计报告[R].2012.
[3]王耀球，万晓.网络营销[M].北京：清华大学出版社，2004.
作者简介：
篇3
随着信息技术、计算机网络技术的迅猛发展和广泛普及，越来越多的家庭通过Internet或Intranet来获得信息和资讯。作为现代化的智能化住宅小区，向社区内的广大住户提供宽带多媒体综合信息资讯服务，是智能化住宅的重要体现，也是信息社会发展的客观需要。建设部住宅产业办公室提出了我国住宅智能化的概念，即住宅小区智能化是利用4C(计算机、通信、网络、自控、IC卡)技术真正实现远程家庭的智能控制，通过有效的传输网络,将远程信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成,为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务管理,提供安全舒适的家居环境。
1 系统简介
家庭智能控制系统的开发基于短信息技术、自动控制技术、计算机技术、数字通信技术及加密技术。系统利用相关的网络、计算机系统和控制器，以无线网络和有线网络为基本控制指令和数据信息传送方式，实现手机无线遥控和数据传送。通过专设的短信控制中心和服务中心，为家庭和小区管理提供全方位的数字化服务。家庭智能控制系统具有手机远程控制、自动报警、呼叫社区服务、物业管理等功能，还可以根据用户群的需要向生活连网服务、智能办公等方向无限扩展。
设备接入Internet/Intranet网，原则上讲，只要实现TCP/IP网络协议就可以。TCP/IP协议及其应用是一项复杂的系统工程。该协议的建立经过了缜密的设计过程，全套协议的实现是比较复杂的。在嵌入式系统中，实现该协议有一定的难度。在实际的应用中，如果要完全实现该协议，比较合理的方案是直接利用集成的TCP/lP协议的芯片，将系统中央控制单元和TCP/IP协议处理单元进行分离。
另一方面，实现其它几个方案中，可以对原有的TCP/IP进行精简，保留实际应用系统所需要的一些协议，使得核心芯片既能实现网络的数据传输，又可以完成监控任务。对原有的TCP/IP协议迸行精简，可以大大减轻系统实现的难度，并提高系统的效率和可靠性。
图1
2 系统工作原理
该系统的原理框图如图1所示。
家庭中的三表度数作为采集信号，通过采样保持电路处理以后，送入单片机进行处理。单片机把数据通过串口送入E5122网络协议处理器中进行打包处理，将数据打包成TCP/IP协议包，该数据包通过RTL8019AS以太网控制器发送到以太网上。采用CPLD芯片EPM7128S作为译码和驱动电路。在本应用场合，家庭用户终端对数据交换的速率要求不高，在1MB/s以下。所以可以采用一般的高速单片机，写入TCP/IP协议，这样既可以满足要求，价格又能让用户接受。
3 芯片介绍
(1)网络接口控制器RTL8019AS
RTL8019AS是Realtek公司高集成度的专用以太网接口芯片，支持EthernetII、IEEE802.3、10Base5、10Base2、10BaseT，支持UTP、AUI&BNC、PnP自动探测模式，并且内嵌16KB SRAM用于收发缓冲，降低了对主处理器的速度要求。支持8位、16位数据总线模式；支持跳线、无跳线模式；有全双工的通信接口，可以通过交换机在双绞线上同时发送和接收数据，使带宽从10M增加到20M，是用来进行以太网通信的理想芯片。
RTL8019AS有3种工作方式：
① 跳线方式，网卡的I/O和中断由跳线决定；
② 即插即用方式，由软件进行自动配置plug and play；
③ 免跳线方式，网卡的I/O和中断由外接的93C46里的内容决定。
网卡使用哪种方式由RTL8019AS的第65脚JP决定。65脚JP 为高电平时(接到VCC或通过一个10kΩ的电阻上拉)使用跳线方式；RTL8019AS引脚悬空时，输入状态为低电平(其它引脚也是这样，悬空的输入脚电平为低电平，里面有一个100kΩ的下拉电阻)。64脚AUI，该引脚决定使用AUI还是BNC接口。我们用的网卡接口一般是BNC的，很少用AUI。BNC接口方式支持8线双绞或同轴电缆。高电平时使用AUI接口，悬空为低电平，使用BNC接口。IOCS16B引脚用电阻下拉为低电平，选择8位数据总线模式，省去BROM模块，只需8根数据线SD0~SD7。基地址选择引脚IOS3、IOS2、IOS1、IOS0空接为低电平。因为芯片内部都接有下拉电阻，此时I/O基地址为300H，所以地址线SA8、SA9接高电平。又因为寄存器的地址偏移量为00H~1FH共32个，所以只用了地址线SA0~SA4，其余地址线接地即可。芯片的中断线由IRQS2、IRQS1、IRQS0决定，全部空接时中断线为INT0，8根中断线7根空接。SMEMRB和SMEMWB引脚决定网络接口类型时，10BaseT、10Base2或10Base5采用悬空方式时为低电平。即为自动选择方式。AUI引脚决定使用AUI还是BNC接口，悬空时为低电平。使用BNC接口，支持双绞线或同轴电缆，所使用的引脚有：TPIN+、TPIN－、TPOUT+、TPOUT－，接入网卡耦合隔离变压器中，利用RJ45插头实现与网络的连接。
(2)TCP/IP协议解析芯片E5122
E5122是上海精致科技公司研制的飞虹系列网络协议处理器。外部晶振22.1184MHz，工作电压5V。以硬件实现TCP/IP协议，提供API接口，极大地方便了使用，由外部集成 RAM。对用户端以I2C协议或RS-232接口方式进行通信，通信接口支持带I2C接口MPU，为不带I2C接口MPU提供I2C驱动程序。E5122与网络的接口为以太网接口，通过以太网控制芯片RTL8019连接到以太网。串行速率最大达115.2Kbps，达到真正实时传送。
E5122 是完成TCP/IP 协议的专用芯片，用以实现以太网和串口之间的协议转换。可以为串口设备提供完善的网络通信解决方案，只需外接MPU。本系统采用的MPU型号是：89C52单片机。单片机程序中，只需要简单调用API函数即可实现。E5122结构如图2所示。设备做为服务器端，即首次连接网络时，客户机端主动请求连接服务器端作为被动端监听，并接收连接的局域网内连网接收远端客户的主动查询访问，并将设备信息返回给客户；同样，还可以作为客户机主动和局域网内，或Internet上的主机进行通信。 E5122 芯片外部使用32KB RAM，用来作为以太网数据缓冲，使用256字节(最少为256字节)的串行EEPROM(I2C总线接口)存储系统参数。用户通过串口与E5122 连接实现通信。E5122 完成TCP/IP 协议和串口通信协议。支持普通串口和用户设备进行交互，通过外接RTL8019AS 以太网控制芯片来实现网络连接。
当系统初次运行时，E5122会对RTL8019AS进行初始化工作，并设置其工作模式以及中断源等。
当RTL8019AS 接收到数据时，会触发E5122 中断。此时E5122 通过A8~A13 和A15 来选择RTL8019AS的寄存器地址和存储器地址，控制和实现数据的读取。当有数据通过E5122 发送给RTL8019AS 时，通过地址线设置RTL8019AS 相应寄存器进行数据发送。
4 硬件电路设计
在具体使用中，由于单片机本身的限制，进行了一系列的简化设计。采用跳线工作方式，JP引脚接高电平； E5122与RTL8019AS接口用于传输网络数据。
当系统初次运行时，E5122 会对RTL8019AS 进行初始化工作，设置RTL8019AS 的工作模式以及设置中断源等。当RTL8019AS 接收到数据时，会触发E5122 中断，此时E5122 通过A8~A13 和A15 来选择RTL8019AS的寄存器地址和存储器地址，控制和实现数据的读取。
当有数据通过E5122 发送给RTL8019AS 时，通过地址线设置RTL8019AS 相应的寄存器进行数据发送。
接口电路图如图3所示。
5 应用中的几个技术问题
在系统的实际应用过程中，要注意以下几个问题。
(1)传输速度
在系统中，上位PC机与下位测控设备之间数据交换的速度，取决于以太网接口模块的传输速度。而以太网模块的传输速度取决于以太网接口芯片的速度、单片机的处理速度，以及和设备交换数据的方式。
在一般的测控系统中，要传送的仅仅是控制命令和测量数据，数据量不大。模块与测控设备之间采用RS-232、RS-485、CAN等串口方式连接，其通信速率仅几十kb/s或上百kb/s。这时以太网接口芯片的速度(10Mb/s)和微处理器的速度就远大于串口通信速度。因此传输速率主要就取决于串口的通信速率。
当要传送的数据速率要求很高时(如图像)，它与测控设备之间就不能再采用串口连接，而必须采用并口连接，这时传输速率就取决于微处理器的处理速度。此时，要选用一些高速的单片机，如P89C52RX系列或SX系列等单片机。
(2)IP地址
以太网测控系统中，测控设备通过该模块进入以太网，就必须确定自己的IP地址。IP地址的获得有两种方式：有动态获得IP地址和固定分配IP地址。由于E5122不支持RARP反向地址解析协议，因此无法获得动态IP地址，只能使用固定IP地址。
(3)安全控制
在小型封闭的局域网中进行测控，安全问题不大，但在广域网甚至因特网上进行测控，安全控制就至关紧要。为此，采用48~128位的用户密码来保护测控设备的安全。合法用户可以修改、设定自己的密码。网络非法用户即使窃取了IP地址，没有用户密码，也无法操作设备。
(4)实时性问题
测控系统在很多场合都要强调它的实时性，但以太网不是一个实时系统。由于它的载波侦听碰撞检测(CSMA/CD)通信方式，决定了以太网中IP包的传输会有延迟，甚至丢包，这是利用以太网组成分布式测控系统最大的缺点。但是，现在以太网的速度越来越快，百兆网甚至千兆网，或在一些小型封闭的局域网中，网络的繁忙程度大为减轻，IP包几乎没有碰撞，传输延迟、丢包现象就大大减小，不会影响测控系统的正常工作。同时，在系统的网络层之上，可增加应答协议，丢包的问题就可基本克服。
(5)连接方式
篇4
家庭智能控制系统的开发主要基于短信息技术、自动控制技术、计算机技术、数字通信技术及加密技术。该系统利用相关的网络、计算机系统和控制器，以无线网络和有线网络为基本控制指令和数据信息传送方式来实现手机无线遥控和数据传送，并通过专设的短信控制中心和服务中心，来为家庭和小区管理提供全方位的数字化服务。家庭智能控制系统具有手机远程控制、自动报警、呼叫社区服务、物业管理等功能。还可以根据用户群的需要向生活联网服务、智能办公等方向无限扩展。
一般情况下，只要将设备接入Internet／Intranet网，原则上只要实现TCP／IP网络协议就可以了。TCP／IP协议及其应用是一项复杂的系统工程。该协议的建立要经过缜密的设计过程，全套协议实现起来比较复杂。在嵌入式系统中实现该协议有一定的难度。在实际应用中，如果要完全实现该协议，比较合理的方案是直接利用集成的TCP／lP协议芯片将系统中央控制单元和TCP／IP协议处理单元进行分离。
另一方面，也可以对原有的TCP／IP进行精简，而只保留实际应用系统所需要的一些协议，从而使核心芯片既能实现网络的数据传输任务，又可完成对任务的监控。因为，对原有的TCP／IP协议进行精简可大大减轻系统实现的难度，同时也可以提高系统的效率和可靠性。
图1
2 系统工作原理
图1所示是一个基于E5122网络协议处理器的家庭网络控制系统的原理框图。图中，以家庭中的三表数据作为采集信号，并将其通过采样保持电路处理以后送入单片机，然后由单片机把数据通过串口送入E5122网络协议处理器中进行打包处理，以将数据打包成TCP／IP协议包，最后再把该数据包通过RTL8019AS以太网控制器发送到以太网上。本系统采用CPLD芯片EPM7128S作为译码和驱动电路。由于家庭用户终端一般对数据交换的速率要求不高（在1MB／s以下），所以可采用一般高速单片机来写入TCP／IP协议，这样既可满足功能要求，又能降低成本，用户也容易接受这样的价格。
3 TCP／IP协议解析芯片E5122
E5122是上海精致科技公司研制的飞虹系列网络协议处理器。其外部晶振频率为22．1184MHz，工作电压为5V。可为硬件实现TCP／IP协议提供API接口，并可以I2C协议或RS－232接口方式与用户端进行通信，其通信接口支持带I2C接口的MPU，同时还为不带I2C接口的MPU提供I2C驱动程序。 E5122与网络的接口为以太网接口，可通过以太网控制芯片RTL8019连接到以太网。其串行速率最大可达115．2kbps，并可实现真正实时传送。
E5122 是完成TCP／IP 协议的专用芯片，可用以实现以太网和串口之间的协议转换，该器件只需外接MCU就可为串口设备提供完善的网络通信解决方案。本系统采用的MPU为89C52单片机，而且只需在单片机程序中简单调用API函数即可。图2所示是E5122的结构框图。该设备可做为服务器端，即首次连接网络时，客户机端主动请求连接服务器端作为被动端进行监听，同时接受局域网内联网远端客户的主动查询访问，并将设备信息返回给客户?该设备同样也可以作为客户机主动和局域网内或In-ternet 上的主机进行通信。E5122 芯片外部使用32kB RAM来为以太网进行数据缓冲。它使用256字节（最少为256字节）的串行EEPROM（I2C 总线接口）来存储系统参数。用户可通过串口与E5122进行通信，E5122的作用是：完成TCP／IP 协议和串口通信协议，同时支持普通串口和用户设备的交互，并可通过外接RTL8019AS 控制芯片来实现网络连接。
4 硬件电路设计
4．1 接口电路
在具体使用中，由于单片机本身的限制，设计时可采用跳线方式将JP引脚接高电平； 而用E5122与RTL8019AS的接口来传输网络数据。
当系统初次运行时，E5122会对RTL8019AS进行初始化，同时设置其工作模式以及中断源等。RTL8019AS接收到数据时会触发E5122中断，此时E5122将通过A8～A13和A15来选择RTL8019AS的寄存器地址和存储器地址并控制和实现数据的读取，当有数据通过E5122发送给RTL8019AS时，系统将通过地址线设置RTL8019AS的相应寄存器以进行数据发送。其具体的接口电路如图3所示。
4．2 I2C总线数据存储器
I2C总线是INTER INTEGRATED CIRCUIT BUS的缩写，即“内部集成电路总线”。I2C总线是由Philips公司首先提出的串行通讯接口规范，该总线使用串行数据线?SDA?和串行时钟线?SCL?来进行主从器件之间的数据传输，接口十分简单。
I2C总线上的数据传输率可达100kbit／s，快速模式下可达400kbit／s。在I2C总线传输中，当SCL为高时，SDA由高变低为开始条件；而当SCL为高时，SDA由低变为高则为停止条件。SDA和SCL都是双向传输线，SDA线上的数据在时钟为高期间必须是稳定的，只有当SCL线上的时钟信号为低时，数据线上的状态才可以改变。输出到SDA线上的每一个字节必须是8位，每次传输的字节不受限制，但每个字节必须有一个应答位。
4．3 隔离耦合变压器
设计时应采用1?1隔离变压器，同时应避免雷电引起的感应电压损坏后级电路。此外，还需完成平衡－不平衡的转换隔离、传输和匹配。
4．4 复位与看门狗电路
通过看门狗电路可在程序跑飞或死机时，对系统进行重新置位或复位，以使系统恢复正常运行。其电路如图4所示。该电路采用MAX813L来完成电源复位和看门狗功能。
5 应用中应注意的几个技术问题
在实际应用过程中，应注意以下几个问题：
（1）传输速度
在系统中，上位PC机与下位测控设备之间的数据交换速度取决于以太网接口模块的传输速度；而它的传输速度则取决于以太网接口芯片的速度、单片机的处理速度以及和设备交换数据的方式。
测控系统要传送的一般是控制命令和测量数据，且数据量不大?模块与测控设备之间可采用RS－232、RS－485、CAN等串口方式进行连接，其通信速率仅几十kb／s或上百kb／s。而以太网接口芯片的速度（10Mb／s）和微处理器的速度远大于串口通信速度。因此，传输速率主要取决于串口的通信速率。
当对传送速率要求很高时（如传送图像），以太网接口模块与测控设备之间就不能再采用串口进行连接，而必须采用并口连接。这时传输速率取决于微处理器的处理速度。建议选用一些高速单片机，如P89C52RX系列或SX系列等。
（2）IP地址
以太网测控系统中的测控设备要通过模块进入以太网，就必须确定自己的IP地址。IP地址的获得有两种方式：一是动态获得IP地址，二是固定分配IP地址。由于E5122不支持RARP反向地址解析协议，故无法获得动态IP地址，只能用固定IP地址。
（3）安全控制
在小型封闭式局域网中进行测控时，安全问题一般不大。但在广域网甚至因特网上进行测控时，安全控制就至关重要。为此，应采用48～128位的用户密码来保护测控设备的安全，以使合法用户可修改、设定自己的密码。这样网络非法用户即使窃取了IP地址，由于没有用户密码，也无法操作设备。
（4）实时性问题
测控系统在很多场合都要强调它的实时性，但以太网不是一个实时系统。它的载波侦听冲突检测（CSMA／CD）通信方式决定了以太网中IP包的传输会有延迟，甚至丢包，这是利用以太网组成分布式测控系统的最大缺点。但是，现在以太网的速度越来越快，在百兆甚至千兆网或一些小型封闭式局域网中，当网络的繁忙程度大为减轻时，IP包几乎没有冲突，因而传输延迟、丢包现象将大大减小，而不会影响测控系统的正常工作。同时在系统的网络层之上，如能增加应答协议，则丢包问题就可基本解决。
（5）连接方式
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中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）10-0095-01
物联网技术是新时期的一代高新科学技术，其建立物物相联和物物智能管理的高等应用系统，减少人力劳动资源的浪费，为未来智能化科技的发展指明方向。而物联网技术的发展仍然在萌芽阶段，其应用层次不穷，标准仍然不够规范，物与物相连的安全问题也需要考虑，未来仍然需要对物联网技术的这些问题进行探讨与研究。本文主要对基于物联网的智能家庭应用系统结构进行设计，以物联网的三层系统结构为基础，从而设计智能家庭的应用系统。
1 物联网体系架构
本文结合现有物联网的分成架构，裁剪物联网的层次的划分，以便于更加适合智能家庭系统。通过对物联网三层架构的研究与分析，并结合智能家庭系统的应用方向，本文裁剪并重新规划了三层架构中的细节问题，如图1物联网体系架构所示。
（1）感知层通过数据采集获取数据信息，即通过传感器、RFID和条形码等采集模块获取，组网与信息处理主要完成节点组网、数据压缩、数据预处理和降低信息的冗余度等任务。
（2）网络层承担感知层节点设备的信息网络传输和基础网络环境，网络层中的业务网是业务实现能力和系统运营支撑的核心网络。
（3）应用层主要针对行业背景、行业领域和行业特色，设计物物相连的应用方案，本文主要针对智能家庭系统结构。
2 智能家庭的应用系统
基于物联网的启发，智能家庭可创造物联网控制平台，其控制平台可实现常用电器远程控制、室内远程监控和远程医疗等服务，最终建设有线接入的安防、医疗、娱乐、教育和购物等的综合服务系统。智能家庭将物与物相连的家庭，内部安装物联家电，可随时无线控制，也可通过网络远程控制，外部连接有高速数据通信线路。家庭人员可通过电脑控制室内设备，也可通过手持终端控制，当出现异常现象时，可智能向用户和物业报警，用户也可通过手持终端远程控制室内设备。
本文基于物联网的智能家庭系统主要分为三大子系统，即家庭物联医疗子系统、家庭物联视频监控子系统和智能电器控制子系统。基于物联网的智能家庭系统结构如图2所示。
（1）家庭物联医疗子系统。社会的发展以及计划生育的实践，造成很多孤寡老人一人在家，而孤寡老人的健康问题将成为一大问题。中国的老龄化加快，也必然对医疗提出更多要求，即家庭物联医疗子系统。家庭物联医疗子系统可对孤寡老人或者不方便去医院的人员进行每天监测和实时监测，免除病人就医难的问题。
（2）家庭物联视频监控子系统。家庭物联视频监控子系统主要完成对家庭室内的实时监控，当遭遇盗窃异常现象时，家庭物联视频监控子系统则将相关视频信息发送给用户或物业管理部门，其有效的制止盗窃事件的发生，同时家庭物联视频监控子系统要确保视频内容的安全和用户个人的隐私问题。
（3）智能电器控制子系统。智能电器控制子系统则完成家用电器的远程控制，可通过手持终端对家用电器远程控制，并能够实时查看家用电器使用状况。
3 结语
本文裁剪物联网的三层架构细节内容，并设计基于物联网的智能家庭系统结构，逐步深入研究设计家庭物联医疗子系统、家庭物联视频监控子系统和智能电器控制子系统。
参考文献
[1]张明杰，韩建亭，胡冰松，刘文超，用家庭网关打造物联网家庭应用系统[J].电信科学，2010.
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1 作品详细介绍
1.1 手机客户端点餐
手机客户端点餐，迎合年轻人的需求。该App实现菜单浏览、购物车管理、订单号获取、意见反馈、查看当前餐厅等待人数、餐厅实时视频显示等功能。实时就餐图片如图1所示。
1.2 网页点餐
网页点餐，方便电脑办公族。Wap方式实现菜单浏览、购物车管理、订单号获取、意见反馈、查看当前餐厅等待人数、餐厅实时视频显示功能。图2所示为就餐实时视频显示画面。
1.3 柜台机点餐
柜台机点餐，提供一站式点餐服务。可实现菜单浏览、购物车管理、订单号获取、刷卡付费、条码小票打印、语音提示功能。图3所示是其条码小票打印图。
1.4 打卡机
打卡机，完成已定餐用户付费。实现查询已订餐信息、订单号模糊匹配查询、刷卡付费、条码小票打印、语音提示功能。打卡显示如图4所示。
1.5 服务器
服务器后台可处理业务及数据存储，包含三张数据表和近5 k行代码，如图5所示。
2 后厨叫号系统
本模块为自主研发专利方案，可通过扫描枪扫描小票条码，实现自动语音叫号通知、大厅LCD液晶屏信息显示。此模块不依赖任何操作系统和存储系统，成本低，可方便地移植到各种儿童语音玩具中。如图6所示。（备注：1.单片机最小系统； 2.串口通信电路； 3.液晶屏显示电路； 4.语音组合发音电路； 5.激光扫描抢）
3 工作原理
本系统由三大系统模块构成，如图7所示。图8为其系统流程图。
本系统打卡机可打印条码，一式两份，一份留在用户手中作为取餐凭证，另一份送至后厨供厨师参考。
3.1 数据通信
本系统的数据传输主要应用了两种传输方式：一种是串口传输，另外一种是网络文件传输。本系统中组件间的传输主要存在以下四种：
（1）报号系统：RS 232数据（扫描枪数据）---> TTL电平（电路板芯片内传输）。
（2）客户端与服务器：HTTP协议。
（3）柜台机与服务器：HTTP协议。
（4）网页与服务器：HTTP协议，具体如下：
单片机与PC：蓝牙；
扫描枪与PC：RS 232接口；
MCU与发音电路：SPI总线；
视频服务器与终端：Socket通信。
3.2 功能器件及电路
功能器件及电路包含RFID标签、读卡器、激光扫描枪、蓝牙模块、LCD模块、数码管、ARM11、电阻屏、功放电路、微型打印机、摄像头、智能手机、IC芯片（ISD1700、MAX232、HC-06、STC89C52RC、TDA7052）。
3.3 关键技术
关键技术包含Qt/Embedded、J2EE、数据通信与解析、SPI总线、EAN8条码、SQL模糊匹配查询、Linux下Mplayer、Tomcat、MJpeg-streamer等开源软件及嵌入式编程。图9所示是其硬件结构图。
4 作品创新点、难点
4.1 创新点
针对用户量大、服务集中的拥挤就餐环境，如学生食堂、员工餐厅、快餐店等实现了一套智能化就餐解决方案，作为一个完整系统，从订餐开始到取餐验证结束，给餐厅运营商提供了一套完整的解决方案。
充分挖掘年轻人，特别是学生群体的用户需求，开发多终端订餐，让订餐更加人性化。同时让订餐也变得时尚和有趣。
条形码具有简单方便、信息量大的特点，经过对条形码扫描仪的研究，开发了一套切实好用的语音报号系统。通过对点餐小票的条形码信息的读取识别出客户的点餐订餐信息，通过LCD屏幕显示该信息，并实现语音提示播报。
基于ARM/ Linux硬件处理平台，利用Qt/Embedded开发工具，开发了柜台机一体化终端，即集订餐、付费于一体的综合性智能终端，可提供方便快捷的一站式点餐服务。
4.2 难点
对跨平台HTTP标准通信协议进行了深入研究，并设计实现了基于HTTP标准通信协议的多平台融合同步通信（ARM/Linux平台下Qt环境、移动设备上Android系统环境以及服务器端平台的Web应用服务器）。
对基于单片机的多段语音组合录放系统进行了研究，并完成语音报号硬件电路的设计制作，在此基础上完成所有代码的设计，包括对ISD语音芯片内部语音寻址，LCD液晶电路，串口通信电路的研究及单片机控制代码的编写等。
对Web网络编程进行详细研究，基于优秀的开源软件Tomcat及MySQL数据库搭建了后台Web服务器，并完成所有服务器端代码的编写，系统代码总量超过8 k行。
5 市场前景
该系统能够有效解决学生食堂中存在的拥挤、无序、等待时间过长等问题，它的优势体在以下几点：
（1）多种订餐终端，使得就餐更加便捷、人性化；
（2）实现前台自动无人化操作，节省员工人力开支；
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系统总体设计
网上营业厅系统由一台接口机、两台数据库服务器、两台应用服务器、磁盘阵列等组成,通过防火墙和广电内部的BOSS/SMS系统和互动电视平台进行交互。
系统采用基于J2EE的B/S架构,主要因为:(一)J2EE是基于JAVA程序语言和JAVA虚拟机等技术的,因此,JAVA技术天生的平台无关性也被继承下来,使得J2EE架构能在不同的物理机器、不同的操作系统上得以使用;(二)J2EE一开始是基于一个开放的标准的,正是这一特性使许多大型公司都已经实现了对该规范支持的应用服务器,如BEA、IBM和ORACLE等;(三)J2EE提供了在许多企业级应用中要用到的通用模块服务,例如数据库连接、邮件服务、事务处理等,提高了系统开发效率和质量,减少了开发人员工作量;(四)J2EE技术规范提供了JSP、Servlet、JavaBean/EJB等组件技术,并提供了基于组件的设计、开发、集成、部署企业应用系统的方法,J2EE平台还提供了多层分布式的应用系统模型、统一的安全模型,具备灵活的事务控制和重用组件的能力。使用户可以从服务器平台、开发工具、中间件等众多产品中进行选择来组成自己的应用程序,为快速高质量开发打下基础。
网上的软件功能主要包含认证授权、信息查询、信息、业务办理、客户服务、系统接口模块、系统管理。从应用角度主要分为系统支撑层、系统管理层、系统应用层和系统展现层,同时有统一的接口平台对系统接口进行处理。支撑层由高效的关系数据库和J2EE应用服务器组成,数据库为系统信息的存储和流转提供了保证;J2EE应用服务器是目前主流的应用平台,可以快速地搭建相关的应用。管理层要实现组织管理、用户管理、权限管理、日志管理等系统功能,为系统的安全运转提供基础。应用层是整个系统的核心,包括用户登陆、客户信息管理、信息、积分管理、综合查询、业务办理、客户服务、网上商城、网上支付等功能。展现层是根据用户所具有的功能和可以查看的数据范围对内容进行展现,每一类用户都可以拥有自己的个性化界面。
系统各功能模块详细设计
网上营业厅主要包括认证授权、综合信息查询、信息、业务办理、客户服务、统一接口管理、统计报表等功能模块。
认证授权。认证授权主要功能包括客户登录、客户注册、注册信息修改以及客户注销功能。网上营业厅网站用户可在网上营业厅注册,获得可登录网上营业厅的注册账号和密码。客户注册时至少应填写客户名、真实姓名、身份证号、客户编码、密码和密码确认、客户所在的地区、客户联系信息、E-mail地址。客户注册后,需取得欲关联产品的产品密码才能获得产品关联权限。
客户在网站上也可以不需注册,直接使用信息、业务申请、故障申报、投诉等功能。在使用账单查询、交费清单查询等功能时,须输入客户产品号码及密码,后台管理系统发送产品号码及密码到BOSS系统进行确认后,客户方可使用。
综合信息查询。综合查询包括账单查询、清单查询、账单/清单投送申请与取消、预付余额查询,以及业务办理历史查询、办理进度查询等。
信息。信息主要指内容信息的录入、审核和的过程,可以实现使用资源权限设置和内容个性化展示。
业务办理。业务办理主要是实现商品定购和一些基本业务办理,例如新装、迁移、过户、停机、复通、变更资料等。新装业务主要包括有线电视、数字电视、宽带等各新装业务的简介、网上受理流程、新装用户信息查询等。
网上支付。网上支付是网上营业厅的主要功能模块,是实现用户新装、定购缴费的重要途径。本功能模块的实现可以减轻营业厅受理压力,充分体现网上营业厅的价值。网上支付是BOSS银行实时扣费的一部分,目前电信和部分广电网络公司已经实现了本功能。
接口管理。接口管理主要功能是实现系统内部组件和外部系统协同的中枢和数据与控制交互的接口。某些情况下网络故障不可避免的会发生,而这些故障常常会导致网上营业厅系统与BOSS系统的数据不一致。接口管理的主要功能是提供可靠性数据通信机制,保障数据的一致性。接口管理是实现客户登陆信息验证、客户基本信息查询、预存余额查询、积分查询、业务办理、投诉与建议等,是实现客户业务办理、账单查询、费用查询的通道。
统计报表。系统报表支持文件、饼图、直方图等多样化的报表展现方式。主要是对系统的接入流量进行统计、业务办理量进行统计等。
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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.101
1 普通住宅小区机动车位紧缺、停车管理系统落后
据公安部交管局统计，截至2015年底，全国机动车保有量达2.79亿辆，其中汽车1.72亿辆；机动车驾驶人3.27亿人，其中汽车驾驶人超过2.8亿人。伴随着汽车保有量的急剧增加，普通住宅小区机动车停车位配比不足的问题已越发凸显。城市规划部门已大幅提高新出让地块的机动车停车位配比，但如何解决老小区机动车停车位配比不足的问题，是我们值得研究的课题。
1.1 当下老住宅小区的停车位管理模式
当下很多老的住宅小区由于方案设计阶段对于机动车位的配比就考虑不足，导致机动车位一位难求。为解决停车难的情况，很多物业管理公司将老住宅小区的绿化用地，道路用地改造成停车位以缓解停车难的矛盾。但就算如此，老旧小区机动车停车位仍然紧缺，没有车位的机动车只能乱停乱放，这不仅影响观瞻更在一定程度上堵塞了消防通道，容易造成安全隐患。
笔者发现，一味地增加停车位的数量并不能合理的解决老旧住宅小区停车难的问题，而是应该从小区停车位的管理系统入手，建立动态的停车管理系统，增加停车位的利用效率，才是解决老旧住宅小区停车难的关键所在。
1.2 静态停车管理系统存在的不足
细心的读者应该会发现一个现象，每当我们开车在小区内寻找车位时，往往有很多车位空着，但我们却不能停放，因为这个车位已经有了车主，已经被预定了，就算这个车主一晚上不回来。
在笔者所居住的小区，地面停车位总共有320个，但要停放在地面的机动车数量约有350辆，这没有车位的30辆车只能到处打游击或者停在小区外面。笔者还发现，这320个固定车位并不是每天都能停满，整个小区每天因车主未归而空着的车位约在10―25个之间。
目前的住宅小区停车位管理大都是静态的，一车一位。假设某小区总停车位数量为A，总机动车数量为B。使用静态管理系统，该小区每天能提供的最大停车位数量为B，当A>B 时，我们认为该管理系统是合适的。但随着总机动数量的提升，当A
2 动态停车管理系统的工作模型
为了建立动态停车管理系统模型，我们必须引入几个计算参数和概念：
T 小区总停车时间供给量； t 小区总停车需求时间； n 每日停靠系数；A 总停车位数量； B 总机动车数量。
当T>t 时，我们的管理系统是合理的；
从上述公式可知，我们的动态管理系统能否有效的工作，关键在于n的取值，如何设置和引导每日停靠系数n的取值，将是考核一个停车管理系统是否优秀的关键。
3 基于效益和利用率的最大化，建立一个动态停车管理系统
3.1 小区停车场地的改造
为建设动态停车管理系统，必须要对小区停车管理硬件进行一定的升级改造。
（1）安装智能化识别门禁：在小区的出入口安装车牌识别系统，对小区业主的机动车和临时车辆进行甄别并分开管理。
（2）为每个车位安装网控车位锁：当业主的机动车达到预选或分配车位时，可通APP管理系统进行解锁，从而进行车辆停靠。
（3）为机动车配发蓝牙感应器：当业主的车辆停靠在小区内时，可通过蓝牙感应器确认停车位置，以计算停车时长并确认小区空闲车位的数量。
3.2 小区停车APP管理系统程序的开发和功能介绍
成熟的动态停车管理系统，必须有与之匹配的停车管理程序，在移动互联网大行其道的今天，基于手机端的APP管理程序，无疑是最为方便的。一个成功的停车管理APP，往往有如下模块和功能：
（1）完整的数据库模块：通过预登记，建立车位资源数据库和机动车数据库，这是程序开发的基础数据。
（2）基于GIS（地理信息系统）的小区内车辆动态跟踪模块：通过车辆上预装的蓝牙感应器和车位上牙收集单元的数据交互，可以掌握车辆在小区内的精确位置（精度小于1米）和停靠时间，这种方式要比通常的GPS定位系统的精度略高，并且成本要远远低于安装GPS定位系统。
（3）清晰的APP用户界面和功能：清晰明了的功能模块设计更加有利于用户的使用，车主可进行空闲停车位置的总览，查看并计算目前的停车费用，预订离家更近的停车位，查看自己的停车时长和费用，支付停车费用。
（4）植入的广告和拓展功能：在管理APP中植入广告，车主可选择观看广告来获得免费停车时间，若通过APP购买产品更可获得更多的免费停车时间。
3.3 建立动态停车管理系统的关键点
（1）停车位的安排。动态车位管理系统的核心是车位的动态管理，每辆车并未配备固定的停车位，而是遵循先到先停，就近停放，预约优先的原则。这客观上保证了停车位的高效利用，不会出现车未归而车位空着的情况。这在某种程度上最大化的利用了小区停车位。
（2）停车费用的计取。改变过去按月或年固定收取停车费的做法，改为动态计费，进行波峰和波谷的阶梯式停车计价。
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中图分类号：TP277
文献标志码：A
文章编号：1006-8228（2017）01-16-02
0.引言
家居智能化是一种以家庭网关为核心，利用通信和信息处理技术，对家居中的各种智能设备如安防、监控、家电等进行控制和管理。智能家庭网关，是家居智能化的核心，作为家庭外部和家庭内部网络连接的一种物理接口，通过它能够实现数据采集、信息输入/输出、远程控制、集中控制等功能，既可以满足用户对家庭智能设备的控制，又能为用户提供多样化的服务功能。
本文主要研究针对家庭智能化用户提供一种智能家庭网关系统管理平台，将各家庭智能网关统一起来进行管理，实现对家庭中的通信设备、信息设备、娱乐设备、智能家电、安防设备、监控装置等家居设备的管理和监控。本系统作为一个管理和控制智能家庭网关的渠道，使家庭用户可以利用移动终端和家庭智能设备进行信息交互和资源共享，并为用户提供高品质服务和实用家居功能。
1.关键技术
MVC是一种目前广泛流行的软件设计模式，其基本原理是，把应用程序的数据和业务逻辑、数据的外观呈现，以及对数据的操作划分到不同的实体中去，这些实体分别称为模型、视图和控制器。其中，模型处理的任务最多，而被模型返回的数据是中立的，由控制器确保用户界面与模型问的对应联系，就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用模型的代码只需写一次就可以被多个视图重复使用，所以增加了代码的重用性。各模块功能和关系如图1所示。
在系统整体架构设计中，我们主要以MVC的设计思想为主线，结合开源软件的特性，通过组合Struts、Spring和Hibernate框架来开发智能家庭网关系统。SSH框架是基于MVC设计模式的J2EE架，具有开源产品的免费特性。Struts负责实现表示层和控制层，Spring实现业务逻辑层，Hibernate实现持久层，利用这些框架构建的分布式应用程序能够完美地实现应用程序的高内聚，低耦合，高弹性，易维护等优点。
2.智能家庭网关系统设计与实现
2.1硬件结构设计
智能家庭网关系统硬件结构设计如图2所示。
（1）安防系统：家居安防系统包括防火、防盗、防泄漏和远程监控等功能。用户可以利用手机、Internet远程查看和设置家庭安防系统，同时还可远程监视家庭内部情况。如果检测到异常状况，安防系统可以通过打电话、发短信、发邮件等方式通知用户。
（2）监控系统：监控系统为用户提供PC或手机等方式查看家中的老人、儿童、宠物等情况，并将监控数据发送到智能家庭网关系统管理平台，进行可疑和危急情况快速检测。
（3）智能家电：通过智能家庭网关系统平台，用户可以通过手机和PC端等方式对远程智能家电、照明系统、电源系统等进行状态查看和控制。
2.2软件结构设计
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中图分类号： TN302.1?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）10?0056?03
0 引 言
智能家居系统是一个开放的、使用了多项高新技术的智能化、人本化的集成型家居系统，它把宽带互联网、家电设备、家居自动化和家庭安全防护防盗有机地结合到一起。家庭智能控制器是家庭网络的枢纽，通过家庭智能控制器可以对家庭网络中的信息家电进行中央监控和远程控制。
现阶段家庭系统接入互联网的方式主要为有线接入，目前最流行的有线宽带接入技术是ADSL（非对称数字用户线）和HFC（同轴光纤混合网）。然而，现有的无线通信网络也具备了为数据通信业务提供一定传输速率的能力，如ZigBee网络理论上能够提供高达 250 Kb/s的传输速率，完全满足信息家电控制信息传输的要求，所以说，家庭网络无线通信方式具有广阔的发展前景[1?2]。
智能家居系统由家庭物联网、家庭无线局域网及外部网3个网络组成。家庭物联网通过可靠的全覆盖的无线网络（ZigBee、小无线、电力线载波等）组建的家庭物联网；物联网络有网络节点和管理中心组成。家庭无线局域网的通信模块通过WiFi组建的家庭高速局域网，网络采用TCP/IP标准协议。外部网可以是小区局域网、有线电视网、电话网和Internet等，大多采用比较成熟的技术。
本文使用ZigBee 技术来设计家庭物联网，通过智能插座控制各种家电设备及照明系统，将智能用电业务的网络计量、有序用电管理与智能控制结合的新一代智能家居系统。
1 ZigBee技术特点
3 智能插座
4 数据传输协议
4.1 数据链路层
本协议为主?从结构的半双工通信方式。手持单元或其他数据终端为主站，智能插座为从站。每个智能插座均有各自的地址编码。
通信链路的建立与解除均由主站发出的信息帧来控制。
每帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码及帧结束符7个域组成。每部分由若干字节组成。
4.2 字节格式
每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位（0）、一个偶校验位和一个停止位（1），共11位。其传输序列如图3。D0 是字节的最低有效位，D7 是字节的最高有效位。先传低位，后传高位。
4.3 数据标识
4.3.1 数据标识结构
4.3.2 帧格式
帧是传送信息的基本单元。帧格式如图4所示。
4.3.3 数据传输形式
5 结 语
本文在ZigBee技术的基础上设计家庭物联网技术，设计了一种结构简单、成本低、性能高、功耗低的智能家居系统。该系统已经应用在绍兴电力局的智能小区试点项目上，所设计的智能家居系统具有电力特色，可以完成电力业务的网络计量、家庭用能信息管理、模式控制达到节约能源，减少能源消耗的目的。另一方面，智能家居具有可视对讲、家电本地和远程控制、安防报警等家居智能化设计，使用户享受家居智能化的舒适和方便的同时，也可以实现节能环保、降低家庭能源消耗，从而达到生活智能化的目标，为实现更好的智能家居系统提供了一个良好的解决方案。
参考文献
[1] ZHOU Yi?ting， LING Zhi?hao， WU Qin?qin. ZigBee wireless communication technology and investigation on its application [J]. Process Automation Instrumention， 2005， 26（6）： 16?20.
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篇11
中图分类号TD82 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）46-0141-02
淮北矿业集团童亭煤矿位于淮北平原中部，北距淮北市42km，东距宿州市30km。东西走向10km，南北倾向宽2km~4km，矿井面积24.15km2。自2005年至今已施工的煤巷锚杆支护巷道两万多米，通过摸索、实践、总结，目前已形成一套适应类似地质采矿条件下的煤锚巷道的施工经验，但煤锚支护在矿井深部“三软两高”的应用对童亭矿来说还是一个新的课题也是新的挑战。为此矿工程技术人员不断地探索、实践、论证，经过大家的共同努力，制定了“锚带网索注”联合支护技术在矿井深部“三软两高”煤巷7216机巷中得到应用，取得比较令人满意的效果。
1 工程概况
随着开采深度的增加，地应力相对增大，巷道围岩的应力状态就十分复杂，深部巷道围岩状态有时发生剪胀带和压缩带交替出现的情形，这一现象被称为区域破裂现象，因此深部围岩应力场具有多样性和复杂性。根据7216工作面相邻已回采完毕的7214工作面可以看出，一直采用传统的“工字钢对子棚”、单一“U型棚”支护，支护难度大，效果不理想，甚至没有到回采时巷道就会出现大量、底鼓、变形，掘进期间就不能满足通风和生产需要，长期出现前掘后修反复修护现象。为解决深部煤巷支护难题，矿工程技术人员根据现场实际资料进行分析、研究、实验、设计并研制了深部“三软两高”煤巷中锚带网索注联合支护技术并在7216机巷中使用。取得了良好支护效果与经济效益。
2 地质概况
7216工作面东与7214工作面相邻，南为7214（里）工作面，西至F10断层防水煤柱，北为设计的7218工作面。 7216工作面回采巷道在7煤层中掘进。工作面煤层平均埋深-600以下，平均煤厚2.6m，工作面煤层结构比较复杂。煤层直接顶为泥岩：灰黑色、致密状、质软、性脆、含植物化石，平均后2.0m。基本顶为粉砂岩：灰白色，硅质胶结，块状，中厚层粉砂岩，中间夹细砂，下部裂隙发育充填含方解石脉平均厚5.5m的复合型顶板。煤层直接底板为泥岩：灰黑色、致密、性脆、含植物根部化石，平均厚1.0m。基本底为砂泥岩互层，平均后12.8m。
3 锚带网索注联合支护理论分析方法
理论计算法是根据巷道的围岩条件，选择某种锚杆支护理论和支护参数，根据童亭煤矿地质采矿条件确定通过采用悬吊理论方法，利用支护理论所需岩体物理力学参数，通过计算确定锚杆支护参数。
3.1 悬吊理论分析设计方法
悬吊理论中锚杆作用是将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳定的岩层中，阻止软弱破碎带岩层跨落。悬吊理论只考虑锚杆的被动抗拉作用，根据不稳定岩层厚度计算锚杆长度，根据锚杆 的不稳定岩层重量计算锚杆直径和株排距。
3.1.1 锚杆长度
如图一所示锚杆长度用下式计算：L=L1+L2+L3，式中L-锚杆长度；L1-锚杆外漏长度，一般取0.15m；L2-锚杆有效长度，不小于稳定岩石厚度，m；L3-锚杆锚固长度，端部锚固一般取0.3m~0.4m。
3.1.2 锚杆锚固与直径
锚杆锚固力应不小于被悬吊不稳定岩石的重量，用以下计算：
Q=KL2a1a2r
式中，Q为锚杆锚固力，MN；K为安全系数，一般取1.5~2；a1a2为锚杆间排距，m；r为不稳定岩石平均重力密度，MN/m3；
如果锚杆锚固力与杆体破段力相等，则锚杆直径则如下：d =（4Q/∏σ1）1/2；式中，d-为锚杆直径，m；σ1-为 杆体的抗拉强度，MPa。
3.1.3 锚杆间排距
如图1所示，当锚杆间排距相等时，即 a=a1 =a2 则间排距为a =（Q/kl2r）1/2。
3.2 7216机巷支护参数确定
根据回采要求，7216机巷设计为宽4.0m、高2.6m的矩形断面，通过上述悬吊理论、自然平衡拱理论公式计算， 采用以下支护参数满足上述支护理论支护强度要求。
顶板采用6根螺纹钢等强预拉力锚杆加4.0m长M4型钢带、8#铁丝编制菱形金属网支护，锚杆规格为M24-φ22-2400mm。采用加长锚固方式。锚杆间距750mm，排距700mm。锚杆扭紧力矩不小于200N・m，锚固力不低于80kN。
上帮采用4根螺纹钢等强预拉力锚杆加2.8m长M4型钢带、10#铁丝编制菱形金属网支护，锚杆规格为M24-φ22-2000mm。采用加长锚固方式。锚杆间距800mm，排距700mm。锚杆预紧力20kN锚固力不低于50kN。下帮采用4根螺纹钢等强预拉力锚杆加2.4m长M4型钢带、10#铁丝编制菱形金属网支护，锚杆规格为M24-φ22-2000mm。采用加长锚固方式。锚杆间距750mm，排距700mm。锚杆扭紧力矩不小于200N・m，锚固力不低于60kN。
3.3 锚索、注浆补强加固
为了适应直接顶厚度变化不均匀，并考虑到顶板层状粉砂岩不稳定性，采用锚索强化支护，以保证支护的可靠性。在顶板破碎带、地质构造影响带采用注马丽散加固技术，保证了施工安全。提高了围岩稳定性。
3.3.1 锚索布置参数
7216机巷采用φ17.8×7 300mm锚索，锚索居中布置每排2根，间距1 400mm，排距2 100mm，每孔采用一节K2460快速树脂药卷和二节Z2460中速树脂药卷加长锚固，以保证锚固效果。
在节理、层理、裂隙等结构面非常发育的不稳定顶板段采用锚索加密即锚索居中布置每排2根，间距1 600mm，排距800mm，或顶板采用锚索代替锚杆增强支护强度。在过断层、顶板揭煤等地质构造影响带中采用φ17.8×9 300mm加长锚索支护，保证锚索生根于顶板稳定岩层中，以控制围岩变形，保证支护效果。
3.3.2 注浆加固
7216机巷穿煤段、断层带、裂隙等影响的破碎顶板段、顶板淋水带采用超前注马丽散固化顶板配合锚索加密加长的支护方案，效果极为显著。
4 技术效果分析
1）观测仪器
巷道变形观测仪器有：KHC测杆、DYS顶底板收敛速度仪；围岩深部位移观测使用WBY-10围岩多点位移计；巷道顶板离层动态状况使用LBY-3型顶板离层指示仪；窥视仪。
2）观测方法
（1）巷道表面收敛观测：7216机巷从开口施工每40m~50m设一组观测站。距迎头50m内每班观测一次，50m外每天观测一次，稳定后每周观测一次，若巷道出现特殊情况，及时汇报并绘制巷道素描图。
（2）巷道围岩深部位移观测：在机巷顶板各打3个孔。每个测孔布置3个测点，分别是深基点、浅基点合在深浅基点中间的中基点（深基点据孔口大于7m，中基点距孔口4m，浅基点距孔口3m）。测站距掘进头50m之内每天观测一次，其余每周观测一次。
（3）巷道顶板离层量观测：在机巷中，每隔50m沿巷道中心线安设1套离层仪。每个测控布置两个测点，1个深基点，1个浅基点。其中深基点设置在顶板岩层中距孔口大于5m，浅基点距孔口2.8m。根据顶板离层仪设计位置，当顶板暴露后立即安装顶板离层仪，安装孔距掘进头距离1m~2m。测点距掘进头50m内每班观测一次，其余每天观测一次；
3）观测结果：7216机巷采用锚带网索支护后至回采期间两帮最大位移量250mm，底鼓最大位移量300mm。在穿煤段施工、节理、层理、裂隙等结构面非常发育的破碎岩体中、顶板淋水带等特殊地段中采用一次支护与二次注浆支护相结合的支护后两帮最大位移量350mm，底鼓最大位移量300mm。
4）结论
（1）根据现场跟踪观测，采用锚带网索注联合支护技术后围岩保持了良好的稳定性，顶板及两帮矿压显现比原传统的“工字钢对子棚”、“小棚距U型棚”的被动支护，围岩变化控制明显得到改善。可见采用锚带网索注联合支护方式及支护参数选择是科学的，达到预期的效果；
（2）通过以上观测围岩变形数据可得看出特别是特殊地段中采用注浆加固后，支护强度高，巷道整体稳定性较好，保证了巷道变形量在允许误差范围之内，而且保证了施工安全。由此可以得到，锚带网索注联合支护在极为破碎带有较强的支护效果。
5 经济效益
锚带网索注联合支护 简化综采工作面的端头支护和超前支护工艺，提高了锚杆支护掘巷单进水平和工效，缩短了综采工作面准备工期，技术经济效益十分明显。
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0 引言
中国大屏幕拼接市场已有10余年发展历史。近年来，随着国内经济的稳步发展，国内各领域、各行业都非常重视信息化建设，对信息的可视化需求也急剧扩大。在城乡建设、能源、交通等基础建设的大规模兴建和国家大力推进信息化和新型工业化的共同作用下，大屏幕拼接显示系统已经成为信息可视化不可或缺的核心基础系统。
同时，在大屏拼接领域，目前主流的拼接墙显示技术有CRT拼接、DLP背投拼接、PDP拼接和LCD拼接。其中CRT拼接墙因其操作繁杂、体积庞大等原因,其所占的市场份额逐渐缩小；PDP拼接墙由于易产生残影、灼屏、亮度衰减快、维护成本高等缺陷严重阻碍了其在商业上的应用；DLP拼接墙又因其色彩与亮度不均匀、产品功耗过大、占用空间多等问题一直未能取得有效的突破而停滞不前。随着CRT拼接的衰退、DLP背投拼接与PDP等离子拼接的严重问题日渐显现，在液晶显示本身的应用不断拓展下，液晶拼接产品应时而出。
城乡建设数字化指挥大厅是莆田城乡建设数字化管理中心建设的一个重要组成部分，包括液晶大屏幕拼接系统、视频监控系统、语音系统、会议系统、中控系统、触控演示系统、电子书演示系统、数字媒体信息系统等基础设施建设。其中，我们选用的物联网液晶大屏幕拼接系统是指挥大厅建设的重中之重，必须确保技术的先进性。
1 物联网液晶大屏幕拼接系统优势分析
1.1 系统的可靠性分析
物联网液晶大屏幕拼接系统的关键部件——DTL3187液晶拼接单元、传感C盒和控制管理软件，全部采用针对性兼容衔接设计，在保证系统兼容性同时提供可靠安全保障。系统的可靠性分析如下：
（1）系统采用TNet（terminal and computer network，终端与计算机网络）架构设计，与传统架构设计相比，系统具备的智能分割与精确传输能力，网络交换机的稳定指数更高于传统控制器，具有更高的稳定性。
TNet拼接控制系统及图像处理系统架构均采用可靠的嵌入式设计理念：在图像数据传输过程中，传统的控制器是将此路信号复制，每路传输同样的数据，然后再根据输出的对应位置进行切割放大，但是这样的后果就是导致数据量传输过大，严重制约了控制器的运算速度，最终在处理高清信号或是纯数字信号时导致图像显示不够流畅，影响显示效果，最终也限制了拼接单元数量。而TNet拼接控制系统采用最新的研发理念，就是信号在输入端已经根据其要输出的位置先进行切割放大，每路只传输将要显示的那部分数据，这样就大大减少了传输带宽的压力，更好地实现数字信号的实时流畅显示。
（2）系统采用基于FPGA（Field Programmable Gate Array，元件可编程逻辑闸阵列）的嵌入式架构设计，与其他X86架构的分布式系统相比，将更加稳定可靠。
（3）液晶拼接单元采用专业的散热防尘设计，通过IP54防护等级测试，并通过8级抗震测试。核心部件芯片寿命高达100000小时，系统平均无故障时间大于50000小时，保证系统7×24小时连续稳定工作。
1.2 系统的扩展性分析
物联网液晶大屏幕拼接系统中DTL3187拼接单元和传感C盒均采用标准化、模块化、一体式结构设计，采用坚固的框架式贴板结构，支持多层多列叠加组合及弧形拼接，且拼接后的显示系统具有良好的扩展性。TNet拼接控制系统全部采用模块化设计，需要扩展时，只需增加相应数量传感C盒即可，系统无传感C盒数量限制，可进行无限制扩展，不须更换控制器，更不会影响系统的正常使用，无须对用户应用系统作任何改变。
1.3 系统的易维护性分析
物联网大屏幕显示系统在兼顾优良性能的同时充分考虑易维护性及经济性，具有高性能、低损耗、易维护的特点，有效降低系统运行中的维护费用。TNet拼接控制系统结构设计合理，每一传感节点既分散又统一，可单独控制，也可整体控制，所以即使出现故障需要维护，只需要更换或维护对应的传感节点即可，不会影响系统的正常使用，而且省时省力，更省钱。而传统的控制器一旦出现问题，轻则关闭整个系统，维修控制器，影响正常使用；重则需更换控制器或背板，维修或更换费用较大，大大耽误了大屏幕系统的正常使用时间。
2 物联网液晶大屏幕拼接系统建设
2.1 系统建设意义
福建省人民政府把构建“数字福建”地理空间框架，加快数字区域建设，作为福建省“十二五”信息化发展的重要内容。莆田市住建局紧紧围绕“保护壶山兰水景观，突出荔林水乡特色，建设生态环保家园，打造滨海宜居城市”的城市建设目标，贯彻落实莆田市委、市政府提出的继续实施好城市建设战役，大干“十二五”开局之年的要求，依靠先进的地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球卫星定位（GPS）、中间件、工作流、通信网络、物联网等多技术融合，建立莆田市城乡建设数字化管理中心，全面推进数字化城市建设，提升城市建设与管理水平。打造科学、严谨、精细和长效管理的服务型、创新型、低碳型城市建设管理新模式，实现城市在“常态”下全面有效的监测、监控、监管和“非常态”下应急指挥的科学决策、迅速处置。
2.2 系统设备组成