基于FS4412和MO的智能化倉儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、伴隨著電子信息產(chǎn)業(yè)和電商行業(yè)的快速發(fā)展，以人工為主的傳統(tǒng)倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當(dāng)代高效和便捷的生活需求[1]。為此，建立智能化倉儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)是近幾年比較流行且應(yīng)用比較廣泛的方法，也是一種有很大應(yīng)用前景的微型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。根據(jù)其功能的不同可以將智能倉儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行歸納并能劃分為5個(gè)模塊布局:收集數(shù)據(jù)模塊、已用和預(yù)留接口模塊、后臺(tái)數(shù)據(jù)互換層、Internet層和用戶操作界面層。由收集數(shù)據(jù)模塊里的不同類型傳感器來獲取各個(gè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)的信息并實(shí)時(shí)通過接口模

2、塊、Internet層反饋到后臺(tái)數(shù)據(jù)互換層和用戶操作界面層控制的中心監(jiān)測(cè)各個(gè)倉儲(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)變化的監(jiān)測(cè)與跟蹤。發(fā)展至現(xiàn)在，智能倉儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是集成WiFi網(wǎng)絡(luò)、Zigbee網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等平臺(tái)大型智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)組成，但由于整套系統(tǒng)成本高昂導(dǎo)致推廣率不高建立，特別是小型的倉儲(chǔ)[2]。
　　本課題首先對(duì)智能化倉儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的背景和意義進(jìn)行了研究，同時(shí)針對(duì)倉儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種基于FS4412和M0的小型且適用的智

3、能化倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)，并結(jié)合目前已經(jīng)非常成熟且被廣泛應(yīng)用的RFID技術(shù)、BOA服務(wù)器和ZigBee無線通訊等技術(shù)，采取時(shí)下最為盛行的開源系統(tǒng)Linux系統(tǒng)，作為服務(wù)器的內(nèi)核，并優(yōu)化、裁剪成契合芯片本身的操作系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)分管不同的任務(wù)，完成智能化倉儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的最終設(shè)計(jì)。
　　采取工程模塊化設(shè)計(jì)方式，分塊的設(shè)計(jì)了FS4412的工作模塊、報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、照明模塊、監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)綜合收集模塊、數(shù)據(jù)庫處理模塊，以及有效數(shù)據(jù)的提取、拆包

4、解析和無線發(fā)送模塊。
　　設(shè)計(jì)的微型數(shù)據(jù)采集模塊M0能滿足大部分功能需求的系統(tǒng):數(shù)據(jù)綜合收集模塊（如溫度、濕度傳感器）、通用分組無線服務(wù)遠(yuǎn)距離傳輸模塊、短距離低功耗的無線通訊模塊、遠(yuǎn)程終端控制器最小系統(tǒng)、系統(tǒng)電源裝置模塊。其中，數(shù)據(jù)綜合收集模塊主要選用了不同類型的高精度傳感器完成數(shù)據(jù)的收集，并將傳感器模塊輸出的數(shù)字信號(hào)傳送給M0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。根據(jù)距離的不同選擇合適的技術(shù)手段，比如，遠(yuǎn)距離通訊采取了現(xiàn)已經(jīng)很成熟的GPRS/GSM通訊

5、技術(shù)，短距離無線傳輸采用了低功耗的ZigBee通訊技術(shù)。
　　結(jié)合嵌入式開源的特征，選擇合適的內(nèi)核，并根據(jù)提供的相應(yīng)技術(shù)文檔進(jìn)行系統(tǒng)移植，并以此為依據(jù)進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)核的刪減，實(shí)現(xiàn)內(nèi)核的最優(yōu)化、小型化，且能滿足系統(tǒng)的需求。主要工作包含Crossover tool chain交叉工具鏈的安裝、NFS的配置、U-Boot內(nèi)核引導(dǎo)碼的編譯、移植、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的裁剪、移植。其中系統(tǒng)環(huán)境的搭建和內(nèi)核驅(qū)動(dòng)編寫均在內(nèi)核移植中完成，并且內(nèi)核驅(qū)動(dòng)包含