基于物联网的智慧校园应用系统的研究与构建

摘要

在温家宝总理提出“感知中国”概念之后，物联网在国内发展迅速。当下的智慧校园建设着眼于食堂用餐、宿舍门禁等这些传统的校园应用设施。然而对于如有偿回收和信息推送这些能够提高学生生活品质、改善校园环境的校园应用设施尚未涉足。因而建设“基于物联网的智慧校园应用系统”刻不容缓。　　针对校园中饮料瓶回收效率低下、废旧电池随意丢弃、过期杂志和用过的书本乱堆乱放的问题，基于“引入环保学分，增强环保意识，促进节能减排行动，彰显校园特色”的创新理念，本文设计了校园自助回收物联系统。它具有以下功能:(1)自助回收饮料瓶、电池和图书并获取学分和资金;(2)通过手机客户端或网页浏览器随时查看个人的回收信息;(3)管理人员通过系统管理学生信息和回收信息;(4)通过分析饮料瓶的回收信息挖掘其商业价值;(5)方便快捷地购买二手书，实现线上线下交易，使图书得到充分利用。　　首先，规划了校园自助回收物联系统的架构和功能，制定了回收终端与服务器之间的通信方案，并设计了通信协议，完成了校园自助回收物联系统的总体框架设计。其次，在校园自助回收物联系统的总体框架下，进行了饮料瓶回收终端、电池回收终端、饮料瓶与电池综合回收终端、图书回收终端和图书自取终端的软硬件设计。然后，基于Eclipse开发平台，使用Java语言开发完成了回收终端服务器和安卓手机客户端的软件设计。基于Tomcat服务器，采用MVC架构搭建了回收系统网站。网站后端应用Java编写了Servlet和Javabean;前端通过JSP、JavaScript和CSS实现了网页的交互设计。最后，对校园自助回收物联系统进行了联合调试，在实现功能的前提下，对其稳定性进行了测试，调试过程和测试结果表明系统达到了预期的设计目标和要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状及发展动态

1．2．1 物联网的研究现状与动态

1．2．2 智慧校园的特征与发展动态

1．3 论文的研究内容和主要工作

第2章 校园自助回收物联系统的总体设计

2．1 校园自助回收物联系统的功能设计

2．1．1 校园自助回收物联系统的整体构想

2．1．2 校园自助回收物联系统的功能规划

2．2 校园自助回收物联系统的架构设计

2．2．1 物联网应用系统的架构分析

2．2．2 校园自助回收物联系统的架构

2．3 校园自助回收物联系统的通信规则设计

2．3．1 回收终端通信协议

2．3．2 回收终端编码规则

2．4 本章小结

第3章 校园自助回收物联系统的硬件设计

3．1 回收终端硬件平台选用

3．1．1 低功耗处理器的选择

3．1．2 高性能处理器的选择

3．2 回收终端通用硬件电路设计

3．2．1 无线通信电路设计

3．2．2 主机串口拓展模块的设计

3．2．3 光伏供电电路的设计

3．3 饮料瓶回收终端设计

3．3．1 饮料瓶回收终端的功能设计

3．3．2 饮料瓶回收终端的硬件设计

3．4 电池回收终端设计

3．4．1 电池回收终端的功能设计

3．4．2 电池回收终端的硬件设计

3．5 饮料瓶与电池综合回收终端设计

3．5．1 饮料瓶与电池综合回收终端的功能设计

3．5．2 饮料瓶与电池综合回收终端的硬件设计

3．6 图书回收终端设计

3．6．1 图书回收终端的功能设计

3．6．2 图书回收终端的硬件设计

3．6．3 从机无线供电电路的设计

3．6 图书自取终端设计

3．6．1 图书自取终端的功能设计

3．6．2 图书自取终端的硬件设计

3．7 本章小结

第4章 校园自助回收物联系统的回收终端软件设计

4．1 饮料瓶回收终端的软件设计

4．2 电池回收终端的软件设计

4．3 饮料瓶与电池综合回收终端的软件设计

4．4 图书回收终端的软件设计

4．4．1 μC／OS-Ⅱ系统的搭建

4．4．2 图书回收终端的交互界面设计

4．4．3 基于μC／OS-Ⅱ的图书回收终端软件设计

4．5 本章小结

第5章 校园自助回收物联系统的回收终端服务器设计

5．1 回收终端服务器的开发环境和总体功能设计

5．2 回收终端服务器的界面设计

5．3 回收终端服务器的运行规则设计

5．4 回收终端通信请求处理方法设计

5．5 回收终端服务器数据存储设计

5．6 本章小结

第6章 手机客户端和网站的设计

6．1 手机客户端的软件设计

6．2 系统网站的设计

6．2．1 网站回收板块的设计

6．2．2 网站图书交易板块的设计

6．3 本章小结

第7章 校园自助回收物联系统的综合调试

7．1 系统功能联合调试

7．2 回收终端服务器的功能测试

7．3 本章小结

第8章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢