基于物联网技术的中继器及手机应用软件总体设计研究

基于物联网技术的中继器及手机应用软件总体设计研究

邱智谋

(联通（广东）产业互联网有限公司广东广州510000)

摘要:近年来随着移动互联网业务和物联网业务的兴起与发展,人们对移动通信的传输速率和通信质量提出了更高的需求。为提高物联网无线终端射频传输距离,实现实时高效的数据通信,研究提出了物联网RFID中继系统的设计，介绍了系统中继器及手机应用软件的实现方式。

关键词：物联网；射频技术；数据处理

物联网是网络技术发展产物,与人们的生活和工作有着紧密的联系,对于提高人们生活水平和工作效率都具有积极的意义。随着智能手机、平板电脑、智能可穿戴设备等移动终端的爆炸性增长,以及用户对各种服务、链接、内容、体验等需求的不断上升,对物联网系统运作提出了更高的要求和挑战。

1.系统框图

系统框图如图1所示，物联网RFID中继系统分为中继器和手机应用软件两大部分.中继器主要功能是采集数据，并通过蓝牙模块发送数据.手机应用软件的主要功能是接收中继器发送的数据，在手机上显示出来，并通过应用软件可对接收到的数据进行转存、删除等一系列处理[1]。.

图1系统方框图

中继器主要由STC89C52主控芯片、射频读卡器和蓝牙模块构成.本系统使用SG－RC522射频读卡模块将信息读取后传输给中继器的主控端处理.主控端收到数据后进行处理，将结果显示在液晶上，并通过蓝牙传输给手机端.

应用软件是基于Android系统智能手机的第三方处理软件.软件利用手机自身蓝牙功能实现与中继器中蓝牙模块的配对连接，建立无线通信通道用于数据传输.功能设计上，参照实际运用需要，设计了对接收到的数据的显示功能，数据转存、数据删除、网络连接等多种功能，满足不同的使用要求[2]。

2.中继器的主要硬件电路设计

2.1RFID电路设计

RFID读卡器电路主要由SG－RC522芯片电路，天线回路电路和SPI接口电路组成.采用SG－RC522是因为它是NXP公司针对便携式智能仪器仪表设备的技术应用研发的一款低功耗、低成本和高计算量的非接触式射频读卡器芯片，在本系统的中对卡号信息的采集起到很好的作用.其电路图如图2所示.

图2RFID读卡器电路图

2.2蓝牙模块电路

由于使用蓝牙模块可以大大的减低信息在传输过程中出错的概率，因此本系统采用HC－05蓝牙模块，HC－05模块内置2.4GHz天线，采用蓝牙V2.0协议标准.蓝牙波特率可从120～115200自主设置，其电路图如图3所示。

3.中继器的主流程设计

系统开机后等待SG－RC522读取卡信号，当读取到卡时，将卡信息发给单片机，单片机处理数据并在LCD界面上显示信息，然后传输给蓝牙，使用AT指令设置好波特率等，再将数据发送给手机端.其整体流程图如图4所示.

图3蓝牙模块电路图

4.手机应用软件设计

4.1数据处理流程

应用软件的数据处理流程如图5所示，在进行数据传输时，首先进行通道的建立连接.建立通道之后即可进行数据传输.软件即时地将接收到的数据显示在手机上，同时与数据库的数据进行校对，此时分为两种情况:即数据存在和数据不存在，故把软件设计为两种工作模式[3]。在数据匹配的情况下，软件自动进行数据的转存，而在数据不匹配的情况下，通过设计某些按键的特定功能，来实现对数据的转存等处理.最后不管是手动模式还是自动模式，在转存完每次接收到的数据之后都会将当前显示的数据清空，以便进行下一次数据传输.

图4系统总流程图

4.2主界面设计

由于系统软件需要有蓝牙无线通信、数据显示、转存、删除数据等功能，因此手机应用软件用户主界面可分为两个区:显示区和按键区.其中显示区可分为两个部分:与中继器连接状态显示和接收数据显示.按键区设计六个功能按键:转存数据、清空数据、网络链接、删除数据、数据录入和手动校对，如图6所示.

通过Button语句可以生成按键，语句Buttonbt1=(Button)findViewById(R.id.button1)根据按键布局中的ID属性对按键进行设置和监控.此类函数具体执行什么功能可以根据开发需要进行设计.当按键被操作时，软件会根据ID调用所定义的类函数.该设置的ID指向一个TextView控件，软件就可以获取TextView控件中的内容.使用语句TextViewet=(TextView)findViewById(R.id.et1)可以实现通过访问控件ID来获取数据.若需要清空数据，需先获取TextView控件的内容，再把该数据设置为空，相当于初始化.另外，软件编码设计中数据的校对也是一大重点.要对传输的数据进行校对，首先要做的也是获取显示框的内容，然后再把获取的数据跟录入的数据进行匹配，根据匹配结果执行不同操作.自动转存和手动转存两种模式进行校对的方法大同小异，程序编写方法类似，都是通过获取TextView控件的内容，再与录入的数据进行匹配，根据结果做出不同的处理[4]。

图5数据处理流程图

图6用户主界面

5.结论

总之，物联网业务爆炸式的增长仍在继续。优化改进物联网运行系统的设计对促进企业信息化建设,提升企业服务水平具有现实意义。上述中继系统设计，能够实现对系统数据与供应链管理做到快捷安全的处理，避免出现人为性的错误，提高劳动利用率，同时减少成本的消耗。因而，对实际工作具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]孙恩涛,杨雷,王鹏.基于光伏发电的物联网中继器的设计[J].物联网技术,2014(7).

[2]汪颖,许勤.异构无线网络选择策略与协作中继技术研究[J].电脑与电信,2017(4):14-15.

[3]顾沈明,万雅虹,乐天.基于物联网的智能物流系统:,CN205003727U[P].2016.

[4]林君暖.基于物联网环境的智能物流系统设计研究[J].企业科技与发展,2016(2):38-40.