带定位系统的无线蓝牙智能移动电源的设计研究论文[5篇材料]

第一篇：带定位系统的无线蓝牙智能移动电源的设计研究论文

本课题的设计研究是基于超低功耗蓝牙协议的无线智能电源应用及管理系统，它由内置蓝牙4.0模块和温度及3D加速传感器的移动电源硬件产品，智能手机终端App，以及数据分析处理的云服务三者结合，在移动智能终端实现和硬件的无线互联及信息传输应用开发，在iOS平台实现对底层蓝牙4.0模块及接口的调用，对无线传输信号侦测及无线传输距离的设置，并根据应用逻辑进行应用行为开发及界面开发。研究使普通移动电源在充电功能基础上增加智能感知功能，并且能和用户的智能手机终端进行无线交互和控制，同时电源数据还可以通过网络在云端进行存储，将用户对移动电源的使用习惯、物品丢失等进行进一步分析，最终实现移动电源智能化、联网化。设计背景

根据艾瑞咨询集团发布的中国智能终端规模数据，2014年中国智能手机的保有量为7.8亿台，同比增长34.3%，预计到2017年将达到11.3亿台;2014年手机出货量为3.9亿台，比上年增长21.9%，预计到2017年将达到5.2亿台，这就为智能手机相关的配件市场提供了更大的空间。据海外市场研究机构ABI Research数据显示，预期智能手机配件市场将在2017年成长至380亿美元。

在手机的配件中，电池占了很大的比重。而传统电池容量每十年才提高20%，与智能手机、平板电脑等高耗电量设备的普及速度不成正比，已无法满足科技发展和人们生活的需要。因此移动电源的出现和研究，极具价值。而目前，便携式移动电源仍需解决无法智能化和数据化等缺陷，因而本课题针对移动电源和手机易被盗、移动电源无法智能化和数据化等缺陷，以蓝牙4.0技术为核心，研究设计带定位系统的无线蓝牙智能移动电源。设计原理与思路

2.1 设计原理

无线蓝牙智能移动电源是基于国际蓝牙组织发布的最新蓝牙4.0协议进行工作的，主要原理是应用了无线蓝牙技术和搭载传感器的集成电路通过手机上配套的App使得各个平台之间无线连接，并且可以充分利用云端的优势进行数据存储和分析以及进一步应用拓展。

2.2 设计思路

实现将蓝牙4.0作为物联网内各种设备的无线通信技术基础，自主研发智能手机的智能配件产品及配套的移动端App，实现智能配件和手机的无线互联及命令、数据传输，并基于超低功耗蓝牙技术结合各种传感器信息搜集，以及结合目前消费电子产品市场上具有广泛认知及销量的移动电源产品，并提供嵌入式集成电路开发、移动智能终端软件开发及云端计算及大数据量存储交互的一体化解决方案，真正实现电子产品智能化。

手机端App主界面可以获取和手机相无线连接的移动电源内部的诸多信息，包括：移动电源当前电量、对各种智能设备如手机或Pad预估充电次数、当前电源预计充满电所需时间等，并且具有电源和手机端进行无线连接或断开的设置按钮以及电源设置操作按钮等，还可通过按动移动移动电源home键遥控手机拍照。移动电源设置界面可设置各种移动电源状态或情况下的提醒(图1)。设计制作与步骤

3.1 无线蓝牙智能移动电源的内部设计

无线蓝牙智能移动电源包括主控模块和分别与主控模块电连接的升压模块、充电管理模块、电量读取模块和通信模块;电芯通过电芯保护模块与充电管理模块、升压模块和电量读取模块电连接;充电管理模块连接有USB充电接口，升压模块连接有USB放电接口。

通信模块采用蓝牙模块，与主控模块电连接并与外部移动设备(如手机、笔记本电脑等)通信连接，用于为外部移动设备提供移动电源的电量信息和内部相关信息。内部相关信息包括电压信息、电流信息、温度信息等。

无线蓝牙移动电源和手机或Pad等外部移动设备之间的通信包含数据通信和命令通信两种：

(1)数据通信。主要是指从移动电源内部传感器读取的电源内部温度、3D加速度数据和电量控制模块读取的电源电压、电流、电量数据，这些数据可以实时传输到手机或Pad端，通过App的加工处理，以各种可扩展的应用展示给用户，或对用户操作进行提醒。

(2)命令通信。主要是指通过移动电源上按钮，对其触发相应的指令传输到手机或者Pad端，通过App对手机或Pad进行无线遥控操作，比如遥控照相、遥控连续拍照、遥控摄像、遥控录音、遥控触发手机铃声以找到手机等;同时还可以反向通过手机端App，发出命令，传输到移动电源上，触发电源报警铃声以寻找电源。

3.2 无线蓝牙智能移动电源的外部设计

(1)材料选用无线蓝牙智能移动电源以航空铝美合金为主要原材料，以充分保障电源散热。外观设计主要包括功能端口：充电接口、放电接口、Home键，以及电量指示灯。

(2)隐藏式卡口设计。在移动电源外部设置可隐藏式卡扣，方便移动电源用户在户外或需要一边充电一边使用设备时，能较方便移动电源固定。另外，移动电源的隐藏式卡扣还可以在用户收纳电源时夹在包袋内，避免四处滑动，难于寻找。如图2所示。

3.3 配套的智能手机端APP设计

配套的智能手机端APP的设计能支持iOS系统，这就需要iOS平台的蓝牙4.0配套协议逻辑实现。

主要在用户界面部分和蓝牙稳定性方面进行了设计：

主要电源信息实时显示部分作为主页面，实时向用户显示电源信息和根据基础信息计算出的应用相关信息;遥控拍照和摄像单独一个页面，提供拍照设置、前后摄像头选择、闪光灯选择等功能，并且支持多达15张照片连续拍摄。

蓝牙连接稳定性方面，每台电源设备有唯一编码，完全可以做唯一识别判断，本项目设计的iOS平台的App，能和多达8台电源设备同时进行连接，在20米范围内可以持续稳定连接，抗干扰性强，并且蓝牙连接在超过设定的安全距离报警后，当电源设备回到安全距离范围内，蓝牙连接可以迅速地自动重新握手建立连接，无需额外操作，连接过程对用户透明，提高用户体验。

3.4 制作步骤

硬件制作→APP交互流程设计→用XCODE软件进行app程序编译→功能ICON设计→绘制app界面并进行界面视效整体优化创新性分析

带定位系统的无线蓝牙智能移动电源的设计是基于蓝牙4.0技术研发的移动电源硬件和智能手机终端App，通过两者和数据分析处理的云服务三者结合实现智能配件和手机的无线互联及命令、数据传输，并基于超低功耗蓝牙技术结合移动电源内部的传感器进行信息搜集，以及结合目前消费电子产品市场上消费者对于移动电源的需求，并提供无线充电、遥控拍照与手机上配套的App连接，在云端进行数据存储和分析，真正实现电子产品智能化。

4.1 理论与技术创新

本项目将蓝牙无线通信模块与传统消费电子产品相结合，在传统移动电源基础上，增加了蓝牙无线通信模块、温度传感器、3D加速度感应器，将传统移动电源产品进行了智能性扩展。硬件产品和智能终端App配套开发，使电源具有和智能手机之间进行数据传递和命令传递的能力，并且可以扩展多种相关功能以及用于进行终端用户使用模式的行为数据分析，最终实现移动电源智能化、数据化。

在技术上，带定位系统的无线蓝牙智能移动电源将蓝牙4.0作为物联网内各种设备的无线通信技术基础，验证了其稳定安全传输、远距离无线通信、低功耗、小体积、1对多的可行性和技术优势;成功搭建了云服务器集群，实现负载均衡，大数据量存储;在手机端iOS平台，实现对底层蓝牙4.0模块及接口的调用，对无线传输信号侦测及无线传输距离的设置，开发了支持蓝牙4.0协议的配套APP;解决一台移动智能终端和多台蓝牙4.0模块设备的连接，实现一对多的主从模式控制，实现了移动电源的智能化和联网化。

4.2 应用创新

(1)将物联技术和个人移动终端电子产品相结合，增加了电子产品智能化及附加值应用。

虽然目前移动电源产品兴起于2011年，但技术含量低，移动电源本身除了作为应急充电电源外，不具备其他扩展功能和智能体验。而本项目设计将蓝牙4.0无线传输模块和传感器模块内置入移动电源的方式，在手机端开发配套App，实现智能手机和移动电源的无线互联以及数据、命令传输，并在基础上实现智能化功能扩展，为用户带来更好的体验。

(2)可以从智能手机端实时获取电源内部电量、温度、是否跌落等信息，并获取各种提醒，实现移动电源智能化，同时收集大量信息数据传送到云服务器，进行深入分析与处理。

目前市面上在售的普通移动电源无法获知在消费者中的实际使用行为，而本设计研究的带定位系统的无线蓝牙智能移动电源可以将用户电源信息、对电源的使用情况和行为等数据信息实时采集到手机终端，再通过网络传输到云端，进行存储，从大规模数据中进行分析。例如，只要手机与移动电源分离达到20米左右，两者就会同时发出定位报警提示，用户都会收到及时提醒。也具备了防窃功能。

通过报警情况收集，在云端反映出用户的使用习惯，对经常发生手机或者电源遗失的地点等情况进行收集分析，从而推知在最容易发生物品遗失的地址，提前进行多种提示，避免损失。

(3)可以通过移动电源上按钮触发手机无线遥控拍照、摄像。通过蓝牙4.0无线传输协议，智能移动电源和智能手机之间除了进行数据的传输，可以进行命令的互相传输。在移动电源端硬件上设计的按钮，当手机和电源在安全范围内保持无线互联的状态下，可通过按动电源上的按钮，触发指令，控制移动电源通过中控模块向无线传输模块发出相应的命令，命令被手机端无线模块收到，并经过App的解析，根据当前App所设置是拍照或摄像状态，在手机端调用相应的拍照或摄像命令，即可实现通过移动电源无线遥控手机拍照或者摄像的功能。

(4)具有五重保护技术，可以实现低静态、持续全兼容和高效节能安全充电。所谓五重保护指的是过充保护、过放保护、过流保护、短路保护及过温保护，通过内部数字化管理系统精准的计算出延迟时间，在电源过充、过放、过流、短路以及过温的情况下关闭电路，从而有效保护移动电源及充电电子设备的安全性。带定位系统的无线蓝牙智能充电电源可以高效节能充电、给其他电子设备充电并保持低静态充电，延长电池的使用寿命。

4.3 结构创新

(1)外部设计方面。本设计研究的带定位系统的无线蓝牙智能移动电源外观采用阳极氧化处理的航空铝镁合金材质，可以充分散热。同时外部设置了可隐藏式卡扣，方便用户固定移动电源。

(2)在电路设计方面。本项目电源的电路高度集成，各个模块排布充分考虑兼容性、干扰性、以及天线调优，内部电路板面积仅有50mm*20mm，并不占用电池体积，从而产成品体积小，定制5000mAh和10000mAh电芯配合电路板外观，整体电源体积小，仅有65mm*120mm;无线天线采用全方向性高增益天线，并充分调优，使得智能移动电源本身和智能手机之间可以保持最远距离60米的无线通讯距离，考虑到实际的防丢功能需求，从软件上进行设置，在防丢定位功能启用下，保持20米安全距离。同时可以支持全金属外壳，不会影响天线工作和信号传递。

第二篇：故宫信息管理系统设计研究论文

摘要：针对当下故宫网页管理信息系统仿真性差、可交互性弱、数据二维等不足，本文提出一种基于Direct3D的信息管理系统，具体介绍了该信息管理系统设计与实现。该系统应用到三维平台中，能够实现三维场景交互，多种方式查询属性信息，真实、快速的展现故宫场景。

关键词：信息管理系统；Direct3D；拾取

1概述

故宫网页管理信息系统展示了故宫的基本属性信息，能够满足故宫游客基本的信息需求，以及相关工作人员工作协调。但其量测数据真实性差，交互性弱，且没有模型数据。随着信息技术的飞速发展，三维可视化已成为未来信息产业发展的必然方向。作为中国最具代表性的古建，更需要用现代技术的手段保存信息。本文提出一种基于Direct3D的信息管理系统，存储三维激光扫描数据、精细化建模模型，以及高像素影像数据，实现故宫场景的真实化虚拟。通过交互操作的方式入库数据，查询属性信息，并对数据进行有权限的维护，实现对故宫现有条件下高精度数据存储与管理。

2信息管理系统原理构建

信息管理系统，需要实现数据的录入，数据的交互查询，以及数据信息的维护。在本文中信息数据主要包含最原始数据：三维激光点云，高像素影像，建筑属性描述文档；中间处理后的数据有：精简、配准等处理完善的点云，贴图完成后的真彩色点云，点云构建三角网，以点云为基础利用应用软件构建精细模型数据。系统实现功能主要包括：数据的录入与有权限维护，数据处理；主要体现在数据的显示以及交互操作查询上。

2.1信息录入。三维激光扫描仪获取的故宫建筑精细点云、高像素相机获取的高清影像数据是故宫信息管理系统信息的最原始来源。点云构建点云模型，高清影像贴图点云模型构建真彩色点云模型和以点云模型为基础，用应用软件建造故宫建筑精细模型是该信息系统主要的信息来源。系统运行后，以界面响应的方式，通过OBJ网格数据读取模型，录入属性信息的字段以及导入图片信息。当原有的信息出现错误以及建筑信息更新的情形，则只需要重新录入数据，覆盖原有的数据就可实现数据更新。数据是通过表格存储，在提示既有权限验证的条件下，只保存一份数据，并能达到保护数据的目的。

2.2信息查询

2.2.1拾取原理。拾取是用户通过鼠标在屏幕上的单击行为来选中三维场景的某个对象的过程。在实现拾取过程中，需要完成以下工作：根据屏幕上鼠标点击的一点S，找到其对应的投影空间中的点Q，再将点Q变换到取景空间（viewspace）中为P点；计算出Eye经过点P发射出的一条射线的方程。把射线、物体变换到同一空间中。最后进行相交测试。如果相交，那么取与摄像机最近的相交点。射线-三角形相交判断主要包括：计算射线和三角形所在平面的交点；判断交点是否在三角形内部。常用判断方法有：面积法、内角和法、重心坐标法。

2.2.2查询方式。系统基于Direct3D，应用Windows窗口程序搭建框架实现。在数据库中建立对应表格。建筑属性表格包含名字、建筑等级、建筑所在区域、建筑构件使用彩色样式、该建筑中存放珍品字段，用以描述该建筑特性。而建筑隔间表格则包含面积大小、区域功能、特殊注释字段，用以描述建筑隔间特性。同时，在拾取中，通过利用新建弹出框，显示建筑的特色摄影照片，以及当下建筑的详细信息。本文中实现三种方式查询，一是通过建立数据库树节点，点击数据库节点拾取；二是通过屏幕点击，利用射线相交法拾取。三是通过输入建筑名字，以文字做关键字查询。在建筑结构中ID为链接关键点。（1）新建数据库以单个建筑为独立单元。点击数据库节点，获取对应建筑的ID，从数据库中读取数据，进行绘制，从而显示。（2）通过界面拾取，交互获取到建筑数据结构，通过ID读取数据，进行绘制。（3）建筑物数据结构中，名字同样是独一无二的。输入名字，查询到对应建筑物数据结构，获取正确ID，从而获取数据。

3结论

本文提出基于Direct3D的信息管理系统，融合与故宫精细建模平台上，实现了对故宫现有精细化数据的存储、管理，以及可视化交互展现。实现快速、虚拟现实程度高、可靠性好。

3.1系统基于Direct3D图形绘制API，应用GPU可编程管线技术，实现对故宫精细建模模型、大数据点云实时绘制，实现高程度真实化渲染。

3.2系统设计多种方式查询属性信息，便于交互操作。

3.3以此为基础，可以应用于其他古建，进行数据管理。在古建信息存储管理、在旅游开发上，可以开发更多交互应用，实现现代模式的旅游。且以此原理为基础，构建虚拟现实的场景，开发游戏以及锻炼人的脑力等三维真实化项目具有很好的着力点。

参考文献

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第三篇：智能门禁系统的研究与设计开题报告

填 表 需 知

一、填写本表前，学生应根据本表各部分要求写出初稿，由指导老师审查通过。

二、参照指导教师意见修改初稿后正式填写本表，所填内容一经确定，一般不随意变动。

三、本表各部分如不够填写，可自行加页。

四、本表一式两份，指导教师一份（可以电子稿），所在系部一份（打印稿）。

一、课题来源 本课题来源于指导老师

二、题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义（包括应用前景、科学意义、理论价值）以及主要参考文献 1.国内外研究现状及水平(1)目前，国内对门禁系统的研究已经从认识教育和试用阶段进入到了研发阶段，但在门禁系统的设计与制造过程中还有以下几点不足之处，主要表现为：(a)采用国外已有的集成模块，像读写器、门禁控制器、天线模板等；(b)对国外已有的系统进行仿造；(c)产品单

一、开发成本较高。(2)在技术方面，中国目前也有很多厂家，仿制国外优秀的门禁系统，主要的做法有两种，第一种是购买国外的门禁系统配件，如读写器、门控器等，再对其进行二次软硬件的设计。这种门禁系统的性能很好，能满足许多安全要求很高的场所，但是价格很高。第二种方法是，除了核心芯片购外，其余部件都是对国外优质产品进行研制。这种方式比较灵活，可以随时根据客户的要求增加门禁系统的功能，且价格也比较便宜。而在系统的结构方面，国内的门禁系统大多以控制器为核心构建的，门控器大多由国外企业研制。即门禁控制器先接收读卡器的信号，再根据信号来决定是否开门。(3)国外对IC卡的研究和应用较早，特别是在美国和欧洲，但在非接触式IC卡方面的研究使用也只是近几年的事。非接触式IC卡和读卡器的关键技术掌握在欧美国家和部分亚洲国家中，但真正形成大批量生产的厂家只有美国；德国、英国次之；日本、台湾、新加坡处于同一档次。当今世界上非接触式IC卡主流产品是Philips公司的Mifare技术，己经被制定为国际标准ISO/IEC14443 Type A标准。欧洲一些IC卡及读卡器制造商大都以Mifare技术为标准发展自己的IC卡事业。2.研究目标及意义 智能门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统，作为一种新型现代化安全管理系统，门禁系统把自动识别技术和现代安全管理措施结合起来。在社会财富不断增长的今天，建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房、设备控制中心、电梯口等重要部门的通道口都需要加强安全防护措施，这就需要开发出与之相对应的智能门禁系统，识别出入口人员的身份，对出入口进行控制。在我国Ic卡行业的发展起始于1993年左右，当时对Ic卡行业非常重视，高瞻远 瞩，国家大力发展我们自己的Ic卡事业，建立了“金卡工程”141。已成功开发出了我国自主版权的较大容量的存储卡和逻辑加密卡等，但是对于高端cPu卡和非接触Ic智能射频卡的制卡技术和相应的读/写卡设备的技术我们仍处于落后状态，极大的限制了我国Ic卡事业的发展，制约着我国“金卡工程”的实施，智能门禁控制系统在我国的使用还处于发展阶段。本系统能在打开电源并运行上位机后，能自动向下位机发送读卡命令，当有RFID卡进入到读卡器的读卡范围内时，则会自动读取卡序列号，并将卡序列号传送给上位机，上位机判断卡的有效性。若该卡是有效卡，系统会执行开门并在液晶上显示正确的信息；若该卡是非法卡，则会报警并显示错误的信息。本系统能够有效、方便、安全地控制重要场所的出入访问，具有可靠性高、保密性强、方便快捷等特点，但这部分还只是设计阶段没有真正的实现，该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。在本设计中仿真实现了密码输入模块：(1)针对于用按键输入密码，根据密码的正确与否来进行相应的操作；(2)管理员可以自行设定和修改密码；(3)防止密码被盗，输入密码错误次数超过3次则报警；(4)友好的人机界面；(5)输入正确的密码后，驱动开锁电路。3.参考文献 [1] 陈国栋.基于射频识别技术的门禁系统研究与设计[D].硕士论文长沙:中南大学,2005:15-36.[2] 黄菊生.基于智能IC卡的网络门禁系统设计与开发[D].硕士论文长沙:湖南大学,2003:69-95.[3] 游战清,李苏剑,张益强等.无线射频识别技术(RFID)理论与应用［M］.北京:电子工业出版社,2004:95-121.[4] 安静宇.基于非接触式IC卡门禁系统的设计［D］.西安科技大学,2006:12-45.[5] 康行健.天线原理与设计[M].北京:国防工业出版社,1998:65-73.[6] 韩瑜,焦小澄.高效的LCD模块显示程序设计方法[J].计算机工程与应用.2004，22(1):123-126.[7] 汤竞南,沈国琴.51单片机C语言开发与实例[M].北京:人民邮电出版社,2008:1-4,89-95.[8] 赵妍妮.I2C总线的单片机C语言实现及应用[J].微机发展,2001,12(4):172-174.三、研究的主要内容、研究方案及准备采取的技术路线、拟解决的关键问题（注：本部分内容必须详细填写）1.研究的主要内容 本设计采用AT89C52作为主控芯片，专用读卡器模块用来读射频卡的信息，当有卡进入到读卡器读卡的范围内时就会读取到相应的卡序列号，并根据得到的卡序列号做出相应的操作。但在PROTUES仿真中无法模拟读卡器，所以用了一个开关来代替正确信号的输入。若正确则开门，若不正确则报警并显示错误信息。本设计实现了自动、准确的识别卡序列号，对门禁系统起着重要的作用EEPROM采用AT24C04芯片，掉电后可以存储密码，从而保证了系统的安全性。人机交互通道部分采用了4×4矩阵键盘输入以及LCD1602标准字符型液晶显示。针对于用按键输入密码，根据密码的正确与否来进行相应的操作，管理员可以自行设定和修改密码，防止密码被盗，输入密码错误次数超过3次则报警；输出系统部分包括驱动开锁电路和报警电路；其中，在本系统设计中，驱动开锁电路用发光二极管表示，而报警电路则使用蜂鸣器。2.研究方案 本系统的主要电路包括：读卡器数据采集电路、串行E2PROM存储电路、LCD1602显示电路、串口通讯电路、报警电路、门控电路、键盘电路。硬件接口电路如图1所示。按键模块报警模块显示模块存储模块门控模块 图1硬件接口电路 AT89C52串口通信模块读卡器数据采集(1)数据采集：读卡器YHY502ATG通过天线读取RFID卡的数据，然后将数据传送出去。但这部分还只是设计阶段没有真正的实现，该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。(2)数据分析：AT89C52接收到数据后，将数据传送给AT24C04或上位机，AT24C04或上位机对数据进行分析，从而判断数据的有效性。(3)数据处理：针对数据的采集和分析的结果做出相应的处理，例如显示、报警、门控等。(4)密码输入模块：(a)针对于用按键输入密码，根据密码的正确与否来进行相应的操作；(b)管理员可以自行设定和修改密码；(c)防止密码被盗，输入密码错误次数超过3次则报警；(d)友好的人机界面；(e)输入正确的密码后，驱动开锁电路。(5)报警机制模块：当出现非法卡或输入的密码不正确时产生报警。3.拟解决的关键问题(1)系统总方案的论证(2)系统硬件设计(3)程序软件设计

四、已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件（包括已经取得的科研成果、已经完成的科学实验及调查研究、具备的主要仪器设备及资料与数据等），以及可行性分析 1.已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件 在大学期间，我们开设了单片机的课程，对整个单片机的控制比较熟悉，做过相关的单片机课程设计的实验，目前我校图书库里有很多较好的相关资料，在这个过程中我们查阅相关资料，文献，熟悉单片机的仿真软件环，具备相关科研工作基础与条件。近年来，门禁系统因其独特的优越性作为安全防范系统中的一个分支得到了飞速的发展和较广泛的应用。门禁系统之所以能在众多安防产品中脱颖而出，是因为它变以往安防产品(如闭路监控、防盗报警等)的被动安防方式为主动控制方式。射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。同时，经济水平的高速发展让人们越来越关心建筑内部的安全性。为了适应信息时代的需要，保证小区内部的安全性，满足用户当时的各种需求，智能门禁系统应运而生。智能门禁系统集计算机技术、电子技术、机械技术、磁电技术和射频识别技术于一体，使卡与锁之间实现完整“对话”功能，以智能卡来控制门锁的开启，开创了门禁管理的新概念，它不仅给管理者提供了更安全、更快捷、更自动化的管理模式，而且也给使用者带来了极大的方便。本文研究的基于射频识别技术的门禁系统就是这样的一种系统。2.可行性分析 我查阅了相关资料，也了解到目前已经具备进行这个实验的基础，并且实用性很强，很多人都进行过相关研究，这个实验是可行的。首先规划出了系统的硬件功能模块和软件功能模块，以及在此分析基础上设计出的具体的、可以满足本系统全部需求和要求的子模块，并在整个的设计中可以进行模块化设计，为以后的设计带来方便。所以此设计是可行的。

五、课题研究起止年限、任务安排、分阶段要求和预期结果 研究起止年限：2010年11月—2011年6月 本课题工作拟分为四个阶段：准备阶段、论文(设计)的研究、设计与论文撰写阶段、答辩阶段和归档总结阶段。课题进度安排： 第一阶段（2010年11月至2010年12月）查阅文献及资料，阅读外文资料并翻译，完成开题报告的相关工作 第二阶段（2010年12月至2011年2月）查阅资料，掌握各个电路模块的设计 第三阶段（2011年2月至2011年4月）灵活运用相关模块，并进行相关程序编写，调试，仿真对照分析 第四阶段（2011年4月至2011年6月）实验总结和论文撰写，论文PPT制作，准备答辩 预期结果：本系统有些模块还只是设计阶段没有真正的实现，该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。本系统的管理软件设计不完善，没有实现到多机互联等功能。

六、指导教师审查意见 指导老师签字： 年 月 日

第四篇：基于智能移动终端的工厂监控系统设计与实现

基于智能移动终端的工厂监控系统设计与实现

张川 蔡其星

浙江中控技术股份有限公司，浙江杭州，310053

摘要：工业自动化监控系统在各种工业生产领域广泛应用，大大提高了工业生产效率和生产安全性，节省了生产成本。传统的监控系统多为基于专用设备和PC实现，便携性差，价格昂贵。近年来，电力、油气传输、化工等行业对移动数据监控的需求越来越强烈，移动工厂的理念也逐渐形成。针对以上问题，本文设计了能够运行在IOS智能移动终端上的监控系统，利用移动终端远程无线传输、携带方便等优势，实现现场数据远程传输和数据查询，降低产品价格，减少投资成本，提高竞争力。从而，使得移动工厂实施成为可能。

关键字：IOS、监控系统、移动终端、报警推送

Design and Implementation of Plant Monitoring System Based on Intelligent

Mobile Terminal

Chuan Zhang Qixing Cai

Zhejiang SUPCON Technology Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang, 310053

Abstract: Industrial automatic monitoring system is wildly applied in various industry production fields, which largely improves the efficiency and security of industry production and reduces production cost.Most traditional monitoring systems are implemented basing on special device and PC, which have poor portability and high price.Nowadays, industries such as electric power, oil and gas transportation and chemical industry increase their requirements for mobile data monitoring, and the theory of mobile plant is formed gradually.Thus, this article introduces the monitoring system for IOS intelligent mobile terminal.With the advantages of mobile terminal like remote wireless transmission and good portability, it realizes field data remote transmission and data query, reduces product price and investment cost and improves competitiveness.Thereby, the mobile plant implementation can be achieved.Keywords: IOS, monitoring system, mobile terminal, alarm push 引言

现有的工厂数据监控系统多基于PC运行，数据传输基于专用封闭式网络，便携式式差，成本高，难以实现异地数据查看。随着移动网络及智能移动终端硬件设备的日益发展，采用智能移动终端随时随地查看工厂生产实时数据的技术成为研究的热点和趋势。本文对基于移动智能终端的数据监控系统作了初步研究和探讨，设计了一款基于IOS移动终端平台的数据监控系统（SIMField）。实现了无需专用PC，只需通过智能移动终端即可查看工厂生产的实时数据。

本文阐述了移动终端数据监控系统在移动设备中（主要是IOS设备）流程图、报警、报表等功能的设计与实现，利用移动设备独特的图形处理技术进行研究与开发。本系统同时支持与已有运行于PC的监控系统进行数据互联，达到在手机中展示数据和报表的目标，从而满足企业中管理层用户的需求。移动监控系统方案

SIMField系统的主要功能是结合企业的生产监控系统（如SCADA系统，企业生产管理系统等）实现移动式监控，可以跟原有的PC生产监控系统无缝结合，共享数据、报警、流程图、报表等。

系统架构采用B/S系统的一般架构模式，采用Web服务器和浏览器客户端结合的体系结构。Web服务器主要功能是提供数据、文件服务、身份认证服务，通过OPC驱动获取异构系统的数据，移动客户端采用APP内部嵌入WEB页面的技术，从Web服务器获取页面数据。移动终端监控软件设计与实现 3.1 系统网络部署

SIMField系统的网络部署如图3-1所示。

图3-1 网络部署图

上图展现了企业生产监控系统典型的网络架构。其中PIMS[1]指某一实时监控系统，它对生产区上实行监控和生产管理；实时监控系统OPC服务器向第三方系统（如SCADA系统、SIMField服务器）提供实时数据；SIMField服务器对内作为组态转存服务，将PIMS监控系统组态信息（流程图、报表等）进行转存，转换为自身格式组态存档，对外为SIMField移动终端提供数据。移动终端使用Internet公网或内部无线网接入生产监控网络，访问SIMFIeld服务器获取组态信息和实时数据。

SIMField移动服务器在整套系统中的主要作用是数据中转，文件解析，将生产管理系统中的数据和报表、流程图解析为移动设备可以显示的格式。选用OPC作为数据传输协议的目的是保证移动服务器的兼容性。

3.2 数据流图

SIMField服务器接入三方监控系统的组态数据流及实时数据流如图3-2所示。

注[1] PIMS： 企业生产管理系统，在此处用于给移动监控软件提供数据。

图3-2 数据流图

SIMField服务器从三方监控系统获取流程图、报表等组态信息文件，并进行转化为自身特定格式组态信息并存储。通过OPC方式从三方监控系统获取实时监控数据。

3.3 SIMField主要功能模块

3.3.1 服务器管理模块

服务器管理模块实现服务器可视化的管理配置界面，具备数据库设置、报警设置、流程图管理、报表管理、设备管理等功能。界面如图3-3所示。

图3-3 服务器管理配置界面

移动监控服务器的主要功能是为移动设备接入数据，而服务器配置的目的就是为数据接入和管理做一个可视化的配置工具。主要包含的功能是:可以监控和启停数据服务，配置组态和运行环境，设置报警，管理流程图，管理报表，管理设备。

3.3.2 报警模块

由于移动监控一般用于企业管理层，只会关注特别重要的报警点。本系统的报警独立于第三方接入系统，需要专门针对移动设备进行报警配置。报警在服务器进行配置，每一条报警配置都对应一个位号，并且需要输入报警类型、报警临界值、报警等级、报警描述、联系人、联系人号码。报警配置存储到数据库，同时可以进行修改和删除。在服务器上有一个专门处理报警的线程，根据报警配置中的临界值和相应的规则来生成报警。每次新报警产生时放入实时报警队列并且存储到历史报警数据库。

当报警产生时，服务器采用IOS的推送技术，将报警主动推送到IOS移动终端。移动终端在同一个界面中查看实时报警和历史报警。客户端在收到报警推送信息后，登录SIMField客户端软件，对报警信息进行阅读、确认等操作，同时可根据该报警关联的联系方式呼叫报警联系人。报警工作流程如图3-4所示。

图3-4 报警工作流程

3.3.3 监控流程图

SIMField系统的监控动态流程图采用XML标准格式来描述。流程图的图形绘制和动画效果使用第三方库“Raphael.js”，根据不同的浏览器类型，自动采用SVG或者VML来绘制矢量图形，通过JavaScript脚本改变图形对象属性实现图形的动画。流程图模块运行时，周期性从WEB服务器请求获取数据，将获取到的新值转换成流程图对象的动态属性值，然后把属性设置到图形对象，实现图形对象的动态效果。动态流程图运行截图如图3-5所示。

图3-5 流程图效果

3.3.4 报表模块

报表模块从第三方系统中获取报表组态信息，并进行转换，存储，供SIMField移动终端客户端调用，浏览。

运行时，报表模块从SIMField获取数据，根据组态配置动态更新到报表页面中，实现报表数据浏览。

本系统可以支持的报表文件类型有 Word 文档，Excel文档，PowerPoint文档，PDF文档，CSV文档，并且可以扩展支持HTML文档和TXT文档。

3.3.5 用户认证模块

本系统的用户认证方式采用密码和移动终端设备编号结合的方式，服务器管理员将移动终端设备的唯一编码审核后在SIMField服务器上进行注册，并且给该终端设备分配用户名和密码，该终端设备即可通过该用户名、密码登录SIMField监控系统。总结

本文设计的智能终端移动监控系统（SIMField）能够运行于IOS智能移动终端，利用移动终端WIFI或者3G网络，实现现场数据远程传输和数据查询。本系统可以紧密结合传统的工厂监控系统，可以随时随地获得现场运行状况，关键数据，报警信息等。它利用几乎每个人都配备的手机为载体，不但可以让企业管理人员快速及时地获取信息，提高效率，还可以减少网络和报警设备的投资，降低系统的成本，提高竞争力。

参考文献

[1] David Mark，Jack Nutting，Jeff LaMarche.Beginning iOS 5 Development Exploring the iOS SDK.Apress [2] Raphaël Reference 作者简介：

张川,1981年出生，男，浙江浦江人，2003年毕业于浙江大学计算机系，学士学位，工程师，从事工业控制软件开发工作。通讯地址：浙江杭州市滨江区六和路309号A3研发大厅0-*** 电子邮箱： zhangchuan@supcon.com

310053 联系电话： 邮政编码：

第五篇：企业IT资产管理系统设计研究论文

如今我国的信息技术处于迅猛发展的阶段,企业业务与IT系统的融合也越来越密切,许多的大型企业都是依靠计算机的管理程序进行企业管理。伴随着企业管理日益信息化的发展进程,越来越多的信息设备被引进和利用,IT资产也成为企业的重要资产组成部分。企业IT资产主要是指企业中能够为企业创造价值、带来收益的硬件、软件和信息资产。采用IT资产管理系统对企业进行信息化的管理可为企业节省大量的时间、人力和物力,在企业的业务成本、运行与管理和工作效率各方面都发挥着十分重要的作用。但是面对日益激烈的市场竞争,对企业对IT系统的要求上升到新的高度,更加追求IT系统的可用性、可靠性和安全稳定性。可是企业IT资产系统存在统计成本高,更新管理和信息跟踪难的问题,且要求管理人员在资产安装、使用、变更、报废回收的整个资产生命周期中都能完成科学合理的管理工作,又是对管理人员自身技术能力的一大挑战。因此进行企业IT资产管理的优化,使其能够更好地为企业服务是企业管理人员首要考虑与解决的问题。

1IT资产和IT资产管理的特点

IT是InformationTechnology的简称,即信息技术,IT资产简单的讲就是信息技术个人或集体所属的资源,具体可分成实物资产,软件资产和信息资产等。实物资产,即硬件,它的特点是属于固定资产,易磨损,更新速度快,且更新成本高;软件资产的特点是属于无形资产,企业购买的只是软件的使用权,并可升级可复制;信息资产的特点是可复制性和依赖性。企业的IT资产管理系统是指以个人计算机为基础的综合资产管理系统,是将从企业中日益增多的个人计算机、各种信息产品、工具、备品、租借品等IT资产的信息通过数据库进行的一体化管理。使用IT资产管理系统可有效降低成本和自动化资产生命周期,帮助企业更好的了解资产成本、风险和合同,从而做出更为明智的决策。与IT资产的各个特点相对应的IT资产管理的特点有企业IT实物资产的管理是实物资产全生命周期的管理,是异构系统集成的管理;对软件资产的管理是许可证管理、补丁管理、升级管理;对信息资产的管理是对信息要求、获取、服务与退出的全生命周期的管理,包括信息的检索、备份、复制和存储。IT资产管理人员对企业IT资产管理系统的设计要立足于IT资产与IT资产管理的特点,进行有针对性的设计。

2现阶段我国企业IT资产管理系统的发展现状

尽管在我国现阶段,企业业务与IT系统已经相当融合,IT系统在帮助企业降低成本,提高效率方面做出了杰出的贡献,但是其中仍然存在着诸多的问题,第一,IT资产统计成本高,企业需要经常统计企业内部各个部门的IT资产情况,且每进行一次统计都要消耗大量的人力、物力和财力。第二,IT资产更新管理难,企业中IT资产的转移、维修、报废、升级等都会对IT资产信息的统计造成很大的麻烦。第三,IT资产信息跟踪难,IT资产数量过于庞大,内容也相当复杂,而且信息的更新速度十分快,这让企业对IT资产信息的跟踪工作难度加大。第四,IT资产效用评估难,IT资产的效益回报都是以隐性服务效益为主的,对它的效用评估很难有一个清晰具体的把握。如何对IT资产的整个生产周期进行科学有效的管理是每一个管理工作者面临的挑战。在进行对企业的IT资产管理系统的设计时需要充分考虑到当前的发展问题,以做到研发最有价值最贴切实际的企业IT资产管理系统。

3企业IT资产管理系统设计思想及系统需求

企业IT资产管理系统是集管理与服务为一身的系统,对它的设计应该致力于令它满足企业对它的实际需求,即要求企业的IT资产管理系统能够正确管理企业内部各个部门及相应职员的详细信息;能够根据用户的不同身份采取不同的管理手段,为用户提供相适应的权限;能够对系统功能的增删改查进行实时控制;能够及时收集资产迁移等变动信息,并提供详细准确的资产使用情况报告;能够提供相应的系统安全管理,用户登陆和相应的安全验证管理;能够为管理部门的工作决策提供数据支持等等,总之设计企业IT资产管理系统的最终目标是利用该系统实现企业IT资产管理的信息化,帮助企业降低成本,防范风险,以提高工作效益。另外对企业IT资产管理系统的设计还需要注意以下几点:第一,对系统的设计应力求操作的简便,使每一个员工都能进行正确的操作。第二,要将系统中的数据格式相统一,使企业各个部门之间的各种数据得以标准化,这样的话方便企业内部的合作,有利于达成数据的一致和成果的共享。第三,要保证系统的稳定性,这是保障整个企业的工作可以顺利进行的关键。第四,对企业IT资产管理系统的设计要注意系统的发展环节,要为系统日后的更新升级留有充足的余地。

4企业IT资产管理系统的功能模块

企业IT资产管理系统的功能模块主要指的是设备管理模块,配件管理模块,软件管理模块,耗材管理模块和服务管理模块五大模块。对企业IT资产管理系统的设计对这五大模块的建设都有相对应的建设目标。分别是:在IT资产设备入库时,建立相对应的基本档案,记录设备的基本信息、配件、软件和历史台账等信息,并对设备管理的常用工作提供软件支持,当设备资产被员工使用时,还需对员工的基本信息进行备案;建立软件档案卡,对软件的介质、使用台账、使用人情况等信息进行详细记录;做好耗材的登记、领用和库存的管理工作,提供零库存查询功能;对服务合同进行管理,记录服务合同的基本信息和历史台账信息。除此之外,还有对企业内员工的管理工作,对每个报障事件的管理服务工作,对操作本系统的用户进行操作管理等等。简单的讲,对企业IT资产管理系统的设计工作主要要做到对IT资产信息的集中管理、分类归档管理和全面的查询统计。

5企业IT资产管理系统的总体设计

5.1系统管理模式设计

IT资产在进入企业内部之时都要事先进行档案卡的设备,将IT资产的流动过程和维修过程都一一纳入档案卡之中。档案卡中的数据应分为动态数据、静态数据和配置数据三种,分别记录档案卡的流转记录;类别、名称、厂家、登记人、ID、价格、入库时间、资产所属等信息;配属零配件的信息。

5.2系统功能的设计

软件、设备、配件、耗材、服务、系统、报表等八项管理内容共同组成了管理系统设计的重要内容。具体来说,设备记录、领取、查询等相关硬件的管理都属于设备管理的范畴,而进行设备管理的第一步就是工作人员要对相关设备进行入库登记,只有经过入库登记的硬件设备才能够按规定领取使用。在具体的管理过程中,需要注意下面几个原则:第一,通常情况下,入库的新设备都将被默认为“已入库可用”状态;第二,更改入库设备状态时,只有“已入库不可用”和“已入库可用”两种情况下选择;第三,领用、外借以及等待处理是设备出库仅有的三种装填,其中等待处理状态的设备可对其进行相关处理,标记“已入库可用”状态的设备能够进行外借和领用处理;第四,在“报废”功能中对相关设备进行一定的修改、增加,同时将报废配件状态设置为“已处置”,且在处置原因一栏中填明是报废;第五,对配件进行相关的管理和设计时,主要是有效实现对配件的入库登记、领取、处置以及归还等作用,并将这几个作用前后有机联系起来,从而形成一套完整的配件管理体系;第六,对设备进行管理时,还需要注意的是,对那些已经删除的配件要标记“已入库状态”,且能够领用。在对设备进行报废处理时,可以直接进入配件中的“已处置状态”,此时的配件将不可以做领用处理。在管理耗材时同样需要重复上述的方法,将入库登记、申领等作用有机联系起来,从而形成一套完整的、科学的耗材管理制度。在对耗材管理进行设计的过程中,可分别对耗材设置“已入库”、“已领用”、“可领用”、“不能领用”等四种状态。管理服务合同可具体分为两个方面,即外包服务和附属服务,其中设备的维护、网络运行以及应急支持等服务属于外包服务。而合同中规定的采购服务则属于附属服务,与硬件、软件、配件以及耗材等是相互对应的。软件管理指的是对软件进行登记、查询、领用以及归还等相关的管理,其也同样具有四种状态,即“待入库”、“已入库”、“已领用”、“已处置”。管理工作日志指的是记录每项服务的内容以及提供“服务人”、“服务时间”、“服务客户”等方面的查询服务。管理报表统计指的是依据相关的查询条件,寻找最符合条件的记录结果集合,以便用户实现对IT固定资产的统计与管理。管理系统指的是系统管理人员有效实现对组织架构、角色、用户以及相关权限的有效管理。

5.3技术构架设计

该文所重点分析的技术构架是三层技术构架,总体分成系统平台、支撑平台和应用平台三大部分,其中系统平台主要是业务办公信息处理的平台,在进行平台设计时要应采用多层应用体系结构和模块化的设计方法进行设计,充分保障系统开放性、先进性、可扩展性和跨平台性优势的发挥。应用平台是WEB应用系统提供给用户的统一的操作平台,对应用平台进行设计时需建设和完善业务处理模块,并提供对其他业务系统之间的数据交换接口。所谓的支撑平台指的是运用组件的形式为事务处理能力提供专项服务,并通过该平台可有效实现为用户提供各种服务的功能,且为网络通讯以及数据库的读取提供一定的组件和接口。

6企业IT资产管理系统的实现

根据系统功能、IT资产管理系统分为设备管理、配件管理、耗材管理和报表统计等模块。企业IT资产管理系统的实现也主要是指这六大模块功能的实现。设备管理的功能在于对所有设备的登记、领用、归还、处置、档案卡、整合、拆分、查询、打印,设备登记环节包括设备登记、设备修改、设备删除和设备入库。对设备入库的管理主要是对入库设备设置为可用或不可用,对于不可用的设备、不发生领用归还等操作。设备领用是指完成员工做设备的领用登记工作,主要登记更改设备状态、增加设备领用的流转信息、增加设备所携带配件的流转信息。其他的设计工作还包括设备使用人变更、设备归还、增加和更改配件以及样本维护。软件管理实现是指实现软件管理对全公司所有软件的登记、领用、归还、处置、档案卡、查询、打印等功能,具体的要求与设备管理相同。服务合同管理的实现主要是实现资产维修管理功能,并实现所有服务登记、档案卡、打印、查询等管理功能主要包括资产维修、维修登记、档案卡三部分。对配件管理的实现是指实现所有配件的登记、领用、归还、档案卡、查询等管理功能,主要包括配件登记、配件领用、配件归还和档案卡四部分。对耗材管理的实现也主要指的是企业内所有耗材的登记、领用查询、打印等管理功能,主要包括耗材登记、耗材领用和耗材统计三方面。报表统计的实现是将所有的IT资产信息化的过程,要求做到按时间、职能部门、品牌对设备进行统计;按时间、职能部门对软件进行统计;按时间、职能部门对配件进行统计;按时间、职能部门对耗材进行统计,并且报表统计还支持组合查询和复杂条件查询。对工作日志管理的实现主要是维护设备、软件、配件以及耗材的类别信息,而类别管理主要分为类别添加、类别修改和类别删除。

7结语

该文对企业IT资产管理系统的特点、发展现状以及对企业IT资产管理系统设计的思路与需求,具体的设计与实现进行了详细的分析。对日后我国企业管理的信息化发展提供了一定的借鉴依据,对促进企业IT资产管理系统的进一步完善有着十分重要的意义。