本篇论文目录导航：
【题目】
网络化智能化仓储管理系统探析
【第一章】
物联网与仓储管理体系的融合分析绪论
【第二章】仓储管理系统整体框架概述
【第三章】
仓储系统移植及环境搭建
【第四章】
仓储管理系统主程序设计
【第五章】
仓储系统采集终端设计
【结论/参考文献】
多仓库远程移动监控的实现研究结论与参考文献
第二章系统整体框架概述
2.1中心处理器Cortex-A8及实验平台S5pv210介绍
Cortex-A8是ARM公司设计的一款高性能处理器。第一次亮相是在美国加州举行的第二届ARM开发者大会，由ARM公司发布。这款处理器的发布使得嵌入式智能产品有了与PC机一较高下的能力。它的能源管理技术和ARM Artisan库以及防止内存泄露的系统都堪称完美。在功耗极低的条件下还能保持卓越的运算速度。德州仪器成为了其第一个授权商。除此之外，还有三星集团，飞思卡尔及Matsushita等大型芯片生产公司，获得了该款处理器的授权协议。这款核心处理器获得了许多ARM公司的技术支持。从Real View DEVELOPOER软件开发工具，Real View ARCHITECT Esl工具及其模型。这是有史以来ARM公司的第一款采用ARMV7架构的应用型处理器，它的频率最高可以达到1GHZ,兼有64/32位内部中线结构，32/32kb的数据/指令以及缓存，由于采用95至65纳米的先进纳米制作工艺，使得它实现了2000DMIPS（每秒2亿条指令集）的运算。除此之外该款处理器还拥有JAVA加速技术，具有可调尺寸的二级高速缓冲存储器。先进的Cortex-A8处理器在智能社区、智慧城市和移动市场带来了一场全新的技术革命。
S5PV210也叫做1即蜂鸟的意思。它是一款为智能平板电脑量身定做的嵌入式处理器。与S5PC110的基本配置及主要参数是相同的。只是封装形式略有不同。由于S5pv210更大，所以它更适用于笔记本电脑和平板电脑。如苹果公司生产的Iphone4就是采用三星生产的A4处理器。与S5pv210的配置及参数基本相同。S5PC110等封装结构决定了其更适合与智能手机等小型移动设备。
实验板采用华清远见FS_S5pv210实验板。拥有ARM Cortex-A8内核，主频为1GHz,内存为1G Bytes DDR2.Flash为256M Bytes SLC NAND FLASH.其中4各RS232串口和RS484串口，I2C、SPI、PWM、AD/DA保证了与Zigbee通信装置，各个传感器和RFID刷卡系统的顺利连接。8*8的矩阵键盘接口能够连通小键盘，使得该系统可以手动调节货物进出的数量。RTC实时时钟使得系统能够分出足够多适合各个外设的频率，使各个外设设备能在工作频率下正常工作。由于该实验板支持摄像头功能所以可以直接将摄像头安装的信息处理中心即S5pv210实验板上。实验所用实验板如图2.1所示。
2.2信息采集处理器Cortex-M0及芯片LPC1114介绍
LPC111X系列都是基于ARM Cortex-M0的低功耗的微控制处理器，该系列均为32位处理器，并且该系列处理器能够处理8位或者16位的微处理器延展的应用，较高性的能，相对较低的功耗，拥有简单的指令集和统一的编码寻址算法。LPC1114的最高的工作频率能够到达50MHZ.外围拥有32kb的Flash存储器以及8KB的数据存储器，具有SSP特性的SPI接口，一个10位ADC和42个GPIO引脚。
集成PWM（电源管理单元），可以自动调整内部的电压调节器，有最小化睡眠、深度睡眠和深度掉电三种模式。拥有ARM Cortex-M0内嵌向量中断控制器（NVIC）和系统滴答定时器。通过片上Boot Loader软件实现现场编程（ISP）和在（IAP）。8通道10位的ADC.有两个具有ssp特性的、带有FIFO的SPI控制器，具有良好的协议的兼容性。
2.3整体的框架介绍
2.3.1系统构成概述
基于物联网的仓储系统，由信息采集中心、信息处理中心、Android手机与PC机监控端四部分组成，如图2.2所示。
信息采集中心是基于Cortex-M0进行开发的，信息采集中心连接各种传感器、货物进出登记系统、通风电路和照明电路。
采集信息后通过Zigbee无线网络传输给信息处理中心。信息处理中心再通过Zigbee网络将控制命令传输给信息采集中心。信息处理中心是基于Cortex-A8内核进行开发的，Web服务器BOA和网络视频服务器MJPG-streamer建立于信息处理中心。
系统中使用的数据库Sqlite数据库，因其轻量广泛应用于嵌入式开发中。系统中Sqlite数据库建立在信息处理中心，存放全天各个时段采集到的环境信息。为避免信息采集实时性差、结构单一的特点，本系统能够实现Android手机通过Internet网络与信息处理中心连接，通过登录BOA服务器和MJPG-streamer服务器实时查看温室监控现场的视频。[4]Android手机能够通过GSM网络发送短信给信息处理中心，信息处理中心接到短信，通过线程发送命令给信息采集中心完成对设备的智能控制。
2.3.2硬件设计概述
信息采集中心的核心处理器是由恩智浦公司生产LPC1114芯片，它是基于Cortex-M0内核的32位处理芯片。温湿度采集模块采用DHT11传感器，含有已校准数字信号输出，采用简化单总线通信，连接在LPC11C14的GPIO端口。光照强度传感器采用ISL29003,内含I2C接口和ADC转换，可从1lux调节到100000lux的光照强度。Cortex-M0通过GPIO端连接带光耦的4路继电器扩展板，分别控制照明电路、通风电路和进出货物等级电路的通断。Zigbee模块为ZICM2410,能自动产生中断信号，并支持MIFARE标准的加密算法。信息采集中心的基本组成如图2.3所示。
信息处理中心具有与信息采集中心相同的Zigbee.两者通过Zigbee完成信息通信。信息处理中心的核心处理器为三星公司生产的S5PV210.采用Cortex TM-A8内核64/32位的内部总线结构和最新的ARMV7指令集。它能够流畅的播放30帧/秒的1920*1028像素视频文件。摄像头采用130w像素的OV9650.摄像后将视频通过MJPG-streamer网络视频服务器传递给手机移动端。MQ-2为气体传感器，通过简单驱动电路经AD转换后与核心板相连。选择工业级ATK-SIM900A双频GPRS模块与Android手机通讯，再通过标准RS232与S5PV210相连。WIFI则采用Marvell8686芯片，挂载到S5PV210的SPI总线上。信息处理中心基本组成如图2.4所示。
2.3.3软件设计
信息采集端软件运行于Cortex-M0板，完成信息的采集和设备的操作。主要采集仓库的温度、湿度、光照强度、气体浓度等，能够控制货物进出登记设备和通风设备等。信息采集模块将采集环境信息的数据以固定的格式通过Zigbee网络发送给数据分析模块；信息采集模块能够接受信息分析模块发送的控制设备的命令，并打开或关闭相应的设备。信息采集端软件的主要构成如图2.5所示。
信息采集端的两个重要的任务是采集信息和监听中断。采集的信息包括设备状态、光感、温湿度、三轴加速度、AD转换等信息；通过监听Cortex-A8传送的命令产生中断，并控制某个设备工作。信息采集端软件运行的流程图，如图2.6所示。
Cortex-A8信息分析端与Cortex-M0信息采集端之间传送的控制命令采用一个字节表示，一个字节的八个比特位的命令设置如表1所示，控制命令由仓库编号、设备编号、操作码的与操作获得。仓库编号的设置如表2所示，设备编号的设置如图2.7所示。
一些学者对基于网络的实时控制应用进行了有益的探讨，有的还在因特网上进行了远程控制实验。本系统的信息分析端软件运行于Cortex-A8板，首先需要构建软件运行所需的Web服务器BOA和网络视频服务器MJPG-streamer,分别实现客户端远程登录和远程实时视频监控。[5-7]
Web服务器因其小巧，而广泛应用于嵌入式系统开发中；网络视频服务器MJPG-streamer经常应用与嵌入式开发，能够使用户通过HTTP访问Linux UVC摄像头。本系统中采用的摄像头是OV9650,挂接于Cortex-A8板的I2C总线。
信息分析端软件主要包括消息队列接收并分析模块、M0信息分析模块、M0设备控制模块、数据库分析模块、摄像头拍照模块等。信息分析端主要完成将信息采集端提交的数据进行分析；定时将数据存储于数据库；向信息采集端发送控制命令，远程控制设备；接收CGI请求，并进行相应处理，如打开设备，抓拍现场画面等等。信息分析端软件的构成如图2.7所示，信息分析端软件的流程图如图2.8所示。
通用网关接口CGI是最重要的WWW技术之一，是连接外部CGI程序和Web服务器的接口。Android手机控制端通过HTTP以网页登录到BOA服务器，以提交表单的形式触发CGI程序，BOA服务器会为其创建出一个进程，进行处理。
本系统中的CGI程序通过发送消息队列的形式向信息分析端发送消息请求。信息分析端接收到消息请求后进行分析，并作出必要的处理。CGI程序主要包括报警设备、光照设备、通风设备的控制和通过HTTP协议将环境信息呈现于HTML界面四个主要方面的设计。[8-10]
2.4本章小结
本章主要对信息处理中心和信息采集中心的实验平台进行了详细的介绍，对S5Pv210实验平台和Cortex-A8核心处理器的参数和通讯连接方式进行简要的介绍。对信息采集中心采用的Cortex-M0的处理器和LPC1114芯片进行了介绍，并对系统的整体架构做了简要的描述。
