土质成分多参数在线监测与采集系统的设计与实现
这是一篇关于多参数监测,无线传输,web开发,土壤质量的论文, 主要内容为本文为解决土质成分信息监测的需求,采用了FPGA逻辑开发技术与传感器技术设计了数据监测采集单元、Web云平台开发技术与数据库存储技术设计了数据云端展示平台,最终完成了可以实时监测数据的土质成分监测服务系统。在此基础上,建立了土壤综合指数质量评价模型对土壤的质量进行评估和预测。主要研究工作如下:1)数据监测采集单元硬件电路的实现。在硬件电路中,以赛灵思公司的FPGA为核心,spartan6系列可以满足要求,硬件电路中主要包括了FPAG最小系统电路、传感器电路、无线传输模块电路,完成了硬件电路的设计。2)数据监测采集单元软件逻辑实现。使用Verilog语言对硬件系统进行逻辑开发,包括数据打包、指令解析、传感器控制、数据缓存处理等模块的开发,与无线传输模块相连从而实现了数据的采集与上传。3)数据云端展示平台的实现。在Intelli J IDEA开发平台中,使用Java、SQL以及HTML、CSS、JavaScript三种前端语言在SSM框架下进行互联网Web开发,提供了可视化的信息。监测软件开发完成之后对软件进行相关测试,主要测试其软件能否满足既定要求。4)土壤综合指数质量评价模型。将监测数据整理对该地区的土壤质量进行评估,经过多年的发展,土壤质量评价模型种类众多。本文再此基础上,提出了一种将多种评价模型结合在一起的综合质量评价模型对土壤质量进行评价。设计完成后对系统整体进行试验可知,本文设计的系统满足数据上传的可靠性与实时性,可以广泛用于监测领域。
基于ARM的嵌入式智能监控系统设计
这是一篇关于嵌入式系统,图像采集,无线传输,OpenCV,异常行为识别的论文, 主要内容为随着社会的进步和科学技术的不断发展,人们的安防意识也不断提升,尤其是在人口老龄化越来越严重的今天,对于独居老人室内外安防的需求不断增加,因此,运用先进的视频监控技术对独居老人进行监护,能够及时发现和处理独居老人的异常行为,保障独居老人的人身安全,是当前社会的迫切需求。对于该社会问题,本文利用ARM嵌入式技术、无线通信技术并结合OpenCV视觉库的特点,实现了一个集老人视频监测、行为识别、异常通知为一体的智能监控系统。首先,本文选用了搭载Exynos 4412处理芯片的S3C4412开发板,提出一款智能视频监控系统的设计方案。在系统服务器搭建方面,基于Linux操作系统并采用B/S架构完成整体软件设计;针对视频图像采集问题,通过USB接口连接摄像头并利用V4L2摄像头驱动完成图像数据采集功能;在视频传输前,利用开发板上移植的H.264编码库对摄像头采集到的视频进行编码与压缩;进而基于TCP通信协议通过Wi-Fi将视频资源发送给浏览器,使得用户可实时观察周围环境情况。其次,根据系统需求分析,利用OpenCV提供的API对图像进行初期处理,并对原始图像进行混合高斯背景建模;针对混合高斯背景建模方法处理过程中存在遮挡物、复杂环境等情况下目标识别不够精确的问题,将经过处理的图像进行YOLOv3算法融合处理,对运动中的图像进行细捕捉,针对目标大小随时发生改变的特性,保证其位置状态及目标准确性;进而通过融合卡尔曼滤波和均值漂移的方法对图像进行跟踪处理,达到跟踪过程中的实时性高、精度准确的效果,完成整体的目标跟踪过程;最后将获得的各类图像特征样本通过SIFT算法进行特征点提取,采用视觉词袋和SVM支持向量机分类模型学习和训练达到图像进行异常行为的识别的目的,如遇意外,服务端将异常状况及时报告给家人。最后对系统整体功能进行了测试,客户端能够在局域网范围内获得视频监控内容,经过服务端对图像处理后,在检测到异常时,能实时地向监护人发送报警信息。在系统测试中,异常行为识别成功率达92.3%,满足智能监控系统整体需求,为下一步研究做出铺垫,具有一定的实际应用价值。
B超视频无线传输的设计与实现
这是一篇关于B超影像视频,视频采集,无线传输,远程诊断的论文, 主要内容为如今,医疗设备采用无线通信技术传输数据已经成为一种趋势,B超影像数据的无线化传输也是一个新的发展方向,采用无线传输后对于B超设备的移动性、医生操作的便捷性都有很大提高。远程诊断给医疗资源不足的地方提供了新的诊断方式,对于疾病的及时诊断具有重要意义。基于此,本论文的研究内容如下:首先,从无线频谱、主要的应用场景、传输速率、距离以及功耗四个方面对比分析了第五代移动通信、蓝牙、超带宽和Wi-Fi四种无线通信技术,最终选择了Wi-Fi作为传输B超视频的无线通信技术。其次,为了采集B超视频图像,本系统设计了以S5P6818为处理器的核心板,选择AP6356S作为无线传输模块,TVP5151作为视频采集模块并设计了采集、传输及其它一些辅助调试电路,将超声波诊断设备输出的模拟信号转换为数字信号,并以视频流的方式无线传输到远程服务器中。本系统设计基于B/S架构的远程诊断Web端,实现了医生能够对传输过来的B超视频进行实时诊断并给出诊断结果,同时可以解答患者对于病情的一些疑问。而患者能够查看到自己的B超影像视频的诊断结果,且可以对于有疑问的地方向医生提问,有助于患者对于病情的了解与把握,同时患者能够下载B超影像视频且可以打印出诊断结果,便于日后的复诊。最后,对所设计的电路、远程诊断Web端的详细功能进行了整体测试。通过测试本系统实现了B超视频无线传输对速率的要求,远程诊断的功能也达到了最初的设计要求。
B超视频无线传输的设计与实现
这是一篇关于B超影像视频,视频采集,无线传输,远程诊断的论文, 主要内容为如今,医疗设备采用无线通信技术传输数据已经成为一种趋势,B超影像数据的无线化传输也是一个新的发展方向,采用无线传输后对于B超设备的移动性、医生操作的便捷性都有很大提高。远程诊断给医疗资源不足的地方提供了新的诊断方式,对于疾病的及时诊断具有重要意义。基于此,本论文的研究内容如下:首先,从无线频谱、主要的应用场景、传输速率、距离以及功耗四个方面对比分析了第五代移动通信、蓝牙、超带宽和Wi-Fi四种无线通信技术,最终选择了Wi-Fi作为传输B超视频的无线通信技术。其次,为了采集B超视频图像,本系统设计了以S5P6818为处理器的核心板,选择AP6356S作为无线传输模块,TVP5151作为视频采集模块并设计了采集、传输及其它一些辅助调试电路,将超声波诊断设备输出的模拟信号转换为数字信号,并以视频流的方式无线传输到远程服务器中。本系统设计基于B/S架构的远程诊断Web端,实现了医生能够对传输过来的B超视频进行实时诊断并给出诊断结果,同时可以解答患者对于病情的一些疑问。而患者能够查看到自己的B超影像视频的诊断结果,且可以对于有疑问的地方向医生提问,有助于患者对于病情的了解与把握,同时患者能够下载B超影像视频且可以打印出诊断结果,便于日后的复诊。最后,对所设计的电路、远程诊断Web端的详细功能进行了整体测试。通过测试本系统实现了B超视频无线传输对速率的要求,远程诊断的功能也达到了最初的设计要求。
基于集成电量采集芯片及PHP的无线电量采集系统的研究
这是一篇关于电量采集系统,无线传输,ADE7757,PHP,WAMP的论文, 主要内容为目前,电能作为应用广泛、消耗量大、最贴近百姓生活的一种能源,对其进行全面的采集和监控已经变得越来越重要,但仅仅通过电能表等测量仪器对用户的用电情况进行采集是远远不够的,还应该对用户家庭内部不同的房间和用电器进行监控和管理,并实现对用户用电情况实时的查询和推送。针对以上的问题,本文研究并设计了一种集传感器技术、无线通信技术、网站开发技术、数据库技术等于一体的电量采集系统,该系统作为对电能表的补充,可以实现对用户用电情况的计量采集、数据处理以及数据管理等。从系统功能的角度可以将电量采集系统划分为两大部分:电量采集设备和电量采集信息管理平台。电量采集设备采用“专用的电能计量芯片+MCU”的设计方案实现对电量的采集、存储、显示,并借助WIFI无线传输模块将设备采集到的各种数据通过互联网传送至服务器端。设备的电能计量芯片选用的是单相电能计量芯片ADE7757,MCU选用的是STM32F103C8T6。本文完成了设备各模块的软硬件设计、调试等工作,之后,又对电量采集设备的通信功能进行了测试。电量采集信息管理平台选用的开发架构是B/S架构,开发语言是PHP语言,开发工具是WAMP集成软件。本文首先从需求分析入手,设计了平台的功能模块、用例图,然后设计了平台的数据库,最后完成了各个模块的详细设计。平台主要实现管理员对用户的管理以及用户对设备的管理。电量采集信息管理平台将采集到的数据进行整理和分析,可以帮助用户查看电量信息明细及电量信息报表,当平台的用户达到一定数量以后,管理员可以通过建立恰当的数据挖掘模型,实现用户用电消费预测和用户用电负荷预测。在电量采集设备和电量采集信息管理平台实现后,本文对设备进行了校正,并通过现场测试对设备的精确度进行了量化,结果表明电量采集设备的准确度为0.66%左右,准确度等级为1.0级,符合预期设计目标。
土质成分多参数在线监测与采集系统的设计与实现
这是一篇关于多参数监测,无线传输,web开发,土壤质量的论文, 主要内容为本文为解决土质成分信息监测的需求,采用了FPGA逻辑开发技术与传感器技术设计了数据监测采集单元、Web云平台开发技术与数据库存储技术设计了数据云端展示平台,最终完成了可以实时监测数据的土质成分监测服务系统。在此基础上,建立了土壤综合指数质量评价模型对土壤的质量进行评估和预测。主要研究工作如下:1)数据监测采集单元硬件电路的实现。在硬件电路中,以赛灵思公司的FPGA为核心,spartan6系列可以满足要求,硬件电路中主要包括了FPAG最小系统电路、传感器电路、无线传输模块电路,完成了硬件电路的设计。2)数据监测采集单元软件逻辑实现。使用Verilog语言对硬件系统进行逻辑开发,包括数据打包、指令解析、传感器控制、数据缓存处理等模块的开发,与无线传输模块相连从而实现了数据的采集与上传。3)数据云端展示平台的实现。在Intelli J IDEA开发平台中,使用Java、SQL以及HTML、CSS、JavaScript三种前端语言在SSM框架下进行互联网Web开发,提供了可视化的信息。监测软件开发完成之后对软件进行相关测试,主要测试其软件能否满足既定要求。4)土壤综合指数质量评价模型。将监测数据整理对该地区的土壤质量进行评估,经过多年的发展,土壤质量评价模型种类众多。本文再此基础上,提出了一种将多种评价模型结合在一起的综合质量评价模型对土壤质量进行评价。设计完成后对系统整体进行试验可知,本文设计的系统满足数据上传的可靠性与实时性,可以广泛用于监测领域。
基于STM32的家用监护仪系统的设计与实现
这是一篇关于STM32,ADS1294,监护仪,OLED显示,无线传输的论文, 主要内容为家用监护仪系统是运用现代电子技术将人体的各项生理参数进行采集转换、传输和反馈的现代医疗仪器。家用监护仪不同于传统医疗监护仪，它主要是针对家用设计，具有微型化、便携便用、价格低的特点，是一种不受使用环境限制的新概念监护仪。 本文在研究分析了国内外监护仪系统的基础上，提出了基于STM32嵌入式技术的一个家用监护仪系统设计方案。该系统以STM32为MCU，ADS1294R和ADS1294为专用信号采集模块，RS232物理串口、串口蓝牙模组和WIFI模块作为传输手段，实现了心电、呼吸、血氧、血压等生理参数的实时监测。本论文主要完成家用监护仪系统的硬件和软件的设计与实现。 本文的主要工作内容包括： （1）通过研究家用监护仪的工作原理，并结合STM32处理器和ADS1294集成芯片的功能特性，设计了家用监护仪系统的总体结构，对系统的硬件功能模块和软件实现方案进行了规划和分析。 （2）系统硬件设计。系统的硬件部分主要分为两个部分：信号采集处理电路、系统主控电路。其中信号采集处理电路包括生理信号的提取、前置放大电路以及ADS1294和STM32的相关外围电路。实现的功能是将微弱生理信号经滤波放大调理后进行A/D转化，A/D后的数字信号再通过串口发送到系统主控模块。系统主控电路包括按键控制模块、SD卡存储模块、OLED显示模块、无线通信模块。实现的功能是控制整个系统的运行、测量结果的实时显示与存储以及与PC机通信。 （3）系统软件设计。在硬件设计平台的基础上，通过相应的软件开发工具完成了软件部分的设计。主要包括各类生理信号的采集、SPI和USART接口通信、OLED显示、SD卡存储、无线通信模块的程序设计以及上位机客户端界面开发等，其中重点分析了各类生理信号的采集实现方法及在STM32平台下的代码实现流程，最终设计实现了人机交互良好的家用监护仪系统。 本文研究设计的家用监护仪系统经测试运行具有良好的稳定性，实现了家用监护仪的设计功能，基本满足了预期指标，为进行可推广化的家用监护仪研究打下了坚实基础。
RFID公共餐厅就餐系统设计
这是一篇关于公共餐厅,RFID,无线传输,PC端管理系统,中间件,移动端APP的论文, 主要内容为在新冠疫情影响下,学校和企事业单位公共餐厅就餐人数飙升,伴随着这种情况,公共餐厅就餐人员就餐效率低、就餐结算流程繁琐、就餐人员之间及其与工作人员之间接触过于密切等根源性问题日益突出。为了解决这些问题,本文以RFID作为主要技术手段,设计了一款针对公共餐厅的就餐系统。该就餐系统主要分为两部分,一是下位机系统,负责数据的采集和传输;二是上位机系统,负责数据的处理、存储、展示,具体内容如下:首先设计由餐具和与餐盘一体的RFID系统组成的下位机系统。为满足应用场景的需求,RFID阅读器选择austriamicrosystems公司出产的AS3992阅读器模组;阅读器天线采用UHF近场天线;标签选用对应阅读器和天线频率的无源UHF标签,并依据EPC编码规范设计非开放的FKFCJ-96编码方案,对阅读器模块进行二次开发,利用GPRS模块传输数据。在设计完成下位机系统后对RFID系统的读写性能和GPRS模块数据传输的可靠性进行了测试,测试结果表明下位机系统可完成数据采集和传输的功能。其次对负责数据处理存储展示的上位机系统运用Java Web技术进行设计,其可分为PC端管理系统和移动端APP账单查询支付系统。PC端管理系统采用三层B/S架构开发,应用html界面与用户交互,Java语言实现业务逻辑,使用My SQL数据库实现数据存储,其功能主要包括用户管理、角色管理、权限管理、厨师管理、就餐者管理、就餐信息、餐盘管理七部分以及系统数据库;中间件通过socket通信和多线程技术接收下位机数据并处理,将处理后的数据发送给上位机;移动端APP账单查询支付系统采用C/S架构开发,主要功能包含登录模块与就餐信息模块。最后对该公共餐厅的就餐系统进行软硬件联调和测试。测试时模拟系统工作的实际环境,该系统的运行过程为:餐盘中的阅读器读取位于天线正上方的餐具标签,读取命令由中间件以无线传输方式通过TCP/IP协议发出,阅读器接收命令,读取标签并回传标签数据,中间件接收回传信息进行分析处理,将属于系统内的标签数据存入数据库,上位机管理系统刷新显示对应餐具信息及消费信息,就餐者可通过手机APP查看对应信息并支付。测试结果表明,该系统完成了设计目标,可在一定程度上提高公共餐厅就餐人员的就餐效率与安全性,同时减少工作人员工作量。
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