基于Android和Web的公寓智能门锁管理系统的设计与实现
这是一篇关于智能门锁管理系统,Android,BLE,Web,React的论文, 主要内容为随着智能门锁技术的成熟与公寓行业的快速发展,公寓管理者们纷纷采购智能门锁替换传统的电子门锁,为租客提供方便快捷的生活的同时也可实现对门锁和钥匙的集中化与智能化管理。公寓管理者们对门锁管理系统也提出了更高要求,希望拥有一套融合门锁、房间、钥匙和人员等信息管理的智能门锁管理系统。传统的门锁管理系统功能单一、通用性差,无法实现对门锁、房间和人员控制管理便捷化的目标。基于此,本文以实际项目为依托,以智能门锁为管理对象,以蓝牙通信和One NET物联网平台为支撑,针对公寓管理场景设计并实现了基于Android和Web的公寓智能门锁管理系统,既实现了对终端门锁的控制和管理,也很好地融入了公寓房间和人员管理的业务需求。本文首先从公寓智能门锁管理的实际需求出发,通过对商家和租户需求的调研,使用用例图和用例说明表详细分析了系统需求,提出一套由Android客户端、Web前端管理平台及服务端三部分组成的公寓智能门锁管理系统的总体设计方案。其中,Android客户端与智能门锁终端使用低功耗蓝牙进行通信,实现蓝牙一键开锁、OTA升级、门锁钥匙管理及门锁日志获取等功能。Web前端管理平台通过服务端和One NET平台与智能门锁终端进行远距离通信,实现门锁数据获取及身份证权限的下发等功能。客户端和管理平台通过HTTPS协议与服务端进行通信,共同实现对公寓门锁、钥匙、房间及人员的管理。在设计和实现过程中根据功能将公寓智能门锁管理系统划分为六个模块,使用类图、流程图、时序图等方式对各个模块的功能和流程进行设计和介绍。系统设计采用分层思想,结构清晰,使得层与层之间相互解耦,有较好的可扩展性。Android客户端开发使用Retrofit、Fast BLE等第三方框架来提升开发效率。Web端管理平台作为采用前后端分离的单页面应用,使用React核心框架进行组件化开发,搭配使用Dva JS、Ant Design和Umi JS等轻量型框架,使应用路由管理、组件状态管理和组件开发更便捷高效。服务端使用Spring Boot和Spring Cloud框架开发,负责接收并处理来自客户端和管理平台的请求并将数据以JSON格式返回。考虑到系统性能和用户体验,系统使用My SQL和Redis数据库分别实现数据存储与数据缓存,提高请求响应效率。对公寓智能门锁管理系统的功能和性能的测试结果表明系统各个模块功能正常,性能也符合预期,不仅可以实时获取门锁、房间、人员数据,还能正常与门锁进行通信控制门锁的运行,实现了开锁多样化、痕迹化和管理数据化的目标。系统实际上线运行后取得了良好的应用效果,具有良好的市场前景。
BLE Beacon室内定位系统的防攻击设计与实现
这是一篇关于BLE,BLE Beacon,室内定位,安全,欺骗攻击,信标劫持攻击,物理攻击的论文, 主要内容为随着低功耗物联网技术的迅速发展,高精度室内位置服务的应用越来越广泛。室内位置服务的主要技术手段则是基于低功耗蓝牙BLE Beacon的室内定位技术。然而由于BLE Beacon采用不间断广播自身标识符的方式帮助其他设备获取有关信息,通信过程无加密,因此很容易被攻击者获取其beacon包内容并遭受到各种类型的攻击,从而导致室内定位结果误差较大等一系列后果。为此,学术界及工业界提出了一些安全性防护措施,如GPS身份验证、射频指纹验证、令牌验证等。但是这些措施或需要额外的硬件设备,或只能防护单一的攻击类型。因此,需要设计一种低成本、易于部署且防护更全面的安全性方案,从而完成BLE Beacon室内定位系统的防攻击设计与实现。本文首先设计了基于隐马尔可夫模型的异常发现算法,该算法利用隐马尔可夫模型可以检测异常序列的特性,且定位锚节点遭受到攻击后会导致其邻居节点观测序列发生变化的特点,能准确检测室内定位系统中是否存在异常。与其他异常发现算法相比,本算法减少了运算资源的消耗,并能够提高其异常发现率。然后,本文还设计了基于一致性检验的异常锚节点算法,该算法的将所有锚节点也都看成待定位节点,根据定位结果与已知的实际部署位置是否一致从而检测对应锚节点是否出现异常。基于以上检测异常和定位异常的两种核心算法,在现有实验室定位系统基础上,本文设计了包含锚节点,待定位节点,网关和云端服务器平台在内的安全防护软硬件,并进行了实际部署测试。最后,本文模拟了欺骗攻击、信标劫持攻击及物理攻击这三种常见的攻击方式。在实测环境下,本方案能够完成检测异常、定位异常的功能性要求;在仿真环境下,在一分钟之内,本方案的性能指标异常发现率可以达到0.95,异常锚节点发现率可以达到0.97。证明本文提出的BLE Beacon室内定位系统的防攻击设计确实能够及时发现遭受攻击的锚节点并维护自身安全。
基于BLE到达角的室内定位系统设计与实现
这是一篇关于室内定位,BLE,到达角,定位系统的论文, 主要内容为随着物联网技术以及众多智能产品的发展,高精度的室内位置服务需求日益增长,室内定位技术已经成为国内外的研究热点。蓝牙5.1核心规范引入了高精度寻向的新功能,蓝牙系统的定位精度可提升至亚米级。低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)寻向技术具有能耗低、精度高、便于携带等优点,被广泛应用于室内高精度定位。本文基于BLE到达角开展对室内定位系统的研究,主要研究内容如下:首先,基于BLE室内定位相关知识,建立BLE无线信号模型。分析了常用的室内定位算法,研究了利用相位干涉法和多重信号分类法解算到达角的过程。其次,分析均匀线阵和均匀圆阵的测向误差,确定影响到达角精度的因素,并提出角度校正算法。在角度测量阶段,对于到达角估计精度随入射角增大而降低,并且在大角度范围内不易区分的问题,根据相位差波动与蓝牙通道相关的特性,提出一种基于随机森林(Random Forest,RF)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)多分类集成的校正算法。然后,针对原始测量信息中噪声较大、参数未知等问题,在三角定位原理的基础上设计了自适应扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)算法,对系统中的噪声特性进行估计,修正扩展卡尔曼滤波递推方程中的噪声参数。对于当前定位系统中标签位置坐标波动较大的问题,提出使用卡尔曼滤波算法和指数平滑算法相结合的方式对位置数据进行过滤。最后,搭建基于BLE到达角的室内定位系统,设计发送测向数据的硬件标签和软件模拟标签、BLE定位基站,开发了支持角度、位置坐标实时显示、数据存储及导出、轨迹绘制等功能的上位机软件。并且制定了测试方案验证系统性能,结果表明,在办公环境内,本系统的均方根误差为0.29m,95%的定位误差为0.50m;在空旷的展厅内,均方根误差为0.24m,95%的定位误差为0.40m;相对于传统蓝牙定位精度得到了较大提升。
基于Android和Web的公寓智能门锁管理系统的设计与实现
这是一篇关于智能门锁管理系统,Android,BLE,Web,React的论文, 主要内容为随着智能门锁技术的成熟与公寓行业的快速发展,公寓管理者们纷纷采购智能门锁替换传统的电子门锁,为租客提供方便快捷的生活的同时也可实现对门锁和钥匙的集中化与智能化管理。公寓管理者们对门锁管理系统也提出了更高要求,希望拥有一套融合门锁、房间、钥匙和人员等信息管理的智能门锁管理系统。传统的门锁管理系统功能单一、通用性差,无法实现对门锁、房间和人员控制管理便捷化的目标。基于此,本文以实际项目为依托,以智能门锁为管理对象,以蓝牙通信和One NET物联网平台为支撑,针对公寓管理场景设计并实现了基于Android和Web的公寓智能门锁管理系统,既实现了对终端门锁的控制和管理,也很好地融入了公寓房间和人员管理的业务需求。本文首先从公寓智能门锁管理的实际需求出发,通过对商家和租户需求的调研,使用用例图和用例说明表详细分析了系统需求,提出一套由Android客户端、Web前端管理平台及服务端三部分组成的公寓智能门锁管理系统的总体设计方案。其中,Android客户端与智能门锁终端使用低功耗蓝牙进行通信,实现蓝牙一键开锁、OTA升级、门锁钥匙管理及门锁日志获取等功能。Web前端管理平台通过服务端和One NET平台与智能门锁终端进行远距离通信,实现门锁数据获取及身份证权限的下发等功能。客户端和管理平台通过HTTPS协议与服务端进行通信,共同实现对公寓门锁、钥匙、房间及人员的管理。在设计和实现过程中根据功能将公寓智能门锁管理系统划分为六个模块,使用类图、流程图、时序图等方式对各个模块的功能和流程进行设计和介绍。系统设计采用分层思想,结构清晰,使得层与层之间相互解耦,有较好的可扩展性。Android客户端开发使用Retrofit、Fast BLE等第三方框架来提升开发效率。Web端管理平台作为采用前后端分离的单页面应用,使用React核心框架进行组件化开发,搭配使用Dva JS、Ant Design和Umi JS等轻量型框架,使应用路由管理、组件状态管理和组件开发更便捷高效。服务端使用Spring Boot和Spring Cloud框架开发,负责接收并处理来自客户端和管理平台的请求并将数据以JSON格式返回。考虑到系统性能和用户体验,系统使用My SQL和Redis数据库分别实现数据存储与数据缓存,提高请求响应效率。对公寓智能门锁管理系统的功能和性能的测试结果表明系统各个模块功能正常,性能也符合预期,不仅可以实时获取门锁、房间、人员数据,还能正常与门锁进行通信控制门锁的运行,实现了开锁多样化、痕迹化和管理数据化的目标。系统实际上线运行后取得了良好的应用效果,具有良好的市场前景。
冷轧管机远程监控管理系统的研究与设计
这是一篇关于冷轧管机,远程监控,通信协议,BLE,GPRS,Android的论文, 主要内容为冷轧管性能优越、精度高,广泛应用于国民经济许多领域。新型冷轧管机采用三个直流电机实现轧辊和回转、送进驱动,其性能和运行状态直接决定了冷轧管的质量。已有的冷轧管机现场监控器通过采集驱动电机的电压电流信号实现了对生产过程中冷轧管机运行状态的监控,并能够连接上位机实现监控数据存贮和管理。随着新型冷轧管机的技术升级和普及应用,轧管厂和制造商在设备安装调试、使用维护、故障维修、质量跟踪等方面都面临挑战,需要能够跨地域全方位提供运行监控、数据管理、信息交互的技术手段,满足不同阶段的应用需求。针对以上情况,本文研究和设计了冷轧管机远程监控管理系统,以期提高冷轧管机在安装、使用、维护、管理方面的技术水平,为轧管厂和制造商实现设备全生命周期管理提供有力的保障。本文分析了轧管厂和制造商在现场安装调试、正常生产、设备维护计划与管理、故障维修、售后服务、设计质量反馈等不同阶段的应用需求,并针对调试维修、监控管理、质量管理等三种典型应用场景,提出了冷轧管机远程监控管理系统的总价体设计方案,提出了系统各部分的设计要求。接着,将系统的设计开发分为系统通信、服务器软件、客户端软件三个部分展开论述。系统通信设计包括现场监控器硬件设计、通信模块(蓝牙4.0、GPRS、RS485)软硬件设计、自定义串口通信协议和网络通信协议;后台远程服务器设计主要由应用服务器设计和数据库设计两部分组成,应用服务器实现与PC客户端、移动客户端和现场监控器终端的网络通信以及数据库读写事务的处理。数据库负责存储冷轧管机现场监测数据以及信息管理系统的各项数据;移动客户端基于Android平台进行开发,实现与现场监控器设备的BLE通信以及借助于后台服务器与远程移动客户端的双向通信,同时为用户提供数据监测、数据上传等功能;PC客户端基于Qt平台开发,实现与现场监控器设备的RS485通信以及与后台服务器端的网络通信,同时为用户提供信息管理、数据监测等功能。整个远程监控管理系统基于C/S架构进行开发,用户通过各类客户端实现与服务器端的网络通信。为了验证冷轧管机远程监控管理系统是否满足设计指标,在系统搭建完成后进行了系统的通信测试和功能测试,测试结果表明该系统运行稳定可靠。最后,对本文的研究设计工作以及存在的不足进行了总结,并对冷轧管机远程监控管理系统今后的开发和应用进行了展望。
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