基于物联网的智能冰箱设计与实现.pdf

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1、开发案例基于物联网的智能冰箱设计与实现吴方，袁浩杰，钟海华，陈金安（北京理工大学珠海学院，珠海519088）摘要：基于RFID技术,通过互联网实现智能管理冰箱内的食品。以PXA270为平台，采用Win-dowsCE5.0为操作系统，使用QT、VisualStudio2005等开发工具，冰箱所涉及的技术有RFID技术、GPRS技术、有线网络接入、SQLite数据库等技术，通过不同的传感器触发完成不同的功能，实现人性化智能化的冰箱管理。关键词：PXA270；RFID；WinCE；网上购物；SQLite数据库0引言1.1系统总体方案根

2、据智能冰箱终端的功能与技术要求情况，决定随着人民生活水平的飞速发展，生活节奏不断加采用“硬件+软件”的系统结构来设计智能冰箱终端，应快，冰箱在家庭中起的作用也越来越大，但整理起来麻用层在OS的基础上根据项目的不同需求来编写，各部烦，同时也经常弄不清楚食品是否用完或者遗忘某些分简要介绍如下：食品在冰箱而造成各种生活麻烦。系统选用基于采用IntelXscalePXA270的硬件开本设计采用射频识别(RFID，RadioFrequencyIden-发平台，该平台是以IntelXScale架构的ARM处理器。tification)技术，

3、并结合互联网和信息处理技术，建立智嵌入式操作系统选用WindowsCE5.0。WindowsCE是能冰箱食品监管系统，实现对冰箱内的食品记录。那么高度模块化的嵌入式操作系统，用户可以根据自己的冰箱内食品可以通过查询数据库在冰箱的液晶屏上显设备需求通过PlatformBuilder工具进行定制和裁减。示，也可以通过手机发短信到冰箱查询家里的食物，并应用程序框架：qt-embedded-wince-opensource4.6且通过手机购买冰箱食物，满足未来智能家居的需求。具有丰富的标准库，动态引擎，具有Widget样式表，强随着物联

4、网的发展，物联网方向智能家居的投入正在大的图形布画和多线程功能；在WindowsCE上实现迅速扩大，RFID标签的成品也不断地降低，将来可能高性能、占位小等特点。取代条形码成为食品外包，而且RFID标签以其耐用、本系统是作为一个家居电器，通过网络可随时对持久、免维护著称。随着大多数人的家庭已达到小康水食品进行查询和上网，用户可以通过短信了解到冰箱平的条件，渴望着更为方便、省事得家用电器。而本系食品信息，决定是否网上购买。系统总体方案图1如统虽然只是雏形，但价格适中，而且采用较为前沿的技下。术，比传统的冰箱更为省事，为都市人群忙碌

5、的生活提1.2系统模块供了便捷，解决众多生活琐碎事情，推向市场将为大部根据设计方案，我们将整个系统划分为三个主要分人所接受。模块，如图2所示。1系统总体方案设计收稿日期：2011-08-29修稿日期：2011-09-15作者简介：吴方，副教授，硕士，研究方向为嵌入式设计与应用现代计算机2011.09趨趶开发案例图1系统框图表2（3）菜谱模块表3图2系统模块图2硬件设计1.3模块功能详细描述（1）食品状态模块表1图3系统硬件框图（2）网上购物模块趨趷现代计算机2011.09开发案例2.1RFID读写器、天线模块显示，制冷温度可调，

6、最低可达零下10度。ISO18000-6CI系列读写器是深圳市先施科技股本模块的温度传感器采用DS18B20。根据DS18B20份有限公司自主开发的新一代远距离电子标签读写的通信协议，主机（单片机）控制DS18B20完成温度转器，读写器所支持的标签主要是遵从ISO18000-6C(以换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20下简称“6C”)协议的无源电子标签。用户可以使用本读进行复位操作，复位成功后发送一条ROM指令，最后写器对6C电子标签进行读、写、锁定等功能操作。该读发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预

7、定的操写器有主从、定时和触发三种读电子标签的工作方式，作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释连接主机和控制器的通信接口有RS-232、RS-485和放，当DS18B20收到信号后等待16～60微秒左右，后发Wiegand接口。可以直接与具有标准韦根W26或W34出60～240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表接口的控制设备连接，也可以通过标准通信接口与控示复位成功。同时，本模块采用了半导体制冷片，实现制器或PC相连，进行数据通信与交换；另外还有四路模拟冰箱保鲜功能。触发信号输入接口。当压力传感器检测冰箱内压力发3

8、软件设计生变化时，触发相应的函数使读写器扫描冰箱内的食品标签。同时，该模块提供一次读写多个标签，适合本3.1系统软件框图项目设计。基于WindowsCE5.0的智能冰箱的软件框图如图6所示。3.2应用程序开发（1）RFID实现过程运用RFID的API函数中Rea