第2章 仓储物联网管理系统框架 第2章 仓储物联网管理系统整体框架

2.1 总体框图

图2-1 系统总体框图

上图显示了整个系统基本的数据流以及控制流。本系统主要由三个大部分组成分别是前端数据中心，远端监控终端，以及客户端web页面。

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第2章 仓储物联网管理系统框架 2.2 前端数据中心

前端数据中心是整个系统的数据处理核心，以S5PC100处理器为核心的嵌入式硬件开发平台做为硬件基础并在此之上搭载嵌入式Linux操作系统作为软件平台。

平台上的WIFI模块用以提供无线接入，方便管理人员登入平台浏览仓库信息，管理仓库；在出现危险情况时用SMS模块以短信的形式通知管理员；前端数据中心使用Zigbee设备与各仓库的各远程终端组网进行通信。前端数据中心接收并处理远程监控终端传来的信息，并根据需要给远程终端放送控制指令，如温度超标时命令远程终端开空气系统降温，并向管理人员放送警报信息；来自各仓库的货物以及环境信息存储于SQLite3数据库中；同时系统中运行一个着单线程的web服务器用于挂载供管理员于客户端（个人PC）浏览的网页。

图2-2 前端数据中心框图

2.3 远端监控终端

远端监控终端的核心处理器为ARM的Cortex-M0处理器，之上搭载有温度、湿度、光照、三轴陀螺仪等多个传感器用于检测仓库的温、湿、光等环境信息以及货架倾角信息（检测货架是否发生倾斜）。同时终端上还搭载RFID射频模块用于识别出库的货物并做记录。以上信息采集完毕后均实时的同过Zigbee模块传给前端数据中心进行分析记录。

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第2章 仓储物联网管理系统框架 该终端分布于各个仓库，或一个仓库布置多个以更好的检测仓库的环境，保证仓库货物的安全。

图2-3 远程监控终端框图

2.4 客户端web页面

挂载于数据前端中心的BOA服务器中，管理员通过WIFI远程登陆该网页查看管理仓库。

图2-4 客户端web页面框图

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第3章 前端数据中心硬件平台 第3章 前端数据中心硬件平台

3.1 前端数据中心的处理器选型

作为整个仓储系统的控制、数据处理中心以及网络中枢，前端数据中心对其嵌入式处理器的性能也有较高要求。既要功能全面，还要稳定高效低功耗，使得整个系统能长时间的稳定服务。另外为了降低开发难度丰富的开发资料也是芯片选型的参考要素之一，因此本设计选择主流的ARM系列嵌入式处理器。

如表3-1所示。以下是几种ARM处理器的备选内核型号：

表3-1 ARM系列处理器内核列表

家族 架构 内核 特色 快取 (I/D)/MMU 常规 MIPS 于 MHz 应用 Game Boy ARM7TDMI ARMv4T ARM7TDMI(-S) 三级流水线 无 15 MIPS @ 16.8 MHz Advance，Nintendo DS，iPod Application profile, VFP, NEON, Cortex-A8 Jazelle RCT, Thumb-2, ARMv7-A 13-stage pipeline Cortex Cortex-A15 Thumb-2 TrustZone? NEON DSP & SVFPv4 从3.50 DMIPS到超过4.0 DMIPS @ 从1.4MHz到超过2.5GHz Luminary Micro[2] 微控制器家族 Tegra 4 Exynos5250 可变动 (L1+L2), MMU+TrustZone Texas Instruments OMAP3、Apple A4 2.0 DMIPS/MHz 从600 MHz到超过1 GHz ARMv7-M Cortex-M3 Microcontroller profile 无快取，(MPU) 120 DMIPS @ 100MHz

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第3章 前端数据中心硬件平台 ARM早期的内核ARM7TDMI以及XScale系列内核早已无法满足系统的需求，Cortex-M系列不适合开发应用程序。而最新的ARMv8 Cortex-A57与ARMv8 Cortex-A53性能超前，不过目前价格昂贵性价比不高。因此选择ARMv7系列指令集的处理器，而其中ARMv7 Cortex-A8不仅性能上能满足系统的需要，而且价格适中，故ARMv7 Cortex-A8架构的处理器是最佳选择。

在众多Cortex-A8内核的处理器中我们选择Samsung公司生产的S5PC100处理器，该处理器在网络上有许多开源的设备驱动、启动代码等资源，凭借这些资源能大大减小前端数据中心的开发难度。

3.2 S5PC100简介

S5P100是基于ARMv7指令集Cortex-A8结构由三星公司生产的嵌入是微处理器。S5PC100采用先进的65nm工艺制程技术，在保证较高性能的同时有效地控制处理器的功耗，另外核心主频可达667MHz(最高可达833MHz)，高运算速率保证了前端数据中心同时处理多个仓库数据的能力。

以下是S5PC100的资源框图：

图3-1 S5PC100资源框图

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