物联网工程-基于RFID技术的私桩运营监控系统设计

第5章基于RFID技术的私桩运营监控系统的上位机设计5.1手机APP开发在本项目设计中，为实现基于RFID技术的私桩运营监控系统的设计，需要进行系统架构与程序设计。充电系统总体的结构设计首先需要明确每个命令传递给上位机，然后根据命令进行去设计所有的模块，最终形成系统整体框架。在本项目中，系统应该包含RFID读写、数据采集、数据传输等多个模块。实现在设计系统架构时需要考虑各个模块之间的通信方式、数据传输方式以及接口设计等问题。在私人充电桩中，是使用AndroidStudio工具来开发APP的。下面是具体的步骤。1.为私人充电桩编写完整的程序，包括界面设计和功能实现。首先需要建立项目，单击file-new-newproject新建一个新的项目文件，接下来就按照默认的配置进行下一步，在“Selectthefromfactorsyourappwillrunon”这里注意选用的设备-选用手机端,也就是“PhoneandTablet”。选择一个空的项目，然后进入到工程里面。2.其次是添加功能，AndroidStudio的项目框架，主要有两个文件组成，第一个是程序文件，程序文件主要用于进行逻辑程序的编写；第二个文件是.xml文件，这个文件相当于图形界面，我们可以进行一些控件的布局操作。这两个文件是通过ID联系的，也就是控件的ID。我们这里需要添加“TextView”。然后将.xml文件中将design页面改为.text界面，就可以看到对应的信息。3.最后编写程序，程序编写完成后，可以在电脑进行仿真，首先搭建仿真器，第一次需要联网，然后建立新的仿真器，在“Chooseadevicedefinition”这个选项中选择“Phone”这个选项，然后注意“AVDName”这个选项中要把符号去掉，点击“finish”，然后点击“runapp”进行仿真，选中刚才建立的仿真器，等待运行。然后可以看到手机界面。界面如图5.1所示。图5.1手机界面图5.2数据库设计随着最近技术的发展，越来越多的开发者开始使用服务器端数据库存储和管理应用程序的数据。MySQL作为最流行的数据库，被人们大范围使用。在私人充电桩的数据库设计中，使用的数据存储是MySQL数据库，进行保留用户使用充电桩的充电金额，卡号以及余额等信息。将读取的这些数据存存储在RFID卡片中，当下一次再次使用这张卡片，把RFID卡放到读写器上时会显示出这些数据，同时上位机手机APP也会显示这些数据。其中对数据库设计过程如下：1.下载文件和开发环境，然后导入MySQL的驱动程序。2.配置数据库，在setting中的配置，通过在“pipeline”中定义“from_setting”获取“settings”对象，可以直接获取setting配置文件中的值。3.连接MySQL数据库，并创建数据表。在MySQL中，使用“CREATETABLE”创建数据表；用“INSERT”向数据库中插入数据；通过“SELECT”查询数据库中的数据。部分代码如所示。INSERTINTOaccount(name,balance)VALUES('8C62ODEO',200.00);BigDecimalnewBalance=newBigDecimal("200.00");Stringsql="UPDATEaccountSETbalance=?WHEREid=1";PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql);pstmt.setBigDecimal(1,newBalance);pstmt.executeUpdate();

5.3数据显示AndroidStudio开发的上位机界面可以实时的显示充电时间、充电金额、充电模式以及充值金额等信息。1．显示充电时间上位机的APP可以实时的显示充电时间。这些充电时间的数据可以为使用者提供实时的充电时间，让使用者更方便对私人充电桩进行监控。2.显示充电金额和RFID卡的余额除了充电时间，上位机的APP还可以实时显示充电金额和余额的信息。充电金额和余额能够给使用私人充电桩的人提供更直观的数据。同时RFID卡会将这些数据存储起来，方便用户以后进行数据分析。如图5.2所示。图5.2数据显示图第6章系统测试当STM32单片机和运营系统软件完成后便可以对系统进行调试，先运行运营系统软件，然后打开STM32单片机上的开关，打开手机热点，热点连接成功，表明已跟数据库建立连接。把RFID卡片放到读写器上，会读写出这是一张有效卡。表明已将金额、卡号等各种信息存储到数据库里面了。如果私人充电桩的用户想按时间充电的话，可以选择第一种模式。选择按时间充电模式时，使用者需启动按时间充电模式的按键，选择充电时间，按下确认键后开始充电，续电器旁的指示灯亮起，同时手机APP上会同步信息，界面如图6.1所示。图6.1按时间充电模式图如果私人充电桩的使用者想按金额充电的话，可以选择第二种模式，也就是按金额充电模式，这种模式是按照充电的金额进行充电的。当使用者选择按金额充电模式时，需要选择按金额充电模式的按键，充电金额需要用户通过按键进行选择，按下确认键后，开始充电，续电器旁的指示灯亮起，同时手机APP上会同步信息，显示充电金额余额等信息，界面如图6.2所示。图6.2按金额充电模式图还设计了第三种充电模式，它是自动充电模式，使用者使用这种充电模式会更加方便快捷。当选择自动充电模式时，需要按下自动充电模式的按键，按下确认键后，开始充电，续电器旁的指示灯亮起，同时手机APP上会同步信息，显示充电金额余额等信息。界面如图6.3所示。图6.3自动充电模式图Zigbee的终端有两个传感器、一个蜂鸣器以及通信模块构成的，蜂鸣器用杜邦线和Zigbee终端连接。Zigbee协调端屏幕显示测得的温度和MQ2值。

私人充电桩在工作的时候，当该传感器检测到周围的烟雾值过高时，显示屏会显示出检测的数值，如果高于系统内设定的数值，蜂鸣器会报警，烟雾传感器也会亮起绿灯。界面如图6.4所示。图6.4Zigbee显示图另外，本系统设计了充值模式，管理者可以对卡片进行充值。要想实现充值这一项功能，需要一个读写器、RFID卡、充值系统充值当RFID余额不足时可以进行充值。首先选择充值模式，然后选择需要的充值金额，按下确认键后，开始充值。界面如图6.5所示。图6.5充值显示图结论电力汽车作为一种低碳，绿色的交通方式，为缓解能源和环境压力提供了新机遇。它受到了各国的高度关注，并且一定会成为未来汽车行业的重要发展趋势。然而，随着电动汽车迅速发展，需要建立安全可靠、稳定高效的充电服务体系。本文对电动汽车私人充电桩的运营和监控系统进行了研究和分析。主要内容如下：1.使用者信息的识别通过RFID读写器射频技术完成实现；2.充电设备检测火灾等情况的发生通过MQ2-气体传感器检测完成实现；3.检测充电设备是否有高温等危险事件的发生通过温度传感器完成实现；4.通过无线传输使用者的信息至手机APP完成实现；5.通过管理界面能够显示出充电时长、充电费用、费用扣除以及充电模式等情况。本文还详细介绍了充电桩的工作原理和充电模式，利用RFID技术对充电桩的监控系统进行了一个总体的设计，并对充电桩运营监控系统硬件的选型上也做了一个系统的规划。在整个研发过程中仍然存在一些不足之处，因此基于RFID技术的私桩运营监控系统给出的建议：1.RFID芯片选型上选择具有良好性能和可靠性的RFID芯片，能够满足不同需求的标识要求，特别是在长距离条件下的识别能力。2.RFID读写设备选型上选择具有高精度、高速度、高标率等特点的RFID读写设备，以确保数据的准确性和实时性。3.监控系统软件开发上为了方便用户使用和管理，应开发易于操作的监控系统软件，并提供相应的数据分析和报表功能，以便用户了解充电桩的运营情况。但是还需要优化很多方面，建立更健全的数据库。这个设计主要是为了给小区里面的私人充电桩共享化的实现提供一套系统，为了给使用者带来便利，让人们感受到科技给人们带来的高效性和便捷性。尽管这个工作目前还没有落实到生活中，但未来的发展无限。未来，我们一起期盼研发出一种更全面的一套设备，使其能够达到最佳的效果。今后，我们期待研制出一种全面的报警与预警系统，他不仅能对私人充电桩的危险情况报警，还能对火灾、高温等危险情况实现预警。此外，运营系统应该设计的更加完整，让使用者更加方便的使用私人充电桩，私人充电桩的桩主能够实现共享。做到真正意义上的经济共享化。参考文献新能源汽车消费与公共充电桩使用调查[J].上海质量,2023(04):53-56.徐喆.RFID技术在物联网中的应用[J].现代工业经济和信息化,2023,13(03):119-121.朱旭.基于WiFi的人体行为感知技术研究[D].南京邮电大学,2022.汤成曦.C语言在单片机中的程序设计及应用[J].信息与电脑(理论版),2020,32(11):97-99.王璐.基于RFID技术的皮具物流管理系统设计[J].中国皮革,2021(10):80-83.周喜,王会珍,赵娟萍.基于RFID技术的门禁管理系统设计[J].黑龙江科技信息,2021(003):000.余欢,麻红昭.基于ZigBee和Android技术的智能家居监控系统设计[J].2022(4).唐珩,邹永忠,耿明杰,等.基于区块链和RFID技术的资产识别管理系统[J].移动信息,2023,45(1):4.陈东升.基于可见光通信及RFID技术的智能车联网系统设计[J].激光杂志,2023,44(1):5.韩雪娜,李晖.基于RFID技术的食品物流车辆管理系统设计[J].包装与食品机械,2021,39(3):5.KartelM,DemianenkoE,СherniukО,etal.Quantum-ChemicalEstimatingInteractionofsp~2-CarbonNanoclusterswithPEandPPOligomers[C]//EngineeringInformationInstitute.ProceedingsofWorkshop72019.ScientificResearchPublishing,2019:143-153.李路,贾彩霞.基于RFID技术的智能家居安防监控系统设计[J].中国科教装备,2020,(25):87-89.CommunicationNetworksSecurityand.Retracted:FuzzyTestingMethodofCANBusofChargingPileBasedonGeneticAlgorithm[J].SecurityandCommunicationNetworks,2023,2023.NojengS,JayaA,NawirM.TransmissionLossAllocationUsingthePro-RataMethodModifiedfortheDeregulatedElectricitySupply[C]//AdvancedScienceandIndustryResearchCenter.Proceedingsof2019InternationalConferenceonWirelessCommunication,NetworkandMultimediaEngineering(WCNME2019).AtlantisPress,2019:78-81.A.AldeaW,V.ComendadorEB.StudentUniversalCashCardUsingRadioFrequencyIdentification[C]//东京理科大学(TokyoUniversityofScience),北京邮电大学(BeijingUniversityofPostsandTelecommunications).Proceedingsof2019the3rdInternationalConference