实现的功能

系统运行环境

软件配置

开发平台： Ubuntu14.04 vs2012 vs2017

开发环境： linux3.14.0、uboot2013.01、gcc4.6.4

通信协议：串口、ZigBee、http协议等

数据库： sqlite3

硬件配置

处理器：Cortex-A9（Exynos4412）开发板（开发板上自带DHT11温湿度传感器，USB摄像头等数据采集装置，所以暂时可以不考虑远端的数据采集，将开发板采集的数据上传的应用层） ；usb摄像

远端数据采集设备： ZigBee/STM32(用于数据的采集)通过WIFI/蓝牙等模块实现数据的传输。如果检测的数据量种类多的话，用ZigBee搭建传感器网络是最符合实际应用的

硬件环境分析

软件框架分析

从上往下看，cgi进程作为RAM开发板与网页之间的中间层，该层实现了c语言与html语言的一个转化。从上往下看，cgi进程将得到的信息通过消息队列的方式下发给主进程->接受用户请求线程(同时还负责消息的下发)，LED，蜂鸣器，GPRS等三个线程根据接受用户请求线程的信息实施各自的操作。从下往上看，数据采集线程和收集RAM开发板自身的数据和ZigBee传来的数据通过共享内存/信号量的方式传送给cgi进程，在由cgi进程传送给网页端

框架的搭建

通过两个方面对项目的框架进行分析

分层分析：
web网页端显示部分：
环境信息 = = =》实时刷新环境数据
摄像头采集图像 = = =》采集监控信息
硬件控制 = = =》下发要去控制的命令
A9数据处理部分
创建进程、线程
每条线程做自己的事情
涉及到进程间通信
数据处理《 = = =》分发（上行数据 or 下行数据）
A9-ZigBee数据采集部分
A9采集部分
ZigBee采集部分/(STM32平台（可以自己扩展）)

数据流分析：

数据上传：如何上传？ 制定通信的结构体 == == ==》共享内存上传数据 = = =》显示并交给用户查看环境信息

数据下发：如何下发？ 数据的下发用于控制硬件== == ==》制定控制命令 == == ==》消息队列下发数据 = = =》控制硬件改变环境

看到这里可能有盆友会疑惑，同样是进程间的通信，为什么数据的上传通过共享内存而数据的下发是通过消息队列呢？

答：这跟数据的特性是有关，下发的数据是用来控制硬件的一些命令，这些命令按照规定的格式（格式单一且所占字节较少），所以通过消息队列下发，实现简答且效率高。上传的数据，包括各种各样的传感器所采集到的数据，数据量大，且格式不一，所以需要将数据打包，通过数据包的形式上传，通过共享内存的方式显然是更加容易实现的。下面我们具体来看看如何实现处理这些数据的：

数据的处理

制定通信的结构体：！！！！面向对象的思想

数据的上传：

//  ！！！！ 面向对象的思想//数据类型定义：     typedef uint8_t  unsigned char;     //  =======参考：typedef uint16_t unsigned short;typedef uint32_t unsigned int;//考虑到内存对齐的问题struct makeru_zigbee_info{uint8_t head[3]; //标识位: 'm' 's' 'm'  makeru-security-monitor  uint8_t type;    //数据类型  'z'---zigbee  'a'---a9------------->crc ...加密算法 <--------------float temperature; //温度float humidity;  //湿度float tempMIN;//温度下限float tempMAX;//温度上限 float humidityMIN;   //湿度下限float humidityMAX;   //湿度上限uint32_t reserved[2]; //保留扩展位，默认填充0//void *data;  内核预留的扩展接口  参考版};struct makeru_a9_info{uint8_t head[3]; //标识位: 'm' 's' 'm'  makeru-security-monitor  uint8_t type;    //数据类型  'z'---zigbee  'a'---a9uint32_t adc；short gyrox;   //陀螺仪数据short gyroy;short gyroz;short  aacx;  //加速计数据short  aacy;short  aacz;uint32_t reserved[2]; //保留扩展位，默认填充0//void *data;  内核预留的扩展接口  参考版};struct makeru_env_data{struct makeru_a9_info       a9_info;    struct makeru_zigbee_info   zigbee_info;};//所有监控区域的信息结构体struct env_info_client_addr{struct makeru_env_data  monitor_no[MONITOR_NUM];  //数组 ，如果包含多个监控环境，对进一步封装，用结构体//数组来表示};

数据的下发：（采用消息队列的方式下发数据到下位机上）
数据的下发用于控制硬件：

控制命令的制作：

程序

       #include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);//消息队列用于通信的结构体： 包括数据类型和数据//将消息队列封装成函数，直接通过参数传递的方式来发送信息： int send_msg_queue(long type,unsigned char text){struct msg msgbuf;msgbuf.type = 1L;msgbuf.msgtype = type;   //具体的消息类型,用来建立两个进程间的链接msgbuf.mtext[0] = text;   //控制命令字 if(msgsnd(msgid,&msgbuf,sizeof(msgbuf) - sizeof(long),0) == -1){perror("fail to msgsnd type2");exit(1);}return 0;}struct msgbuf {long mtype;       /* message type, must be > 0 */char mtext[1];    /* message data */};//消息队列结构体#define QUEUE_MSG_LEN 32                 struct msg{long type;   //从消息队列接收消息时用于判断的消息类型  ==== 暂时不用 1L===home1  2L===home2 ... long msgtype;//具体的消息类型 === 指代控制的设备，是什么类型的设备unsigned char text[QUEUE_MSG_LEN];//消息正文  ====> CMD 控制指定的设备};//消息队列接收消息：msgrcv (msgid, &msgbuf, sizeof (msgbuf) - sizeof (long), 1L, 0);//   解析buf中的数据：printf ("Get %ldL msg\n", msgbuf.msgtype);printf ("text[0] = %#x\n", msgbuf.text[0]);

文中程序是跑不起来的！旨在提供编程思路

数据流向分析

1、 ZigBee(采集终端) —> A9(处理平台)

2、 A9(处理平台) —> 网页（显示平台）

**3、网页（显示平台）----> A9(处理平台) **

**4、A9(处理平台) ----> ZigBee(采集终端) **

A9/ZigBee 采集部分

外设驱动：在应用层去获取外设的状态或数据

蜂鸣器

LED灯

A9 按键

ADC

mpu6050

Zigbee adc 主----- 协调器

风扇 从 ----- 终端节点 --------- 下发命令控制风扇

温湿度 从------终端节点 ---------- 上传温湿度数据

总结

上行：封装的结构体 == == 共享内存和信号量 = = => 交给CGI（C语言和HTML语言之间的转化接口）= = => 交给HTML
下行：封装的命令字 == = 息队列 = = == >msgbuf msgsnd = = >控制命令字封装在msgsnd的msgbuf中 = = =>A9端解析 ==> 向下控制硬件

暂时先记录到这，未完待续…

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