基於物聯網的智慧社群互助系統的設計研究論文
1 緒論
目前行業內的智慧社群解決方案分為兩大陣營，無線陣營和匯流排陣營，無線陣營主張以網際網路為平臺，底層感測網使用短距離無線的傳輸網，並通過耦合兩個異構網路形成整體框架。所有的產品都以計算機網路為應用的基礎，因此它對智慧化社群產品技術和成本要求較高，但它是目前國際技術的主流和發展趨勢。智慧住宅在我國剛剛起步，但卻有著十分廣闊的發展前景，市場潛力巨大。隨著物聯網技術的不斷推廣和研究，可以預見，基於物聯網架構的智慧社群的系統功能和服務水平將會得到逐步完善。
針對使用者對社群互助系統的需求，本文提出了基於網際網路的智慧社群互助系統的軟硬體設計方案。彌補了現有系統存在的不足，實現了社群管理的網路化。快速為使用者提供詳細準確的互助資訊，適應不同智慧小區使用者的需求。
2 系統的總體設計
系統體系結構設計主要包括ZigBee網路，服務端，客戶端推送介面的設計，其中客戶端-服務端採用了先進的服務架構。
服務端部分包括：使用者註冊，使用者登入和回話鑑別等部分。其中，使用者可以使用個人資訊進行註冊，用登入系統中，使用者正常使用的情況下不需要注意其他問題，使用者的資料安全和使用者賬戶的安全由伺服器端進行確認和保障。
底層資料節點包括：一到多個數據節點的資料快取和資料的簡單處理，對資料進行處理包括驗證資料是否達到了警報值，選擇對使用者告警並傳出警報資訊到API伺服器，該模組還包括把普通的資料傳送到API伺服器。
3 系統的功能設計方案
系統功能模組劃分：系統主要實現了求助資訊處理系統，客戶端展示控制介面，和附近險情報警系統，主要劃分為資訊處理系統，客戶端響應系統，報警系統。系統的功能模組設計。
3.1 硬體設計方案
資料處理節點是一箇中轉站，用於對接多個數據採集節點，收集資料採集節點的資料，對資料進行簡單的處理，並把資料傳送到伺服器。這是資料處理節點的'功能。資料處理節點是一個較之資料採集節點更高一級的處理單位，這個部分是保證上下層聯通的物理保障。
系統硬體設計及功能如下：
(1) SD模組：用於讀取配置檔案;
(2) HTTP模組：封裝好的資料通過HTTP請求傳送到API伺服器模組，讀取來自於伺服器的反饋，確認通訊的成功與否;
(3) OLED模組：將實時資訊顯示到LED屏，採用自定義製作字模檔案，把常用的字元對映到點陣中，最終實現對提示資訊的顯示;
(4) XBee模組：構建ZigBee網路，分為終端和協調器，終端與感測器相連，向協調器傳送感測資料，協調器接收到值後進行相關處理;
(5) ARDUINO Ethernet W5100網路擴充套件板 SD卡擴充套件板Arduino;
(6) 微處理器：Arduino Due模組;
(7) 通訊子系統：XBee Pro S2模組;
3.2 軟體設計方案
求助資訊處理系統：web介面，採用JAVAEE+MYSQL，springmvc框架，並採用nginx對資料進行負載均衡處理，傳送至各個伺服器並有伺服器進行分析。報警資訊提交，響應系統：
各個客戶端通過JSON對資料進行封包、傳輸。軟體系統設計包括以下模組：
(1)web端：搜尋引擎模組，JAVASCRIPT，jQuery，AJAX;
(2)安卓端：百度地圖API提交地圖資訊，並使用UI開源包，提升使用者體驗;
(3)PC端：使用libcurl等開源庫對http協議進行解析，並使用MICROSOFT前端展示介面對地圖範圍等資訊進行展示;
(4)API中介軟體架構。
API中介軟體是底層硬體部分和資料展示終端之間的橋樑，這部分接受來自於底層硬體部分的資料，對資料進行操作，持久化到資料庫中，通過資料展示終端的請求，提取使用者需要的資料，對資料進行封裝之後傳送到資料展示前端。通過這部分的中轉，實現整個系統的聯動，也是通過API中介軟體，實現了底層與前端展現的分離，保證了平臺的健壯和可伸縮性，防止出現數據流失和資料洩密，這部分採用了三層架構的設計模式。從對接HTTP請求，到業務層分流，到DAO層的資料庫操作，再次採用分層解耦的方式保證了API中介軟體本身的健壯性和彈性，維持了“高內聚，低耦合”的軟體工程設計思想，這部分是整個系統的核心，各個部分的依靠弱關係進行連線，每一個部分的宕機都不會導致整個系統的崩潰，API中介軟體起到了很大作用，API中單件的架構。
4 結論
基於物聯網的社群互助系統實現了軟硬體的聯動，資料自底向上的傳輸，整個平臺是對目前物聯網技術的一次完整的實踐，底層的資料採集節點實現了聯網，API中介軟體的設計保證了平臺數據的上傳下達，使用JSON進行資料包裝，保證了前端展示的平臺無關性，平臺依照統一化設計，模組化開發，構造出了一套跨平臺的，穩定的，結構可伸縮性的物聯網平臺。功能滿足了社群使用者的資訊實時傳送和迴應的要求，實現社群使用者網路互助功能。
