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物聯(lián)網(wǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

Arduino+Raspberry Pi+Laravel+JSON+RESTful+Ajax+Python+HighCharts

硬件方案選擇

單片機(jī)選擇

Arduino

Arduino，是一個(gè)開(kāi)放源代碼的單芯片微電腦，它使用了Atmel AVR單片機(jī)，采用了基于開(kāi)放源代碼的軟硬件平臺(tái)，構(gòu)建于開(kāi)放源代碼 simple I/O 接口板，并且具有使用類似Java，C 語(yǔ)言的Processing/Wiring開(kāi)發(fā)環(huán)境。

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單片機(jī)，全稱單片微型計(jì)算機(jī)（英語(yǔ)：Single-Chip Microcomputer），又稱微控制器（Microcontroller），是把中央處理器、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器（Timer/Counter）、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。與應(yīng)用在個(gè)人計(jì)算機(jī)中的通用型微處理器相比，它更強(qiáng)調(diào)自供應(yīng)（不用外接硬件）和節(jié)約成本。它的最大優(yōu)點(diǎn)是體積小，可放在儀表內(nèi)部，但存儲(chǔ)量小，輸入輸出接口簡(jiǎn)單，功能較低。

軟件方案選擇

數(shù)據(jù)通訊方式選擇

RESTful

表征狀態(tài)轉(zhuǎn)移是Roy Fielding博士在2000年他的博士論文中提出來(lái)的一種軟件架構(gòu)風(fēng)格。 目前在三種主流的Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)方案中，因?yàn)镽EST模式的Web服務(wù)與復(fù)雜的SOAP和XML-RPC對(duì)比來(lái)講明顯的更加簡(jiǎn)潔，越來(lái)越多的web服務(wù)開(kāi)始采用REST風(fēng)格設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

soap

簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議是交換數(shù)據(jù)的一種協(xié)議規(guī)范，使用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Web服務(wù)中，交換帶結(jié)構(gòu)信息。SOAP為了簡(jiǎn)化網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器從XML數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)省去格式化頁(yè)面時(shí)間，以及不同應(yīng)用程序之間按照HTTP通信協(xié)議，遵從XML格式執(zhí)行資料互換，使其抽象于語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)、平臺(tái)和硬件。

數(shù)據(jù)通信格式選擇（轉(zhuǎn)載保留:物聯(lián)網(wǎng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)）

JSON

JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式。 易于人閱讀和編寫(xiě)。同時(shí)也易于機(jī)器解析和生成。 它基于JavaScript Programming Language, Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999的一個(gè)子集。 JSON采用完全獨(dú)立于語(yǔ)言的文本格式，但是也使用了類似于C語(yǔ)言家族的習(xí)慣（包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等）。 這些特性使JSON成為理想的數(shù)據(jù)交換語(yǔ)言。

XML

可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言（英語(yǔ)：eXtensible Markup Language，簡(jiǎn)稱: XML），是一種標(biāo)記語(yǔ)言。標(biāo)記指計(jì)算機(jī)所能理解的信息符號(hào)，通過(guò)此種標(biāo)記，計(jì)算機(jī)之間可以處理包含各種信息的文章等。如何定義這些標(biāo)記，既可以選擇國(guó)際通用的標(biāo)記語(yǔ)言，比如HTML，也可以使用像XML這樣由相關(guān)人士自由決定的標(biāo)記語(yǔ)言，這就是語(yǔ)言的可擴(kuò)展性。XML是從標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言（SGML）中簡(jiǎn)化修改出來(lái)的。它主要用到的有可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言、可擴(kuò)展樣式語(yǔ)言（XSL）、XBRL和XPath等。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方案選擇

語(yǔ)言選擇

PHP Laravel

PHP（全稱：PHP：Hypertext Preprocessor，即“PHP：超文本預(yù)處理器”）是一種開(kāi)源的通用計(jì)算機(jī)腳本語(yǔ)言，尤其適用于網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)并可嵌入HTML中使用。PHP的語(yǔ)法借鑒吸收了C語(yǔ)言、Java和Perl等流行計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的特點(diǎn)，易于一般程序員學(xué)習(xí)。PHP的主要目標(biāo)是允許網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)人員快速編寫(xiě)動(dòng)態(tài)頁(yè)面，但PHP也被用于其他很多領(lǐng)域。

Laravel

Laravel是一套簡(jiǎn)潔、優(yōu)雅的PHP Web開(kāi)發(fā)框架(PHP Web Framework)。它可以讓你從面條一樣雜亂的代碼中解脫出來(lái)；它可以幫你構(gòu)建一個(gè)完美的網(wǎng)絡(luò)APP，而且每行代碼都可以簡(jiǎn)潔、富于表達(dá)力。

Java Spring

Java

Java是一種可以撰寫(xiě)跨平臺(tái)應(yīng)用軟件的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和Java平臺(tái)（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的總稱。Java 技術(shù)具有卓越的通用性、高效性、平臺(tái)移植性和安全性，廣泛應(yīng)用于個(gè)人PC、數(shù)據(jù)中心、游戲控制臺(tái)、科學(xué)超級(jí)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)擁有全球最大的開(kāi)發(fā)者專業(yè)社群。在全球云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，Java更具備了顯著優(yōu)勢(shì)和廣闊前景。

Spring

Spring 也表示是一個(gè)開(kāi)源框架，是為了解決企業(yè)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)復(fù)雜性由Rod Johnson創(chuàng)建的?？蚣艿闹饕獌?yōu)勢(shì)之一就是其分層架構(gòu)，分層架構(gòu)允許使用者選擇使用哪一個(gè)組件，同時(shí)為 J2EE 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)提供集成的框架。Spring使用基本的JavaBean來(lái)完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途不僅限于服務(wù)器端的開(kāi)發(fā)。從簡(jiǎn)單性、可測(cè)試性和松耦合的角度而言，任何Java應(yīng)用都可以從Spring中受益。

其它

數(shù)據(jù)通訊收發(fā)設(shè)備

Raspeberry PI

Raspberry Pi是一款針對(duì)電腦業(yè)余愛(ài)好者、教師、小學(xué)生以及小型企業(yè)等用戶的迷你電腦，預(yù)裝Linux系統(tǒng)，體積僅信用卡大小，搭載ARM架構(gòu)處理器，運(yùn)算性能和智能手機(jī)相仿。 在接口方面，Raspberry Pi提供了可供鍵鼠使用的USB接口，此外還有千兆以太網(wǎng)接口、SD卡擴(kuò)展接口以及1個(gè)HDMI高清視頻輸出接口，可與顯示器或者TV相連。

Debian

廣義的Debian是指一個(gè)致力于創(chuàng)建自由操作系統(tǒng)的合作組織及其作品，由于Debian項(xiàng)目眾多內(nèi)核分支中以Linux宏內(nèi)核為主，而且 Debian開(kāi)發(fā)者 所創(chuàng)建的操作系統(tǒng)中絕大部分基礎(chǔ)工具來(lái)自于GNU工程 ，因此 “Debian” 常指Debian GNU/Linux。

Linux

Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，是一個(gè)基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。它能運(yùn)行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計(jì)思想，是一個(gè)性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

輔助語(yǔ)言選擇

Python

Python（KK 英語(yǔ)發(fā)音：/?pa?θ?n/）, 是一種面向?qū)ο?、直譯式計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，由Guido van Rossum于1989年底發(fā)明，第一個(gè)公開(kāi)發(fā)行版發(fā)行于1991年。Python語(yǔ)法簡(jiǎn)潔而清晰，具有豐富和強(qiáng)大的類庫(kù)。它常被昵稱為膠水語(yǔ)言，它能夠很輕松的把用其他語(yǔ)言制作的各種模塊（尤其是C/C++）輕松地聯(lián)結(jié)在一起。常見(jiàn)的一種應(yīng)用情形是，使用python快速生成程序的原型（有時(shí)甚至是程序的最終界面），然后對(duì)其中有特別要求的部分，用更合適的語(yǔ)言改寫(xiě)，比如3D游戲中的圖形渲染模塊，速度要求非常高，就可以用C++重寫(xiě)。

Ruby

Ruby，一種為簡(jiǎn)單快捷的面向?qū)ο缶幊蹋嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)）而創(chuàng)的腳本語(yǔ)言，在20世紀(jì)90年代由日本人松本行弘（まつもとゆきひろ/Yukihiro Matsumoto）開(kāi)發(fā)，遵守GPL協(xié)議和Ruby License。它的靈感與特性來(lái)自于 Perl、Smalltalk、Eiffel、Ada 以及 Lisp 語(yǔ)言。由 Ruby 語(yǔ)言本身還發(fā)展出了JRuby（Java 平臺(tái)）、IronRuby（.NET 平臺(tái)）等其他平臺(tái)的 Ruby 語(yǔ)言替代品。Ruby的作者于1993年2月24日開(kāi)始編寫(xiě)Ruby，直至1995年12月才正式公開(kāi)發(fā)布于fj（新聞組）。因?yàn)镻erl發(fā)音與6月誕生石pearl（珍珠）相同，因此Ruby以7月誕生石ruby（紅寶石）命名。

串口通信模塊

Pyserial

封裝了串口通訊模塊，支持Linux、Windows、BSD(可能支持所有支持POSIX的操作系統(tǒng))，支持Jython(Java)和IconPython(.NET and Mono).

網(wǎng)頁(yè)通信

Ajax

AJAX即“Asynchronous JavaScript and XML”（異步JavaScript和XML)，AJAX并非縮寫(xiě)詞，而是由Jesse James Gaiiett創(chuàng)造的名詞，是指一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用的網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)技術(shù)。

數(shù)據(jù)可視化框架選擇

HighCharts

Highcharts 是一個(gè)用純JavaScript編寫(xiě)的一個(gè)圖表庫(kù)， 能夠很簡(jiǎn)單便捷的在web網(wǎng)站或是web應(yīng)用程序添加有交互性的圖表，并且免費(fèi)提供給個(gè)人學(xué)習(xí)、個(gè)人網(wǎng)站和非商業(yè)用途使用。HighCharts支持的圖表類型有曲線圖、區(qū)域圖、柱狀圖、餅狀圖、散狀點(diǎn)圖和綜合圖表。

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