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物聯(lián)網(wǎng)畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計方案

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

硬件方案選擇

單片機(jī)選擇

Arduino

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

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單片機(jī)，全稱單片微型計算機(jī)（英語：Single-Chip Microcomputer），又稱微控制器（Microcontroller），是把中央處理器、存儲器、定時/計數(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算機(jī)。與應(yīng)用在個人計算機(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，但存儲量小，輸入輸出接口簡單，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對比來講明顯的更加簡潔，越來越多的web服務(wù)開始采用REST風(fēng)格設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。

soap

簡單對象訪問協(xié)議是交換數(shù)據(jù)的一種協(xié)議規(guī)范，使用在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Web服務(wù)中，交換帶結(jié)構(gòu)信息。SOAP為了簡化網(wǎng)頁服務(wù)器從XML數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)時，節(jié)省去格式化頁面時間，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，使其抽象于語言實(shí)現(xiàn)、平臺和硬件。

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）

JSON

JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式。 易于人閱讀和編寫。同時也易于機(jī)器解析和生成。 它基于JavaScript Programming Language, Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999的一個子集。 JSON采用完全獨(dú)立于語言的文本格式，但是也使用了類似于C語言家族的習(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)交換語言。

XML

可擴(kuò)展標(biāo)記語言（英語：eXtensible Markup Language，簡稱: XML），是一種標(biāo)記語言。標(biāo)記指計算機(jī)所能理解的信息符號，通過此種標(biāo)記，計算機(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，既可以選擇國際通用的標(biāo)記語言，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)記語言，這就是語言的可擴(kuò)展性。XML是從標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言（SGML）中簡化修改出來的。它主要用到的有可擴(kuò)展標(biāo)記語言、可擴(kuò)展樣式語言（XSL）、XBRL和XPath等。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方案選擇

語言選擇

PHP Laravel

PHP（全稱：PHP：Hypertext Preprocessor，即“PHP：超文本預(yù)處理器”）是一種開源的通用計算機(jī)腳本語言，尤其適用于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)并可嵌入HTML中使用。PHP的語法借鑒吸收了C語言、Java和Perl等流行計算機(jī)語言的特點(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)開發(fā)人員快速編寫動態(tài)頁面，但PHP也被用于其他很多領(lǐng)域。

Laravel

Laravel是一套簡潔、優(yōu)雅的PHP Web開發(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；它可以幫你構(gòu)建一個完美的網(wǎng)絡(luò)APP，而且每行代碼都可以簡潔、富于表達(dá)力。

Java Spring

Java

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

Spring

Spring 也表示是一個開源框架，是為了解決企業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)復(fù)雜性由Rod Johnson創(chuàng)建的。框架的主要優(yōu)勢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組件，同時為 J2EE 應(yīng)用程序開發(fā)提供集成的框架。Spring使用基本的JavaBean來完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途不僅限于服務(wù)器端的開發(fā)。從簡單性、可測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是一款針對電腦業(yè)余愛好者、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項目眾多內(nèi)核分支中以Linux宏內(nèi)核為主，而且 Debian開發(fā)者 所創(chuàng)建的操作系統(tǒng)中絕大部分基礎(chǔ)工具來自于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)計思想，是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

輔助語言選擇

Python

Python（KK 英語發(fā)音：/?pa?θ?n/）, 是一種面向?qū)ο蟆⒅弊g式計算機(jī)程序設(shè)計語言，由Guido van Rossum于1989年底發(fā)明，第一個公開發(fā)行版發(fā)行于1991年。Python語法簡潔而清晰，具有豐富和強(qiáng)大的類庫。它常被昵稱為膠水語言，它能夠很輕松的把用其他語言制作的各種模塊（尤其是C/C++）輕松地聯(lián)結(jié)在一起。常見的一種應(yīng)用情形是，使用python快速生成程序的原型（有時甚至是程序的最終界面），然后對其中有特別要求的部分，用更合適的語言改寫，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。

Ruby

Ruby，一種為簡單快捷的面向?qū)ο缶幊蹋嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計）而創(chuàng)的腳本語言，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）開發(fā)，遵守GPL協(xié)議和Ruby License。它的靈感與特性來自于 Perl、Smalltalk、Eiffel、Ada 以及 Lisp 語言。由 Ruby 語言本身還發(fā)展出了JRuby（Java 平臺）、IronRuby（.NET 平臺）等其他平臺的 Ruby 語言替代品。Ruby的作者于1993年2月24日開始編寫Ruby，直至1995年12月才正式公開發(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)頁通信

Ajax

AJAX即“Asynchronous JavaScript and XML”（異步JavaScript和XML)，AJAX并非縮寫詞，而是由Jesse James Gaiiett創(chuàng)造的名詞，是指一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)。

數(shù)據(jù)可視化框架選擇

HighCharts

Highcharts 是一個用純JavaScript編寫的一個圖表庫， 能夠很簡單便捷的在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)提供給個人學(xué)習(xí)、個人網(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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