智慧實驗室監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)摘要自21世紀以來，國內物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展日新月異?；谖锫?lián)網(wǎng)技術的各種系統(tǒng)和人工智能相應問世，如:智能家居系統(tǒng)、智能電網(wǎng)系統(tǒng)、智能物流管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的出現(xiàn)使我們的生活和管理更加便捷，同時也代表智慧系統(tǒng)的建設成為一種實現(xiàn)。為加強對學校開放實驗室的日常監(jiān)測、管理，將實時化、智能化融入教學實驗管理，提高開放實驗室的綜合利用率和安全管理水平。本次設計在基于ARM開發(fā)板的嵌入式Linux環(huán)境下，完成嵌入式Linux系統(tǒng)的智能實驗室系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。關鍵詞：智慧系統(tǒng)；ARM開發(fā)板；Linux系統(tǒng)目錄TOC\o"1-3"\h\u25619摘要 180791.緒論 4288541.1設計背景及意義 441712.系統(tǒng)總體設計 5236502.2系統(tǒng)功能模塊設計 530152.2.1環(huán)境檢測模塊的設計 6179322.2.2人員管理模塊的設計 7295912.2.3數(shù)據(jù)管理模塊的設計 7299073.系統(tǒng)詳細設計 8140043.1系統(tǒng)服務器配置 8140233.2系統(tǒng)硬件詳細配置 9251113.2.1Linux系統(tǒng)安裝配置 9101083.1.3配置Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡 10254763.1.4配置串口超級終端 1192683.1.5配置windows系統(tǒng)網(wǎng)絡 13305853.1.6安裝配置NFS服務 1488613.1.7安裝配置Samba服務 14172883.1.8設置交叉編譯環(huán)境 1615833.3傳感器驅動配置 17268044.系統(tǒng)功能實現(xiàn) 20127094.1用戶界面設計 20300884.2環(huán)境監(jiān)測功能的實現(xiàn) 20156625.系統(tǒng)測試 2176736.總結與展望 22162086.1全文總結 2239306.2未來工作展望 2217794參考文獻 241緒論1.1設計背景及意義從物聯(lián)網(wǎng)的1999概念到現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展已經(jīng)走過了21個年頭。在這21年中，物聯(lián)網(wǎng)技術一直應用于終端設備的升級換代，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展和國家的大力支持，穩(wěn)步前行。物聯(lián)網(wǎng)技術是在物與物、人與物之間進行信息的傳遞和控制。要實現(xiàn)這一目標，必須依靠互聯(lián)網(wǎng)技術和終端設備的發(fā)展。經(jīng)過21年的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術在中國已經(jīng)成熟。中國已進入5g時代，成為互聯(lián)網(wǎng)技術領先國家。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和國民經(jīng)濟的提高，終端設備現(xiàn)在是一只手的終端設備，隨時隨地進入互聯(lián)網(wǎng)。這兩個優(yōu)點為物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展提供了良好的基礎。一些基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能系統(tǒng)進入市場。比較常見的是安防系統(tǒng)，主要用于大學校園、住宅小區(qū)、銀行等。這套校園智慧實驗室系統(tǒng)的初衷與智能家居系統(tǒng)大致相同。旨在解決實際問題，使實驗室的使用和維護在普通教學中更加方便。由于科學技術水平的迅速提高，對科研設備和科研環(huán)境的要求越來越高，實驗室是各大高校進行科學研究的重要場所。由于科研成果的重要性和安全性，對實驗室場地的要求越來越高，但傳統(tǒng)實驗室已不能滿足高性能實驗室的要求。傳統(tǒng)的實驗室不僅耗時耗力，實驗室數(shù)據(jù)的安全性也沒有強有力的保障。對此，本文提出了設計-智能實驗室系統(tǒng)的設計。通過物聯(lián)網(wǎng)技術在生活中的應用，我們也可以將這項技術應用到校園，不僅方便了學生在校園的學習和生活，對學校管理者來說也意味著極大的便利。同時，還將通過環(huán)境監(jiān)測工作場所，視頻監(jiān)測工作場所和特定位置的數(shù)據(jù)集成站點增加一些新工作，以提高培訓管理水平并提高教育質量。嵌入式智能實驗室的設計與實現(xiàn)將具有廣泛的應用前景和發(fā)展?jié)摿?。這也是我國信息化和全面建設小康社會的需要，也是加快高校實驗室管理信息化建設的需要，可以預見，嵌入式智能實驗室系統(tǒng)的應用將為廣大高校實驗室管理者及時、便捷地掌握實驗室動態(tài)，避免各種安全隱患，減少不必要的經(jīng)濟損失，推動高校實驗室建設向智能化、人性化方向發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。同時，隨著網(wǎng)絡和通信技術的飛速發(fā)展，特別是在物流網(wǎng)絡技術下，嵌入式智能實驗室的建設將具有更大的應用前景。系統(tǒng)總體設計此次設計的核心在于Web瀏覽器與嵌入式開發(fā)板之間的數(shù)據(jù)交互，通過嵌入式開發(fā)板連接溫濕度、紅外、煙感等傳感器，將獲取的數(shù)據(jù)通過開發(fā)板web服務器傳輸?shù)綖g覽器界面，在瀏覽器界面實時監(jiān)測實驗室環(huán)境，實現(xiàn)遠程監(jiān)測實驗室的目的。此次設計分為三個，模塊，分別為環(huán)境監(jiān)測模塊、人員管理模塊以及數(shù)據(jù)管理模塊，環(huán)境監(jiān)測模塊主要是通過多個傳感器獲取實驗室的實時數(shù)據(jù)，并通過瀏覽器遠程實時顯示嵌入式開發(fā)板獲取的數(shù)據(jù)。人員管理功能是通過瀏覽器界面管理實驗室中的用戶數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理模塊的設計主要功能是管理實驗室以及實驗室設備數(shù)據(jù)，建立實驗室數(shù)據(jù)庫和實驗室設備數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)構架如圖1.0所示：圖1.2.1系統(tǒng)基本構架圖2.2系統(tǒng)功能模塊設計本次設計通過對以往實驗室需求的分析，對此設計了3個模塊設計，分別為：環(huán)境監(jiān)測模塊、人員管理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊。環(huán)境監(jiān)測功能主要對實驗室中的環(huán)境進行實時監(jiān)測；人員管理模塊主要通過數(shù)據(jù)庫的管理實現(xiàn)人員管理；數(shù)據(jù)管理模塊主要對實驗器材、實驗人員信息進行管理，系統(tǒng)模塊框架如圖1.1所示：圖1.1系統(tǒng)模塊框架2.2.1環(huán)境檢測模塊的設計環(huán)境檢測功能的實現(xiàn)主要用到溫濕度傳感器、煙霧傳感器及蜂鳴器。通過使用這些傳感器收集實驗室環(huán)境中的實時信息，來監(jiān)測實驗室中的各種情況，例如:實驗室突發(fā)火災、未知人員闖入等，同時將這些傳感器獲取的數(shù)據(jù)通過開發(fā)板服務器實時發(fā)送到數(shù)據(jù)庫并在瀏覽器界面顯示。圖1.2環(huán)境監(jiān)測功能流程圖2.2.2人員管理模塊的設計人員管理模塊的設計是通過登錄智慧實驗室系統(tǒng)進行管理，登錄界面有教師、管理員、用戶三個角色，三個角色中只有教師和管理員有權限對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行操作。普通用戶只能登錄系統(tǒng)查看數(shù)據(jù)，教師和管理員可以對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行增加、刪除以及修改。此模塊的設計方便了對實驗室人員的管理，減少了管理員花費在人員管理上面的時間。2.2.3數(shù)據(jù)管理模塊的設計數(shù)據(jù)管理模塊的設計主要功能是管理實驗室以及實驗室設備數(shù)據(jù)，建立實驗室數(shù)據(jù)庫和實驗室設備數(shù)據(jù)庫。實驗室管理員或者教師在PC登錄智慧實驗室系統(tǒng)，在系統(tǒng)登錄界面輸入登錄賬號以及密碼，進入系統(tǒng)后對實驗室基礎數(shù)據(jù)進行管理。教師或實驗室管理員可以對系統(tǒng)中的實驗室或者實驗室設備數(shù)據(jù)進行新增、刪除、編輯操作。管理員可通過遠程任何一臺pc設備登錄智慧實驗室系統(tǒng)，實現(xiàn)實驗室數(shù)據(jù)的遠程管理。模塊框架如下：系統(tǒng)詳細設計系統(tǒng)服務器配置在本次設計中選擇Boaweb服務器作為web服務器，同時將該服務器移植到開發(fā)板系統(tǒng)中，以此實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)中we服務器的功能。Boa服務器具有認證、支持CGI等特點，并且功能相比其他服務區(qū)比較強、適合用于嵌入式系統(tǒng)。Web具體移植過程如下：打開虛擬機終端，輸入該命令行boa一0．94．13。tar．gz下載Boa服務器源代碼，然后將該壓縮文件解壓縮至／boasrc／目錄。修改Boa源代碼，并生成可執(zhí)行文件Boa，過程如下：修改“/home/uptech/boa-0.94.13/src/compat.h”文件vicompat.h， 修改后的120行為：#defineTIMEZONE_OFFSET(foo)foo->tm_gmtoff。修改“/home/uptech/boa-0.94.13/src/boa.c”文件viboa.c ，將225~227行注釋掉。運行“/home/uptech/boa-0.94.13/src/configure”文件對源文件進行配置：./configure修改“/home/uptech/boa-0.94.13/src/Makefile”文件，修改后的第31行和32行為：CC=arm-linux-gccCPP=arm-linux-gcc-E。在終端輸入以下命令編譯文件：make，編譯完成以后會在/home/uptech/boa-0.913/src/目錄下生成可執(zhí)行文件Boa，并將該文件復制ARM開發(fā)板中的/bin文件夾中。創(chuàng)建相關工作目錄：創(chuàng)建/etc/Boa/目錄，存放主要的配置文件Boa.conf。創(chuàng)建／var／log／Boa目錄，存放工作日志文件。創(chuàng)建/var/www目錄，存放HTML文檔。創(chuàng)建／var／www／cgi—bin／目錄，存放CGI腳本。通過FTP將瀏覽器界面html文件（index.html）復制到ARM開發(fā)板中的/var/www文件中。將CGI應用程序腳本（run.cgistop.cgi）復制到ARM開發(fā)板中的/var/www／cgi—bin／文件中。在終端界面進入root權限輸入命令行：$sudoboa,啟動Boa服務器。打開瀏覽器并輸入開發(fā)板ip地址，就可以看到CGI效果。

3.2系統(tǒng)硬件詳細配置3.2.1Linux系統(tǒng)安裝配置Linux系統(tǒng)安裝配置過程需要解壓ubantu系統(tǒng)并安裝VMwareWorkstation虛擬機。使用VMware可以在Windows之前執(zhí)行Linux系統(tǒng)的虛擬操作，執(zhí)行軟件應用程序的設計和開發(fā)，并通過燒寫轉移到開發(fā)板上。Ubantu是開放源代碼的自由軟件，系統(tǒng)界面簡單且功能強大，同時方便操作與管理。ubantu系統(tǒng)可以在瀏覽器搜索下載鏡像文件或者在IMX6嵌入式開發(fā)平臺系統(tǒng)光盤文件中找到Ubantu-uptech.z01和Ubantu-uptech.zip這兩個文件并解壓。VMwareWorkstation虛擬機可在任意瀏覽器下載或者在IMX6開發(fā)平臺光盤中找壓縮文件進行安裝，安裝過程在這里不進一步闡述。如圖1.1是安裝好以后的界面圖：圖1.1系統(tǒng)界面圖3.1.3配置Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡在安裝完成Linux系統(tǒng)之后，下一步就要配置Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡，配置Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡的目的在于與嵌入式開發(fā)板進行數(shù)據(jù)通信，這一步驟在整個配置過程中尤為重要，系統(tǒng)網(wǎng)絡的配置不正確會影響實驗的下一步操作，ubantu系統(tǒng)的網(wǎng)絡配置相對簡單，以下為配置Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡的具體步驟:打開VMware虛擬機，輸入初始密碼123456，進入桌面找到超級終端圖標并打開，在首行輸入sudosu切換至root權限。點擊右上角扇形圖標，點擊之后，會有網(wǎng)絡配置的下拉選項，然后點擊編輯連接，在彈出的對話框中選擇添加。選擇連接類型，此處選擇以太網(wǎng)，然后點擊新建，會彈出正在編譯以太網(wǎng)連接1的對話框，選擇設備MAC地址，右邊有一個倒三角，點擊下拉，會顯示當前的MAC地址。設備MAC地址選擇完以后，點擊IPv4設置，在此將IP地址設置為1。點擊關閉，點擊虛擬系統(tǒng)右上角的扇形圖標，選中啟用聯(lián)網(wǎng)，選擇啟動聯(lián)網(wǎng)之后，選擇啟動以太網(wǎng)連接選擇以太網(wǎng)連接1以后，可以看到扇形圖標發(fā)生了變化，如下圖1.5.32所示，系統(tǒng)也會彈出網(wǎng)絡已連接的字樣。打開虛擬機終端，在首行輸入ifconfig，查詢該虛擬機IP地址，如圖1.2所示。圖1.2網(wǎng)絡連接成功（10）打開系統(tǒng)左側的Firefox網(wǎng)絡瀏覽器，如何可以進行外網(wǎng)的訪問，則網(wǎng)絡配置完成。3.1.4配置串口超級終端虛擬機系統(tǒng)網(wǎng)絡配置完成之后，嵌入式開發(fā)板也要做一些相關操作，但無法直接在開發(fā)板上直接配置相關操作，需要借助第三方工具，本次設計使用超級終端進行相關操作。具體操作如下：下載安裝超級終端軟件，安裝過程在這里不進一步闡述安裝完成并打開后，會提示用戶輸入國家和區(qū)號，用戶要根據(jù)自己的位置填寫，然后單擊確定。如圖1.3所示，然后點擊確定。圖1.3超級終端配置過程在彈出界面點擊確定，如圖1.4所示圖1.4超級終端配置過程在彈出界面填入連接名稱，然后點擊確定，如圖1.5所示。圖1.5超級終端配置過程選擇串口設備（根據(jù)實際硬件連接選擇），如圖1.6所示。圖1.6超級終端配置過程在彈出界面配置串口，具體數(shù)值如圖1.7所示。圖1.7超級終端配置過程點擊確定進入超級終端界面。超級終端建立后，連接串口設備、迷你usb線和5v電源，打開主電源開關，啟動開發(fā)板。開發(fā)板上電啟動后，輸入root無需密碼即可登錄。在開發(fā)板接口中配置ip地址，輸入命令ifconfigeth90..3.1.5配置windows系統(tǒng)網(wǎng)絡為了在目標主機和目標計算機之間建立網(wǎng)絡連接，虛擬機，頂級終端和Windows系統(tǒng)的IP地址必須保持在網(wǎng)絡的同一網(wǎng)段中，并且不能容忍和交織在一起的ping順序。在此配置windos系統(tǒng)網(wǎng)絡的過程非常便捷，在系統(tǒng)桌面尋找到網(wǎng)絡和共享中心圖標，并將窗口IPV4保留為1，如圖1.7所示。至此，窗口系統(tǒng)的網(wǎng)絡配置完成。圖1.7IPV4地址配置3.1.6安裝配置NFS服務NFS(網(wǎng)絡文件系統(tǒng)服務)這是Linux系統(tǒng)上的文件共享服務。Linux客戶端需要來自NFS網(wǎng)絡服務的文件共享服務，例如Windows文件共享服務，該服務旨在在不同的機器和系統(tǒng)之間共享文件。宿主機通過用掛載的方式將自己的NFS目錄文件共享到嵌入式開發(fā)板上，如圖1.9所示，是NFS的共享原理示意圖。打開vmware虛擬機，點擊桌面系統(tǒng)終端，在彈出界面的第一行輸入sudosu命令，切換到root權限。切換到root權限后，輸入安裝nfs的命令:sudoapt-getinstallnfs-kernel-server。點擊enter，系統(tǒng)會自動安裝NFS服務。安裝完成后，您可以安裝共享文件，輸入exitenter，轉到uptech用戶并在根目錄中創(chuàng)建關于（IMX6）的文件夾，該命令為:sudomkdir/IMX6。通過該命令打開目錄/etc/exports的配置文件:sudovi/etc/exports。通過以上命令行打開配置文件后，將以下命令添加至文件最后的位置：/IMX6*(rw,synchronization,no_root_squash,no_subtree_check)添加成功后，輸入此命令重新啟動nfs服務:sudo/etc/init.d/nfs-kernel-serverrestart至此，NFS服務安裝配置完成。3.1.7安裝配置Samba服務Samba是一個linux共享文件系統(tǒng)。SMB(servicemessageblock)/CIFS(universalnetworkfilesystem)協(xié)議在linux中實現(xiàn)，允許linux、unix、windows系統(tǒng)相互共享文件。Samba配置流程如下:進入虛擬機系統(tǒng)終端，在uptech用戶下輸入安裝Samba服務的命令:sudoapt-getinstallsamba單擊Enter自動安裝系統(tǒng)。完成后，輸入命令進入配置文件smb.conf:sudovim/etc/samba/samba.conf打開配置文件在文件末行添加以下語句：添加完成之后點擊ESC，輸入i:保存并退出。然后輸入命令重啟samba服務:sudo/etc/init.d/smbd重啟。如圖1.9所示，在程序和文件中輸入客戶機ip地址后顯示以下界面，表示Samba共享文件服務配置完成。圖1.9Samba服務配置完成3.1.8設置交叉編譯環(huán)境交叉編譯是指在某個主機平臺(例如PC)上使用交叉編譯器編譯可以在除此之外平臺（例如ARM）上運行的代碼的一個過程。因為主機和開發(fā)板的運行環(huán)境不一樣，所以應該提供不同的類庫，以便在主機上開發(fā)的代碼可以在嵌入式開發(fā)板上運行。設置交叉編譯環(huán)境的過程如下:(1)將壓縮包arm-linux-gcc-4.4.3.tar.gz存放到如圖1.10所示目錄中。圖1.10交叉編譯環(huán)境設置過程(2)使用以下命令將（1）中的壓縮文件解壓縮到當前目錄中，如圖1.11所示。圖1.11交叉編譯環(huán)境設置過程如圖1.12所示，表示壓縮文件已解壓縮成功。

圖1.12交叉編譯環(huán)境設置過程(4)在該解壓縮文件目錄下使用vim/etc/profile命令行進入配置文件，并添加新的配置文件信息后保存推出即可，如圖1.13所示。

圖1.13交叉編譯環(huán)境設置過程(5)輸入命令行arm-linux-顯示如圖所示1.14界面，表示交叉編譯環(huán)境設置完成。圖1.14交叉編譯環(huán)境設置過程3.3傳感器驅動配置環(huán)境監(jiān)測模塊中主要用到硬件設備有：溫濕度傳感器、煙霧傳感器、蜂鳴器報警器。要實現(xiàn)傳感器對實驗環(huán)境的實時監(jiān)測，每個傳感器必須與嵌入式開發(fā)板相連接，并且編譯各個傳感器驅動程序，使得傳感器在嵌入式開發(fā)板上成功運行。傳感器詳細配置如下：溫濕度傳感器模塊連接至主板的P1端口，打開虛擬機終端，進行以下語句配置：進入實驗根目錄cdtemp_humi/Is編譯溫濕度傳感器驅動程序cddriver/lsKERNELDIR:=/UP-Magic210/SRC/kernel/linux-2.6.35.使用make命令編譯驅動程序makelscd..當前目錄下生成溫濕度傳感器驅動程序magic_shtll_driver.ko編譯溫濕度傳感器應用程序lscdtest/LsMakeLs當前目錄下生成溫濕度傳感器測試程序shtll_test及測試腳本install.sh連好網(wǎng)線、串口線。將配套蜂鳴器LED模塊插入?yún)}板P8擴展端口啟動UP-Magic210魔法師開發(fā)板。設置開發(fā)板IP：99，通過串口終端掛載宿主機實驗目錄。Ifconfigeth099Mount-tnfs-onolock,rise=4096,wsize=409657:/UP-Magic210/mnt/nfs進入串口終端的NFC共享實驗目錄cd/mnt/nfs/UP-Magic_Modules/temp_humils加載驅動程序ismoddriiver/magic_shtll_driver.ko執(zhí)行測試程序cdtest/ls./install.sh此時出現(xiàn)會循環(huán)讀取當前傳感器的溫度和濕度。蜂鳴器傳感器連接至嵌入式開發(fā)板的P5端口，配置語句如下:進入實驗目錄：cdsmog/Is編譯煙霧傳感器驅動程序cddriver/lsKERNELDIR:=/UP-Magic210/SRC/kernel/linux-使用make命令編譯驅動程序：makelscd..當前目錄下生成煙霧傳感器驅動程序magic_smog.ko編譯煙霧傳感器應用程序lscdtest/lsMakeLs當前目錄下生成煙霧傳感器測試程序smog_test及測試腳本install.sh啟動UP-Magic210魔法師開發(fā)板進入串口終端的NFC共享實驗目錄cd/mnt/nfs/UP-Magic_Modules/smog/ls加載煙霧傳感器驅動程序ismoddriiver/magic_smog.ko執(zhí)行測試程序cdtestls./install.sh煙霧傳感器在上電后有較長一段時間進行預熱，模塊板載預熱LED燈會常亮，當預熱結束，改燈熄滅，進入正常使用模式。當煙霧傳感器檢測到煙霧或濃氣體時，傳感器模塊板載LED燈會點亮提示。蜂鳴器報警器使用GPIO輸出，連接在嵌入式開發(fā)板上的P8端口，配置語句如下:進入實驗目錄：cdbuzzer/Is編譯溫濕度傳感器驅動程序cddriver/lsKERNELDIR:=/UP-Magic210/SRC/kernel/linux-使用make命令編譯驅動程序：makelscd..當前目錄下生成蜂鳴器LED驅動程序magic_gpio.ko編譯蜂鳴器LED模塊應用程序lscdtest/LsMakels啟動UP-Magic210魔法師開發(fā)板進入串口終端的NFC共享實驗目錄cd/mnt/nfs/UP-Magic_Modules/buzzer/ls加載驅動程序ismoddriver/magic_gpio.ko執(zhí)行測試程序cdtestls./install.sh此時蜂鳴器模塊會循環(huán)發(fā)聲和點亮LED

系統(tǒng)功能實現(xiàn)4.1用戶界面設計用戶界面的設計主要通過Dreamweaver軟件編寫，運用PHP+Mysql+APache框架實現(xiàn)。用戶、教師、實驗室管理員在智慧實驗室登錄界面輸入賬號以及密碼即可登錄系統(tǒng)，進入系統(tǒng)后主要包含三個模塊：環(huán)境監(jiān)測模塊、人員管理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊。普通用戶可以進入環(huán)境檢測模塊和數(shù)據(jù)管理模塊查看實驗室實時環(huán)境數(shù)據(jù)和實驗室設備基礎數(shù)據(jù)，教師和實驗室管理員都可進入三個模塊進行操作。用戶界面設計的設計主要側重數(shù)據(jù)展示、便于管理。4.2環(huán)境監(jiān)測功能的實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測功能通過溫度濕度傳感器實時監(jiān)測實驗室中溫濕度，并設置正常溫濕度范圍值。通過煙霧傳感器檢測實驗室中的二氧化碳、氧氣、一氧化碳濃度，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過開發(fā)板服務器發(fā)送到瀏覽器，在瀏覽器界面動態(tài)的展示。實驗室管理員可以通過觀察系統(tǒng)中顯示的實時動態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對實驗室的環(huán)境監(jiān)測。環(huán)境監(jiān)測界面如圖所示：

5.系統(tǒng)測試本次智慧實驗室系統(tǒng)設計在具體實現(xiàn)過程中對硬件、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)界面等多個方面進行了測試。測試側重點放在環(huán)境監(jiān)測模塊，在硬件方面對溫濕度傳感器、煙感傳感器、蜂鳴器多次測試，人為改變監(jiān)測環(huán)境，對監(jiān)測出的數(shù)據(jù)進行核查并記錄，經(jīng)過多次測試后各個傳感器獲取的數(shù)據(jù)都符合監(jiān)測環(huán)境實際狀況。對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的變更進行了多次測試，收集各個傳感器獲得的數(shù)據(jù)，并于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行對比，測試結果為數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)變更正常。在不同設備、不同瀏覽器上測試系統(tǒng)界面是否正常運行，測試結果為系統(tǒng)界面運行正常。經(jīng)過以上測試，智慧實驗室系統(tǒng)基本滿足實驗室中環(huán)境的監(jiān)測需求，環(huán)境監(jiān)測模塊正常運行。6.總結與展望6.1全文總結本文研究了關于嵌入式智慧實驗室系統(tǒng)的相關設計，本次設計的初衷是通過物聯(lián)網(wǎng)技術以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術建立一個新型的、智能的、自動化的、便捷的智慧實驗室。希望通過此設計建立一個智慧的智能的實驗室來解決當前傳統(tǒng)實驗室所遇到的問題，在我們平常的學習和教學過程中，實驗期間我們將面臨許多挑戰(zhàn)。在本次設計中，從解決傳統(tǒng)實驗室實際問題出發(fā)，在傳統(tǒng)實驗室的基礎上加入環(huán)境監(jiān)測功能、人員管理功能以及數(shù)據(jù)管理功能，將實驗室更加人性化、智能化、便捷化，以下為我本次的研究結論。環(huán)境監(jiān)控功能旨在解決實驗室潛在風險問題，例如：火災、盜竊問題。通過將溫濕傳感器、攝像頭和報警器這些傳感器實時獲取實驗室的環(huán)境狀況，并將監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)以及圖像通過CGI技術在瀏覽器界面呈現(xiàn)，達到實驗室環(huán)境數(shù)據(jù)實時檢測的效果。在實現(xiàn)該功能的主要難點在于如何將各個傳感器的連接到嵌入式開發(fā)板上，并如何將獲取的數(shù)據(jù)交互到瀏覽器界面。視頻監(jiān)控功能與我們生活中監(jiān)控攝像頭的功能一致，此設計是通過視頻攝像頭監(jiān)控實驗室，保障實驗室器材、人員、數(shù)據(jù)的安全性。實現(xiàn)該功能的主要問題在于如何將視頻監(jiān)控畫面實時交互到瀏覽器界面。數(shù)據(jù)交互功能是次設計最核心的模塊。在實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測功能以及視頻監(jiān)控功能后如何進行嵌入式WEB服務器與瀏覽器進行數(shù)據(jù)交互是最主要的問題，在此次設計中此項功能難度最大，挑戰(zhàn)也最大。本項目將嵌入式ARM微處理器、各種傳感器、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式WEB服務器、互聯(lián)網(wǎng)技術結合在一起，綜合性強、自動化程度高、實時性強，項目的實施必將對我校以及省內實驗室實現(xiàn)高度智能化管理起到積極的示范作用。通過此次系統(tǒng)的設計，我將自己課程中所學到的理論知識應用到實際操作當