基于NB-IoT技術(shù)的智能井蓋鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

孫鋼燦，趙傳勇，張寧寧

(鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

0 引 言

城市化進(jìn)程加快，井蓋事故和被盜事件頻發(fā)[1,2]，而且城市井蓋數(shù)量巨大，傳統(tǒng)的人工巡檢不能做實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且很多都是公共窖井，各方打開(kāi)井蓋無(wú)記錄，不能對(duì)窖井進(jìn)行有效的管理。近年來(lái)有人提出了很多種解決方案，文獻(xiàn)[3]的方案雖然能解決實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)問(wèn)題，但存在中繼網(wǎng)關(guān)的安裝和維護(hù)成本較大等缺點(diǎn)，且ZigBee沒(méi)有專(zhuān)用頻段，通信干擾較大[4]，大多數(shù)的方案如文獻(xiàn)[5]只是實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)，安全性沒(méi)有得到提高。在研究和分析已有井蓋監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)[6](narrow band internet of things，NB-IoT)技術(shù)集監(jiān)測(cè)和鎖定于一體的智能井蓋鎖管理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用STM32L051系列低功耗芯片作為控制器，NB-IoT為通信方式，結(jié)合近場(chǎng)通信(near field communication，NFC)標(biāo)簽、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電源轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)低功耗、可靠性通信，運(yùn)用NFC讀寫(xiě)工作模式設(shè)計(jì)了開(kāi)關(guān)鎖協(xié)議，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的工作原理，最后通過(guò)安裝測(cè)試驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性和可靠性。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)一個(gè)智能井蓋鎖系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)兩大功能：一是實(shí)現(xiàn)機(jī)械鎖的鎖定功能，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)配合特定的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖和關(guān)鎖，只有專(zhuān)用開(kāi)鎖設(shè)備得到授權(quán)才能打開(kāi)鎖，并對(duì)開(kāi)鎖信息進(jìn)行記錄；二是實(shí)現(xiàn)對(duì)井蓋狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，井蓋如有傾斜實(shí)時(shí)報(bào)警，方便管理人員及時(shí)處理問(wèn)題。

智能井蓋鎖系統(tǒng)基于NB-IoT技術(shù)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖1所示，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)分層模型將系統(tǒng)分成感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，感知層獲取井蓋傾斜及開(kāi)鎖數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊進(jìn)行上傳；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)；應(yīng)用層負(fù)責(zé)將井蓋鎖相關(guān)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到電腦或手機(jī)端。從而實(shí)現(xiàn)井蓋鎖通過(guò)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器的遠(yuǎn)程連接，異常及開(kāi)鎖信息及時(shí)上傳到云服務(wù)器，達(dá)到對(duì)井蓋鎖的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)包含兩大部分：井蓋鎖終端和云服務(wù)器。井蓋鎖終端主要由控制芯片、NFC標(biāo)簽、NB-IoT通信、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傾斜監(jiān)測(cè)等模塊組成，井蓋鎖與專(zhuān)用開(kāi)鎖設(shè)備之間通過(guò)NFC進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)鎖。

圖1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架

2 硬件電路設(shè)計(jì)

2.1 NFC標(biāo)簽?zāi)K

M24LR04是意法半導(dǎo)體公司推出的一款新型無(wú)線存儲(chǔ)器芯片，工作頻率為13.56 MHz。該芯片擁有4 Kbit EEPROM，具有支持ISO 15693和ISO 18000-3協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的射頻通信接口和400 Kb/s速率的標(biāo)準(zhǔn)IIC串行有線接口[7]?？赏ㄟ^(guò)無(wú)線射頻接口模式和有線IIC接口模式兩種方式對(duì)NFC標(biāo)簽讀寫(xiě)。在無(wú)線射頻接口的模式下，以接收到的射頻載波信號(hào)為工作電源，存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)為位，一次可以寫(xiě)入32 bit的數(shù)據(jù)；在有線IIC接口模式下，接收處理器發(fā)來(lái)的IIC讀寫(xiě)信號(hào)，并通過(guò)VCC電源線供電，工作電壓選擇3.3 V，其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為位。M24LR04的電路連接如圖2所示，M24LR04芯片的SCL、SDA引腳接控制芯片的I2C1_SCL和I2C1_SDA引腳。

圖2 NFC標(biāo)簽?zāi)K電路

2.2 NB-IoT模塊

相較于ZigBee和遠(yuǎn)距離無(wú)線電(long range radio，LoRa)等短距離無(wú)線通信技術(shù)，NB-IoT優(yōu)勢(shì)明顯[8]，NB-IoT是在長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(long team evolution，LTE)基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行減小信令開(kāi)銷(xiāo)和優(yōu)化功耗推出的一種無(wú)線通信技術(shù)，是低功耗廣域網(wǎng)的代表?？芍苯咏柚F(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)商基站搭建NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，可采取帶內(nèi)、保護(hù)帶及獨(dú)立載波3種部署方式，無(wú)需重新組網(wǎng)。由于井蓋分布比較分散，采用NB-IoT作為系統(tǒng)通信方式，能夠有效降低部署網(wǎng)絡(luò)的成本，同時(shí)節(jié)省了大量的人力物力。

NB-IoT模塊采用穩(wěn)恒科技生產(chǎn)的WH-NB73模塊，該模塊基于華為Boudica 120芯片，支持3GPP Release 13標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，工作在B5頻段，支持IP、UDP和CoAP這3種協(xié)議，相較于GPRS，有20 dB的信號(hào)強(qiáng)度增益，并且Boudica 120芯片集成了AP+CP+SP這3個(gè)ARM內(nèi)核，采用低功耗設(shè)計(jì)，能夠滿足系統(tǒng)功能的需求。NB-IoT模塊電路設(shè)計(jì)如圖3所示，工作電壓為3.6 V，通過(guò)串口與控制芯片通信，模塊UART0_RXD和UART0_TXD引腳分別接主控芯片的USART2_TX和USART2_RX引腳。為防止靜電對(duì)USIM卡及芯片造成損壞，須要增加TVS管進(jìn)行靜電保護(hù)，作為(electro-static discharge，ESD)防靜電措施。

2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用直流減速電機(jī)，配合特定的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)鎖的，驅(qū)動(dòng)芯片為MX113L芯片，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路設(shè)計(jì)如圖4所示，MX113L芯片的工作電壓為2 V-8 V且待機(jī)電流小于0.1 μA，能夠滿足低功耗的需求。驅(qū)動(dòng)電路必須添加對(duì)地去耦電容[9]C20，其目的有兩個(gè)：一是吸收馬達(dá)向電源釋放的能量，穩(wěn)定電源電壓，避免電路因?yàn)檫^(guò)壓而被擊穿；二是在馬達(dá)起動(dòng)或者快速正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)切換的瞬間，馬達(dá)需要瞬間大電流才能迅速啟動(dòng)，由于電池不能立即輸出瞬態(tài)大電流，故需要添加電容。由于電機(jī)模塊電壓不高，故選擇4.7 μF的電容。當(dāng)芯片引腳IN1和IN2輸入低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊處于待機(jī)模式；當(dāng)芯片引腳IN1輸入高電平、IN2輸入低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)；反之則電機(jī)倒轉(zhuǎn)。

2.4 電源和傾斜監(jiān)測(cè)模塊

整個(gè)鎖體電路采用3.6 V ER34615型鋰電池供電，由于MCU和NFC標(biāo)簽需要3.3 V電壓，故通過(guò)低壓差線性穩(wěn)壓器輸出固定3.3 V電壓。傾斜監(jiān)測(cè)采用BL-108 20°傾斜滾珠開(kāi)關(guān)，接控制芯片GPIO口，當(dāng)傾斜度數(shù)超過(guò)20°時(shí)，為通路狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)360°全方向傾斜觸發(fā)。滾珠開(kāi)關(guān)在常通狀態(tài)容易產(chǎn)生誤觸發(fā)，在使用時(shí)應(yīng)讓開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)狀態(tài)，傾斜導(dǎo)通才能觸發(fā)動(dòng)作。故滾珠開(kāi)關(guān)一腳可接高電平，控制芯片外部中斷設(shè)置為上升沿觸發(fā)。

圖3 NB-IoT模塊電路

圖4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路

2.5 控制芯片

通過(guò)對(duì)實(shí)現(xiàn)功能分析和物聯(lián)網(wǎng)低功耗的特點(diǎn)，智能井蓋鎖終端控制芯片采用STM32L051C8T6芯片，該芯片基于32位的ARM Cortex-M0+內(nèi)核，最高主頻為32 MHz，有8 KB RAM和64 KB FLASH[10]。片上資源豐富，能夠滿足傾斜監(jiān)測(cè)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、NB-IoT通信和NFC標(biāo)簽讀寫(xiě)等需求，而且物聯(lián)網(wǎng)終端控制芯片大多處于待機(jī)模式等待喚醒的狀態(tài)，STM32L051系列能夠在滿足功能設(shè)計(jì)的情況下，提供更低的功耗?？刂菩酒案鞴δ苣K之間協(xié)同工作如圖5所示。

圖5 智能井蓋鎖鎖體控制

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 無(wú)線通信設(shè)計(jì)

NB-IoT模塊負(fù)責(zé)井蓋鎖終端和應(yīng)用服務(wù)器之間的通信問(wèn)題。NB-IoT模塊配置通過(guò)AT指令完成，主要包括初始化USIM卡，搜索網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、綁定IP地址、建立數(shù)據(jù)鏈接等。智能鎖終端控制芯片將采集到的鑰匙開(kāi)鎖和傾斜異常等數(shù)據(jù)按照表1所示的幀格式進(jìn)行編碼，通過(guò)串口以AT命令的形式將數(shù)據(jù)發(fā)送至NB-IoT模塊，為降低功耗，串口波特率設(shè)置為9600。然后NB-IoT模塊通過(guò)CoAP協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)；物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)收到數(shù)據(jù)后自動(dòng)尋找編解碼配置文件，將CoAP協(xié)議包解析為Json格式的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)；應(yīng)用層軟件通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供的北向接口獲取數(shù)據(jù)。為滿足低功耗的設(shè)計(jì)，在控制芯片進(jìn)入休眠模式，會(huì)通過(guò)IO口發(fā)送關(guān)機(jī)脈沖，關(guān)閉通信模塊。當(dāng)需要上傳數(shù)據(jù)時(shí)，控制芯片會(huì)發(fā)送開(kāi)機(jī)脈沖給NB-IoT模塊，將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)出。

表1 數(shù)據(jù)幀格式

3.2 開(kāi)關(guān)鎖軟件設(shè)計(jì)

開(kāi)關(guān)鎖是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，鎖體與鑰匙設(shè)備之間通過(guò)NFC讀寫(xiě)模式進(jìn)行通信，采用ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。NFC技術(shù)由無(wú)線射頻技術(shù)(RFID)發(fā)展而來(lái)[11]，其技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜。一般要經(jīng)過(guò)偵測(cè)標(biāo)簽，讀取標(biāo)簽和數(shù)據(jù)處理等。

系統(tǒng)的NFC通信流程如圖6所示，主要包括系統(tǒng)初始化和開(kāi)關(guān)鎖協(xié)議設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，首先，NFC標(biāo)簽大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有NFC閱讀器天線靠近標(biāo)簽由磁場(chǎng)耦合獲得足夠的能量時(shí)，NFC標(biāo)簽被喚醒進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)外部中斷引腳喚醒鎖體控制芯片切換至正常工作狀態(tài)，完成系統(tǒng)近場(chǎng)通信的初始化。

圖6 NFC通信流程

開(kāi)關(guān)鎖的設(shè)計(jì)流程如圖7所示，主要通過(guò)控制無(wú)線射頻接口和IIC接口讀寫(xiě)NFC標(biāo)簽EEPROM實(shí)現(xiàn)的。M24LR04提供一個(gè)特殊的密碼式保護(hù)機(jī)制，每個(gè)扇區(qū)都配有一個(gè)安全狀態(tài)字節(jié)[7]，具體見(jiàn)表2。b0設(shè)置為1，開(kāi)啟扇區(qū)鎖保護(hù)，b2和b1設(shè)置為10，只有提交密碼時(shí)扇區(qū)才可以讀寫(xiě)，b4和b3設(shè)置為01，采用密碼1保護(hù)各個(gè)扇區(qū)。鑰匙設(shè)備向NFC標(biāo)簽發(fā)送密碼，若校對(duì)密碼正確，然后進(jìn)行權(quán)限驗(yàn)證，其設(shè)計(jì)思想是，每個(gè)鎖NFC標(biāo)簽的EEPROM的Block 0中存儲(chǔ)鎖的16位ID信息，若授權(quán)鑰匙設(shè)備開(kāi)鎖，將其ID信息寫(xiě)入鑰匙設(shè)備的FLASH中，鑰匙設(shè)備讀取該鎖的ID信息，并與FLASH存儲(chǔ)的ID信息進(jìn)行校驗(yàn)。當(dāng)權(quán)限通過(guò)時(shí)，需要讀取該鎖的狀態(tài)標(biāo)志位，以便發(fā)送開(kāi)鎖或關(guān)鎖命令，即對(duì)EEPROM 的Block 1中寫(xiě)入開(kāi)鎖標(biāo)志位或關(guān)鎖標(biāo)志位。鎖體控制芯片通過(guò)IIC接口讀取該標(biāo)志位，從而發(fā)送驅(qū)動(dòng)電機(jī)命令，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)鎖。開(kāi)關(guān)鎖完成后，控制芯片發(fā)送命令擦除該標(biāo)志位，并且將開(kāi)鎖信息通過(guò)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)。

圖7 開(kāi)關(guān)鎖流程

表2 扇區(qū)安全狀態(tài)字節(jié)結(jié)構(gòu)

3.3 低功耗方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)選擇STM32L051C8T6芯片作為智能井蓋鎖終端電路控制芯片，STM32L051系列是意法半導(dǎo)體公司推出的低功耗芯片，STOP模式下最大待機(jī)電流僅為0.8 μA，并且3.5 μs即可被喚醒。在低功耗設(shè)計(jì)的思路上，采用的是終端無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將除SWD調(diào)試接口外的所有IO設(shè)置成模擬輸入模式，關(guān)閉所有外設(shè)的時(shí)鐘，然后控制芯片進(jìn)入STOP模式。喚醒采用RTC定時(shí)喚醒或外部中斷喚醒，喚醒后重新配置要使用的IO和外設(shè)，發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)智能井蓋鎖安裝完成后，位置固定，故其網(wǎng)絡(luò)信號(hào)基本不會(huì)變化，電量信息和信號(hào)強(qiáng)度每3個(gè)小時(shí)上傳一次，電量預(yù)警、設(shè)備掉線、井蓋發(fā)生傾斜以及開(kāi)鎖時(shí)，會(huì)觸發(fā)外部中斷喚醒終端。實(shí)際待機(jī)的電流僅為20 μA，達(dá)到了低功耗的設(shè)計(jì)要求。

3.4 云服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)

應(yīng)用層軟件采用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，工程由主流的Spring+Spring MVC+Mybatis框架搭建。該部分主要實(shí)現(xiàn)的是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)北向接口獲取數(shù)據(jù)以及進(jìn)行處理顯示，方便管理人員查看。軟件接入百度地圖，將每個(gè)智能鎖安裝的位置標(biāo)注在地圖上，鼠標(biāo)點(diǎn)擊標(biāo)識(shí)點(diǎn)可以顯示該智能鎖的電量和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)信息，并且設(shè)置標(biāo)識(shí)點(diǎn)顏色表示智能鎖正常工作、電量不足和掉線3種狀態(tài)。為了方便管理人員，應(yīng)用層主要包括以下各模塊：①授權(quán)中心：該模塊負(fù)責(zé)添加鑰匙設(shè)備，并對(duì)鑰匙開(kāi)鎖進(jìn)行授權(quán)。②站點(diǎn)管理：根據(jù)窖井的類(lèi)型或者分布區(qū)域?qū)w進(jìn)行分類(lèi)或分區(qū)管理，方便管理人員查看分管的井蓋。③鎖具中心：包含鑰匙管理和智能鎖管理兩部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)井蓋鎖和鑰匙設(shè)備進(jìn)行刪除和重命名，以及顯示鑰匙授權(quán)信息。④消息中心：包括授權(quán)消息列表、設(shè)備信息和開(kāi)關(guān)鎖日志3種消息。授權(quán)消息列表主要包含授權(quán)鑰匙設(shè)備、授權(quán)鎖具、授權(quán)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間；設(shè)備信息負(fù)責(zé)顯示井蓋的狀態(tài)信息包括信號(hào)、電量是否傾斜等信息；開(kāi)關(guān)鎖信息是對(duì)每次開(kāi)鎖、關(guān)鎖的時(shí)間和鑰匙設(shè)備進(jìn)行記錄。⑤報(bào)表中心：該模塊是對(duì)每天井蓋鎖的狀態(tài)進(jìn)行一個(gè)宏觀的查看，可以分站點(diǎn)顯示出設(shè)備最近一周的運(yùn)行狀況，以日期為橫軸，以正常、打開(kāi)、異常3種狀態(tài)的井蓋數(shù)量為縱軸做一個(gè)實(shí)時(shí)的折線圖，整體運(yùn)行狀況清晰可見(jiàn)。

4 系統(tǒng)測(cè)試

在安裝智能井蓋鎖終端之前要對(duì)其進(jìn)行初始化，用手機(jī)APP工具將編寫(xiě)的鎖16位ID通過(guò)NFC功能寫(xiě)入到NFC標(biāo)簽的EEPROM中，并將開(kāi)關(guān)鎖狀態(tài)標(biāo)志位寫(xiě)入，默認(rèn)為開(kāi)鎖狀態(tài)。鎖體裝置由鎖芯、圓形孔、鎖盒和連桿組成，鎖芯通過(guò)圓心孔連接連桿，通過(guò)鎖定鎖芯的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)鎖，NFC標(biāo)簽線圈固定在鎖芯上部設(shè)計(jì)的凹槽內(nèi)，該裝置可直接在原有井蓋上打孔安裝，極大節(jié)省了成本。安裝時(shí)調(diào)整鎖舌磁鐵極性使其與標(biāo)志位匹配。每個(gè)井蓋鎖通過(guò)NB-IoT平臺(tái)和云服務(wù)器通信，保證了信號(hào)安全可靠的傳輸。實(shí)地安裝完成后，在應(yīng)用層軟件中添加井蓋鎖信息，并在接入的百度地圖中進(jìn)行位置標(biāo)注。運(yùn)行界面如圖8所示。

圖8 系統(tǒng)測(cè)試運(yùn)行效果

經(jīng)過(guò)半年多的實(shí)地測(cè)試，每個(gè)智能井蓋鎖終端都能夠及時(shí)反饋報(bào)警信息，并且可以實(shí)現(xiàn)井蓋傾斜、電量不足和設(shè)備掉線報(bào)警，以及開(kāi)鎖關(guān)鎖信息及時(shí)上傳，能夠有效幫助管理人員對(duì)井蓋進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文基于NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)智能井蓋鎖系統(tǒng)，結(jié)合電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、滾珠開(kāi)關(guān)、NFC標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)井蓋鎖智能化，同時(shí)可通過(guò)電腦端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井蓋的狀態(tài)。

本文首先整體分析了智能井蓋鎖系統(tǒng)的功能，然后詳細(xì)闡述了各個(gè)模塊的基本原理和硬件設(shè)計(jì)，根據(jù)NFC技術(shù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種開(kāi)關(guān)鎖協(xié)議，介紹了軟件實(shí)現(xiàn)流程，給出了低功耗解決方案，并設(shè)計(jì)了管理軟件。實(shí)驗(yàn)測(cè)結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定、組網(wǎng)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性響應(yīng)良好等特點(diǎn)，能夠防止井內(nèi)設(shè)備被盜，及時(shí)反饋井蓋傾斜信息。配合設(shè)計(jì)的鎖體裝置，可直接在原來(lái)井蓋上安裝。代替了人工巡檢，提高了管理人員的效率，為智慧城市的建設(shè)打好基礎(chǔ)。

該系統(tǒng)尚在研發(fā)測(cè)試階段，以后的研究方向?qū)⑹沁M(jìn)一步實(shí)現(xiàn)比如溫度、氣體等監(jiān)測(cè)功能，優(yōu)化功耗，通過(guò)復(fù)雜的環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，以及設(shè)計(jì)手機(jī)APP利用手機(jī)NFC功能實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)鎖，以便于管理人員進(jìn)行高效的管理。