程序聚合 软件案例 基于 STM32 的物联网边缘网络网关与多节点采集控制系统

基于 STM32 的物联网边缘网络网关与多节点采集控制系统

2026-01-14 12:53:48
行业:物联网
载体:嵌入式软件、硬件
技术:C/C++、FreeRTOS、MQTT、STM32

业务和功能介绍

因为实验室的实验需要数据采集,因此需要在校园内设置多个采集设备,但因为终端分散,网络条件差,每个设备上云的成本高,每个设备的采集方式各有区别,而且采集数据有实时性要求,因此需要设计一个边缘设备网络,将多个采集节点接入一个边缘网关来解决这些问题,最终实现一个STM32做边缘网关,带多个终端节点,在本地做聚合、缓存、规则告警、远程配置、OTA,再与云端通过 MQTT 同步数据与指令的一个系统。

基于STM32实现的网关支持设备接入管理,数据聚合,本地缓存,云端通信,远程配置,OTA等功能,整体流程可以实现接入—采集—告警—上云—下发控制—OTA闭环。

项目实现

网关通过以太网,WiFI或者4G进行上行云端通信,与各个节点进行LoRa下行通信,外接了SPI FLASH进行缓存以及OTA,使用FreeRTOS作为操作系统,通过HAL库实现SPI/UART/I2C/Flash等基础驱动,实现了LoRa协议等进行通信,设计了统一数据模型和缓存队列,与云端采用MQTT,有心跳,重连机制。使用了用消息队列把LoRa的实时采集与MQTT的网络波动解耦,所有数据进入统一数据模型,再走同一条规则→缓存→上云链路,OTA、配置都当成命令消息,走统一的命令分发框架。

技术栈包括HAL,FreeRTOS,LwIP,LwIP MQTT,FATFS,LoRA等。

我主要负责整体的网关端通信与数据链路设计,节点的采集操控实现由他人完成,最终效果达成了断网情况下可连续缓存数据,网络恢复后自动补传,云端无重复数据。

在开发过程中出现过LoRa丢包与重复包导致数据跳变的情况,最后采用了时间戳排序去重和数据防抖进行了解决,还出现过跑一段时间后无法分配pbuf,MQTT publish失败,固定重连状态机,确保socket对象释放并使用单线程处理MQTT。

示例图片视频


Moonlight
30天前活跃
方向: 嵌入式-嵌入式应用开发、后端-C++、
交付率:100.00%
相似推荐
梵花田-梵花田
梵花田是一款专注于身心健康的应用,主要面向有睡眠困扰、焦虑情绪、需要放松和专注的用户群体。项目定位是提供高品质的白噪音、冥想课程、助眠故事等内容,帮助用户改善睡眠质量、缓解压力、提升专注力。 (业务模式) 采用 免费内容 + 会员订阅 的模式。用户可以免费使用部分白噪音和基础冥想内容,订阅会员后解锁全部冥想课程、原创助眠故事、高级混音功能等。 (核心功能介绍) 我将其后端核心功能分为以下几个模块: 声音模块 提供超过30种白噪音(如雨声、海浪、篝火、钢琴等),支持用户多轨混音(同时播放多个声音并独立调节音量)。 支持定时播放、收藏、最近播放记录。 冥想模块 包含 14天入门冥想计划,以及针对不同场景的主题课程(如“考前减压”、“职场焦虑缓解”、“睡前放松”等)。 记录用户的训练进度、连续打卡天数,支持课程评价。 睡眠助眠模块 提供原创的助眠故事(如“月光森林”、“海边小屋”等),配有舒缓的背景音乐和专业配音。 支持故事播放进度自动保存、定时关闭。 宝宝专区模块 专门为母婴群体设计,包含哄睡音乐、摇篮曲、睡前动画和短篇故事。 个人中心与会员模块 用户注册登录(手机号/微信)、会员购买与续费、历史记录、收藏夹、睡眠统计报告等。 后台管理系统 为运营人员提供内容发布(上传音频、配图、文字)、用户管理、数据看板(日活、播放量、会员转化率)等功能。
南通大学附属医院医保前置服务平台-前置服务平台
产品包含功能:药库的订单采购管理、收货管理、追溯码管理、用户管理、角色管理、统计查询、HIS对接接口和省招采平台对接接口等,主要是帮药库简化采购流程,满足网采率的上传要求,同时也能解决医保对医院的追溯码上传要求。
医疗大屏改造项目-医疗信息平台
系统为医疗数据可视化大屏,通过下拉选择器可切换不同数据维度展示页面,实现多场景、多主题的数据监控与分析。主要功能包括: 1. 展示全国年度出院量趋势变化,通过折线图直观呈现多年数据走势; 2. 以地图形式展示 2024 年全国各省份出院人次分布,便于地域数据对比; 3. 统计并展示不同医疗机构类型的出院人次占比,清晰呈现机构服务结构; 4. 分析出院人群的性别、年龄结构,结合老年人口占比形成患者画像; 5. 各模块均支持数据可视化图表展示,包含折线图、地图、饼图、柱状图等; 6. 整体采用深色专业主题,布局规整清晰,适用于数据汇报、运营监控等场景。 7. 各个图表配置了合适的动态展示效果(演示地址:http://47.101.153.3:9007)
基于深度学习健康管理系统
① 慢性病风险预测: 基于用户健康数据,使用神经网络模型预测未来患糖尿病、高血压等慢性病的风险。 ② 健康年龄计算: 通过FT-Transformer 模型,计算用户的生物年龄(健康年龄),直观反映身体老化状况。 ③ 亚健康状态评估: 通过问卷与活动数据,使用聚类算法+神经网络模型对用户的亚健康状态进行分类与评分。 ① 睡眠阶段分析: 基于智能手环的心率、体动数据,使用深度学习模型1D-CNN + Transformer对用户的睡眠阶段进行精准分期。 ② 异常心律筛查: 对连续心率数据进行监控,使用异常检测算法或深度学习模型自动筛查可能的心律不齐事件,并发出预警。 ③ 运动模式识别与能耗估算: 利用设备加速度计等传感器数据,通过深度学习模型识别用户运动类型(如走路、跑步),并精确计算热量消耗。 ④ 长期健康趋势分析: 对用户长期的静息心率、步数等数据进行时间序列分析,发现周期性规律和长期变化趋势。 ① 症状自查器: 用户通过勾选症状或输入文本描述自身状况。 ② 疾病智能预测: 基于深度学习模型Feature Tokenizer Transformer(FT-Transformer),对输入的症状进行分析,输出可能的疾病及概率。 ③ AI健康助手: 集成大语言模型API,为预测结果提供人性化的护理建议与就医警示。 ④ 自查历史记录: 记录并展示用户历次的健康自查记录。 ① 智能饮食推荐: 基于用户身体指标与健康目标,使用推荐算法生成个性化食谱。 ② 自适应运动计划: 根据用户体能和目标生成并动态调整运动计划。 ③ 健康习惯追踪与提醒: 提供服药、饮水、久坐等智能提醒功能。 ④ 睡眠改善方案: 针对睡眠问题,提供个性化的改善建议。
医疗器械租赁/售卖平台
背景:跟医院合作租赁或售卖医疗设备,主要面向全瘫或半瘫老年人,辅助治疗同时收集老人的医疗数据 1、有个运营后台,可以管理设备的上下架,以及促销活动设置 2、微信小程序可以进行租赁或购买设备
帮助文档   Copyright @ 2021-2024 程聚宝 | 浙ICP备2021014372号
人工客服