Python船联网传感器感知模块研究与实现(3)
由于本系统是应用于船舶内的温度检测系统，所以要求系统可以同时对船舶内多处重要位置进行温度检测，从而实现安全、可靠的航行，保障用户的生命财产安全。
1。3 研究现状与问题
1。3。1 国外研究现状
1。3。2 国内研究现状
1。3。3 存在的问题
1。4 主要研究内容
（1）研究与分析了船联网感知技术的现状和遇到的问题，并且介绍了系统用到的开发工具以及用到的装置与设备，对于所用到的传感器进行选型。
（2）对系统进行了需求分析，主要进行了可行性分析，系统设计的要求以及功能需求分析。
（3）对于系统的总体进行了设计，得出了设计思路，设计流程以及系统总体的框架设计。
（4）对于系统进行详细设计，包括硬件设计，软件设计以及如何上传数据。
（5）对于系统进行最终调试与改善。
1。5 开发工具
1。5。1 树莓派介绍
树莓派（Rasperry PI）的创始人埃本厄顿普（Eben Epton）是英国剑桥大学博士，他创造树莓派最初的目的是用来教学。树莓派开发板的基础是ARM11开发板，它的GPU支持1080P硬解码。树莓派分A和B两个版本，面积与身份证大小相似，售价为25或35美元。它提供了LAN9512接口、USB接口和HDMI接口，支持Linux系统和Python语言，同时也支持JAVA、C++等语言。CPU默认时钟为700MHZ，经过实际测试CPU可以稳定工作在1G以上，并且允许超频工作。树莓派在全球范围内已经卖出数百万个，它被广泛应用于各个领域，包括学术、机械设计、温度检测、船联网、智能交通等领域。用户可以将树莓派连接电视，显示器，鼠标键盘等设备扩展使用。树莓派可以实现台式电脑的许多功能，例如看电影、听音乐、发送邮件、进行项目开发甚至玩游戏[[3] 李文胜。 基于树莓派的嵌入式Linux开发教学探索。 电子技术与软件工程, 2014，5:35～38][3]。
目前我国大学内嵌入式Linux开发使用的教材和硬件设备，教学内容十分复杂繁琐。而树莓派相比普通的开发板有许多优势，它便于用户进行编程，而且很容易改造，用户可以以树莓派为基础进行创新与创造，价格十分低廉。所以本系统采用树莓派作为开发板进行开发。
本系统采用的是树莓派2代（B型）（图1-1），树莓派2代（B型）搭载了博通BCM2836处理器，分别内置了2。2GHZ和1。7GHZ主频Cortex架构四个，单核CPU性能比树莓派一代强4倍，视频编解码性能增强20倍以上，多核CPU性能增强6倍以上。另外该处理器图形核心为VideoCore IV。树莓派2代配备了1GB内存，之前1代（图1-2）B型和B+型都是512MB。
图1-1 树莓派2B 图1-2 树莓派1代
1。5。2 DS18B20介绍
DS18B20一种单线数值温度传感器，它是由美国DALLAS公司制造的。DS18B20可以把检测到的温度信息直接转换成数字信号，然后提供给微机处理，它是一种模数转换器件。只需要单线接口就可以读写DS18B20信号，使用起来非常简单。
DS18B20可以检测零下55摄氏度到125摄氏度范围内的温度。当温度在零下10摄氏度到85摄氏度时精度为±0。5摄氏度，可编程为9、10、11、12位分辨率，对应的可分辨温度分别为0。5摄氏度、0。25摄氏度、0。125摄氏度和0。0625摄氏度，能够实现精度很高的温度测试。当分辨率为9位时，DS18B20最多在0。09375s内把温度转换为数字，分辨率为12位时最多在0。750s内把温度转换为数字，这时转化的速度变得更快了。同时DS18B20在使用过程中不需要任何外围原件（仅仅需要一个4。7KΩ的上拉电阻），所有传感器原件和转换电路都集成在集成电路里[[4] 李扬。 基于VB和单片机的多点温度监控系统设计。 大学生论文联合比对库, 2015,5:9～11][4]。