摘要：随着当今社会物联网科技在全球范围内的飞速发展和普及，智能储物柜在现实生活中的应用越来越广泛，其不仅仅只是为交易场所、娱乐场所和工作场所等公共场所提供短期存储服务的便捷设备，也成为了当今高速发展的物流运输业的一部分，因此储物柜在现代社会具有重大的工程意义。

针对于当前各大小型超市及商场使用的传统纸质条形码式或手动锁式储物柜，由于存在用户使用繁琐，安全系数低，商家成本投入高等局限性，已经无法满足人们对智能生活的需求，为此研发出了更加智能安全的储物模式，代替传统储物模式，采用更加智能的储物柜，来保证用户物品的安全，方便用户的存取操作。

该系统主要调用手机原有的 NFC 或者外接设备（由 PN532模块组成），并通过设计开发出的Android应用程序生成临时UID编码（云端获取），并将该编码写入到手机NFC中，使该手机应用NFC卡模拟形式成为“虚拟卡”，让顾客通过手机中的NFC功能实现直接对智能主板终端（Raspberry Pi）的“刷手机”操作去进行储物。储物完成后，智能主板终端再次识别和验证手机NFC“虚拟卡”的编码并为其打开特定储物箱完成取物。

该系统应用到云服务器端、Android移动端、智能主板终端的相互协同作用，设计出只需要顾客携带具有NFC功能的手机，就可以完成对出储物柜的储物和取物操作，极大地提高了用户的便捷性。由于该系统基于NFC技术，在此前提下涉及的NFC功能采取SE芯片硬件加密和软件加密相结合方式，并且编码数据由云服务器端生成和存储，因此极大地保障了数据传输的保密性与安全性。

关键词：物联网；NFC；近场通信；卡模拟形式

目录

摘要

Abstract

引    言-1

1  绪论-2

1.1  研究背景及意义-2

1.2  NFC技术的介绍-2

1.2.1  NFC技术的优势-3

1.2.2  国内外的发展情况-3

2  系统开发环境及相关技术-5

2.1  PN532模块-5

2.1.1  PN532模块的介绍-5

2.1.2  PN532模块的使用-6

2.2  Android操作系统-8

2.3  Raspberry Pi微型电脑主板-9

2.3.1  主板的介绍-9

2.3.2  主板在系统中的功能作用-10

3  系统技术分析与设计-11

3.1  系统总体架构设计-11

3.1.1  系统总计架构图设计说明-11

3.1.2  系统功能模块图设计说明-11

3.2  云服务器端的分析与设计-12

3.3  Android移动端的分析与设计-13

3.4  微控主板端的分析与设计-14

4  NFC云助手APP和嵌入式系统的实现-15

4.1  APP与云服务器端数据交互和写入实现-15

4.1.1  第一步检测手机NFC-15

4.1.2  第二步云端获取UID编码-16

4.1.3  第三步将获取的UID编码写入手机NFC-19

4.2  APP通过PN532模块与微控主板端数据交互的实现-22

4.2.1  手机NFC与PN532的数据传输-22

4.2.2  Raspberry Pi数据交互的实现-24

5  系统的测试与评估-26

5.1  测试环境的介绍-26

5.2  系统的测试用例-27

结    论-29

参 考 文 献-30