【摘要】：通過(guò)利用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)多個(gè)特定的小區(qū)域范圍的微環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)能夠得出區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù),為生活生產(chǎn)提供輔助決策。為解決微環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中,業(yè)務(wù)應(yīng)用不同卻重復(fù)搭建相同的傳感層和網(wǎng)絡(luò)層的問(wèn)題,以及由于大量異構(gòu)數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一造成的數(shù)據(jù)采集和傳輸困難問(wèn)題,本文進(jìn)行了如下工作。1)面向物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層架構(gòu)研究設(shè)計(jì)通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái),該基礎(chǔ)平臺(tái)統(tǒng)一了傳感層和網(wǎng)絡(luò)層,在此平臺(tái)上可以進(jìn)行不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用。本文在對(duì)其整體結(jié)構(gòu)以及各個(gè)關(guān)鍵部分進(jìn)行闡述后,引出關(guān)于數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)难芯抗ぷ?并且在論文最后對(duì)微環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集和傳輸部分進(jìn)行了原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。2)對(duì)于平臺(tái)中數(shù)據(jù)采集研究工作,本文從軟硬件兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀。通過(guò)各個(gè)硬件組件部分的選型和設(shè)計(jì)、統(tǒng)一的通信協(xié)議設(shè)計(jì)以及異構(gòu)信息感知中間件的設(shè)計(jì),該儀器能夠以較低功耗全自動(dòng)采集異構(gòu)數(shù)據(jù)并統(tǒng)一異構(gòu)數(shù)據(jù)格式,提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率。3)在數(shù)據(jù)采集工作完成后,通過(guò)設(shè)計(jì)通信協(xié)議以及通信協(xié)商流程,保證在傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的通信質(zhì)量。完成上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā),通過(guò)網(wǎng)關(guān)和上位機(jī)完成從傳感網(wǎng)絡(luò)到互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)渡,最終完成了數(shù)據(jù)從微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀到網(wǎng)關(guān),再到上位機(jī),最終到達(dá)服務(wù)端的整個(gè)通信傳輸過(guò)程。通過(guò)在校園真實(shí)環(huán)境下搭建系統(tǒng)原型進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明,本文研究工作為微環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)提供的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集設(shè)備,統(tǒng)一的通信協(xié)議,統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表達(dá)和傳輸方案是穩(wěn)定可行,能夠?qū)⒍鄟?lái)源、多種類(lèi)、多類(lèi)型的海量數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確、有效、安全的整合上傳�？赏ㄟ^(guò)進(jìn)一步升級(jí)和完善使得該方案形成具有實(shí)用性的微環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái),具有良好的應(yīng)用前景。
【圖文】：

圖 2-1 微環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)，是實(shí)現(xiàn)底層感知信息和上層控制命令傳遞的橋梁。采集設(shè)備采集到數(shù)據(jù)后，將利用無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)上報(bào)至網(wǎng)關(guān)。上位機(jī)則是起到，從傳感網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)渡作用，將數(shù)據(jù)上報(bào)到服務(wù)端；服務(wù)端通過(guò)數(shù)據(jù)接口完成大量數(shù)據(jù)的接收和處理工作。采用分庫(kù)分表、讀寫(xiě)分離的方式對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；信息出入和界面交互的問(wèn)題則是由應(yīng)用層解決的，，在此層進(jìn)入各類(lèi)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，完成網(wǎng)絡(luò)層傳輸而來(lái)的數(shù)據(jù)的處理工作，并完成各種設(shè)備與人的互動(dòng)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)管理、計(jì)算、存儲(chǔ)、挖掘分析、以及提供面對(duì)行業(yè)和普通用戶(hù)的服務(wù)等功能，通過(guò)采用內(nèi)存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提高用戶(hù)請(qǐng)求反應(yīng)速度，提升用戶(hù)服務(wù)體驗(yàn)。2.4 微環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)應(yīng)用微環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)是一款基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)以及 LPWAN（LowPower Wide AreaNetwork）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的通用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。該平臺(tái)可針對(duì)多個(gè)行業(yè)進(jìn)行快速部署應(yīng)用，支持多個(gè)行業(yè)用戶(hù)同時(shí)訪問(wèn)。比如能夠應(yīng)用的場(chǎng)景如下：微環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)可用于觀測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)、檢測(cè)農(nóng)作物中的害蟲(chóng)、土壤的濕度

微環(huán)境檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.04

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2599527