【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)被視為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,因其廣闊的行業(yè)應用前景而受到了各國政府的重視。學術(shù)界通常將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)劃分為三個層次——感知層、網(wǎng)絡層、應用層。本文主要針對感知層和應用層進行設計來實現(xiàn)設備安全保障系統(tǒng)。而傳輸層主要采用傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡。本系統(tǒng)主要包括三個子系統(tǒng):射頻識別系統(tǒng)(RFID)、主控制器和數(shù)據(jù)處理平臺。在感知層,運用RFID技術(shù)實時采集設備的狀態(tài)信息,對采集的信息數(shù)據(jù)進行格式合法性和數(shù)據(jù)完整性校驗,并對數(shù)據(jù)做初步的邏輯處理。RFID系統(tǒng)包括讀寫器和有源電子標簽,其中讀寫器與電子標簽之間采用CSMA/CD協(xié)議進行通信。針對特定的應用環(huán)境對CSMA/CD防碰撞算法進行仿真,最終編程實現(xiàn)該算法。讀寫器與電子標簽硬件電路的核心是CC1110芯片。在網(wǎng)絡層運用傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送至主控制器,主控制器對讀寫器上傳的數(shù)據(jù)做進一步的處理,然后再將處理后的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理平臺,為以后的應用分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。主控制器作用一方面是匯聚多個讀寫器上傳的標簽信息。另一方面是屏蔽讀寫器上傳數(shù)據(jù)的不一致性。在應用層,運用Spark實時流式計算,來分析海量的數(shù)據(jù),并將分析后的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。以B/S的形式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)信息,使得用戶可以方便地查看不在本地的設備信息。數(shù)據(jù)處理平臺由Spark、MongoDB和Tomcat組成。Spark用于實時統(tǒng)計標簽的狀態(tài);MongoDB用于存儲標簽的狀態(tài)信息;Tomcat是web中間件用于處理用戶的Web請求,并把標簽的狀態(tài)信息返回給用戶瀏覽器。針對本文所搭建的物聯(lián)網(wǎng)平臺,性能穩(wěn)定、實時性高、誤報率低,顯示出了良好的實用性。本系統(tǒng)雖然針對安保應用場景所設計,但是通過相應的改進也可以應用于其他領(lǐng)域,比如環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)作物監(jiān)測等領(lǐng)域。
[Abstract]:Internet of things (IoT) is regarded as the third wave of information industry after computer, Internet and mobile communication network. Because of its wide application prospect, the Internet of things has been paid more and more attention by governments all over the world. The system of Internet of things is usually divided into three layers: perceptual layer, network layer and application layer. In this paper, the perceptual layer and the application layer are designed to realize the equipment security guarantee system. The transport layer mainly uses the traditional communication network. This system mainly consists of three subsystems: radio frequency identification system (RFID), master controller and data processing platform. In the perceptual layer, the RFID technology is used to collect the status information of the equipment in real time, to verify the format legitimacy and data integrity of the collected information data, and to do the preliminary logical processing of the data. The RFID system includes a reader and an active electronic tag. Among them, CSMA/CD protocol is used for communication between reader and tag. The CSMA/CD anti-collision algorithm is simulated according to the specific application environment, and finally the algorithm is realized by programming. The core of the reader and tag hardware circuit is the CC1110 chip. In the network layer, the traditional communication network is used to transfer the data to the master controller. The master controller further processes the data uploaded by the reader and writes, and then uploads the processed data to the data processing platform. It provides a data base for future application analysis. On the one hand, the function of the main controller is to aggregate the tag information uploaded by multiple readers. On the other hand, it shields the inconsistency of the data uploaded by the reader and writer. In the application layer, the Spark real-time streaming calculation is used to analyze the massive data and store the analyzed data into the database. The data information is presented in the form of BES, which makes it easy for users to view the non-local device information. The data processing platform is composed of Spark,MongoDB and Tomcat. Spark is used to statistics the status of tags in real time; MongoDB is used to store the status information of tags; Tomcat is used to process the Web requests of users by web middleware, and the status information of tags is returned to the user browser. In view of the Internet of things platform built in this paper, the performance is stable, the real-time performance is high, the false alarm rate is low, and it shows good practicability. Although this system is designed for security application scenario, it can also be used in other fields, such as environmental monitoring, crop monitoring and so on.
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;新無線標簽 每秒識別500個電子標簽![J];中國科技信息;2003年24期

2 張戎;;電子標簽的特殊用法[J];信息與電腦;2003年02期

3 包起帆;;集裝箱電子標簽系統(tǒng)的研究和應用[J];港口裝卸;2005年05期

4 章從福;;RFID電子標簽[J];半導體信息;2005年02期

5 ;鮮肉打上“電子標簽”[J];信息系統(tǒng)工程;2006年01期

6 王惠民;;電子標簽機器人帶你購物[J];中小企業(yè)科技;2006年05期

7 包瑞;;電子標簽在圖書館的應用分析[J];圖書館工作與研究;2006年03期

8 陳軍統(tǒng);;電子標簽揀貨系統(tǒng)的設計[J];科教文匯(上半月);2006年08期

9 王二衛(wèi);;關(guān)于電子標簽標準的思考[J];上海標準化;2006年07期

10 小溪;;《電子標簽原理與應用》受到讀者好評[J];深圳大學學報;2006年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 盛明婭;張淼;張麗楠;;RFID在農(nóng)業(yè)中的應用[A];中國農(nóng)業(yè)工程學會2011年學術(shù)年會論文集[C];2011年

2 王法中;劉麗梅;蘇冠群;郭新鵬;;我國氣瓶電子標簽動態(tài)管理標準化現(xiàn)狀綜述[A];經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國科學技術(shù)協(xié)會年會（第一卷）[C];2010年

3 高文俊;房慶海;王金鋒;石志學;;2·4GHz電子標簽的設計與實現(xiàn)[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2010年年會論文集[C];2010年

4 鄂曉征;陳定方;;基于RFID技術(shù)的物流單元電子標簽系統(tǒng)的設計[A];湖北省機械工程學會設計與傳動學會、武漢機械設計與傳動學會2008年學術(shù)年會論文集（2）[C];2008年

5 芮飛龍;蘇和平;郭衛(wèi);王亞琪;雷少華;;便攜式長距離徑賽自動計圈系統(tǒng)的設計[A];第十九屆全國高校田徑科研論文報告會論文專輯[C];2009年

6 邵治龍;丘春玲;;淺析RFID在郵政行業(yè)的應用[A];廣東省通信學會2006年度學術(shù)論文集[C];2007年

7 白敏丹;;利用RFID技術(shù)實現(xiàn)圖書館的信息化管理[A];第一屆中國高校通信類院系學術(shù)研討會論文集[C];2007年

8 李寧君;;圖書館事業(yè)的科學發(fā)展——開放環(huán)境下RFID技術(shù)的應用[A];廣西圖書館學會2009年年會暨第27次科學討論會論文集[C];2009年

9 劉偉;蔡林峰;杜世平;戴波;;RF-ID技術(shù)在移動業(yè)務中的應用[A];四川省通信學會2011年學術(shù)年會論文集[C];2011年

10 陳航;楊旭東;;基于MSP430F2012和nRF24L01主動式電子標簽的設計[A];2009年中國高校通信類院系學術(shù)研討會論文集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 方方;電子標簽在物流中應用的兩種方式[N];中國水運報;2005年

2 VickyAcevedo;墨西哥電子標簽日漸普及[N];民營經(jīng)濟報;2005年

3 蔡偉杰;電子標簽：信息技術(shù)的革命[N];上�？萍紙�;2005年

4 上海市標準化研究院 王二衛(wèi);電子標簽 標準缺位[N];中國包裝報;2006年

5 建設部信息中心副主任 王毅;應用電子標簽應避免短期行為[N];中國電子報;2006年

6 本報記者 王春;電子標簽：施展無線魅力[N];科技日報;2007年

7 吳 天;電子標簽在現(xiàn)代物流中應用的兩種方式[N];現(xiàn)代物流報;2006年

8 金爭;多用途“讀寫”電子標簽[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2007年

9 周衛(wèi)中 編譯;丸井積極推進電子標簽試驗[N];中國服飾報;2006年

10 周衛(wèi)中 編譯;三越電子標簽系統(tǒng)邁向?qū)嵱没痆N];中國服飾報;2006年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 曹小華;集裝箱電子標簽系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學;2008年

2 孟慶斌;能源自給的低功耗有源電子標簽關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學;2012年

3 田蕓;被動電子標簽身份識別中的若干問題的研究[D];上海交通大學;2013年

4 尹應增;微波射頻識別技術(shù)研究[D];西安電子科技大學;2002年

5 肖鋒;物聯(lián)網(wǎng)電子標簽安全協(xié)議的研究與設計[D];北京郵電大學;2013年

6 程兆賢;無源UHF RFID系統(tǒng)電子標簽模擬前端及存儲器低功耗分析與研究[D];南開大學;2013年

7 賈小林;基于碰撞樹的RFID多標簽識別防碰撞算法研究[D];西南交通大學;2013年

8 王鑫;面向RFID系統(tǒng)防碰撞算法及安全機制研究[D];北京郵電大學;2015年

9 何艷;低功耗芯片技術(shù)的研究及其RFID中的應用[D];復旦大學;2008年

10 董新平;物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成長研究[D];華中師范大學;2012年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 房延鵬;RFID技術(shù)在設備管理安全保障系統(tǒng)中的應用與實現(xiàn)[D];北京郵電大學;2016年

2 吳月嬌;基于RFID的批量識別射頻門的應用研究[D];鄭州大學;2015年

3 李龍飛;基于UHF頻段RFID手持機的開發(fā)與設計[D];蘇州大學;2015年

4 王均超;新型柔性電子標簽的設計與實現(xiàn)[D];山東大學;2015年

5 宋家明;基于R2000高性能多天線RFID讀寫器的設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2015年

6 劉永富;羅定職業(yè)技術(shù)學院實驗室信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2015年

7 孔肖娜;基于RFID技術(shù)的自助付費系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2014年

8 鄭達;RFID系統(tǒng)在安防管理中的應用與研究[D];電子科技大學;2014年

9 牛元海;EAS系統(tǒng)設計與電子標簽抗干擾檢測技術(shù)研究[D];寧波大學;2015年

10 黃艷群;基于無線射頻的室內(nèi)智能講解系統(tǒng)[D];華僑大學;2015年

，

本文編號：2448105