發(fā)布時間：2021-05-17 07:43

　　隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)也日新月異,所需的工業(yè)信息采集技術(shù)卻無法滿足越加繁復(fù)的生產(chǎn)環(huán)境。為了解決工業(yè)領(lǐng)域在生產(chǎn)過程中對信息的實時采集的同時,實現(xiàn)低成本并簡化采集網(wǎng)絡(luò)的部署,提高實際生產(chǎn)中的采集效率,本文設(shè)計了基于LoRa的工業(yè)采集系統(tǒng)。本文首先分別從工業(yè)采集技術(shù)的發(fā)展背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀兩個方面進行介紹,并對比了目前應(yīng)用較為廣泛的無線采集方案,對LoRa的技術(shù)特點逐步展開,得出LoRa技術(shù)在工業(yè)場景中在數(shù)據(jù)采集方面的巨大優(yōu)勢的結(jié)論。根據(jù)企業(yè)需求給出了系統(tǒng)的技術(shù)需求分析及總設(shè)計結(jié)構(gòu)組成。其次,介紹了系統(tǒng)的硬件組成,系統(tǒng)分別由終端采集節(jié)點模塊、中繼設(shè)備模塊、網(wǎng)關(guān)模塊三個部分組成,在考慮到MCU最大功率因素及成本等因素的前提下,終端、中繼采集節(jié)點模塊均選擇STM32F103VET6芯片,系統(tǒng)所有節(jié)點射頻芯片均使用SX1278芯片,SX1278芯片具有傳輸距離遠、低功耗的特點,網(wǎng)關(guān)需要完成節(jié)點的數(shù)據(jù)處理、存儲、上傳,集中器芯片選用飛思卡爾i.MX28芯片。最后由esp8266 wifi模塊或以太網(wǎng)接口將處理完成的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。在系統(tǒng)硬件設(shè)計章節(jié)給出了系統(tǒng)的各個硬件模塊設(shè)計框架。... 

【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
1 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 幾種采集方案對比
    1.4 論文主要內(nèi)容
2 LoRa工業(yè)采集系統(tǒng)的總體框架設(shè)計
    2.1 LoRa技術(shù)介紹
        2.1.1 LoRa調(diào)制技術(shù)
        2.1.2 LoRa技術(shù)的特征
        2.1.3 LoRa的應(yīng)用領(lǐng)域
    2.2 LoRa工業(yè)采集系統(tǒng)的技術(shù)需求分析
    2.3 LoRa工業(yè)采集系統(tǒng)總體框架設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
3 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)硬件總體設(shè)計
    3.2 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)各模塊芯片選型
        3.2.1 終端節(jié)點模塊的MCU選型
        3.2.2 LoRa射頻模塊的芯片選型
        3.2.3 網(wǎng)關(guān)模塊的芯片選型
    3.3 LoRa的工業(yè)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計
        3.3.1 LoRa節(jié)點模塊控制器硬件電路設(shè)計
        3.3.2 LoRa射頻電路設(shè)計
        3.3.3 網(wǎng)關(guān)模塊的電路設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
4 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    4.1 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
    4.2 工業(yè)信息采集的通信組網(wǎng)設(shè)計
        4.2.1 LoRa通信組網(wǎng)方案設(shè)計
        4.2.2 LoRa自組網(wǎng)過程
        4.2.3 LoRa自組網(wǎng)通信流程
    4.3 LoRa通信協(xié)議設(shè)計
        4.3.1 LoRa模塊串口通信協(xié)議
        4.3.2 工業(yè)無線傳感器使用的通信協(xié)議比較
        4.3.3 LoRa網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
    4.4 LoRa節(jié)點模塊控制器程序設(shè)計
        4.4.1 LoRa數(shù)據(jù)收發(fā)程序設(shè)計
        4.4.2 LoRa節(jié)點控制流程設(shè)計
        4.4.3 LoRa控制接口軟件設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
5 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)測試
    5.1 LoRa節(jié)點模塊測試
        5.1.1 LoRa模塊性能測試
        5.1.2 距離測試
    5.2 組網(wǎng)能力測試
    5.3 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)測試
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]智慧城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 劉鋰,段芃芃.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2019(08)
[2]基于Zigbee和Android技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王睿.  電子技術(shù)與軟件工程. 2019(05)
[3]LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的調(diào)制解調(diào)[J]. 吳進,趙新亮,趙雋.  計算機工程與設(shè)計. 2019(03)
[4]基于LoRa的地下停車場車輛定位系統(tǒng)設(shè)計[J]. 莊凱凱,何安平,袁磊,馮志華,吳盡昭.  計算機測量與控制. 2019(02)
[5]基于LoRa的工業(yè)監(jiān)測自組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 魏源通,戴亞文.  計算機測量與控制. 2019(02)
[6]基于LoRa的低功耗遠距離定位研究[J]. 劉元東,吳雙力,陳樹華,肖云.  信息技術(shù). 2019(02)
[7]LoRa無線傳感技術(shù)在扇貝養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境檢測中的應(yīng)用分析[J]. 張正陽,李密生,宋勇建,許佳松.  現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2019(02)
[8]無線自組網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)居民集抄技術(shù)的比較[J]. 郭弘睿.  通訊世界. 2019(02)
[9]LoRa通信在智能用電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 荊永震,朱楚楚,蔡高琰,駱德漢.  自動化與儀器儀表. 2019(01)
[10]基于“德國制造”的工業(yè)4.0及對中國創(chuàng)新的啟示[J]. 孫靜.  重慶三峽學(xué)院學(xué)報. 2019(01)

碩士論文
[1]基于LoRa的智能電表集抄系統(tǒng)設(shè)計[D]. 肖思琪.湖南大學(xué) 2018
[2]直接序列擴頻通信碼索引調(diào)制技術(shù)研究[D]. 邢峰英.重慶郵電大學(xué) 2017



本文編號：3191384