本文關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)通用采集和執(zhí)行單元設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,應(yīng)用方面已延伸到多行業(yè)、多領(lǐng)域。由于傳感器種類、應(yīng)用環(huán)境的多樣性,使得感知網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)采集方式較多,增加了開發(fā)難度及重復(fù)開發(fā)所帶來的資源浪費(fèi),因此,本論文開發(fā)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的通用采集和執(zhí)行單元,綜合常用傳感器信號(hào)輸出類型,完成對(duì)不同信號(hào)輸入接口采集信息的自動(dòng)識(shí)別與處理,對(duì)縮短物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)建設(shè)周期及共享資源具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。系統(tǒng)主要分為主控模塊、信號(hào)采集模塊、控制執(zhí)行模塊、互聯(lián)網(wǎng)接入模塊和電源供電模塊五部分。主控模塊以Cortex-M3架構(gòu)的低功耗ARM芯片為核心,外接有時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、JTAG調(diào)試接口、BOOT啟動(dòng)電路等；信號(hào)采集模塊分為模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)和開關(guān)信號(hào)三部分,其中模擬信號(hào)模塊分為電壓和電流信號(hào)采集電路,分別對(duì)0～5V模擬電壓信號(hào)以及4～20mA模擬電流信號(hào)進(jìn)行采集,數(shù)字信號(hào)模塊分為單總線、脈沖、CAN、RS232、RS485、ⅡC、SPI及Zigbee等數(shù)字信號(hào)接口,分別讀取對(duì)應(yīng)數(shù)字信號(hào)類型輸出的傳感器或者傳感單元的數(shù)據(jù),開關(guān)信號(hào)模塊可讀取邏輯高電平及邏輯低電平的開關(guān)信號(hào)；控制執(zhí)行模塊分為DAC模擬信號(hào)輸出、PWM數(shù)字信號(hào)輸出和繼電器開關(guān)信號(hào)輸出三部分,分別輸出動(dòng)作執(zhí)行的模擬電壓信號(hào)、PWM信號(hào)和開關(guān)信號(hào)；互聯(lián)網(wǎng)接入模塊分為以太網(wǎng)有線接入和GPRS無線接入模塊,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的功能；電源供電模塊分為直流電源供電和鋰電池組供電兩種方式。系統(tǒng)通過從服務(wù)器獲取的配置信息完成采集端口的初始化,采用輪詢方法定時(shí)掃描相應(yīng)端口,自動(dòng)采集端口數(shù)據(jù),根據(jù)配置信息中輸出端口的相應(yīng)觸發(fā)條件對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理輸出控制信號(hào),并將相應(yīng)接口采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)服務(wù)器。通過在智能農(nóng)業(yè)和工業(yè)礦井場(chǎng)景下的系統(tǒng)測(cè)試,達(dá)到了預(yù)期效果,實(shí)現(xiàn)了不同信號(hào)輸入接口采集信息的自動(dòng)識(shí)別與處理功能,達(dá)到了縮短物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)建設(shè)周期的目的。該系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中起到了承上啟下的作用,可以完成多行業(yè)、多領(lǐng)域不同信號(hào)類型的數(shù)據(jù)采集、處理及上傳功能,同時(shí)接收服務(wù)器的控制信息,完成物聯(lián)網(wǎng)控制執(zhí)行單元功能。測(cè)試結(jié)果表明,系統(tǒng)具有通用性、靈活性和可操作性,避免重復(fù)開發(fā),為快速搭建行業(yè)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、控制的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供一定的技術(shù)支撐。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 通用采集 透明傳輸 TCP/IP協(xié)議棧 GPRS
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要6-7
• 英文摘要7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 國(guó)外相關(guān)研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.3.1 研究目標(biāo)13
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 論文的組織及章節(jié)安排14-15
• 第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想15-20
• 2.1 設(shè)計(jì)思想15-16
• 2.2 系統(tǒng)可行性研究16-17
• 2.2.1 技術(shù)可行性16-17
• 2.2.2 管理可行性17
• 2.2.3 經(jīng)濟(jì)可行性17
• 2.2.4 可行性總結(jié)17
• 2.3 系統(tǒng)需求分析17-19
• 2.3.1 功能需求分析18
• 2.3.2 性能需求分析18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)20-26
• 3.1 總體方案設(shè)計(jì)20-21
• 3.2 軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-22
• 3.2.1 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-22
• 3.2.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22
• 3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程22-23
• 3.4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)23-25
• 3.4.1 輸入信號(hào)自動(dòng)采集技術(shù)23
• 3.4.2 透明傳輸技術(shù)23-24
• 3.4.3 互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)24-25
• 3.5 本章小結(jié)25-26
• 第4章 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)26-62
• 4.1 硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)26-45
• 4.1.1 硬件子模塊設(shè)計(jì)26-27
• 4.1.2 元器件選型27-30
• 4.1.3 硬件接口定義30-35
• 4.1.4 硬件電路設(shè)計(jì)35-45
• 4.2 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)45-61
• 4.2.1 軟件平臺(tái)選型45
• 4.2.2 各模塊驅(qū)動(dòng)程序45-55
• 4.2.3 移植TCP/IP協(xié)議棧55-57
• 4.2.4 定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式57-59
• 4.2.5 主程序設(shè)計(jì)59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試62-69
• 5.1 軟硬件模塊測(cè)試62-67
• 5.1.1 電源模塊測(cè)試62-63
• 5.1.2 主控模塊測(cè)試63-64
• 5.1.3 信號(hào)采集模塊測(cè)試64-66
• 5.1.4 控制執(zhí)行模塊測(cè)試66
• 5.1.5 互聯(lián)網(wǎng)接入模塊測(cè)試66-67
• 5.2 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試67-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及研究成果75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)通用采集和執(zhí)行單元設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：421419