本文關(guān)鍵詞：面向精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)的通用化系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 端到端 CSM/CA ZigBee 動(dòng)態(tài)組播

【摘要】：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化管理,節(jié)省投入獲得經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重要的發(fā)展方向。當(dāng)今農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)存在種類繁多、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和開發(fā)應(yīng)用成本偏高等問題,阻礙了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。因此如何針對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)制定通用化系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)范以及設(shè)計(jì)低成本且可靠性高的物聯(lián)網(wǎng)通用化設(shè)備顯得尤為緊要。本論文基于對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型、RS485總線訪問控制策略、ZigBee網(wǎng)絡(luò)群組控制策略、通用化設(shè)備平臺(tái)設(shè)計(jì)等方面的研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套滿足系統(tǒng)管理模塊化、系統(tǒng)容量最大化以及設(shè)備分類化要求的通用化物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。論文主要做了以下幾方面的工作：(1)研究了農(nóng)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的需求,提出了系統(tǒng)管理模塊化、系統(tǒng)容量最大化以及設(shè)備分類化三方面通用化系統(tǒng)特征及通用化系統(tǒng)的解決方案。針對(duì)精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)所需要解決的最小單元?jiǎng)澐值膯栴},提出基于物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型的“端-端”物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型。(2)提出三類應(yīng)用于不同場(chǎng)景的主被動(dòng)型RS485總線訪問控制策略,解決大系統(tǒng)容量條件下有線物聯(lián)裝置響應(yīng)速率低的問題,提高不同條件下有線物聯(lián)裝置的并發(fā)響應(yīng)速率。(3)提出基于動(dòng)態(tài)組播的ZigBee網(wǎng)絡(luò)群組控制策略,解決大系統(tǒng)容量條件下無線物聯(lián)裝置響應(yīng)速率低的問題,提高不同條件下無線物聯(lián)裝置的并發(fā)響應(yīng)速率。(4)應(yīng)用以上方案完成精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)的構(gòu)建。部署網(wǎng)關(guān)嵌入式Web服務(wù)器,設(shè)計(jì)網(wǎng)關(guān)服務(wù)軟件模塊,開發(fā)ZigBee通用化硬件設(shè)備平臺(tái)。并對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行硬件指標(biāo)評(píng)估及網(wǎng)關(guān)服務(wù)訪問接口的黑盒測(cè)試。經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試與運(yùn)行驗(yàn)證,本文提出的“端-端”系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型優(yōu)化了精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組織架構(gòu)；基于改進(jìn)型CSMA/CA總線訪問控制策略、基于分步檢測(cè)的總線訪問控制策略以及基于頻次檢測(cè)TDMA的總線訪問控制策略在不同的應(yīng)用場(chǎng)景提高了有線物聯(lián)裝置的并發(fā)響應(yīng)速率；基于動(dòng)態(tài)組播的ZigBee網(wǎng)絡(luò)群組控制策略提高了無線物聯(lián)裝置的并發(fā)響應(yīng)速率；本文設(shè)計(jì)的通用化軟硬件平臺(tái)減少了重復(fù)開發(fā)率,降低開發(fā)、生產(chǎn)、安裝成本。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)的通用化系統(tǒng)所要求的系統(tǒng)管理的模塊化,設(shè)備平臺(tái)的分類化以及系統(tǒng)容量的最大化的特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 端到端 CSM/CA ZigBee 動(dòng)態(tài)組播
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP311.52;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 選題的背景和意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的研究內(nèi)容12-13
• 1.4 本文的章節(jié)安排13-14
• 2 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)需求分析與設(shè)計(jì)模型14-23
• 2.1 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)需求分析14-18
• 2.1.1 典型農(nóng)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求14-16
• 2.1.2 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)特點(diǎn)16-17
• 2.1.3 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)解決策略17-18
• 2.2 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型18
• 2.3 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型18-21
• 2.3.1 “中心-端”設(shè)計(jì)模型19
• 2.3.2 “中心-區(qū)域”設(shè)計(jì)模型19-20
• 2.3.3 “端-端”設(shè)計(jì)模型20-21
• 2.3.4 評(píng)估對(duì)比結(jié)果21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 3 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)總線訪問策略的研究23-36
• 3.1 問題的提出23-24
• 3.2 基于分步檢測(cè)的總線訪問控制策略24-25
• 3.3 基于頻次檢測(cè)TDMA的總線訪問控制策略25-27
• 3.4 基于改進(jìn)型CSMA/CA的總線訪問控制策略27-31
• 3.5 總線訪問控制策略的驗(yàn)證與分析31-36
• 3.5.1 站點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間改善情況分析32-34
• 3.5.2 三類策略響應(yīng)情況分析34-36
• 4 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)ZigBee群組控制策略的研究36-46
• 4.1 問題的提出36-38
• 4.2 基于隊(duì)列循環(huán)的群組控制策略38-39
• 4.3 基于動(dòng)態(tài)組播的群組控制策略39-42
• 4.4 群組控制策略的驗(yàn)證與分析42-46
• 4.4.1 無故障節(jié)點(diǎn)條件下響應(yīng)時(shí)間對(duì)比分析43-44
• 4.4.2 存在故障節(jié)點(diǎn)條件下響應(yīng)時(shí)間對(duì)比分析44-46
• 5 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行測(cè)試46-78
• 5.1 系統(tǒng)最小單元的接口協(xié)議設(shè)計(jì)47-50
• 5.1.1 網(wǎng)關(guān)中間服務(wù)軟件接口設(shè)計(jì)47-48
• 5.1.2 協(xié)議規(guī)劃48-50
• 5.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)50-59
• 5.2.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功能需求50-51
• 5.2.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)服務(wù)軟件設(shè)計(jì)51-59
• 5.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)59-67
• 5.3.1 問題的提出及其解決方案59-60
• 5.3.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)60-61
• 5.3.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)61-67
• 5.4 精準(zhǔn)農(nóng)場(chǎng)通用化系統(tǒng)測(cè)試與分析67-78
• 5.4.1 采集設(shè)備指標(biāo)評(píng)估與分析67-71
• 5.4.2 控制設(shè)備指標(biāo)評(píng)估與分析71-72
• 5.4.3 網(wǎng)關(guān)Web管理頁面運(yùn)行測(cè)試72-75
• 5.4.4 網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程服務(wù)訪問接口測(cè)試75-78
• 6 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：818151