多种近距离无线接入的嵌入式异构多模网关的研究

发布时间：2017-05-06 11:07

  本文关键词：多种近距离无线接入的嵌入式异构多模网关的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络技术的不断进步,网络融合实现信息资源共享是未来发展的方向,现有面向家庭等应用环境的网关或平台相对于多种接入技术和异构模式,在成本、速度等方面存在局限性。针对目前存在的问题,本课题计划采用ARM-Linux架构,研究基于异构Wi-Fi、Zig Bee、Bluetooth等近距离无线接入技术的网络融合综合网关,建构具有扩展性的软硬件总体架构;在多种接入技术支持下,实现异构无线网络融合;同时考虑与物联网业务结合,为PC、手机等使用提供有益的支持。本文首先对几种近距离无线接入技术和嵌入式异构多模网关的国内外研究现状进行的分析,在完成搭建高性能嵌入式系统平台的基础上,实现Wi Fi、Zig Bee、Bluetooth等多种近距离无线技术的接入,针对现有的单一接入方式系统平台存在局限性以及普通网关组网功能单一、模块分离、集成度低的情况,提出了一种基于多种近距离无线接入的嵌入式异构多模网关的软硬件实现方案。其次,在分析三种无线接入技术协议的基础上,研究并开发一种基于不同类型网络之间协议转换的嵌入式网关,用于实现Wi Fi和Zig Bee、Wi Fi和Bluetooth等两种不同类型无线网络之间的协议转换和数据转发,从而达到不同网络之间的互联互通,实现异构网络之间的融合。智能手机等终端可以通过Wifi、GPRS与系统平台建立连接,从而更有效的实现用户与网络间的信息传递。最后,本文在实现两种网络融合方案的基础上,通过自定义协议的设计实现Wi Fi与Zig Bee、Wi Fi与Bluetooth网络之间的数据传输,并对整体系统的性能进行了详细的分析和测试。本文研究设计的嵌入式异构多模网关部分成果在企业中已经有所应用,对产品性能的提升提供了帮助。
【关键词】：嵌入式技术 无线接入技术 异构多模网关 自定义协议
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92;TP393.05
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.2.1 嵌入式异构多模网关研究现状10-11
• 1.2.2 近距离无线接入技术研究现状11-12
• 1.3 论文研究内容及章节安排12-14
• 2 系统关键技术和关键理论14-24
• 2.1 近距离无线接入技术14-18
• 2.1.1 Wi Fi技术特点14
• 2.1.2 Zig Bee技术特点14-15
• 2.1.3 Zig Bee协议栈和帧结构15-16
• 2.1.4 Zig Bee组网方式16
• 2.1.5 Bluetooth技术特点16-17
• 2.1.6 Bluetooth体系结构17-18
• 2.2 关键理论18-23
• 2.2.1 软硬件协同设计18-20
• 2.2.2 软件的正交敏捷开发理论20-23
• 2.3 本章小结23-24
• 3 系统软硬件平台24-32
• 3.1 系统硬件平台25-27
• 3.1.1 系统硬件平台的总体设计25
• 3.1.2 OK6410开发套件25-26
• 3.1.3 近距离无线接入模块套件26-27
• 3.2 系统软件平台及其建构27-31
• 3.2.1 嵌入式操作系统27-28
• 3.2.2 嵌入式Linux的软件开发28-29
• 3.2.3 嵌入式网关服务器端程序设计29-31
• 3.3 本章小结31-32
• 4 异构网络融合建构方案32-56
• 4.1 网络融合划分方式32-34
• 4.1.1 网络融合水平划分32
• 4.1.2 网络融合垂直划分32-34
• 4.2 网络融合总体方案34-37
• 4.2.1 Wi Fi与Bluetooth融合的网络结构34-35
• 4.2.2 Wi Fi与Zig Bee融合的网络结构35-37
• 4.3 无线技术接入点的软件设计37-50
• 4.3.1 Wi Fi接入点的设计37-39
• 4.3.2 Zig Bee接入点的软件设计39-44
• 4.3.3 Bluetooth接入点的软件设计44-48
• 4.3.4 无线传感网络接入软件设计48-50
• 4.4 嵌入式网关软件平台的实现50-55
• 4.4.1 软件功能框图51-52
• 4.4.2 自定义内容协议设计52-54
• 4.4.3 网关运行流程图54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 网关系统性能分析与测试56-76
• 5.1 异构网络间干扰分析56-60
• 5.1.1 无线传输干扰和误码率产生的原因56-57
• 5.1.2 Wi Fi与Bluetooth融合的抗干扰性57
• 5.1.3 Wi Fi与Zig Bee融合的抗干扰性57-60
• 5.2 试验系统的搭建与测试60-67
• 5.2.1 系统试验测试环境60-65
• 5.2.2 系统实验测试步骤与结果65-67
• 5.3 Zig Bee传输误码率计算67-75
• 5.3.1 交替相关算法67-69
• 5.3.2 传输误码率计算流程69-72
• 5.3.3 数据传输速率测试72-73
• 5.3.4 传输误码率的测试73-74
• 5.3.5 障碍测试74-75
• 5.4 本章小结75-76
• 6 全文总结76-77
• 6.1 总结76
• 6.2 展望76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 附录1 WiFi-Zig Bee网络融合核心代码81-88
• 附录2 WiFi-Bluetooth网络融合核心代码88-94
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 郑楚尧;徐建荣;赵红柏;;移动驻地网设计中问题的分析[J];中国新通信;2014年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘斌;基于蓝牙技术的质量检测数据无线传输装置研制[D];重庆大学;2007年

  本文关键词：多种近距离无线接入的嵌入式异构多模网关的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：348278