基于智能道钉的道路线性感知网络结构与性能研究

发布时间：2021-01-28 11:59

　　本文在综合研究了国内外的无线网络结构的基础上,研究并比较各种网络通讯手段的优劣,选择具有功耗低、通讯稳定、传输速度快、成本低廉等优点的低功耗蓝牙作为本系统的通讯技术。借助智能道钉的形式,将传感节点部署在实际道路上进行该系统的搭建。本文针对道路的线性结构以及蓝牙的协议栈研究,设计了上中下三层式的系统结构,设计网络系统中的路由节点与传感节点,并根据其需要完成的功能进行了相应的硬件与软件开发设计。设计了应用于道路的多跳式蓝牙散射网络拓扑结构,并制定了相应的网络传输协议,网络节点的状态机模式切换设置与路由寻址方案。设计了以路由节点作为网关的应用网络接入流程,使无线网络可通过服务器端远程交互。对设计的网络拓扑结构进行具体实现,搭建了基础的数据通讯网络,并在此基础上针对某些节点损坏的情况进行了自适应决策,网络节点根据其通讯状态自动重新选择路由链路,以免因某一节点损坏导致系统通讯链路阻断。设计了时间帧拓展同步的方法来对各个节点进行内部时间同步,并在时间同步的基础上切换射频状态机来进行低功耗的设计,针对网关的命令下发,采取一种应用于该线性网络的非延续性拓展的分时衔接设计来对网关通讯进行低功耗设计。最后... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CSRMesh原理图

2 章 基于 BLE 的无线传感网络总体设计研E 协议栈相关研究牙是一种短距离无线通讯技术，可实现固定设备、移动设备之般将蓝牙协议 3.0 之前的蓝牙叫做传统蓝牙，而 2010 年采纳的世后，将蓝牙协议叫做 BLE，也就是低功耗蓝牙技术，与传统蓝蓝牙工作在 2.4GHz 的频段内工作，一般用于短距离系统控制联盟又逐步推出了蓝牙 4.1、4.2 与 5.0 协议，提升蓝牙的传输等，使 BLE 更适用于作为组网的无线通讯技术。牙协议栈是蓝牙技术的核心组成部分，是全世界蓝牙技术开发用的一个协议，只有在蓝牙协议栈的基础上进行开发，才能保兼容性。协议栈能使蓝牙设备运行起来并与其他设备建立连接可以通过各种各样的应用程序来完成数据交互。

链路层蓝牙状态机待机态：设备上电后，直到接收到主机的命令，可以进入其他四种状态，

【参考文献】：
期刊论文
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[5]采用RSSI模型的无线传感器网络协作定位算法[J]. 张新荣,熊伟丽,徐保国.  电子测量与仪器学报. 2016(07)
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硕士论文
[1]基于BLE的无线传感器网络路由算法研究[D]. 宦佳良.吉林大学 2018
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[3]NB-IoT节点的低功耗运行研究与设计[D]. 徐业鹏.宁夏大学 2018
[4]基于低功耗蓝牙的无线传感网络研究[D]. 刘晨.北京工业大学 2015
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本文编号：3004958