基于6LoWPAN技术的充电桩群间通信网络的设计与实现
发布时间：2021-05-25 18:32
大力发展新能源汽车应用是我国政府的战略性发展政策,在节能减排和能源安全方面具有极为重要的意义,也有利于推动我国从汽车大国向汽车强国迈进。近年来,物联网技术已经大量应用到充电设施当中,这不仅有利于更科学地充电设施管理、提供更好的充电服务,同时也是智能电网建设的重点工作。本文在分析了当前充电桩接入网络的必要性和各种方式以及现存的问题与缺点后,提出了基于6LoWPAN技术的组网方案。首先,通过分析充电桩通信网络的发展背景及现状论证了本文课题的研究意义。其次,详细介绍了充电桩通信网络的现存形式和6LoWPAN等相关关键技术。然后,针对目前充电桩通讯存在的网络扩展性差、成本高等问题,引入了6LoWPAN技术作为充电桩组网的解决方法,设计出一种基于6LoWPAN无线网络的充电桩群间通信网络系统。对充电桩的功能结构框架进行设计,在其中加入专用于通信功能的控制模块,对充电桩终端无线6LoWPAN网络的协议栈进行设计,利用NAT64网络协议转换技术使该网络系统能够同时支持IPv6和IPv4网络,采用RPL路由协议,以此实现充电桩终端的6LoWPAN自组织网络,利用专为嵌入式设备的无线网络设计的CoAP协...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 电动汽车充电设施的发展现状
1.1.2 充电桩与“智慧城市”
1.2 研究现状
1.2.1 充电桩通信技术的研究现状
1.2.2 无线通信技术的研究现状
1.3 研究目的及意义
1.4 课题支持项目
1.5 本文研究的主要内容和章节安排
第二章 充电桩通信网络和6Lo WPAN技术
2.1 充电桩通信网络
2.1.1 电动汽车充电站的通信网络
2.1.2 分散式充电桩的通信网络
2.2 IPv6 技术和全IP化网络
2.3 6LoWPAN技术简介
2.3.1 6LoWPAN和 IEEE802.15.4 标准
2.3.2 6LoWPAN的协议栈
2.3.3 6LoWPAN的体系架构
2.3.4 6LoWPAN中的邻居发现
2.4 本章小结
第三章 系统总体设计
3.1 充电桩群间通信网络总体设计
3.1.1 充电桩群间通信网络的特点
3.1.2 充电桩群间通信网络基本架构
3.2 充电桩终端6LoWPAN网络
3.2.1 充电桩终端节点功能设计
3.2.2 充电桩终端6LoWPAN网络的拓扑设计
3.3 6LBR节点设计
3.3.1 融合IPv4 网络方案
3.3.2 6LBR协议栈设计
3.4 基于Co AP的 B/S架构远程访问
3.5 本章小结
第四章 仿真实验及结果分析
4.1 实验设计
4.2 仿真实验平台搭建
4.2.1 实验平台软件环境搭建
4.2.2 实验平台硬件设计
4.3 RPL 路由仿真实验
4.3.1 仿真环境参数设置
4.3.2 实验结果分析
4.4 节点自动加入网络测试实验
4.4.1 节点参数设置
4.4.2 实验结果分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
附录1 文中相关程序代码
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CoAP协议的无线传感网架构设计[J]. 付康为,孙玲,任密林,施佺,张晨,沈乐威,王宏彬. 现代电子技术. 2018(20)
[2]电动汽车V2G问题研究综述[J]. 师瑞峰,李少鹏. 电力系统及其自动化学报. 2019(06)
[3]全球电动汽车发展现状及未来趋势[J]. 罗艳托,汤湘华. 国际石油经济. 2018(07)
[4]基于WSN的分布式直流充电桩监测系统设计[J]. 范广济,俞阿龙,戴乐诚,周星宇. 中国新通信. 2018(10)
[5]无线传感器网络应用综述[J]. 任志玲,张广全,林冬,张钟保,赵星. 传感器与微系统. 2018(03)
[6]电动汽车充电基础设施的建设研究[J]. 李占锋. 自动化与仪器仪表. 2017(09)
[7]Contiki平台下RPL路由协议的控制消息优化研究[J]. 吕琳鸿,孙懋珩,王平. 通信技术. 2017(08)
[8]物联网在城市精细化管理中的应用[J]. 杜明义,刘扬. 测绘科学. 2017(07)
[9]电动汽车充电桩与市政LED设施一体化建设经营模式[J]. 张世翔,李林沣. 中国电力. 2017(07)
[10]充电桩的通信方式[J]. 智能建筑电气技术. 2017(03)
硕士论文
[1]基于CoAP的物联网服务平台设计与实现[D]. 邹慧丽.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2018
[2]基于6LoWPAN的RPL路由协议的优化[D]. 冷其澎.大连海事大学 2018
[3]基于NB-IoT的充电桩数据监测系统的研究[D]. 孟宪宇.哈尔滨理工大学 2018
[4]基于网络的智能充电粧的监控和管理[D]. 戴志刚.安徽理工大学 2017
[5]基于6LoWPAN的智慧城市数据采集系统研究与设计[D]. 朱行武.郑州大学 2017
[6]基于Wi-Fi的充电桩群的监测与控制系统设计[D]. 冯星博.大连理工大学 2016
[7]电动汽车充电站监控管理系统设计与实现[D]. 王宇.北京工业大学 2015
[8]物联网中轻量级IPv6协议栈的研究[D]. 李明.南京邮电大学 2014
本文编号：3205812
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 电动汽车充电设施的发展现状
1.1.2 充电桩与“智慧城市”
1.2 研究现状
1.2.1 充电桩通信技术的研究现状
1.2.2 无线通信技术的研究现状
1.3 研究目的及意义
1.4 课题支持项目
1.5 本文研究的主要内容和章节安排
第二章 充电桩通信网络和6Lo WPAN技术
2.1 充电桩通信网络
2.1.1 电动汽车充电站的通信网络
2.1.2 分散式充电桩的通信网络
2.2 IPv6 技术和全IP化网络
2.3 6LoWPAN技术简介
2.3.1 6LoWPAN和 IEEE802.15.4 标准
2.3.2 6LoWPAN的协议栈
2.3.3 6LoWPAN的体系架构
2.3.4 6LoWPAN中的邻居发现
2.4 本章小结
第三章 系统总体设计
3.1 充电桩群间通信网络总体设计
3.1.1 充电桩群间通信网络的特点
3.1.2 充电桩群间通信网络基本架构
3.2 充电桩终端6LoWPAN网络
3.2.1 充电桩终端节点功能设计
3.2.2 充电桩终端6LoWPAN网络的拓扑设计
3.3 6LBR节点设计
3.3.1 融合IPv4 网络方案
3.3.2 6LBR协议栈设计
3.4 基于Co AP的 B/S架构远程访问
3.5 本章小结
第四章 仿真实验及结果分析
4.1 实验设计
4.2 仿真实验平台搭建
4.2.1 实验平台软件环境搭建
4.2.2 实验平台硬件设计
4.3 RPL 路由仿真实验
4.3.1 仿真环境参数设置
4.3.2 实验结果分析
4.4 节点自动加入网络测试实验
4.4.1 节点参数设置
4.4.2 实验结果分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
附录1 文中相关程序代码
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CoAP协议的无线传感网架构设计[J]. 付康为,孙玲,任密林,施佺,张晨,沈乐威,王宏彬. 现代电子技术. 2018(20)
[2]电动汽车V2G问题研究综述[J]. 师瑞峰,李少鹏. 电力系统及其自动化学报. 2019(06)
[3]全球电动汽车发展现状及未来趋势[J]. 罗艳托,汤湘华. 国际石油经济. 2018(07)
[4]基于WSN的分布式直流充电桩监测系统设计[J]. 范广济,俞阿龙,戴乐诚,周星宇. 中国新通信. 2018(10)
[5]无线传感器网络应用综述[J]. 任志玲,张广全,林冬,张钟保,赵星. 传感器与微系统. 2018(03)
[6]电动汽车充电基础设施的建设研究[J]. 李占锋. 自动化与仪器仪表. 2017(09)
[7]Contiki平台下RPL路由协议的控制消息优化研究[J]. 吕琳鸿,孙懋珩,王平. 通信技术. 2017(08)
[8]物联网在城市精细化管理中的应用[J]. 杜明义,刘扬. 测绘科学. 2017(07)
[9]电动汽车充电桩与市政LED设施一体化建设经营模式[J]. 张世翔,李林沣. 中国电力. 2017(07)
[10]充电桩的通信方式[J]. 智能建筑电气技术. 2017(03)
硕士论文
[1]基于CoAP的物联网服务平台设计与实现[D]. 邹慧丽.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2018
[2]基于6LoWPAN的RPL路由协议的优化[D]. 冷其澎.大连海事大学 2018
[3]基于NB-IoT的充电桩数据监测系统的研究[D]. 孟宪宇.哈尔滨理工大学 2018
[4]基于网络的智能充电粧的监控和管理[D]. 戴志刚.安徽理工大学 2017
[5]基于6LoWPAN的智慧城市数据采集系统研究与设计[D]. 朱行武.郑州大学 2017
[6]基于Wi-Fi的充电桩群的监测与控制系统设计[D]. 冯星博.大连理工大学 2016
[7]电动汽车充电站监控管理系统设计与实现[D]. 王宇.北京工业大学 2015
[8]物联网中轻量级IPv6协议栈的研究[D]. 李明.南京邮电大学 2014
本文编号：3205812
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3205812.html
