基于LoRa的工业采集系统设计与研究
发布时间：2021-05-17 07:43
随着我国经济的快速发展,工业生产技术也日新月异,所需的工业信息采集技术却无法满足越加繁复的生产环境。为了解决工业领域在生产过程中对信息的实时采集的同时,实现低成本并简化采集网络的部署,提高实际生产中的采集效率,本文设计了基于LoRa的工业采集系统。本文首先分别从工业采集技术的发展背景和国内外研究现状两个方面进行介绍,并对比了目前应用较为广泛的无线采集方案,对LoRa的技术特点逐步展开,得出LoRa技术在工业场景中在数据采集方面的巨大优势的结论。根据企业需求给出了系统的技术需求分析及总设计结构组成。其次,介绍了系统的硬件组成,系统分别由终端采集节点模块、中继设备模块、网关模块三个部分组成,在考虑到MCU最大功率因素及成本等因素的前提下,终端、中继采集节点模块均选择STM32F103VET6芯片,系统所有节点射频芯片均使用SX1278芯片,SX1278芯片具有传输距离远、低功耗的特点,网关需要完成节点的数据处理、存储、上传,集中器芯片选用飞思卡尔i.MX28芯片。最后由esp8266 wifi模块或以太网接口将处理完成的数据上传至服务器。在系统硬件设计章节给出了系统的各个硬件模块设计框架。...
【文章来源】：宁波大学浙江省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
1 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 国内外现状
1.3 几种采集方案对比
1.4 论文主要内容
2 LoRa工业采集系统的总体框架设计
2.1 LoRa技术介绍
2.1.1 LoRa调制技术
2.1.2 LoRa技术的特征
2.1.3 LoRa的应用领域
2.2 LoRa工业采集系统的技术需求分析
2.3 LoRa工业采集系统总体框架设计
2.4 本章小结
3 基于Lo Ra的工业采集系统硬件设计
3.1 基于Lo Ra的工业采集系统硬件总体设计
3.2 基于Lo Ra的工业采集系统各模块芯片选型
3.2.1 终端节点模块的MCU选型
3.2.2 LoRa射频模块的芯片选型
3.2.3 网关模块的芯片选型
3.3 LoRa的工业采集系统硬件设计
3.3.1 LoRa节点模块控制器硬件电路设计
3.3.2 LoRa射频电路设计
3.3.3 网关模块的电路设计
3.4 本章小结
4 基于Lo Ra的工业采集系统的软件设计
4.1 基于Lo Ra的工业采集系统软件总体设计
4.2 工业信息采集的通信组网设计
4.2.1 LoRa通信组网方案设计
4.2.2 LoRa自组网过程
4.2.3 LoRa自组网通信流程
4.3 LoRa通信协议设计
4.3.1 LoRa模块串口通信协议
4.3.2 工业无线传感器使用的通信协议比较
4.3.3 LoRa网络通信协议
4.4 LoRa节点模块控制器程序设计
4.4.1 LoRa数据收发程序设计
4.4.2 LoRa节点控制流程设计
4.4.3 LoRa控制接口软件设计
4.5 本章小结
5 基于Lo Ra的工业采集系统测试
5.1 LoRa节点模块测试
5.1.1 LoRa模块性能测试
5.1.2 距离测试
5.2 组网能力测试
5.3 系统联网测试
5.4 本章小结
6 总结与展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]智慧城市交通网络系统的研究与应用[J]. 刘锂,段芃芃. 计算机技术与发展. 2019(08)
[2]基于Zigbee和Android技术的智慧农业系统设计[J]. 王睿. 电子技术与软件工程. 2019(05)
[3]LoRa物联网技术的调制解调[J]. 吴进,赵新亮,赵隽. 计算机工程与设计. 2019(03)
[4]基于LoRa的地下停车场车辆定位系统设计[J]. 庄凯凯,何安平,袁磊,冯志华,吴尽昭. 计算机测量与控制. 2019(02)
[5]基于LoRa的工业监测自组网系统设计[J]. 魏源通,戴亚文. 计算机测量与控制. 2019(02)
[6]基于LoRa的低功耗远距离定位研究[J]. 刘元东,吴双力,陈树华,肖云. 信息技术. 2019(02)
[7]LoRa无线传感技术在扇贝养殖区环境检测中的应用分析[J]. 张正阳,李密生,宋勇建,许佳松. 现代化农业. 2019(02)
[8]无线自组网技术与传统居民集抄技术的比较[J]. 郭弘睿. 通讯世界. 2019(02)
[9]LoRa通信在智能用电系统中的应用[J]. 荆永震,朱楚楚,蔡高琰,骆德汉. 自动化与仪器仪表. 2019(01)
[10]基于“德国制造”的工业4.0及对中国创新的启示[J]. 孙静. 重庆三峡学院学报. 2019(01)
硕士论文
[1]基于LoRa的智能电表集抄系统设计[D]. 肖思琪.湖南大学 2018
[2]直接序列扩频通信码索引调制技术研究[D]. 邢峰英.重庆邮电大学 2017
本文编号：3191384
【文章来源】：宁波大学浙江省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
1 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 国内外现状
1.3 几种采集方案对比
1.4 论文主要内容
2 LoRa工业采集系统的总体框架设计
2.1 LoRa技术介绍
2.1.1 LoRa调制技术
2.1.2 LoRa技术的特征
2.1.3 LoRa的应用领域
2.2 LoRa工业采集系统的技术需求分析
2.3 LoRa工业采集系统总体框架设计
2.4 本章小结
3 基于Lo Ra的工业采集系统硬件设计
3.1 基于Lo Ra的工业采集系统硬件总体设计
3.2 基于Lo Ra的工业采集系统各模块芯片选型
3.2.1 终端节点模块的MCU选型
3.2.2 LoRa射频模块的芯片选型
3.2.3 网关模块的芯片选型
3.3 LoRa的工业采集系统硬件设计
3.3.1 LoRa节点模块控制器硬件电路设计
3.3.2 LoRa射频电路设计
3.3.3 网关模块的电路设计
3.4 本章小结
4 基于Lo Ra的工业采集系统的软件设计
4.1 基于Lo Ra的工业采集系统软件总体设计
4.2 工业信息采集的通信组网设计
4.2.1 LoRa通信组网方案设计
4.2.2 LoRa自组网过程
4.2.3 LoRa自组网通信流程
4.3 LoRa通信协议设计
4.3.1 LoRa模块串口通信协议
4.3.2 工业无线传感器使用的通信协议比较
4.3.3 LoRa网络通信协议
4.4 LoRa节点模块控制器程序设计
4.4.1 LoRa数据收发程序设计
4.4.2 LoRa节点控制流程设计
4.4.3 LoRa控制接口软件设计
4.5 本章小结
5 基于Lo Ra的工业采集系统测试
5.1 LoRa节点模块测试
5.1.1 LoRa模块性能测试
5.1.2 距离测试
5.2 组网能力测试
5.3 系统联网测试
5.4 本章小结
6 总结与展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]智慧城市交通网络系统的研究与应用[J]. 刘锂,段芃芃. 计算机技术与发展. 2019(08)
[2]基于Zigbee和Android技术的智慧农业系统设计[J]. 王睿. 电子技术与软件工程. 2019(05)
[3]LoRa物联网技术的调制解调[J]. 吴进,赵新亮,赵隽. 计算机工程与设计. 2019(03)
[4]基于LoRa的地下停车场车辆定位系统设计[J]. 庄凯凯,何安平,袁磊,冯志华,吴尽昭. 计算机测量与控制. 2019(02)
[5]基于LoRa的工业监测自组网系统设计[J]. 魏源通,戴亚文. 计算机测量与控制. 2019(02)
[6]基于LoRa的低功耗远距离定位研究[J]. 刘元东,吴双力,陈树华,肖云. 信息技术. 2019(02)
[7]LoRa无线传感技术在扇贝养殖区环境检测中的应用分析[J]. 张正阳,李密生,宋勇建,许佳松. 现代化农业. 2019(02)
[8]无线自组网技术与传统居民集抄技术的比较[J]. 郭弘睿. 通讯世界. 2019(02)
[9]LoRa通信在智能用电系统中的应用[J]. 荆永震,朱楚楚,蔡高琰,骆德汉. 自动化与仪器仪表. 2019(01)
[10]基于“德国制造”的工业4.0及对中国创新的启示[J]. 孙静. 重庆三峡学院学报. 2019(01)
硕士论文
[1]基于LoRa的智能电表集抄系统设计[D]. 肖思琪.湖南大学 2018
[2]直接序列扩频通信码索引调制技术研究[D]. 邢峰英.重庆邮电大学 2017
本文编号：3191384
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3191384.html
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