智能感知节点的设计与实现

发布时间：2019-07-18 20:21

【摘要】：随着近年来物联网产业的不断发展和完善,传感节点除了数据收集能力的不断提升,人们对其低功耗、部署灵活性、使用和配置的便捷性、成本的可控性等方面也提出了更高的要求。本论文相关课题基于农业物联网的应用背景,研究设计了一套感知控制系统,它由客户端、服务器、智能感知节点三部分构成,可实现通过web页面或应用程序实现传感数据的显示和对智能感知节点的远程配置,最大限度的减少了人为干预,且增加了部署的灵活性；此外,在服务器程序与智能感知节点的数据交互上,本论文设计了一套通用控制字,增加了软件的移植性。本论文基于模块化的设计思想,重点完成了智能感知节点的硬件设计,智能感知节点使用低功耗嵌入式处理器平台Cimsys FC3180实现传感信息的模数转换、对传感器的控制和与通信模块间的交互等功能；在传感器接入方面,提供了串口、标准电流型和电压型的模拟输入等多类型通用接口；在通信模块接口的设计上具有一定通用性,可有效降低设计和制造成本；在与服务器程序的数据交互方面,提供了以太网、2G/3G等多种通信方式。本论文中设计出来的感知节点最终应用于复旦大学无锡研究院“智能稻草人”项目中,实现对农作物生长环境综合信息进行智能监测,和各传感器的远程配置等功能。
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图片说明： 嵌入式系统设计在农业物联网中的应用逡逑农业物联网作为物联网在农业中的应用，可Ｗ加速我国农业科技的发展，业的自我管理与高效发展，在我国也具有很广阔的应用前景［９］。逡逑嵌入式系统设计是针对各种具体应用，将计算机技术、电子技术Ｗ及技术等技术相结合的产物，是一个知识集成系统，能针对具体的应用对软行一些裁剪，达到所需的要求。在智能终端类产品中，嵌入式系统应用己泛。在物联网中，嵌入式系统具有很高的重要性。传感器用于数据采集，系统主要用于数据处理，经过嵌入式系统处理之后的数据将被赋予具体的义。逡逑因此，嵌入式系统技术己成为物联网的核忙、技术之一。在我所在的研究院农业物联网项目中，嵌入式系统设计技术得到了大量应用，包括基于Ｚｉｇｂｅ从节点设计、ＲＦＩＤ系统设计Ｗ及农业环境监测系统设计等。逡逑２逡逑
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图片说明： 速、风向、气压、福射、照度等诸多气象耍素。逡逑整个系统包括数据采集单元、数据传输单元、供电单元、软件系统等。其系逡逑统架构如图２所示。逡逑Ｉ邋￣‘皆Ｉ逦Ｉ邋ｉｎａ邋Ｉ邋邋逡逑日—咬苗一＾邋！＿唉逡逑１逦邋Ｉ逦舍逡逑栔巧‘、．＇邋１逦Ｙ逡逑Ａ逦＼＾网逡逑‘匀．公逦ｄ逡逑逦＾白１—＾逡逑‘隹Ｋ邋与Ｊ逡逑晌壚‘？《Ｉ咖ｇ逦Ｉ邋‘、ｆｒ；邋ＩＰ方Ｐ逡逑？逦图２．智慧稻草人系统框架图．逡逑关于智慧稻草人的工作流程，首先是采集数据装置，包括各个传感器与摄像逡逑头，这些数据采集到之后经过交换机进行透明传输到无线网，经过无线网传到数逡逑据中也，数据中屯、配有专口的设备对数据进行存储，也可Ｗ提供服务，客户端可逡逑通过网络对服务器（数据中屯、）进行访问，并且在客户端配有相应的软件设备，，逡逑３逡逑
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5;TP391.44

【参考文献】

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本文编号：2516046