基于蓝牙的智能硬件传感器数据传输系统研究

发布时间：2017-04-20 10:01

  本文关键词：基于蓝牙的智能硬件传感器数据传输系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技技术的快速发展,各类高科技技术使传统设备变得更加智能。在物联网大背景下,智能硬件这一概念备受关注。智能硬件系统主要通过传感器等设备收集环境信息,并通过对数据的传输和处理,做出相应的决策。其在体系结构上与物联网存在相似性。利用物联网技术构建智能硬件与智能终端以及服务器之间的传感器数据传输系统,以解决智能硬件面临的计算、交互和存储能力不足的问题,是一个值得研究的课题。本文将针对智能硬件系统中对数据传输的需求,基于物联网的体系结构,划分出智能硬件系统的层次,并使用低功耗蓝牙技术,设计了智能硬件的传感器数据传输系统。智能硬件系统的主要功能为数据采集、数据传输和数据处理。基于这三大功能,本文首先将智能硬件系统抽象为硬件模块、智能手机模块和服务器模块。在硬件模块中,针对智能硬件系统对功耗的要求,本文对物联网中的低功耗蓝牙技术进行了研究,并基于低功耗蓝牙芯片CC2540实现了传感器数据的传输。在智能手机模块,为了实现与CC2540芯片的数据通信,本文研究了Android系统的蓝牙结构,完成了智能手机对传感器数据的接收和处理。服务器端模块针对智能硬件系统对数据传输和处理的性能需求,设计了数据传输格式方案、服务器容器方案和一个分层次的软件结构。最后完成了传感器数据在整个智能硬件系统三大模块之间的交互。文章的末尾基于本文设计的智能硬件传感器数据传输系统,实现了心率传感器数据的传输和处理,并对该实现进行了性能测试。给出了硬件模块的功耗和丢包率。针对服务器模块,测试了其响应时间、并发数和处理能力。测试结果验证了传输系统的有效性。
【关键词】：物联网 智能硬件 数据传输 数据处理 低功耗蓝牙
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925;TP274.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题研究的背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状概述9-13
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.2.3 国内外研究现状简析11-13
• 1.3 本文主要内容和结构安排13-14
• 第2章 智能硬件系统及传输关键技术14-27
• 2.1 智能硬件系统概述14-15
• 2.2 低功耗蓝牙技术15-21
• 2.2.1 低功耗蓝牙与传统蓝牙的区别15-16
• 2.2.2 低功耗蓝牙协议栈架构16-18
• 2.2.3 通用访问协议18-19
• 2.2.4 通用属性协议19-21
• 2.3 Android平台研究21-25
• 2.3.1 Android体系架构21-23
• 2.3.2 Android系统中的蓝牙架构23-25
• 2.4 超文本传输协议25
• 2.5 本章小结25-27
• 第3章 智能硬件系统总体设计27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 系统总体设计概述27-28
• 3.3 硬件模块设计28-35
• 3.3.1 低功耗蓝牙部署方式28
• 3.3.2 硬件电路设计28-31
• 3.3.3 低功耗蓝牙软件设计31-35
• 3.4 智能手机模块设计35-39
• 3.4.1 手机低功耗蓝牙通信36-38
• 3.4.2 传感器数据处理与呈现38-39
• 3.5 服务器端设计39-42
• 3.5.1 软件架构设计39-40
• 3.5.2 数据传输格式40-41
• 3.5.3 控制层容器方案41-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第4章 应用及性能分析43-56
• 4.1 引言43
• 4.2 心率传感器应用设计43-49
• 4.2.1 心率传感器电路43-44
• 4.2.2 智能手机端数据处理44-45
• 4.2.3 服务器端软件模块45-49
• 4.3 心率传感器应用性能测试49-55
• 4.3.1 硬件模块功耗50
• 4.3.2 硬件模块与手机BLE通信50-52
• 4.3.3 智能手机端功能测试52-53
• 4.3.4 服务器响应时间53-54
• 4.3.5 服务器Benchmark测试54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张和平;;浅析短距离无线通信技术[J];天津科技;2012年02期

  本文关键词：基于蓝牙的智能硬件传感器数据传输系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：318403