野外WSN的监测系统任务编排及调度的实现

发布时间：2017-04-23 19:09

  本文关键词：野外WSN的监测系统任务编排及调度的实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：野外高频度的数据采集,如果依靠人工完成非常的不便,因此就产生了自动数采,但是随着监测区域的增大,监测节点的增多,传统的数采愈加不能满足,针对这种需求,本项目研制野外分布式数据监测系统。野外WSN监测系统能够分布式地监测一个区域,个监测站监测节点数目可以达到100多个点,大大增加了监测数据和监测面积,同时WSN网络具有低功耗,无线自组网,解决了野外布线困难的问题。论文针对野外分布式环境参量监测需求设计了一种基于Android平台的监测分中心。根据项目需求和功能确定监测分中心采用的主控模块和扩展模块,同时通过分析监测分中心的基本功能和工作流程设计了整个监测分中心的软件架构。监测分中心肩负整个系统的任务管理和调度的核心作用,具有管理WSN网络,数据存储和备份,以及与远程服务器的双向交互的功能。论文分析了监测分中心对WSN采集任务的管理,研究了Android系统中蓝牙数据接收与发送过程,解决了蓝牙数据流解析过程中遇到的接收数据缺失问题。然后,论文通过对数据库与XML文件的优缺点进行分析比较确定分中心采用XML文件方式存储数据,设计了分中心的XML文件存储格式和实现了数据的XML文件存储与备份。接下来,论文分析并设计了上报方案,由于本系统以文件形式实现数据的上传,所以采用上传速度快,系统支持较好的FTP方式与远程监测中心交互,在具体实现方法上采用C/S架构,同时客户端访问服务器比较方便,选用FTP被动传输模式完成数据上报。监测分中心是在eclipse开发环境下编程实现,并最终在现场安装和调试,结果表明本设计能够实现对采集和上报任务的管理与调度,以及数据的存储和远程自动上报。
【关键词】：无线传感器网络 XML文件 数据库 多线程 FTP
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5;TP212.9;TP274
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 课题的研究背景9
• 1.2 基于WSN的监测分中心研究意义与价值9-10
• 1.3 无线传感器网络研究现状10-11
• 1.4 论文的主要研究内容和组织结构11-13
• 1.4.1 主要研究内容11
• 1.4.2 论文组织结构11-13
• 2 监测分中心整体设计13-18
• 2.1 野外WSN监测系统简介13-14
• 2.2 野外WSN监测系统需求分析与功能描述14
• 2.3 监测分中心硬件设计方案14-15
• 2.4 监测分中心软件设计方案15-18
• 2.4.1 监测分中心软件整体架构16-17
• 2.4.2 远程更新软件架构17-18
• 3 采集任务设计18-25
• 3.1 监测分中心与WSN通信18-20
• 3.1.1 WSN数据采集19
• 3.1.2 蓝牙工作原理19
• 3.1.3 蓝牙数据流解析19-20
• 3.1.4 监测分中心蓝牙通信软件实现20
• 3.2 数据存储20-25
• 3.2.1 存储方案选择21
• 3.2.2 监测分中心数据XML文件格式21-22
• 3.2.3 监测分中心XML文件存储软件实现22-25
• 4 上报任务设计25-36
• 4.1 CDMA2000技术26
• 4.2 上报方案设计26-30
• 4.2.1 方案一：Socket通信26-27
• 4.2.2 方案二：HTTP通信27-28
• 4.2.3 方案三：FTP通信28-30
• 4.3 自动上传的实现30-36
• 4.3.1 搭建FTP服务器33
• 4.3.2 建立命令端口socket通道33
• 4.3.3 登陆服务器33-34
• 4.3.4 设置传输模式和传输参数34
• 4.3.5 上传文件34-35
• 4.3.6 退出服务器35-36
• 5 任务编排与调度设计与实现36-50
• 5.1 任务表数据库设计36-37
• 5.1.1 任务表的创建37
• 5.1.2 任务表数据库的CRUB操作37
• 5.2 任务的编排37-39
• 5.2.1 需求分析37-38
• 5.2.2 任务编排格式38-39
• 5.3 监测分中心任务表管理39-42
• 5.3.1 任务导入39-40
• 5.3.2 任务的增加、删除和修改40-42
• 5.4 监测分中心任务调度42-50
• 5.4.1 开机初始化工作43
• 5.4.2 校时43-44
• 5.4.3 获取开机事件44
• 5.4.4 告知下一次开机时间44-46
• 5.4.5 获取WSN网络信息46
• 5.4.6 执行测量任务46-48
• 5.4.7 执行上报任务48-49
• 5.4.8 远程更新49-50
• 6 系统测试50-52
• 7 结论52-53
• 7.1 结论52
• 7.2 展望52-53
• 参考文献53-56
• 致谢56-58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 贺志龙;庞宇;宋得龙;;基于Android平台的ZigBee协调器的设计与实现[J];广东通信技术;2013年01期

2 朱文伟;刘宏伟;徐志云;;无线传感器网络的网关策略研究[J];电信快报;2012年07期

3 张艺粟;李鸿彬;贾军营;于波;;物联网ZigBee网关的设计与实现[J];计算机系统应用;2013年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 孟晓;面向水环境监测的WSN网关与交互系统设计[D];大连理工大学;2009年

2 胡金辉;物联网网关关键技术的研究和实现方案[D];西安电子科技大学;2012年

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本文编号：322878