基于物联网的电池组防盗系统的研究与设计

发布时间：2017-04-26 04:10

  本文关键词：基于物联网的电池组防盗系统的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来随着移动通讯事业的迅速发展,保障基站的蓄电池安全防盗问题日益严峻。据统计在2010年8月份,通信运营商针对被盗蓄电池组做了统计,平均每3天就有一个基站的电池组被盗,仅2010整年因被盗的蓄电池组而造成的直接经济损失高达数百万元之巨。因此如何有效的解决通信基站蓄电池组的安全防盗问题,已成为保障通信网络安全、提供优质服务、提高经济效益、降低系统故障率的重要课题之一为了解决蓄电池组的安全防盗问题,本文设计并实现了一套基于ZigBee网络技术的安全防盗系统。整个系统由告警主机和子机组成,主机通过无线通信,不断检测子机是否在线从而确定电池是否在通讯范围内,结合对电池组的电流检测进而判断电池组是否被盗。而子机也随时检测与主机的通信是否正常,如果检测不到主机则输出报警信息。因为是通过无线进行通信,所以需要考虑系统的安全性和抗干扰性,本文对整个系统的软硬件设计进行详细阐述,并且在主机与子机的通信安全与容错机制上采用协议加密,采集到的接收的信号强度指示(Received Signal Strength Indication, RSSI)采用多次平均处理,节点丢失多个才判断为告警的方式进行看干扰设计。
【关键词】：物联网 电池组 防盗 短距离无线通信 Zigbee
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM912;TN929.5;TP391.44
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 电池组防盗应用的国内外发展现状13-15
• 1.3 研究的内容与思路15
• 1.4 论文的结构15-17
• 第二章 ZIGBEE网络概述17-24
• 2.1 ZIGBEE技术简述17-18
• 2.1.1 ZigBee的起源17
• 2.1.2 ZigBee的特点17-18
• 2.1.3 ZigBee标准架构18
• 2.2 ZIGBEE无线网络概述18-20
• 2.2.1 IEEE 802.15.418
• 2.2.2 网络配置18-19
• 2.2.3 网络关联19-20
• 2.3 ZIGBEE无线网络架构20-23
• 2.3.1 ZigBee的PHY层20-22
• 2.3.2 ZigBee的MAC层22
• 2.3.3 ZigBee网络层22
• 2.3.4 ZigBee应用层22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 定位原理及算法24-28
• 3.1 定位原理24-25
• 3.2 定位算法25-27
• 3.3 本章小结27-28
• 第四章 电池组防盗系统总体设计28-31
• 4.1 系统需求28
• 4.2 系统整体结构28-29
• 4.3 硬件总体设计方案29-30
• 4.4 软件总体设计方案30
• 4.5 本章小结30-31
• 第五章 系统硬件设计31-47
• 5.1 硬件总体架构31-32
• 5.1.1 主机硬件框架图31
• 5.1.2 子机和参考节点硬件框架图31-32
• 5.2 主控电路32-36
• 5.2.1 MCU选型32-33
• 5.2.2 MCU功能描述33-34
• 5.2.3 电路设计34-36
• 5.3 主机网络通信部分36-39
• 5.3.1 网络接口36-37
• 5.3.2 PHY芯片37-39
• 5.4 ZIGBEE射频电路39-42
• 5.4.1 无线射频芯片选型39
• 5.4.2 功能描述39-41
• 5.4.3 电路设计41-42
• 5.5 电源电路42-46
• 5.5.1 电源选型42-43
• 5.5.2 电源设计43-46
• 5.6 报警输出电路46
• 5.7 本章小结46-47
• 第六章 系统软件设计47-73
• 6.1 操作系统47-51
• 6.1.1 μ C/OS-Ⅱ系统体系结构48
• 6.1.2 μ C/OS-Ⅱ在STM32F107的移植48-50
• 6.1.3 μ C/OS-Ⅱ API函数50-51
• 6.2 以太网通讯51-57
• 6.2.1 LWIP移植52-55
• 6.2.2 LWIP应用55-57
• 6.3 ZIGBEE通讯57-67
• 6.3.1 组网算法57-61
• 6.3.2 丢失算法61-62
• 6.3.3 定位算法62-65
• 6.3.4 影响因素65-67
• 6.4 系统主要流程67-72
• 6.4.1 系统启动67-68
• 6.4.2 系统初始化68
• 6.4.3 通信建立68-70
• 6.4.4 发送测量命令70
• 6.4.5 定位判断70-71
• 6.4.6 盗情判断71-72
• 6.5 本章小结72-73
• 第七章 系统调试及测试73-82
• 7.1 硬件调试73-74
• 7.2 软件测试74-77
• 7.2.1 测试软件简介74-75
• 7.2.2 参考节点加入75-76
• 7.2.3 子机节点加入76
• 7.2.4 调试76-77
• 7.3 测试结论77-81
• 7.4 本章小结81-82
• 第八章 总结与展望82-84
• 8.1 论文总结82
• 8.2 工作展望82-84
• 参考文献84-87
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果87-88
• 致谢88-89
• 答辩委员会对论文的评定意见89

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本文编号：327696