面向电流检测的物联网应用

发布时间：2017-05-24 02:11

  本文关键词：面向电流检测的物联网应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高校实验室大型仪器设备的拥有量快速增长,但存在使用率低的情况,管理信息化程度相对滞后。另一方面,物联网技术快速发展,给人们带来新的思维方式,给各个领域带来新的机遇。通过物联网技术,把大型仪器设备使用情况及时入网,信息共享,有助于设备使用率的提高,发挥更大效益。本文研究并实现一个面向电流检测的物联网应用,包括感知层网络和Web应用程序。感知层是整个应用的基础,以ZigBee技术构建感知层网络,完成物与物的连接。文中详细介绍了硬件设计与软件设计,包括硬件选型、原理图设计、电路板设计、zigbee运行机制,同时详细描述不同类型节点的事件与功能。Web应用程序为用户提供信息服务和管理功能,是应用的核心,即物与人的交互。感知层的采集节点监测设备的运行电流值,并在节点中加入基于历史数据的递推估计算法得出故障预测值,然后实时的通过网关节点上传。Web应用程序是基于Java Web和轻量级J2EE技术的B/S架构,通过整合SSH(Struts2、Hibernate、Spring)组合框架设计开发。感知层上传的信息存储在MySQL数据库中,Web应用程序通过Tomcat容器部署在局域网或互联网,以互联网作为应用的网络层。Web应用层遵循MVC(视图、模型、控制器)设计模式,以HTML标签、CSS样式和javascript编写的页面,作为表示层,实现与用户友好交互。Java语言开发业务逻辑,Hibernate完成由Java对象到数据库关系表的映射。为用户提供各种功能服务,包括用户管理、短信提醒、预约、统计报表、查询等。业务逻辑和事务由Spring管理,符合“高内聚、低耦合”的编程思想。最后,对硬件通信进行独立测试,以及感知层与Web应用程序联合测试。通过后续监测数据,验证基于历史数据的递推估计算法。
【关键词】：物联网 ZigBee技术 SSH 故障预测 大型仪器设备
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.1;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 物联网的发展现状9-12
• 1.2.1 物联网的慨念9-10
• 1.2.2 国内外发展现状及趋势10-11
• 1.2.3 应用领域及前景11-12
• 1.3 本文研究内容12-13
• 1.4 论文结构13
• 1.5 本章小结13-14
• 第2章 总体方案设计14-21
• 2.1 物联网的架构和关键技术14
• 2.2 无线通信技术14-17
• 2.2.1 Wi-Fi15
• 2.2.2 超宽频技术UWB15
• 2.2.3 近距离无线传输NFC15-16
• 2.2.4 蓝牙16
• 2.2.5 可见光无线通信Li-Fi16
• 2.2.6 ZigBee16
• 2.2.7 组网方式选择16-17
• 2.3 WEB相关的框架技术17-19
• 2.3.1 轻量级J2EE17
• 2.3.2 表示层技术17-18
• 2.3.3 SSH框架18-19
• 2.4 总体框架设计19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 感知层的设计与实现21-41
• 3.1 节点硬件选型21-23
• 3.2 节点硬件设计23-27
• 3.2.1 采集节点的硬件设计24-25
• 3.2.2 路由节点的硬件设计25-26
• 3.2.3 网关节点的硬件设计26
• 3.2.4 无线通信模块硬件设计26-27
• 3.3 节点的软件设计27-38
• 3.3.1 Z-Stack运行机制27-31
• 3.3.2 采集节点的软件设计31-33
• 3.3.3 路由节点的软件设计33-35
• 3.3.4 网关节点的软件设计35-37
• 3.3.5 无线通信模块软件设计37-38
• 3.4 故障预测38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 WEB应用程序41-56
• 4.1 开发环境41
• 4.2 WEB总体设计41-44
• 4.2.1 MVC设计模式41-42
• 4.2.2 WEB体系架构42-44
• 4.3 数据持久层设计44-49
• 4.3.1 数据库表设计44-48
• 4.3.2 数据库连接池管理48
• 4.3.3 DAO设计48-49
• 4.4 业务逻辑层49-51
• 4.5 表示层51-52
• 4.6 配置文件52-55
• 4.7 本章小结55-56
• 第5章 测试56-61
• 5.1 模块测试56-57
• 5.2 整体测试57-59
• 5.3 算法测试59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第6章 结论与展望61-63
• 6.1 论文总结61
• 6.2 工作展望61-63
• 参考文献63-66
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果66

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