基于GPRS和物联网的温度采集系统设计与研究

发布时间：2017-06-04 17:07

  本文关键词：基于GPRS和物联网的温度采集系统设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线通信技术、微机电技术和低功耗嵌入式技术的不断发展,无线传感器网络技术在科学研究、环境监测和日常生活等领域的作用越来越重要。近年来,各种低速率无线通信组网技术都迅猛发展。Zig Bee技术由于功耗低,自愈能力强等特点成为当前研究的热点。Zig Bee技术面向的是短距离与低速率的通信。GPRS网络面向的是远距离通信,弥补了Zig Bee短距离的弱点。两种技术的结合能够实现优势互补,可以建立一套组网灵活、扩展性强和安全可靠的远程无线数据采集系统。首先对系统设计的相关技术进行分析,其中包括了GPRS和Zig Bee两种关键技术。分析了GPRS技术的网络结构、接口与协议、路由管理和移动性管理和业务定义及Qo S描述等,证明了它是一种非常适用于无线传感器网络远程延伸扩展的通信技术方案。全面深入地研究了Zig Bee技术的协议构架、拓扑结构和工作模式等各个方面,证明了它是一种优秀的无线传感器网络组网通信技术。本文在查阅了大量国内外资料,在对远程温度采集系统整体需求分析的基础上,对基于GPRS和物联网的远程温度数据采集系统硬件部分和软件部分进行了设计和研究。采用TI/Chipcon的CC2530芯片,完成符合Zig Bee标准的嵌入式节点的设计。采用西门子公司的MC55i模块来完成系统数据的远程传输。最终对整个系统进行验证优化。
【关键词】：CC2530 ZigBee GPRS 远程温度采集
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP274.2;TN929.532;TP391.44
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 概述11-13
• 1.2 无线传感器网络13-18
• 1.2.1 无线传感器网络的特点13-14
• 1.2.2 无线传感器网络结构14-15
• 1.2.3 无线传感器网络节点结构15-18
• 1.3 国内外研究现状及存在的问题18-19
• 1.4 论文的主要研究内容19-20
• 1.5 本章小结20-21
• 第2章 系统设计的相关技术分析21-34
• 2.1 GPRS网络技术21-25
• 2.1.1 GPRS概述21-22
• 2.1.2 GPRS的网络结构22-23
• 2.1.3 GPRS接.与协议23-24
• 2.1.4 GPRS的路由管理24
• 2.1.5 GPRS的业务定义及QoS描述24-25
• 2.2 ZigBee技术25-33
• 2.2.1 ZigBee技术的协议构架26-28
• 2.2.2 ZigBee技术的拓扑结构28-30
• 2.2.3 信标与非信标模式30
• 2.2.4 路由30-32
• 2.2.5 ZigBee原语32-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第3章 系统硬件设计34-48
• 3.1 无线传感器网络通信模块设计34-40
• 3.1.1 ZigBee芯片选择34-36
• 3.1.2 CC2530芯片介绍36-38
• 3.1.3 CC2530芯片通信模块电路38-39
• 3.1.4 天线设计39-40
• 3.2 扩展功能模块设计40-42
• 3.2.1 串.通信设计40-41
• 3.2.2 能量供应模块设计41-42
• 3.2.3 PCB设计42
• 3.3 传感器节点设计42-45
• 3.3.1 温度传感器42-44
• 3.3.2 温度采集节点设计44-45
• 3.4 路由器节点设计45-46
• 3.5 协调器节点设计46-47
• 3.5.1 GPRS模块的选择47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 系统软件设计48-68
• 4.1 ZigBee协议栈的初始化48
• 4.2 路由协议的优化48-56
• 4.2.1 各种路由算法的介绍49-52
• 4.2.2 路由算法的优化52-54
• 4.2.3 路由算法的仿真分析54-56
• 4.3 模块间通信设计56-64
• 4.3.1 传感器节点软件设计56-59
• 4.3.2 路由节点软件设计59-61
• 4.3.3 协调器节点软件设计61-64
• 4.4 GPRS模块64
• 4.5 上位机监测平台软件设计64-66
• 4.6 本章小结66-68
• 第5章 系统测试68-71
• 5.1 通信距离测试68-69
• 5.2 组网性能测试69-70
• 5.3 功耗测试70
• 5.4 数据采集功能测试70
• 5.5 本章小结70-71
• 结论71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果76-77
• 致谢77-78

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李武建;基于ZigBee技术的无线自组网传感器网络设计[D];合肥工业大学;2009年

  本文关键词：基于GPRS和物联网的温度采集系统设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：421590