光谱传感物联网专用移动终端设计与实验

发布时间：2023-09-14 02:40

　　光谱传感物联网是以光谱感知节点为基础组成的物联网,为用户实时获取物质光谱信息提供了可能。使用光谱感知节点以及环境感知节点可以获取物质的光谱数据以及周围环境信息数据存储至数据库中。用户可以通过专用移动终端访问数据,并利用光谱分析模型进行数据分析获得物质的成分信息。本文提出了一种基于Android系统的光谱传感物联网专用移动终端软件设计,可以实现用户与光谱传感物联网的数据交互及光谱分析功能。主要研究内容包括移动终端的设计与研发,光谱分析实验与光谱分析模型在移动终端的部署以及光谱传感物联网联试实验。移动终端包括用户信息、节点信息、数据信息与成分传感四个模块,使用ViewPager类搭建双列表界面展示节点信息,使用SOAP协议与云服务器进行数据交互,可以对得到的光谱以及环境信息数据进行可视化展示,并支持曲线图的保存功能。进一步在移动终端上实现了光谱数据的归一化、一阶微分、二阶微分、峰值寻找等数据预处理功能,将光谱分析模型部署在移动终端实现物质的成分分析功能。移动终端获取到的环境信息数据包括温度、湿度、二氧化碳浓度以及光照强度数据,可以实时显示最新环境信息数据,也可选择时间段对环境数据进行查询绘...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 光谱传感物联网简介
        1.1.2 近红外光谱分析技术原理
        1.1.3 光谱传感物联网专用移动终端研究意义
    1.2 光谱传感物联网发展现状
    1.3 微型光谱仪专用移动终端软件发展现状
        1.3.1 国内发展现状
        1.3.2 国外发展现状
    1.4 论文主要研究内容
    1.5 本章小结
第2章 光谱传感物联网专用移动终端设计方案
    2.1 移动终端在光谱传感物联网架构中的作用
    2.2 移动终端总体设计
        2.2.1 需求分析
        2.2.2 功能设计
        2.2.3 整体架构
        2.2.4 工作流程
    2.3 移动终端主要界面设计
    2.4 本章小结
第3章 光谱传感物联网专用移动终端程序实现
    3.1 网络通信功能的实现
        3.1.1 SOAP通信规范
        3.1.2 SOCKET通信接口
        3.1.3 多线程进行网络请求
    3.2 用户信息模块的实现
        3.2.1 登录功能
        3.2.2 注册功能
    3.3 节点信息模块的实现
        3.3.1 节点信息的获取
        3.3.2 菜单栏结构展示界面的实现
    3.4 数据信息模块的实现
        3.4.1 数据获取
        3.4.2 数据绘图
        3.4.3 图像保存
    3.5 数据处理
        3.5.1 归一化
        3.5.2 一阶微分
        3.5.3 二阶微分
        3.5.4 峰值寻找
    3.6 本章小结
第4章 茶叶掺糖光谱分析实验及模型在移动终端的部署
    4.1 实验基本信息
        4.1.1 实验背景
        4.1.2 实验数据
        4.1.3 数据预处理
    4.2 茶叶掺糖定量分析建模
        4.2.1 回归分析
        4.2.2 定量分析模型评价标准
        4.2.3 茶叶掺糖定量分析实验
        4.2.4 实验结果分析
    4.3 茶叶掺糖定性分析建模
        4.3.1 基于定量分析结果进行定性分析
        4.3.2 一维卷积神经网络定性分析建模
        4.3.3 实验结果分析
    4.4 模型在移动终端的部署
    4.5 本章小结
第5章 光谱传感物联网联试实验
    5.1 实验目的与方案
    5.2 实验仪器与流程
    5.3 实验结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 现阶段工作总结
    6.2 下一步发展展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3846396