基于MESH网的船桥信息自适应采集系统研究

发布时间：2017-09-08 21:51

  本文关键词：基于MESH网的船桥信息自适应采集系统研究

  更多相关文章： 无线Mesh网 船桥 AODV协议 自适应采集

【摘要】：无线Mesh网络是一种新型的无线网络技术,其任何设备节点同时具有接入和路由功能,可以和一个或多个对等节点进行通信。与传统的交换式网络相比,无线Mesh网络勿需布线,但仍具有分布式网络提供的冗余机制和重新路由功能。本课题研究利用无线Mesh网络采集和交换各类船桥设备之间的信息数据,以适应未来e-航海战略下船用设备无线接入、自适应组网、互联应用和便利维护的相关需求。主要研究内容是基于Mesh网的信息采集系统组成结构和传输协议的设计与实现。在系统设计上采用模块化的方法,在对无线Mesh网的组成结构和特点进行分析后,从硬件和软件两个方面进行系统的设计与开发。根据不同系统设计方案的对比,在硬件系统上采用以ARM为核心控制器的平台和以S14463为核心的无线传输模块进行设计,按照系统设计的层次结构将其分为数据采集节点和采集服务器节点两类。在数据采集节点端,ARM控制器完成串口数据的采集和收发控制,无线数传模块完成与控制器以及其他无线模块间的数据交互；在服务器节点端,ARM控制器完成采集数据和服务器端有线网络数据的收发控制,无线数传模块完成与其他数据采集模块的数据交互。软件设计上采用Keil集成开发环境下的C语言和Qt开发环境下的C++语言进行编写,分为数据采集节点端、采集服务器节点端和数据采集服务器端三个部分。软件在标准AODV协议基础上进行裁剪和改进,能够根据采集节点与服务器节点连接状态的变化,自动改变网络结构并调整传输路径,从而适应采集系统环境的变化,并能够在服务器端完成人机交互控制。本课题设计实现了Mesh网络信息采集及传输的最小系统,采集数据可在系统任意两个节点间传输,并可按单点、双点和多跳的方式到达服务器节点。系统能够完成不同工作方式下串口数据采集、无线传输以及服务器端的显示和存储,达到了设计时的需求。本课题所研究的内容是大连海事大学导航研究所承担的国家支撑计划课题“高可用新体制AIS自主导航系统关键技术研究”(2012BAH36B02)的一部分。
【关键词】：无线Mesh网 船桥 AODV协议 自适应采集
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U675.7;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景与意义10-11
• 1.2 课题研究国内外发展现状11-14
• 1.3 论文结构安排14-16
• 第2章 MESH网络理论基础16-22
• 2.1 无线MESH网简介16-17
• 2.2 无线MESH网组成结构17-18
• 2.2.1 分级骨干网Mesh结构17-18
• 2.2.2 平面客户端Mesh结构18
• 2.2.3 混合结构18
• 2.3 无线MESH网的特性18-20
• 2.4 无线MESH网较传统无线网络的优势20-22
• 第3章 系统总体设计22-36
• 3.1 系统总体设计与说明22-30
• 3.1.1 系统总体功能说明22-23
• 3.1.2 系统总体方案设计23-26
• 3.1.3 系统硬件总体结构设计26-27
• 3.1.4 系统软件总体结构设计27-30
• 3.1.5 系统软件各模块间接口数据说明30
• 3.2 系统传输协议设计30-36
• 3.2.1 系统传输控制模式设计30-32
• 3.2.2 系统AODV传输交互流程32-33
• 3.2.3 系统AODV消息帧格式设计33-36
• 第4章 系统详细设计与实现36-58
• 4.1 数据采集节点功能设计与实现36-42
• 4.1.1 硬件部分设计与实现36
• 4.1.2 软件整体设计说明36-38
• 4.1.3 软件各模块详细设计38-42
• 4.2 服务器节点功能设计与实现42-55
• 4.2.1 硬件部分设计与实现42
• 4.2.2 软件整体设计说明42-44
• 4.2.3 TCP/IP协议交互流程44-49
• 4.2.4 AODV详细交互流程49-53
• 4.2.5 AODV帧格式详细设计53-55
• 4.3 服务器端软件设计与实现55-58
• 4.3.1 软件详细设计55-57
• 4.3.2 工作模式控制帧格式设计57-58
• 第5章 系统运行平台及成果展示58-66
• 5.1 系统硬件平台介绍58-59
• 5.2 系统采集服务软件介绍59-60
• 5.3 系统测试及结果分析60-66
• 5.3.1 系统不同环境下传输测试结果60-63
• 5.3.2 系统测试结果分析及改善方案63-66
• 第6章 结论66-68
• 参考文献68-71
• 附录 英文缩写词、全写和英汉术语对照表71-72
• 攻读学位期间公开发表论文72-73
• 致谢73-74
• 作者简介74

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本文编号：816535