一种物联网云监控系统的设计与实现

发布时间：2020-11-06 15:15

　　 随着社会生活水平的提高,人们对家居生活环境和工作环境提出了更加“智能化”的要求。因此,对生活环境进行有效的监测﹑准确评判和反映环境质量,实时地控制环境变量具有重要的现实意义和广泛的应用场景。而物联网技术的日益发展满足了人们当下构建“智能化”生活环境的需求。论文以此为背景,结合生活环境监测的实际需求,设计一个基于物联网的云监控系统,通过网络远程实时监测多个环境参数,实现对智能终端的双向控制。该系统包括智能终端﹑云控制服务器和云平台客户端三部分。以家居系统作为物联网智能终端,通过环境特征参数采集模块,采集智能家居中如光照﹑温度﹑湿度等各类参数,利用WiFi无线通讯的方式实现数据汇集上传;云控制服务器部分,通过构建运行环境,建立与智能终端的连接,对采集到的数据进行存储与管理;云平台客户端部分,利用web开发技术,设计友好的人机交互页面,兼容多种设备,实现对智能终端的实时动画展示及控制。同时应用HTML5和Javascript技术,实现对数据的图像化展示,拓展用户使用功能。系统在智能终端部分,设计可扩展的通用节点,可实现自由连接多种传感器和控制设备来满足不同场景的需求。应用云控制服务器,完成系统控制管理的功能,解耦软硬件各功能模块的通讯,使得智能终端﹑云控制服务器和云平台客户端三部分各通讯模块相互独立,降低物联网技术的异构性,提高系统异常处理能力和二次开发使用效率。最后通过测试云控制服务器,云平台客户端与智能终端间的通讯,结果表明该系统具有良好的远程访问和控制功能,可以较好的实现跨平台迁移和可视化操作,适用于多用户智能空间的场景,可以满足用户对生活环境智能化的需求。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP277;TN929.5;TP391.44
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 物联网国内外研究现状
    1.3 论文主要工作与结构安排
2 系统总体方案设计和关键技术分析
    2.1 云控制系统需求分析
    2.2 云控制系统总体方案设计
    2.3 系统服务端关键技术分析
        2.3.1 MQTT通信协议分析
        2.3.2 WebSocket技术分析
        2.3.3 数据库的选择与分析
    2.4 系统客户端关键技术研究
        2.4.1 HTML5 技术研究
        2.4.2 JavaScript事件机制研究
    2.5 本章小结
3 物联网智能终端设计与实现
    3.1 智能终端结构分析与功能设计
    3.2 智能终端通信模块设计
    3.3 智能终端节点设计
        3.3.1 温度传感器节点设计
        3.3.2 湿度传感器节点设计
        3.3.3 PM2.5 传感器节点设计
        3.3.4 控制器节点设计
    3.4 本章小结
4 云控制服务器的设计与实现
    4.1 云控制服务器整体功能设计
    4.2 云控制服务器运行环境的设计
    4.3 MQTT通信协议的设计与优化
    4.4 Python服务处理程序的设计
        4.4.1 服务处理程序客户端设计
        4.4.2 服务处理程序智能终端节点设计
    4.5 云控制服务器数据库模块设计
        4.5.1 MySQL数据库表格创建
        4.5.2 智能终端数据接收模式设计
    4.6 本章小结
5 系统云平台客户端开发
    5.1 云平台整体功能分析及设计
    5.2 云平台界面设计
    5.3 云平台动画模块效果实现
    5.4 云平台与服务器通讯程序设计
    5.5 云平台用户登录与注册界面设计
    5.6 云平台与服务器信息处理
        5.6.1 云平台数据获取实现方法
        5.6.2 数据可视化图表展示设计方案
    5.7 本章小结
6 系统调试与功能测试
    6.1 云控制系统综合调试
        6.1.1 智能终端和云平台客户端测试
        6.1.2 云控制系统整体功能整合测试
    6.2 本章小结
结论
参考文献
附录 AMQTT处理程序
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

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本文编号：2873307