基于NB-IoT技术的可穿戴式老人摔倒监测系统的设计与开发
发布时间：2020-12-24 18:08
随着人口老龄化现象的加重,老年人数逐渐增多,社会各界对老年群体健康状况的关注度也在不断提升。当前关于老人摔倒监测设备的研究一直是一个活跃的研究方向,当下医疗保健行业对摔倒检测产品和技术的需求非常大,所以设计开发一种便捷实用的智能可穿戴式老人摔倒监测设备具有一定的社会意义与研究价值。本文设计开发了一种基于NB-IoT（Narrow-Band Internet of Things,窄带物联网）技术的可穿戴式老人摔倒监测系统,该系统以STM32作为主控芯片,整个系统通过集成M5310通信模块、温湿度传感器、光照度传感器、GPS定位模块、三轴加速度计、心率传感器、触发型触摸传感器等多种传感设备搭建了硬件平台,结合OneNET物联网开放平台的数据接收与处理能力,实现了老人摔倒监测及心率、环境参数监测等功能。如果监测到意外摔倒现象发生,将自动触发平台警报及时通知老人的监护者,同时采用GPS定位模块对老人所处的位置进行实时定位,进而使老人得到及时救治,避免错过最佳的抢救时间。本文完成了NB-IoT北向应用和南向应用的开发部署工作,实现了通过M5310模组将终端设备入网并登录OneNET平台上报各传感...
【文章来源】：江西师范大学江西省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IoT七层结构模型
能够很好的满足物物互联互通的需求。(5)基于授权频谱NB-IoT可通过使用现有的网络基础设施快速实现通用部署，可选择通过对现有LTE或GSM基础设施的软件更新充分利用NB-IoT的潜在技术。与未经许可的频谱中的技术相比，NB-IoT使用相当稳固且干扰抑制的无线电传输方式，能够显著减少干扰问题。运营商可以保证哪些服务将在给定的频率和频段内运行，并且与数据优先级相结合可以保证高质量的服务（QoS），在保证数据安全性、建网成本控制、产业链发展、实现大范围网络覆盖等方面均具优越性。(6)安全性高NB-IoT技术支持最先进的3GPP安全性，通过连接到设备的物理SIM（UICC）确保最高级别的身份验证、信令保护和数据加密[12-13]。2.1.2 NB-IoT 网络架构窄带物联网属于低功耗广域物联网的一种，其端到端的系统架构如图2-3所示。
体系结构有6个不同的层：物理层，媒体访问控制层（MAC），无线电链路控制层（RLC），数据包数据汇聚协议层（PDCP），无线资源控制层（RRC）和非接入层（NAS）。如图2-4所示，在该版本中的控制面（CP）模式下，通过上层（主要是NAS层）提供基于LTE的安全性，此时通过NAS消息携带数据进行传输，NB-IoT用户设备不和eNB基站建立数据无线承载，只是建立信令无线承载。PDCP子层属于无线接口协议栈的第二层，负责为上层RRC提供信令传输服务，并实现RRC信令的加密和一致性保护
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IOT的云平台无线数据监控系统设计[J]. 高宏宇,王鸿磊,凌启东. 河北软件职业技术学院学报. 2019(01)
[2]基于三轴加速度传感器的老年人摔倒检测算法的设计与实现[J]. 汤引生,谢楠,何建强. 微型电脑应用. 2019(02)
[3]基于OneNET的大棚温湿度远程监测系统[J]. 余兆成,杨光友,谢松. 中国农机化学报. 2019(02)
[4]基于腕部可穿戴设备的跌倒监护系统设计与实现[J]. 黄衍标,陈华珍,黄键鹏,张子豪. 计算机测量与控制. 2019(01)
[5]基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统[J]. 蔡友宏. 电子技术与软件工程. 2018(24)
[6]基于光电脉搏波的心率检测系统的设计[J]. 徐涵,李丕丁. 光学仪器. 2018(06)
[7]一种实时心电监测系统设计[J]. 刘恒,吴朝阳,徐佳棋. 现代电子技术. 2018(22)
[8]基于CoAP协议的无线传感网架构设计[J]. 付康为,孙玲,任密林,施佺,张晨,沈乐威,王宏彬. 现代电子技术. 2018(20)
[9]一种基于中国移动oneNET平台的智能硬件敏捷创新方法[J]. 郭志彪. 中国新通信. 2018(18)
[10]基于OneNET平台的智能设备的数据获取与显示[J]. 王小宁,魏圆圆,王儒敬. 仪表技术. 2018(08)
硕士论文
[1]基于CoAP的物联网服务平台设计与实现[D]. 邹慧丽.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2018
[2]基于OneNET平台的人体行为识别技术研究[D]. 唐浩浩.湖南大学 2018
[3]基于RFID与OneNET平台的冷链物流动态监测系统的研究与实现[D]. 刘文庆.宁夏大学 2018
[4]基于STM32的室内空气质量监测系统的研究与实现[D]. 吴文博.北京工商大学 2017
[5]基于STM32F103便携式心电监护仪的设计与实现[D]. 王洪伟.浙江工业大学 2017
[6]面向M2M和CoAP的安全短信的研究与开发[D]. 任海海.北京邮电大学 2017
[7]基于光电容积法的可穿戴式心率监测设备研究[D]. 胡凯丽.天津大学 2017
[8]基于S3C2440与GPRS的嵌入式环境数据采集系统设计[D]. 李会坤.吉林大学 2016
[9]基于Onenet的物联网监控系统[D]. 刘晓剑.郑州大学 2016
本文编号：2936087
【文章来源】：江西师范大学江西省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IoT七层结构模型
能够很好的满足物物互联互通的需求。(5)基于授权频谱NB-IoT可通过使用现有的网络基础设施快速实现通用部署，可选择通过对现有LTE或GSM基础设施的软件更新充分利用NB-IoT的潜在技术。与未经许可的频谱中的技术相比，NB-IoT使用相当稳固且干扰抑制的无线电传输方式，能够显著减少干扰问题。运营商可以保证哪些服务将在给定的频率和频段内运行，并且与数据优先级相结合可以保证高质量的服务（QoS），在保证数据安全性、建网成本控制、产业链发展、实现大范围网络覆盖等方面均具优越性。(6)安全性高NB-IoT技术支持最先进的3GPP安全性，通过连接到设备的物理SIM（UICC）确保最高级别的身份验证、信令保护和数据加密[12-13]。2.1.2 NB-IoT 网络架构窄带物联网属于低功耗广域物联网的一种，其端到端的系统架构如图2-3所示。
体系结构有6个不同的层：物理层，媒体访问控制层（MAC），无线电链路控制层（RLC），数据包数据汇聚协议层（PDCP），无线资源控制层（RRC）和非接入层（NAS）。如图2-4所示，在该版本中的控制面（CP）模式下，通过上层（主要是NAS层）提供基于LTE的安全性，此时通过NAS消息携带数据进行传输，NB-IoT用户设备不和eNB基站建立数据无线承载，只是建立信令无线承载。PDCP子层属于无线接口协议栈的第二层，负责为上层RRC提供信令传输服务，并实现RRC信令的加密和一致性保护
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IOT的云平台无线数据监控系统设计[J]. 高宏宇,王鸿磊,凌启东. 河北软件职业技术学院学报. 2019(01)
[2]基于三轴加速度传感器的老年人摔倒检测算法的设计与实现[J]. 汤引生,谢楠,何建强. 微型电脑应用. 2019(02)
[3]基于OneNET的大棚温湿度远程监测系统[J]. 余兆成,杨光友,谢松. 中国农机化学报. 2019(02)
[4]基于腕部可穿戴设备的跌倒监护系统设计与实现[J]. 黄衍标,陈华珍,黄键鹏,张子豪. 计算机测量与控制. 2019(01)
[5]基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统[J]. 蔡友宏. 电子技术与软件工程. 2018(24)
[6]基于光电脉搏波的心率检测系统的设计[J]. 徐涵,李丕丁. 光学仪器. 2018(06)
[7]一种实时心电监测系统设计[J]. 刘恒,吴朝阳,徐佳棋. 现代电子技术. 2018(22)
[8]基于CoAP协议的无线传感网架构设计[J]. 付康为,孙玲,任密林,施佺,张晨,沈乐威,王宏彬. 现代电子技术. 2018(20)
[9]一种基于中国移动oneNET平台的智能硬件敏捷创新方法[J]. 郭志彪. 中国新通信. 2018(18)
[10]基于OneNET平台的智能设备的数据获取与显示[J]. 王小宁,魏圆圆,王儒敬. 仪表技术. 2018(08)
硕士论文
[1]基于CoAP的物联网服务平台设计与实现[D]. 邹慧丽.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2018
[2]基于OneNET平台的人体行为识别技术研究[D]. 唐浩浩.湖南大学 2018
[3]基于RFID与OneNET平台的冷链物流动态监测系统的研究与实现[D]. 刘文庆.宁夏大学 2018
[4]基于STM32的室内空气质量监测系统的研究与实现[D]. 吴文博.北京工商大学 2017
[5]基于STM32F103便携式心电监护仪的设计与实现[D]. 王洪伟.浙江工业大学 2017
[6]面向M2M和CoAP的安全短信的研究与开发[D]. 任海海.北京邮电大学 2017
[7]基于光电容积法的可穿戴式心率监测设备研究[D]. 胡凯丽.天津大学 2017
[8]基于S3C2440与GPRS的嵌入式环境数据采集系统设计[D]. 李会坤.吉林大学 2016
[9]基于Onenet的物联网监控系统[D]. 刘晓剑.郑州大学 2016
本文编号：2936087
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