传感器网络节点参数监测软件研究与开发

发布时间：2017-04-29 23:18

  本文关键词：传感器网络节点参数监测软件研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文对传感器网络节点参数监测软件技术进行了研究,并结合温室监测具体应用场合,设计了完整的监测软件方案。本文首先介绍了传感器网络概况及典型传感器网络监测技术国内外研究现状,分析了本文中传感器网络监测系统结构。然后论述了上位机监测软件与传感器网络控制器的RS232通信接口,设计了专用通信数据包格式。论文对通信数据校验算法进行了深入研究,对比了校验和算法和CRC循环冗余算法的特点,论文还对数据处理中传感器参数非线性校正算法进行了讨论和研究,在后续软件设计中采用了CRC循环冗余算法和拟合直线法完成相关的数据处理。针对实际情况,完成了系统功能设计,包括数据实时采集、通信接口测试、数据传输、数据存储、数据实时展示、报警、统计分析、非线性校正、用户登录等模块设计。在软件结构设计上采用了C/S与B/S组合形式架构。完成了后台数据库结构设计,软件对数据库的数据存取通过ADO数据引擎实现,C/S结构中运用了多线程技术实现多传感器节点实时参数曲线绘制与显示。为提高系统的可持续扩展性,B/S结构采用MVC框架进行设计。论文论述了MVC原理并设计了具体框架。论文详细论述系统运行测试的方法并给出了测试结果。为提高系统的稳定性,增加系统的数据运算分析能力,论文第八章对系统云计算运行方式相关技术展开研究,采用Windows Azure云服务平台,从配置框架、角色框架、BASE风格等方面进行了系统设计并进行了系统部署与测试。本系统软件运行效果良好,满足应用场合的基本需求,具有较好的监测实时性、开放性和兼容性,可以为传感器网络节点参数监测提供全面的信息和决策支持。
【关键词】：传感器网络节点参数监测 数据校验 非线性校正 MVC 云计算
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52;TP212.9
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 绪论13-18
• 1.1 传感器网络概述13
• 1.2 典型传感器网络监测技术国内外研究现状13-15
• 1.3 传感器网络监测系统结构15-16
• 1.4 本文主要内容16-18
• 第2章 通信接口设计18-23
• 2.1 RS232串口通信原理18
• 2.2 通信流程18-19
• 2.3 数据校验方法19
• 2.4 数据包格式的设计19-22
• 2.4.1 数据包格式说明20-21
• 2.4.2 数据包的判别方式与使用21-22
• 2.5 小结22-23
• 第3章 算法研究23-40
• 3.1 校验和算法23-25
• 3.1.1 算法原理23
• 3.1.2 算法优化23-24
• 3.1.3 生成方法24-25
• 3.2 CRC循环冗余算法25-32
• 3.2.1 工作原理25
• 3.2.2 CRC生成过程25-26
• 3.2.3 CRC计算法26-28
• 3.2.4 CRC查表法28-31
• 3.2.5 校验算法的比较与选择31-32
• 3.3 非线性校正算法32-38
• 3.3.1 非线性特性产生的原因32-33
• 3.3.2 最小二乘法原理33-34
• 3.3.3 硬件校正34-35
• 3.3.4 软件校正35-38
• 3.4 小结38-40
• 第4章 系统整体设计40-57
• 4.1 系统设计目标40-41
• 4.1.1 设计目标40
• 4.1.2 系统架构规划设计40-41
• 4.2 系统功能架构设计41-42
• 4.3 开发平台42-44
• 4.3.1 开发平台的选择42-43
• 4.3.2 相关技术43-44
• 4.4 数据库设计44-50
• 4.4.1 SQL Server数据库44-45
• 4.4.2 数据库结构设计45-47
• 4.4.3 E-R图表示47-49
• 4.4.4 ADO数据库引擎技术49-50
• 4.5 C/S结构设计50-51
• 4.6 基于MVC框架的B/S设计51-56
• 4.6.1 MVC框架原理52-53
• 4.6.2 MVC框架设计53-56
• 4.7 小结56-57
• 第5章 C/S结构模块设计57-68
• 5.1 数据采集功能模块57-59
• 5.2 串口通信接口调试59-60
• 5.3 数据传输模块60-62
• 5.4 数据存储62-63
• 5.5 数据实时展示63-64
• 5.6 报警信息启动64-65
• 5.7 数据统计分析65-66
• 5.8 非线性校正设计66-67
• 5.9 小结67-68
• 第6章 B/S结构模块设计68-74
• 6.1 用户登录模块设计68-69
• 6.2 数据读取功能模块设计69-71
• 6.3 实时展示功能模块设计71-73
• 6.3.1 数据来源与绘图工具的选择71
• 6.3.2 动态折线图监测设计71-73
• 6.4 小结73-74
• 第7章 系统运行测试74-84
• 7.1 测试规划74-75
• 7.1.1 测试工作的重要性与目的74
• 7.1.2 单元测试计划74
• 7.1.3 系统测试计划74-75
• 7.2 C/S结构系统运行测试75-79
• 7.2.1 串口通信调试75-76
• 7.2.2 基础数据设置测试76
• 7.2.3 实时监测测试76-77
• 7.2.4 历史查询测试77-78
• 7.2.5 历史数据打印测试78-79
• 7.2.6 非线性校正测试79
• 7.3 B/S结构系统运行测试79-82
• 7.3.1 登录系统79-80
• 7.3.2 基础数据设置测试80
• 7.3.3 实时监测测试80
• 7.3.4 历史数据查询测试80-82
• 7.4 小结82-84
• 第8章 系统云计算运行模式的研究84-109
• 8.1 云计算运行模式的意义84-85
• 8.2 云计算技术现状85-86
• 8.3 微软Azure云计算平台86-90
• 8.3.1 Windows Azure86-89
• 8.3.2 云端数据库SQL Azure89-90
• 8.4 系统配置框架设计90-93
• 8.4.1 跨实例共享配置项91-92
• 8.4.2 在线状态重新载入配置项92-93
• 8.5 角色分离设计93-99
• 8.5.1 规划辅助应用程序角色94-95
• 8.5.2 定时执行任务95-96
• 8.5.3 队列驱动任务96-99
• 8.6 BASE风格设计99-103
• 8.6.1 ACID与BASE99-100
• 8.6.2 BASE风格的构建100-103
• 8.7 系统测试103-107
• 8.7.1 Windows Azure模拟测试环境103-104
• 8.7.2 部署到Windows Azure平台104-105
• 8.7.3 测试结果105-107
• 8.8 小结107-109
• 结论109-111
• 1 主要成果和创新109
• 2 存在不足109
• 3 前景与展望109-111
• 参考文献111-114
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果114-115
• 致谢115-116

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本文编号：335817