基于工业数据监测系统的路由算法的研究与应用
发布时间：2021-08-05 17:01
德国“工业4.0”概念和“中国制造2025”计划的提出,预示着物联网时代的到来,无线传感器在各行各业的应用也越来越广泛,工业物联网的发展也开启了新的篇章。在工业生产中,物联网技术也正在慢慢地应用于生产中的各个环节,来提高工业生产的效率,其中远程工业数据监测系统一直都是工业自动化控制领域研究的热点。本文通过建立一个在工业生产环境适用的数据采集、数据汇集以及远程数据传输的工业数据监测系统,以Zigbee组网技术作为基础,构建底层数据无线采集网络,将数据汇聚到中心节点之后,通过LTE网络实现远程数据上传,将工业物联网技术运用都工业生产、制造和加工中去,在不对原有生产设备和生产工艺进行改变的前提下,实现传统工业生产、制造和加工的信息化、数字化和智能化,实现对工厂的生产效率和管理水平的提高。除了系统的设计和搭建,本文还从ZigBee组网的路由技术入手,分析现有的Cluster-Tree、AODVjr和ZBR三种路由算法的不足之处,然后提出广播优化的路由算法,针对目前路由算法RREQ分组泛洪造成不必要的能量消耗的问题进行优化,根据ZigBee网络中节点的父子结构关系,实现RREQ分组的传播方向的限...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CC2530核心电路
第三章工业数据监测系统的设计与平台搭建23图3-5DHT11电路原理图(2)温度传感器模块DS18B20数字温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，因此应用十分广泛。根据本不同的应用场合，DS18B20采用不同的封装，如管道式、螺纹式、磁铁吸附式多种多样。测量范围在-10℃~85℃时，误差可达0.5摄氏度。DS18B20工作电压为3.0V~5.5V。同样可以直接使用CC2530相同的供电源，简化节点硬件设计，DS18B20温度传感器模块与CC2530处理器之间的电路连接如下图3-6所示：图3-6DB18B20电路原理图3.2.3LTE模块本系统的LTE模块采用有人物联网的M2M产品WH-LTE-7S5。该模块支持移动、联通和电信2/3/4G全频段接入，支持包含TD-LTE、FDD-LTE、GSM/GPRS/EDGE在内的多种技术规范。可实现串口到网络的双向数据透明传输，并且支持网络透传模式和UDC透传两种工作模式，自定义注册包，心跳包功能，
第三章工业数据监测系统的设计与平台搭建23图3-5DHT11电路原理图(2)温度传感器模块DS18B20数字温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，因此应用十分广泛。根据本不同的应用场合，DS18B20采用不同的封装，如管道式、螺纹式、磁铁吸附式多种多样。测量范围在-10℃~85℃时，误差可达0.5摄氏度。DS18B20工作电压为3.0V~5.5V。同样可以直接使用CC2530相同的供电源，简化节点硬件设计，DS18B20温度传感器模块与CC2530处理器之间的电路连接如下图3-6所示：图3-6DB18B20电路原理图3.2.3LTE模块本系统的LTE模块采用有人物联网的M2M产品WH-LTE-7S5。该模块支持移动、联通和电信2/3/4G全频段接入，支持包含TD-LTE、FDD-LTE、GSM/GPRS/EDGE在内的多种技术规范。可实现串口到网络的双向数据透明传输，并且支持网络透传模式和UDC透传两种工作模式，自定义注册包，心跳包功能，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于工业物联网的工业数据采集技术研究与应用[J]. 张建雄,吴晓丽,杨震,李洁. 电信科学. 2018(10)
[2]中国工业物联网的发展研究与对策[J]. 尹子航,唐磊,沈绪榜. 机械工程与自动化. 2018(04)
[3]基于物联网的监控平台构建方案设计[J]. 李文超,林泽东. 信息与电脑(理论版). 2016(07)
[4]物联网发展前景研究[J]. 王婷婷. 电子制作. 2014(14)
[5]工业物联网技术及应用概述[J]. 李士宁,罗国佳. 电信网技术. 2014(03)
[6]从“工业3.8”到“工业4.0”,走在正确的道路上——西门子发布面向“未来制造”三大战略定位[J]. 杨得润. 电气时代. 2013(11)
[7]工业4.0:智能化工厂与生产[J]. 常杉. 化工管理. 2013(21)
[8]Big-Data Analytics:Challenges,Key Technologies and Prospects[J]. Shengmei Luo,Zhikun Wang,Zhiping Wang. ZTE Communications. 2013(02)
[9]物联网体系结构与实现方法的比较研究[J]. 陈海明,崔莉,谢开斌. 计算机学报. 2013(01)
[10]工业物联网标准及技术综述[J]. 王平,魏旻. 自动化博览. 2012(S1)
硕士论文
[1]无人机自组网AODV路由协议的研究与优化[D]. 吴建泽.哈尔滨工业大学 2019
[2]ZigBee路由算法优化及其应用研究[D]. 宁兆帅.兰州理工大学 2018
[3]农业物联网的应用及其数据融合技术的研究[D]. 赵立安.广西大学 2018
[4]基于ZigBee的脉搏波监测系统设计及其自组网路径优化方法研究[D]. 袁珑珑.上海交通大学 2018
[5]基于工业物联网的数据监测和质量回溯系统的设计与应用[D]. 文圳.电子科技大学 2017
[6]基于ZigBee的中小型企业机房环境监测系统设计与实现[D]. 任辉.南华大学 2017
[7]供热物联网系统的设计及组网算法研究[D]. 韩阿蒙.燕山大学 2012
[8]基于Web的PLC控制系统远程监控技术的研究[D]. 赵德瑞.河北工业大学 2011
[9]基于ZigBee协议的环境监测无线传感器网络测量节点的设计[D]. 陈莉.上海交通大学 2008
[10]ZigBee协议栈的分析与设计[D]. 闫沫.厦门大学 2007
本文编号：3324129
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CC2530核心电路
第三章工业数据监测系统的设计与平台搭建23图3-5DHT11电路原理图(2)温度传感器模块DS18B20数字温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，因此应用十分广泛。根据本不同的应用场合，DS18B20采用不同的封装，如管道式、螺纹式、磁铁吸附式多种多样。测量范围在-10℃~85℃时，误差可达0.5摄氏度。DS18B20工作电压为3.0V~5.5V。同样可以直接使用CC2530相同的供电源，简化节点硬件设计，DS18B20温度传感器模块与CC2530处理器之间的电路连接如下图3-6所示：图3-6DB18B20电路原理图3.2.3LTE模块本系统的LTE模块采用有人物联网的M2M产品WH-LTE-7S5。该模块支持移动、联通和电信2/3/4G全频段接入，支持包含TD-LTE、FDD-LTE、GSM/GPRS/EDGE在内的多种技术规范。可实现串口到网络的双向数据透明传输，并且支持网络透传模式和UDC透传两种工作模式，自定义注册包，心跳包功能，
第三章工业数据监测系统的设计与平台搭建23图3-5DHT11电路原理图(2)温度传感器模块DS18B20数字温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，因此应用十分广泛。根据本不同的应用场合，DS18B20采用不同的封装，如管道式、螺纹式、磁铁吸附式多种多样。测量范围在-10℃~85℃时，误差可达0.5摄氏度。DS18B20工作电压为3.0V~5.5V。同样可以直接使用CC2530相同的供电源，简化节点硬件设计，DS18B20温度传感器模块与CC2530处理器之间的电路连接如下图3-6所示：图3-6DB18B20电路原理图3.2.3LTE模块本系统的LTE模块采用有人物联网的M2M产品WH-LTE-7S5。该模块支持移动、联通和电信2/3/4G全频段接入，支持包含TD-LTE、FDD-LTE、GSM/GPRS/EDGE在内的多种技术规范。可实现串口到网络的双向数据透明传输，并且支持网络透传模式和UDC透传两种工作模式，自定义注册包，心跳包功能，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于工业物联网的工业数据采集技术研究与应用[J]. 张建雄,吴晓丽,杨震,李洁. 电信科学. 2018(10)
[2]中国工业物联网的发展研究与对策[J]. 尹子航,唐磊,沈绪榜. 机械工程与自动化. 2018(04)
[3]基于物联网的监控平台构建方案设计[J]. 李文超,林泽东. 信息与电脑(理论版). 2016(07)
[4]物联网发展前景研究[J]. 王婷婷. 电子制作. 2014(14)
[5]工业物联网技术及应用概述[J]. 李士宁,罗国佳. 电信网技术. 2014(03)
[6]从“工业3.8”到“工业4.0”,走在正确的道路上——西门子发布面向“未来制造”三大战略定位[J]. 杨得润. 电气时代. 2013(11)
[7]工业4.0:智能化工厂与生产[J]. 常杉. 化工管理. 2013(21)
[8]Big-Data Analytics:Challenges,Key Technologies and Prospects[J]. Shengmei Luo,Zhikun Wang,Zhiping Wang. ZTE Communications. 2013(02)
[9]物联网体系结构与实现方法的比较研究[J]. 陈海明,崔莉,谢开斌. 计算机学报. 2013(01)
[10]工业物联网标准及技术综述[J]. 王平,魏旻. 自动化博览. 2012(S1)
硕士论文
[1]无人机自组网AODV路由协议的研究与优化[D]. 吴建泽.哈尔滨工业大学 2019
[2]ZigBee路由算法优化及其应用研究[D]. 宁兆帅.兰州理工大学 2018
[3]农业物联网的应用及其数据融合技术的研究[D]. 赵立安.广西大学 2018
[4]基于ZigBee的脉搏波监测系统设计及其自组网路径优化方法研究[D]. 袁珑珑.上海交通大学 2018
[5]基于工业物联网的数据监测和质量回溯系统的设计与应用[D]. 文圳.电子科技大学 2017
[6]基于ZigBee的中小型企业机房环境监测系统设计与实现[D]. 任辉.南华大学 2017
[7]供热物联网系统的设计及组网算法研究[D]. 韩阿蒙.燕山大学 2012
[8]基于Web的PLC控制系统远程监控技术的研究[D]. 赵德瑞.河北工业大学 2011
[9]基于ZigBee协议的环境监测无线传感器网络测量节点的设计[D]. 陈莉.上海交通大学 2008
[10]ZigBee协议栈的分析与设计[D]. 闫沫.厦门大学 2007
本文编号：3324129
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