【摘要】：通信技術(shù)發(fā)展日新月異,作為承載基礎(chǔ)的移動(dòng)通信基站除了提供天線掛高、電力、設(shè)備安裝空間、環(huán)境溫度保障功能之外,還要適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展,在節(jié)能環(huán)保、社會(huì)化功能拓展等方面進(jìn)行創(chuàng)新研究,最大化地服務(wù)現(xiàn)代信息社會(huì)和百姓。如今互聯(lián)網(wǎng)+與各個(gè)產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合,讓大部分傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有很大的提升。本文研究了在此背景下新興的互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù),創(chuàng)新性地提出了結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)開(kāi)展兩個(gè)方面的移動(dòng)通信基站功能擴(kuò)展研究,一是充電樁監(jiān)控方面,基于移動(dòng)基站點(diǎn)多面廣的特點(diǎn),研究在道路旁、停車場(chǎng)、高速路休息站等場(chǎng)景的基站增加電動(dòng)汽車充電樁功能,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)上傳充電樁的地理信息和工作狀態(tài),滿足社會(huì)電動(dòng)汽車隨時(shí)隨地充電需要;二是氣象預(yù)報(bào)和預(yù)警方面,研究基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用,采集基站周邊環(huán)境溫度、風(fēng)力、PM2.5等參數(shù),提供相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采集接口、云服務(wù),開(kāi)展各行業(yè)的GIS、地震監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等大數(shù)據(jù)服務(wù)。本系統(tǒng)的服務(wù)器端,利用ATmega2560開(kāi)發(fā)板的強(qiáng)大資源,設(shè)計(jì)了適應(yīng)于本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和顯示系統(tǒng),采集多種氣象信息及充電樁的地理位置信息和使用情況,有效實(shí)現(xiàn)顯示模式的多樣性和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。本系統(tǒng)的采用Android智能手機(jī)和電腦終端兩種通用的智能設(shè)備作為客戶端。智能手機(jī)是普遍的移動(dòng)終端設(shè)備,而Android操作系統(tǒng)是目前最流行的手機(jī)智能平臺(tái)之一,開(kāi)源的代碼和開(kāi)發(fā)環(huán)境有利于手機(jī)應(yīng)用軟件的編寫(xiě)與應(yīng)用軟件功能的全面實(shí)現(xiàn)。移動(dòng)終端利用基于Android操作系統(tǒng)的智能手機(jī)作為信息接收終端,接收氣象信息充電樁的地理位置信息,節(jié)省顯示器成本,增加可移動(dòng)性。另外,電腦端的服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)是基于Windows操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,整個(gè)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)在Eclipse J2EE軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境下采用Java Script語(yǔ)言完成,實(shí)現(xiàn)了每秒讀取后臺(tái)服務(wù)器并在用戶界面上實(shí)時(shí)更新氣象信息充電樁的地理位置信息的功能。此外,在無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊,本系統(tǒng)提出了兩套可行的方案。一是基于移動(dòng)通信基站的現(xiàn)有資源,采GMS收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的中央處理模塊與互聯(lián)網(wǎng)之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。二是在脫離基站資源的情況下,鑒于WiFi無(wú)線傳輸協(xié)議具有實(shí)現(xiàn)容易、覆蓋范圍適中等諸多優(yōu)點(diǎn),系統(tǒng)通過(guò)WiFi模塊實(shí)現(xiàn)中央處理模塊與互聯(lián)網(wǎng)之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。手機(jī)和電腦終端上的應(yīng)用軟件和服務(wù)網(wǎng)站代替?zhèn)鹘y(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提高了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的效率,增加了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞和共享功能。論文主要進(jìn)行了如下的工作:首先,研究了國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì),并了解了國(guó)內(nèi)外基站研究動(dòng)態(tài),分析了互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和基站的現(xiàn)有資源,結(jié)合當(dāng)下社會(huì)發(fā)展的需求和未來(lái)趨勢(shì),明確了互聯(lián)網(wǎng)+移動(dòng)基站功能擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義。其次,對(duì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需求的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了分析和研究,主要表現(xiàn)在ATmega2560微處理器的原理及接口研究、Android應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的原理和優(yōu)勢(shì)分析以及Web-GIS開(kāi)發(fā)的定義和特點(diǎn)研究三個(gè)方面。然后,分析了移動(dòng)基站功能擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù),主要表現(xiàn)在基站智能監(jiān)控采集信息傳輸技術(shù)分析,基站電動(dòng)汽車充電樁監(jiān)控技術(shù)分析,互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)與基站便民服務(wù)功能相結(jié)合的研究三個(gè)方面。接著,基于上述的研究與分析,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的整體框架,明確了各模塊之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧飨?分析了不同模塊的電路原理及接口,實(shí)現(xiàn)了局部電路的分析與整合,完成了系統(tǒng)整體電路的設(shè)計(jì)與搭建。此外,根據(jù)軟件的實(shí)現(xiàn)情況,整理了軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程和運(yùn)行流程,對(duì)中央處理模塊的基于C語(yǔ)言的氣象和充電樁的數(shù)據(jù)讀取存儲(chǔ)及顯示程序、手機(jī)客戶端的基于Java的手機(jī)應(yīng)用程序和電腦端的基于Java Script語(yǔ)言的Web開(kāi)發(fā)程序分別進(jìn)行了具體的研究與實(shí)現(xiàn)。同時(shí),針對(duì)的中央處理模塊與各子模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩�技術(shù)進(jìn)行了著重分析和比較。最后,為了驗(yàn)證系統(tǒng)的各個(gè)功能和整體運(yùn)行情況,進(jìn)行了系統(tǒng)的各部分測(cè)試、系統(tǒng)整體測(cè)試以及系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果分析,在系統(tǒng)的硬件和軟件方面分別搭建了測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試,對(duì)系統(tǒng)各功能的實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行了展示,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的預(yù)期功能,包括:四維定位功能、溫濕度監(jiān)測(cè)功能、PM2.5監(jiān)測(cè)功能、空氣質(zhì)量彩屏顯示及建議功能、充電樁地理位置及使用情況顯示功能、風(fēng)速等級(jí)和震動(dòng)等級(jí)監(jiān)測(cè)功能、SD卡存儲(chǔ)功能、手機(jī)顯示實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量功能、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示及共享功能。而且,根據(jù)系統(tǒng)測(cè)試的結(jié)果做出了總結(jié),并分析了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中攻克的難點(diǎn)和技術(shù)上的創(chuàng)新點(diǎn),以及在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究和制作過(guò)程中的心得體會(huì),總結(jié)了學(xué)習(xí)到的新技能和克服困難的經(jīng)驗(yàn)�；ヂ�(lián)網(wǎng)+移動(dòng)基站功能擴(kuò)展系統(tǒng)在提高移動(dòng)通信基站的資源利用率方面有積極的意義,實(shí)時(shí)并且實(shí)地的多種氣象信息和充電樁的使用情況的互聯(lián)網(wǎng)共享,為人們的生活與出行提高便利,實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息化實(shí)際應(yīng)用,推動(dòng)電動(dòng)車的發(fā)展,為節(jié)能環(huán)保做出貢獻(xiàn)。
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圖片說(shuō)明： 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，采集充電樁的地理位置信息和多息，有效實(shí)現(xiàn)顯示模式的多樣性和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。本系統(tǒng)的客戶端采 Android 智能手機(jī)和電腦終端。此外，鑒于 WiFi 無(wú)線傳輸協(xié)議具有實(shí)覆蓋范圍適中等諸多優(yōu)點(diǎn)，，移動(dòng)終端利用基于 Android 操作系統(tǒng)的智能信息接收終端，節(jié)省顯示器成本，增加可移動(dòng)性。手機(jī)和電腦終端上的代替?zhèn)鹘y(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提高了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的效率，增加了數(shù)據(jù)遞和共享功能。動(dòng)基站功能擴(kuò)展系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)分析了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，在前期資料收集過(guò)程中，本文針a2560 單片機(jī)、Android 應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和 Web-GIS 開(kāi)發(fā)三個(gè)方面進(jìn)行了論基礎(chǔ)分析。Tmega2560 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的理論基礎(chǔ)分析
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圖片說(shuō)明： 總體設(shè)計(jì)及功能設(shè)計(jì)是由 ATmega2560 為核心的中央控制模塊分析和處理數(shù)據(jù)、溫濕度、風(fēng)速、地震波等傳感器數(shù)據(jù)，和充電樁的電壓值、計(jì)費(fèi)等信息，以及時(shí)間、經(jīng)緯度、海拔等數(shù)據(jù)，顯示在液晶顯 SD 卡中，并將數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊以無(wú)線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送軟件的 Android 智能手機(jī)和電腦上，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多地區(qū)的信息共享。站功能擴(kuò)展系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)由數(shù)據(jù)處理發(fā)送系統(tǒng)與數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)兩大系統(tǒng)組成，其中，數(shù)括中央處理模塊、PM2.5、地震波、風(fēng)速等傳感器綜合模塊、 卡存儲(chǔ)模塊、顯示模塊和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊六大模塊，數(shù)據(jù)智能手機(jī)和多臺(tái)電腦。系統(tǒng)原理框圖如圖 3-1 所示。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.5;TP393.09

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2516151