發(fā)布時間：2020-03-25 06:17

【摘要】：通過利用無線傳感網絡技術以及物聯(lián)網技術對多個特定的小區(qū)域范圍的微環(huán)境進行監(jiān)測能夠得出區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù),為生活生產提供輔助決策。為解決微環(huán)境監(jiān)測過程中,業(yè)務應用不同卻重復搭建相同的傳感層和網絡層的問題,以及由于大量異構數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一造成的數(shù)據(jù)采集和傳輸困難問題,本文進行了如下工作。1)面向物聯(lián)網的三個層架構研究設計通用的微環(huán)境監(jiān)測平臺,該基礎平臺統(tǒng)一了傳感層和網絡層,在此平臺上可以進行不同的業(yè)務應用。本文在對其整體結構以及各個關鍵部分進行闡述后,引出關于數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)难芯抗ぷ?并且在論文最后對微環(huán)境監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)采集和傳輸部分進行了原型系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。2)對于平臺中數(shù)據(jù)采集研究工作,本文從軟硬件兩方面進行設計并開發(fā)了通用的微環(huán)境監(jiān)測儀。通過各個硬件組件部分的選型和設計、統(tǒng)一的通信協(xié)議設計以及異構信息感知中間件的設計,該儀器能夠以較低功耗全自動采集異構數(shù)據(jù)并統(tǒng)一異構數(shù)據(jù)格式,提高環(huán)境監(jiān)測的效率。3)在數(shù)據(jù)采集工作完成后,通過設計通信協(xié)議以及通信協(xié)商流程,保證在傳感器網絡、移動網絡、互聯(lián)網進行數(shù)據(jù)傳輸時的通信質量。完成上位機軟件開發(fā),通過網關和上位機完成從傳感網絡到互聯(lián)網的過渡,最終完成了數(shù)據(jù)從微環(huán)境監(jiān)測儀到網關,再到上位機,最終到達服務端的整個通信傳輸過程。通過在校園真實環(huán)境下搭建系統(tǒng)原型進行測試,結果表明,本文研究工作為微環(huán)境監(jiān)測平臺提供的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集設備,統(tǒng)一的通信協(xié)議,統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表達和傳輸方案是穩(wěn)定可行,能夠將多來源、多種類、多類型的海量數(shù)據(jù)及時、準確、有效、安全的整合上傳�？赏ㄟ^進一步升級和完善使得該方案形成具有實用性的微環(huán)境監(jiān)測平臺,具有良好的應用前景。
【圖文】：

圖 2-1 微環(huán)境監(jiān)測平臺系統(tǒng)結構網絡層負責數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿�，是實現(xiàn)底層感知信息和上層控制命令傳遞的橋梁。采集設備采集到數(shù)據(jù)后，將利用無線模塊將數(shù)據(jù)通過傳感網絡上報至網關。上位機則是起到，從傳感網到互聯(lián)網的過渡作用，將數(shù)據(jù)上報到服務端；服務端通過數(shù)據(jù)接口完成大量數(shù)據(jù)的接收和處理工作。采用分庫分表、讀寫分離的方式對大數(shù)據(jù)進行存儲；信息出入和界面交互的問題則是由應用層解決的，，在此層進入各類數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，完成網絡層傳輸而來的數(shù)據(jù)的處理工作，并完成各種設備與人的互動應用層實現(xiàn)管理、計算、存儲、挖掘分析、以及提供面對行業(yè)和普通用戶的服務等功能，通過采用內存實時數(shù)據(jù)庫提高用戶請求反應速度，提升用戶服務體驗。2.4 微環(huán)境監(jiān)測平臺應用微環(huán)境監(jiān)測平臺是一款基于無線傳感網絡以及 LPWAN（LowPower Wide AreaNetwork）技術實現(xiàn)的通用物聯(lián)網平臺。該平臺可針對多個行業(yè)進行快速部署應用，支持多個行業(yè)用戶同時訪問。比如能夠應用的場景如下：微環(huán)境監(jiān)測平臺可用于觀測農產品的生長、檢測農作物中的害蟲、土壤的濕度

微環(huán)境檢測儀結構
【學位授予單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.04

【參考文獻】

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本文編號：2599527