隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)也日新月異,所需的工業(yè)信息采集技術(shù)卻無(wú)法滿(mǎn)足越加繁復(fù)的生產(chǎn)環(huán)境。為了解決工業(yè)領(lǐng)域在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)信息的實(shí)時(shí)采集的同時(shí),實(shí)現(xiàn)低成本并簡(jiǎn)化采集網(wǎng)絡(luò)的部署,提高實(shí)際生產(chǎn)中的采集效率,本文設(shè)計(jì)了基于LoRa的工業(yè)采集系統(tǒng)。本文首先分別從工業(yè)采集技術(shù)的發(fā)展背景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀兩個(gè)方面進(jìn)行介紹,并對(duì)比了目前應(yīng)用較為廣泛的無(wú)線(xiàn)采集方案,對(duì)LoRa的技術(shù)特點(diǎn)逐步展開(kāi),得出LoRa技術(shù)在工業(yè)場(chǎng)景中在數(shù)據(jù)采集方面的巨大優(yōu)勢(shì)的結(jié)論。根據(jù)企業(yè)需求給出了系統(tǒng)的技術(shù)需求分析及總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組成。其次,介紹了系統(tǒng)的硬件組成,系統(tǒng)分別由終端采集節(jié)點(diǎn)模塊、中繼設(shè)備模塊、網(wǎng)關(guān)模塊三個(gè)部分組成,在考慮到MCU最大功率因素及成本等因素的前提下,終端、中繼采集節(jié)點(diǎn)模塊均選擇STM32F103VET6芯片,系統(tǒng)所有節(jié)點(diǎn)射頻芯片均使用SX1278芯片,SX1278芯片具有傳輸距離遠(yuǎn)、低功耗的特點(diǎn),網(wǎng)關(guān)需要完成節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、上傳,集中器芯片選用飛思卡爾i.MX28芯片。最后由esp8266 wifi模塊或以太網(wǎng)接口將處理完成的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)章節(jié)給出了系統(tǒng)的各個(gè)硬件模塊設(shè)計(jì)框架。... 

【文章來(lái)源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
1 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 幾種采集方案對(duì)比
    1.4 論文主要內(nèi)容
2 LoRa工業(yè)采集系統(tǒng)的總體框架設(shè)計(jì)
    2.1 LoRa技術(shù)介紹
        2.1.1 LoRa調(diào)制技術(shù)
        2.1.2 LoRa技術(shù)的特征
        2.1.3 LoRa的應(yīng)用領(lǐng)域
    2.2 LoRa工業(yè)采集系統(tǒng)的技術(shù)需求分析
    2.3 LoRa工業(yè)采集系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
3 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
    3.2 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)各模塊芯片選型
        3.2.1 終端節(jié)點(diǎn)模塊的MCU選型
        3.2.2 LoRa射頻模塊的芯片選型
        3.2.3 網(wǎng)關(guān)模塊的芯片選型
    3.3 LoRa的工業(yè)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.3.1 LoRa節(jié)點(diǎn)模塊控制器硬件電路設(shè)計(jì)
        3.3.2 LoRa射頻電路設(shè)計(jì)
        3.3.3 網(wǎng)關(guān)模塊的電路設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
4 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
    4.1 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
    4.2 工業(yè)信息采集的通信組網(wǎng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 LoRa通信組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)
        4.2.2 LoRa自組網(wǎng)過(guò)程
        4.2.3 LoRa自組網(wǎng)通信流程
    4.3 LoRa通信協(xié)議設(shè)計(jì)
        4.3.1 LoRa模塊串口通信協(xié)議
        4.3.2 工業(yè)無(wú)線(xiàn)傳感器使用的通信協(xié)議比較
        4.3.3 LoRa網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
    4.4 LoRa節(jié)點(diǎn)模塊控制器程序設(shè)計(jì)
        4.4.1 LoRa數(shù)據(jù)收發(fā)程序設(shè)計(jì)
        4.4.2 LoRa節(jié)點(diǎn)控制流程設(shè)計(jì)
        4.4.3 LoRa控制接口軟件設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
5 基于Lo Ra的工業(yè)采集系統(tǒng)測(cè)試
    5.1 LoRa節(jié)點(diǎn)模塊測(cè)試
        5.1.1 LoRa模塊性能測(cè)試
        5.1.2 距離測(cè)試
    5.2 組網(wǎng)能力測(cè)試
    5.3 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]智慧城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 劉鋰,段芃芃.  計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2019(08)
[2]基于Zigbee和Android技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王睿.  電子技術(shù)與軟件工程. 2019(05)
[3]LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的調(diào)制解調(diào)[J]. 吳進(jìn),趙新亮,趙雋.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2019(03)
[4]基于LoRa的地下停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 莊凱凱,何安平,袁磊,馮志華,吳盡昭.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019(02)
[5]基于LoRa的工業(yè)監(jiān)測(cè)自組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 魏源通,戴亞文.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019(02)
[6]基于LoRa的低功耗遠(yuǎn)距離定位研究[J]. 劉元東,吳雙力,陳樹(shù)華,肖云.  信息技術(shù). 2019(02)
[7]LoRa無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)在扇貝養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用分析[J]. 張正陽(yáng),李密生,宋勇建,許佳松.  現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2019(02)
[8]無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)居民集抄技術(shù)的比較[J]. 郭弘睿.  通訊世界. 2019(02)
[9]LoRa通信在智能用電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 荊永震,朱楚楚,蔡高琰,駱德漢.  自動(dòng)化與儀器儀表. 2019(01)
[10]基于“德國(guó)制造”的工業(yè)4.0及對(duì)中國(guó)創(chuàng)新的啟示[J]. 孫靜.  重慶三峽學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(01)

碩士論文
[1]基于LoRa的智能電表集抄系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 肖思琪.湖南大學(xué) 2018
[2]直接序列擴(kuò)頻通信碼索引調(diào)制技術(shù)研究[D]. 邢峰英.重慶郵電大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3191384