基于藍牙的智能硬件傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2017-04-20 10:01
本文關鍵詞:基于藍牙的智能硬件傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科技技術的快速發(fā)展,各類高科技技術使傳統(tǒng)設備變得更加智能。在物聯(lián)網(wǎng)大背景下,智能硬件這一概念備受關注。智能硬件系統(tǒng)主要通過傳感器等設備收集環(huán)境信息,并通過對數(shù)據(jù)的傳輸和處理,做出相應的決策。其在體系結構上與物聯(lián)網(wǎng)存在相似性。利用物聯(lián)網(wǎng)技術構建智能硬件與智能終端以及服務器之間的傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),以解決智能硬件面臨的計算、交互和存儲能力不足的問題,是一個值得研究的課題。本文將針對智能硬件系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?基于物聯(lián)網(wǎng)的體系結構,劃分出智能硬件系統(tǒng)的層次,并使用低功耗藍牙技術,設計了智能硬件的傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。智能硬件系統(tǒng)的主要功能為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理;谶@三大功能,本文首先將智能硬件系統(tǒng)抽象為硬件模塊、智能手機模塊和服務器模塊。在硬件模塊中,針對智能硬件系統(tǒng)對功耗的要求,本文對物聯(lián)網(wǎng)中的低功耗藍牙技術進行了研究,并基于低功耗藍牙芯片CC2540實現(xiàn)了傳感器數(shù)據(jù)的傳輸。在智能手機模塊,為了實現(xiàn)與CC2540芯片的數(shù)據(jù)通信,本文研究了Android系統(tǒng)的藍牙結構,完成了智能手機對傳感器數(shù)據(jù)的接收和處理。服務器端模塊針對智能硬件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸和處理的性能需求,設計了數(shù)據(jù)傳輸格式方案、服務器容器方案和一個分層次的軟件結構。最后完成了傳感器數(shù)據(jù)在整個智能硬件系統(tǒng)三大模塊之間的交互。文章的末尾基于本文設計的智能硬件傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)了心率傳感器數(shù)據(jù)的傳輸和處理,并對該實現(xiàn)進行了性能測試。給出了硬件模塊的功耗和丟包率。針對服務器模塊,測試了其響應時間、并發(fā)數(shù)和處理能力。測試結果驗證了傳輸系統(tǒng)的有效性。
【關鍵詞】:物聯(lián)網(wǎng) 智能硬件 數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)處理 低功耗藍牙
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN925;TP274.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第1章 緒論8-14
- 1.1 課題研究的背景與意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述9-13
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析11-13
- 1.3 本文主要內(nèi)容和結構安排13-14
- 第2章 智能硬件系統(tǒng)及傳輸關鍵技術14-27
- 2.1 智能硬件系統(tǒng)概述14-15
- 2.2 低功耗藍牙技術15-21
- 2.2.1 低功耗藍牙與傳統(tǒng)藍牙的區(qū)別15-16
- 2.2.2 低功耗藍牙協(xié)議棧架構16-18
- 2.2.3 通用訪問協(xié)議18-19
- 2.2.4 通用屬性協(xié)議19-21
- 2.3 Android平臺研究21-25
- 2.3.1 Android體系架構21-23
- 2.3.2 Android系統(tǒng)中的藍牙架構23-25
- 2.4 超文本傳輸協(xié)議25
- 2.5 本章小結25-27
- 第3章 智能硬件系統(tǒng)總體設計27-43
- 3.1 引言27
- 3.2 系統(tǒng)總體設計概述27-28
- 3.3 硬件模塊設計28-35
- 3.3.1 低功耗藍牙部署方式28
- 3.3.2 硬件電路設計28-31
- 3.3.3 低功耗藍牙軟件設計31-35
- 3.4 智能手機模塊設計35-39
- 3.4.1 手機低功耗藍牙通信36-38
- 3.4.2 傳感器數(shù)據(jù)處理與呈現(xiàn)38-39
- 3.5 服務器端設計39-42
- 3.5.1 軟件架構設計39-40
- 3.5.2 數(shù)據(jù)傳輸格式40-41
- 3.5.3 控制層容器方案41-42
- 3.6 本章小結42-43
- 第4章 應用及性能分析43-56
- 4.1 引言43
- 4.2 心率傳感器應用設計43-49
- 4.2.1 心率傳感器電路43-44
- 4.2.2 智能手機端數(shù)據(jù)處理44-45
- 4.2.3 服務器端軟件模塊45-49
- 4.3 心率傳感器應用性能測試49-55
- 4.3.1 硬件模塊功耗50
- 4.3.2 硬件模塊與手機BLE通信50-52
- 4.3.3 智能手機端功能測試52-53
- 4.3.4 服務器響應時間53-54
- 4.3.5 服務器Benchmark測試54-55
- 4.4 本章小結55-56
- 結論56-57
- 參考文獻57-62
- 致謝62
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張和平;;淺析短距離無線通信技術[J];天津科技;2012年02期
本文關鍵詞:基于藍牙的智能硬件傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:318403
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