本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的無線組網(wǎng)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：建筑工控物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,由于設(shè)備龐大、工作環(huán)境復(fù)雜,對安全監(jiān)控的自動化、智能化的要求越來越高。本文從工業(yè)建筑塔吊的通信需求出發(fā),采用分布式系統(tǒng)設(shè)計思想,建立一個自治的子網(wǎng)/子系統(tǒng);使得塔機(jī)與塔機(jī)之間在無基站的情況下,利用Zigbee無線通信方式,使相關(guān)節(jié)點有效成簇,形成網(wǎng)絡(luò)環(huán)扣,無線自組網(wǎng)。這避免了無關(guān)節(jié)點的無效通信,同時避免人工配置數(shù)據(jù)的麻煩,在此基礎(chǔ)上使得同一個簇內(nèi)塔機(jī)間的數(shù)據(jù)高效交流,不同簇間的數(shù)據(jù)便捷傳輸,對塔機(jī)的管理更加智能化。同時,為其后的塔機(jī)間防碰撞算法的智能化應(yīng)用做準(zhǔn)備。理論上,本文深入分析了基于工業(yè)建筑塔吊的現(xiàn)有監(jiān)控終端的功能,提出了自組網(wǎng)的需求,通過研究無線傳感器應(yīng)用背景下的組網(wǎng)策略和方案,獲知如何針對特定應(yīng)用背景制定貼合需求的組網(wǎng)策略方案的思路。在此基礎(chǔ)上,探究了加入成簇算法的必要性,并且結(jié)合塔吊終端的需求和全局規(guī)劃思維提出了基于塔吊安全監(jiān)控終端的成簇算法、自組網(wǎng)算法和策略,分解出了四個核心流程圖:塔機(jī)節(jié)點開機(jī)后成簇前流程、成簇流程、新塔機(jī)節(jié)點加入流程以及塔機(jī)節(jié)點死亡流程。同時制定了自組網(wǎng)算法的通信協(xié)議,設(shè)計了若干通信協(xié)議幀,在不同的自組網(wǎng)過程中傳遞響應(yīng)的數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)通信,整個子網(wǎng)系統(tǒng)具備自適應(yīng)性。從工程角度,自組網(wǎng)終端軟件在Visual Studio 2012平臺使用C#語言開發(fā),采用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫,基于三層體系結(jié)構(gòu),應(yīng)用了裝飾者模式,觀察者模式,單例模式等設(shè)計模式和事件與委托機(jī)制。實現(xiàn)了對Zigbee底層模塊的配置功能、對周邊節(jié)點的識別功能、周邊節(jié)點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示功能、控制臺日志顯示功能以及模擬節(jié)點測試和數(shù)據(jù)分析功能。實現(xiàn)了自組網(wǎng)算法實時運作功能,并具備預(yù)期的自適應(yīng)性。針對自組網(wǎng)算法中的四個核心流程和一些應(yīng)用場景設(shè)計了測試方案、流程,并進(jìn)行了測試。通過這些測試,對自組網(wǎng)算法中的幾個重要參數(shù)設(shè)置的不同對組網(wǎng)結(jié)果的影響做了數(shù)據(jù)分析,最后提出本課題的研究展望。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 塔吊 自組網(wǎng) 成簇算法 組網(wǎng)策略
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述11-17
• 1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展11-12
• 1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念和技術(shù)12-14
• 1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)14-16
• 1.1.4 物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢16-17
• 1.2 選題背景及研究意義17-20
• 1.2.1 選題應(yīng)用背景17-18
• 1.2.2 塔吊安全監(jiān)控終端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-20
• 1.2.3 塔吊安全監(jiān)控終端存在的問題20
• 1.3 無線自組網(wǎng)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3.1 無線自組網(wǎng)的產(chǎn)生和定義20-21
• 1.3.2 無線自組網(wǎng)的研究熱點21-22
• 1.4 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排22-23
• 第二章 無線組網(wǎng)方式分析和自組網(wǎng)需求分析23-40
• 2.1 塔吊終端監(jiān)控系統(tǒng)功能分析23-24
• 2.2 無線連接技術(shù)Zigbee介紹24-27
• 2.2.1 Zigbee協(xié)議介紹24-26
• 2.2.2 Zigbee無線模塊介紹26-27
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議算法27-30
• 2.3.1 路由協(xié)議分類27-28
• 2.3.2 路由協(xié)議設(shè)計影響因素28-30
• 2.4 自組網(wǎng)需求深入分析30-32
• 2.5 分簇算法32-37
• 2.5.1 對分簇算法加入自組網(wǎng)算法必要性的討論32-34
• 2.5.2 由LEACH算法討論成簇過程34-35
• 2.5.3 簇頭產(chǎn)生算法35-36
• 2.5.4 簇形成算法36
• 2.5.5 簇的數(shù)據(jù)傳輸36-37
• 2.6 組網(wǎng)策略分析37-38
• 2.7 重難點和技術(shù)功能指標(biāo)38
• 2.8 本章小結(jié)38-40
• 第三章 自組網(wǎng)算法方案策略研究40-68
• 3.1 基于塔吊特定應(yīng)用背景下的分析40-44
• 3.1.1 節(jié)點實質(zhì)40-41
• 3.1.2 流程設(shè)計過程中的邏輯和思維41-43
• 3.1.3 通信協(xié)議制定43-44
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制44-46
• 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)證實機(jī)制、重發(fā)機(jī)制44-46
• 3.2.2 丟包處理機(jī)制46
• 3.3 組網(wǎng)策略和組網(wǎng)過程設(shè)計46-60
• 3.3.1 節(jié)點開機(jī)后成簇前46-53
• 3.3.2 成簇過程53-56
• 3.3.3 成簇后新節(jié)點加入56-58
• 3.3.4 成簇后節(jié)點死亡58-60
• 3.4 組網(wǎng)方案幀類型定義60-61
• 3.5 基于一種復(fù)雜的塔吊拓?fù)浞植嫉慕Y(jié)果分析61-66
• 3.5.1 非相干情況61-64
• 3.5.2 相干情況64-66
• 3.6 本章小結(jié)66-68
• 第四章 軟件平臺搭建和軟件設(shè)計68-86
• 4.1 軟件開發(fā)難點68
• 4.2 軟件總體框架設(shè)計68-69
• 4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計69-70
• 4.4 軟件模塊70-77
• 4.4.1 主界面功能70-71
• 4.4.2 模擬節(jié)點數(shù)據(jù)測試和分析功能71-74
• 4.4.3 無線傳輸配置功能74-75
• 4.4.4 節(jié)點拓?fù)鋱D功能75
• 4.4.5 控制臺日志顯示功能75-77
• 4.5 軟件開發(fā)過程設(shè)計模式的應(yīng)用77-78
• 4.6 自組網(wǎng)算法軟件通信協(xié)議實現(xiàn)78-80
• 4.6.1 軟件全局變量設(shè)置78-79
• 4.6.2 通信協(xié)議數(shù)據(jù)打包和數(shù)據(jù)解析過程79-80
• 4.7 自組網(wǎng)實現(xiàn)過程中設(shè)計巧妙的算法80-84
• 4.7.1 隨機(jī)生成15位IMEI號和2位ID號80-81
• 4.7.2 最優(yōu)簇頭選擇算法流程81-83
• 4.7.3 新節(jié)點加入時的算法83-84
• 4.8 本章小結(jié)84-86
• 第五章 算法功能測試86-101
• 5.1 測試方案制定86
• 5.2 自組網(wǎng)功能流程測試86-94
• 5.2.1 開機(jī)到成簇測試86-89
• 5.2.2 新節(jié)點加入測試89-91
• 5.2.3 節(jié)點死亡測試91-94
• 5.3 應(yīng)用場景測試94-98
• 5.3.1 參數(shù)大小設(shè)置對結(jié)果的影響測試94-96
• 5.3.2 相干情況的加入對結(jié)果的影響的測試96-98
• 5.4 測試結(jié)果分析98-99
• 5.5 本章小結(jié)99-101
• 第六章 總結(jié)與展望101-103
• 6.1 主要工作和結(jié)論101-102
• 6.2 研究展望102-103
• 致謝103-104
• 參考文獻(xiàn)104-109
• 附錄109-114
• 1. 幀類型定義109-112
• 2. 順舟SZ05-ADV無線組網(wǎng)模塊配置參數(shù)說明112-113
• 3. 路由協(xié)議算法英文縮略語列表113-114

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王方偉;張運凱;丁振國;馬建峰;;無線自組網(wǎng)的拓?fù)淇刂撇呗匝芯窟M(jìn)展[J];計算機(jī)科學(xué);2007年10期

2 朱洪波;楊龍祥;朱琦;;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用[J];南京郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年01期

  本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的無線組網(wǎng)技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：340164