基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的軍械裝備智能倉儲(chǔ)終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-06 20:13
軍械裝備倉儲(chǔ)在軍事倉儲(chǔ)中地位尤為重要,在軍械裝備的儲(chǔ)運(yùn)過程中推廣和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能有效提升保障效能,確保倉儲(chǔ)管理安全。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在基層推廣的瓶頸就是“感知識(shí)別”和“數(shù)據(jù)采集”。本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了適用于軍械裝備倉儲(chǔ)的感知節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān),為不同部署需求的軍械倉庫提供了一個(gè)彈性化的物聯(lián)網(wǎng)感知層解決方案。感知節(jié)點(diǎn)選用基于STM32的硬件平臺(tái),通過模塊化的軟硬件設(shè)計(jì),接入傳感器模塊、射頻識(shí)別模塊、無線網(wǎng)絡(luò)模塊,實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)環(huán)境信息的采集傳輸和射頻標(biāo)簽讀寫。對(duì)WSN與RFID在節(jié)點(diǎn)的融合架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),使其可以滿足軍械裝備倉儲(chǔ)多種工作場景的應(yīng)用需求。網(wǎng)關(guān)選用基于Linux的開源平臺(tái)BeagleBone Black,接入通信模塊采集感知節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),采用了基于Lua腳本語言的通用接入業(yè)務(wù)處理引擎,實(shí)現(xiàn)了對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)接入、異構(gòu)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理。網(wǎng)關(guān)采用了數(shù)據(jù)異常檢測算法,對(duì)感知數(shù)據(jù)進(jìn)行異常處理,提升了數(shù)據(jù)質(zhì)量,并進(jìn)行了基于傳感器數(shù)據(jù)的仿真。通過在軍械倉庫中設(shè)置3種典型應(yīng)用環(huán)境,對(duì)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行測試,結(jié)果表明,網(wǎng)關(guān)能夠與感知節(jié)點(diǎn)配合工作,完成軍械裝備倉儲(chǔ)對(duì)智能終端多種應(yīng)用需求的測試,達(dá)到了課題的預(yù)期目標(biāo)...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 研究基礎(chǔ)與研究內(nèi)容
1.3.1 研究基礎(chǔ)
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 章節(jié)安排
第二章 軍械裝備倉儲(chǔ)終端需求分析
2.1 物聯(lián)網(wǎng)背景下的軍械裝備倉儲(chǔ)
2.1.1 概況
2.1.2 存在問題和解決思路
2.2 智能終端的設(shè)計(jì)需求
2.2.1 對(duì)感知節(jié)點(diǎn)的要求
2.2.2 對(duì)網(wǎng)關(guān)的要求
2.3 本章小結(jié)
第三章 感知節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 感知節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案
3.1.1 感知節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)策略
3.1.2 感知節(jié)點(diǎn)架構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.2.1 微控制單元
3.2.2 無線通信模塊
3.2.3 射頻識(shí)別模塊
3.2.4 傳感器模塊
3.2.5 電源模塊
3.3 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.3.1 模塊化接入機(jī)制
3.3.2 節(jié)點(diǎn)工作模式
3.3.3 溫濕度采集
3.3.4 RFID射頻標(biāo)簽讀寫
3.3.5 無線通信
3.4 融合架構(gòu)及工作機(jī)制
3.4.1 WSN與RFID融合架構(gòu)優(yōu)化
3.4.2 數(shù)據(jù)的融合存儲(chǔ)與傳輸
3.5 本章小結(jié)
第四章 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方案
4.1.1 網(wǎng)關(guān)的作用
4.1.2 網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 網(wǎng)關(guān)的平臺(tái)構(gòu)建
4.2.1 嵌入式開源平臺(tái)
4.2.2 通信模塊配置
4.3 基于Lua腳本的網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)引擎
4.3.1 業(yè)務(wù)執(zhí)行流程的分解
4.3.2 業(yè)務(wù)引擎架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.3 引擎的接入實(shí)現(xiàn)
4.4 業(yè)務(wù)執(zhí)行與管理關(guān)鍵功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.4.1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入
4.4.2 異構(gòu)數(shù)據(jù)處理
4.5 本章小結(jié)
第五章 感知數(shù)據(jù)異常處理
5.1 感知數(shù)據(jù)異常
5.1.1 異常原因分析
5.1.2 網(wǎng)關(guān)異常處理
5.2 數(shù)據(jù)異常檢測技術(shù)
5.3 網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)異常檢測
5.3.1 算法設(shè)計(jì)思想
5.3.2 算法具體設(shè)計(jì)
5.3.3 檢測指標(biāo)
5.3.4 基于感知節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的仿真
5.4 本章小結(jié)
第六章 感知節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)的功能測試
6.1 測試環(huán)境搭建
6.2 配置流程
6.2.1 網(wǎng)關(guān)配置
6.2.2 通信模塊配置
6.3 系統(tǒng)功能測試
6.3.1 方法說明
6.3.2 測試結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軍用物聯(lián)網(wǎng)在軍械倉庫彈藥保障中的應(yīng)用[J]. 卞光榮,張洪海,史紅艷,張沿磊. 包裝工程. 2017(01)
[2]基于LoRa的智能抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 趙太飛,陳倫斌,袁麓,胡小喬. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2016(09)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的航空彈藥儲(chǔ)運(yùn)管理研究[J]. 馮世豪,任風(fēng)云,張百成,隋少杰. 物流工程與管理. 2016(07)
[4]基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 高金轉(zhuǎn),彭旭鋒,張會(huì)新,陳德沅,劉文怡. 電子器件. 2016(03)
[5]一種基于STC89C52與nRF401的無線網(wǎng)絡(luò)插座設(shè)計(jì)[J]. 陳榮軍,李本超,羅文聰,李承霖,邢楚練. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(09)
[6]基于JSON的數(shù)據(jù)交換模型[J]. 張滬寅,屈乾松,胡瑞蕓. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2015(12)
[7]RFID閱讀器與WSN節(jié)點(diǎn)的低功耗集成設(shè)計(jì)[J]. 張熠,劉峰寧,曹林. 儀表技術(shù)與傳感器. 2015(07)
[8]一種三層結(jié)構(gòu)的新型RFID-WSN模型[J]. 石夏琴,何怡剛,霍騁. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2015(06)
[9]基于物聯(lián)網(wǎng)與三維可視化的彈藥庫實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 鄒向陽,鄒和輝,劉戎. 火力與指揮控制. 2015(01)
[10]基于Lua的PDXP協(xié)議數(shù)據(jù)分析插件開發(fā)[J]. 唐淼,王晨辰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2015(01)
碩士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)異構(gòu)協(xié)議中間件關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王艷.深圳大學(xué) 2016
[2]基于Sub-1G技術(shù)的車燈性能檢測系統(tǒng)研制[D]. 程亞峰.華中科技大學(xué) 2016
[3]融合WSN與RFID的現(xiàn)代物流監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 季德雨.沈陽航空航天大學(xué) 2011
本文編號(hào):3711562
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 研究基礎(chǔ)與研究內(nèi)容
1.3.1 研究基礎(chǔ)
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 章節(jié)安排
第二章 軍械裝備倉儲(chǔ)終端需求分析
2.1 物聯(lián)網(wǎng)背景下的軍械裝備倉儲(chǔ)
2.1.1 概況
2.1.2 存在問題和解決思路
2.2 智能終端的設(shè)計(jì)需求
2.2.1 對(duì)感知節(jié)點(diǎn)的要求
2.2.2 對(duì)網(wǎng)關(guān)的要求
2.3 本章小結(jié)
第三章 感知節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 感知節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案
3.1.1 感知節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)策略
3.1.2 感知節(jié)點(diǎn)架構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.2.1 微控制單元
3.2.2 無線通信模塊
3.2.3 射頻識(shí)別模塊
3.2.4 傳感器模塊
3.2.5 電源模塊
3.3 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.3.1 模塊化接入機(jī)制
3.3.2 節(jié)點(diǎn)工作模式
3.3.3 溫濕度采集
3.3.4 RFID射頻標(biāo)簽讀寫
3.3.5 無線通信
3.4 融合架構(gòu)及工作機(jī)制
3.4.1 WSN與RFID融合架構(gòu)優(yōu)化
3.4.2 數(shù)據(jù)的融合存儲(chǔ)與傳輸
3.5 本章小結(jié)
第四章 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方案
4.1.1 網(wǎng)關(guān)的作用
4.1.2 網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 網(wǎng)關(guān)的平臺(tái)構(gòu)建
4.2.1 嵌入式開源平臺(tái)
4.2.2 通信模塊配置
4.3 基于Lua腳本的網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)引擎
4.3.1 業(yè)務(wù)執(zhí)行流程的分解
4.3.2 業(yè)務(wù)引擎架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.3 引擎的接入實(shí)現(xiàn)
4.4 業(yè)務(wù)執(zhí)行與管理關(guān)鍵功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.4.1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入
4.4.2 異構(gòu)數(shù)據(jù)處理
4.5 本章小結(jié)
第五章 感知數(shù)據(jù)異常處理
5.1 感知數(shù)據(jù)異常
5.1.1 異常原因分析
5.1.2 網(wǎng)關(guān)異常處理
5.2 數(shù)據(jù)異常檢測技術(shù)
5.3 網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)異常檢測
5.3.1 算法設(shè)計(jì)思想
5.3.2 算法具體設(shè)計(jì)
5.3.3 檢測指標(biāo)
5.3.4 基于感知節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的仿真
5.4 本章小結(jié)
第六章 感知節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)的功能測試
6.1 測試環(huán)境搭建
6.2 配置流程
6.2.1 網(wǎng)關(guān)配置
6.2.2 通信模塊配置
6.3 系統(tǒng)功能測試
6.3.1 方法說明
6.3.2 測試結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軍用物聯(lián)網(wǎng)在軍械倉庫彈藥保障中的應(yīng)用[J]. 卞光榮,張洪海,史紅艷,張沿磊. 包裝工程. 2017(01)
[2]基于LoRa的智能抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 趙太飛,陳倫斌,袁麓,胡小喬. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2016(09)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的航空彈藥儲(chǔ)運(yùn)管理研究[J]. 馮世豪,任風(fēng)云,張百成,隋少杰. 物流工程與管理. 2016(07)
[4]基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 高金轉(zhuǎn),彭旭鋒,張會(huì)新,陳德沅,劉文怡. 電子器件. 2016(03)
[5]一種基于STC89C52與nRF401的無線網(wǎng)絡(luò)插座設(shè)計(jì)[J]. 陳榮軍,李本超,羅文聰,李承霖,邢楚練. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(09)
[6]基于JSON的數(shù)據(jù)交換模型[J]. 張滬寅,屈乾松,胡瑞蕓. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2015(12)
[7]RFID閱讀器與WSN節(jié)點(diǎn)的低功耗集成設(shè)計(jì)[J]. 張熠,劉峰寧,曹林. 儀表技術(shù)與傳感器. 2015(07)
[8]一種三層結(jié)構(gòu)的新型RFID-WSN模型[J]. 石夏琴,何怡剛,霍騁. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2015(06)
[9]基于物聯(lián)網(wǎng)與三維可視化的彈藥庫實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 鄒向陽,鄒和輝,劉戎. 火力與指揮控制. 2015(01)
[10]基于Lua的PDXP協(xié)議數(shù)據(jù)分析插件開發(fā)[J]. 唐淼,王晨辰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2015(01)
碩士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)異構(gòu)協(xié)議中間件關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王艷.深圳大學(xué) 2016
[2]基于Sub-1G技術(shù)的車燈性能檢測系統(tǒng)研制[D]. 程亞峰.華中科技大學(xué) 2016
[3]融合WSN與RFID的現(xiàn)代物流監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 季德雨.沈陽航空航天大學(xué) 2011
本文編號(hào):3711562
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