本文關鍵詞：支持多協議的無線通信網關的研究與實現

  更多相關文章： ZigBee 藍牙 網關 幀結構 透明傳輸

【摘要】：物聯網技術快速發(fā)展,ZigBee技術通過智能家居等方式迅速進入我們的生活。藍牙設備在我們的生活中非常常見,也常被應用在和ZigBee技術相同的智能家居等場景中,但是兩種技術完全不同,無法通信。如果使ZigBee網絡能夠和藍牙網絡進行通信,將會極大的方便我們的生活。本文提出了一種解決ZigBee網絡設備和藍牙網絡設備的雙向透明傳輸的方案。主要工作包括網關實驗系統的搭建、應用層協議設計實現和網關的界面設計實現。通過對ZigBee技術和藍牙技術的研究和比對,本文設計了一款網關,網關可以實現ZigBee設備網絡和藍牙設備網絡的相互透明通信。本文對網關的相關技術做了研究,設計了網關的架構和算法,將應用層分為三個子層:應用支持層、地址適配層和應用協議層。在實現過程中,我們規(guī)定了數據域結構、應用層幀格式結構,共分為了四個模塊來實現。網關運行在ARM架構的Linux平臺下,使用交叉編譯環(huán)境開發(fā)。對網關設計了簡單的可視化圖形界面,通過圖形界面可以方便的使用網關的各項功能。在測試實驗中,網關的通信距離可達10米,由于通過網關而產生的傳輸損失(丟包)在1%以下,通過網關的時延在150毫秒左右,時延抖動在35毫秒左右。文章的主要內容包括:1、介紹了研究工作的背景和相關研究現狀,說明了本文的主要貢獻和創(chuàng)新點。2、對相關技術做了介紹,對藍牙協議棧和ZigBee協議棧進行了分析,對于藍牙網絡和ZigBee網絡共存的問題進行了分析。3、搭建實驗平臺,包括硬件選型和硬件連接,Linux內核和系統文件的移植,協議棧的部署。4、應用層協議的設計與實現。包括基本原理的介紹,功能需求分析,協議數據包格式分析,協議支持層、地址適配層、應用協議層的定義和實現,數據域和數據幀格式的定義與實現。5、基于Qt實現網關的可視化管理界面。6、對網關進行性能測試和功能測試。
【關鍵詞】：ZigBee 藍牙 網關 幀結構 透明傳輸
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TN915.05
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究工作的背景9-10
• 1.2 相關研究現狀10-11
• 1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新11-12
• 1.4 本文的結構安排12-13
• 第二章 相關技術的研究13-25
• 2.1 物聯網網關13-14
• 2.2 ZigBee協議棧和藍牙協議棧的分析14-21
• 2.3 ZigBee技術和藍牙技術的共存分析21-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 實驗平臺的搭建25-35
• 3.1 網關層次與基本結構25-26
• 3.2 硬件平臺的搭建26-30
• 3.3 交叉編譯環(huán)境和系統移植30-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第四章 應用層協議設計與實現35-54
• 4.1 原理分析與方案設計35-40
• 4.2 需求分析與模塊化設計40-42
• 4.3 數據包格式分析42-45
• 4.4 協議支持層ZigEx模塊的設計與實現45-48
• 4.5 協議支持層BlueEx模塊的設計與實現48-50
• 4.6 地址適配層ZigBlueAddr模塊的設計與實現50-52
• 4.7 應用協議層的設計與實現52-53
• 4.8 本章小結53-54
• 第五章 網關可視化界面設計與實現54-62
• 5.1 可視化圖形窗口設計54-55
• 5.2 基于Qt實現網關可視化圖形窗口55-61
• 5.3 本章小結61-62
• 第六章 實驗與測試62-69
• 6.1 實驗設計與測試系統搭建62-63
• 6.2 實驗結果與分析63-67
• 6.3 室外場景的簡單功能驗證67-68
• 6.4 本章小結68-69
• 第七章 總結與展望69-70
• 7.1 本文總結69
• 7.2 工作展望69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-74

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

1 甘勇;王華;常亞軍;王俊;;基于ARM平臺的Zigbee網關設計[J];通信技術;2009年01期

2 王銳華,益曉新,于全;ZigBee與Bluetooth的比較及共存分析[J];測控技術;2005年06期

3 金純,蔣小宇,羅祖秋;ZigBee與藍牙的分析與比較[J];信息技術與標準化;2004年06期

中國碩士學位論文全文數據庫 前4條

1 郭春鴻;基于ZigBee與藍牙轉換的多匯聚節(jié)點數據傳輸系統研究[D];寧波大學;2014年

2 鄭景遠;多協議網關的設計與實現[D];西安電子科技大學;2010年

3 劉廣新;基于ZigBee協議的無線傳感器網絡研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

4 馬振紅;基于Linux的嵌入式網關研究與實現[D];重慶大學;2005年

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本文編號：1092004