【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化發(fā)展,智能家居、智能汽車、可穿戴設(shè)備等基于智能硬件的應(yīng)用場景層出不窮,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。對(duì)于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng),一般接入的是個(gè)人電腦、智能手機(jī)等終端設(shè)備;而對(duì)于現(xiàn)如今的物聯(lián)網(wǎng),連接起來的是一切現(xiàn)實(shí)存在的物體。本文研究云平臺(tái)環(huán)境下,智能硬件設(shè)備互聯(lián)通信的應(yīng)用方案,該方案設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)由末端設(shè)備層、智能網(wǎng)關(guān)層及云平臺(tái)管理層三部分組成。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用研究的目的是將傳統(tǒng)的硬件設(shè)備通過一定的設(shè)計(jì)改造使其具備智能聯(lián)網(wǎng)能力,再利用云平臺(tái)的數(shù)據(jù)計(jì)算與處理能力以及海量終端管理的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)用戶與實(shí)體設(shè)備之間的遠(yuǎn)程信息交互,為用戶與設(shè)備之間的交互關(guān)系在時(shí)間和空間上的松耦合提供一種解決思路。本文的研究內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)的效果如下:1.云平臺(tái)管理層選擇百度云天工物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。其中的物接入IoT Hub用于為末端硬件設(shè)備提供接入服務(wù)并對(duì)其進(jìn)行管理;設(shè)備接入云平臺(tái)后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會(huì)有相關(guān)的解析處理機(jī)制;同時(shí)用戶終端利用HTTP協(xié)議向Restful API發(fā)起請(qǐng)求從而對(duì)接云平臺(tái),即用戶可通過登錄Web網(wǎng)頁、智能手機(jī)APP或其他類型軟件等方式來獲取實(shí)體設(shè)備的數(shù)據(jù)或者發(fā)送控制指令來改變實(shí)體設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。2.智能網(wǎng)關(guān)層采用樹莓派來設(shè)計(jì)。智能網(wǎng)關(guān)的作用首先是為末端實(shí)體設(shè)備組網(wǎng)連接提供無線接入點(diǎn),其次是通過創(chuàng)建MySQL數(shù)據(jù)庫對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),另外通過搭建MQTT客戶端實(shí)現(xiàn)設(shè)備與云平臺(tái)的通信對(duì)接。3.末端設(shè)備層由主控制器搭載傳感模塊、控制模塊和通信模塊實(shí)現(xiàn)。實(shí)體硬件設(shè)備處在系統(tǒng)的最末端,傳感模塊負(fù)責(zé)采集環(huán)境數(shù)據(jù),控制模塊負(fù)責(zé)接收指令并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作,而通信模塊則是借助智能網(wǎng)關(guān)開啟的無線接入點(diǎn)組建局域網(wǎng)。該層模型以Arduino開發(fā)板作為末端設(shè)備的主控單元來搭建。本文通過對(duì)上述方案用到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行理論分析與研究,然后分層次進(jìn)行模型搭建與軟硬件設(shè)計(jì),在形成完整的通信鏈路后,對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)進(jìn)行功能測試。本文提出的智能硬件互聯(lián)通信應(yīng)用方案可以為現(xiàn)有的大量傳統(tǒng)硬件設(shè)備提供設(shè)計(jì)改造思路以使其具備聯(lián)網(wǎng)通信等智能化處理能力,該方案具有一定的實(shí)用性和靈活性,并且通過相關(guān)測試驗(yàn)證了其可靠性,可以為傳統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)智能化及其與用戶的遠(yuǎn)程互聯(lián)通信提供一種有效的解決思路。
【圖文】：

第二章 通信系統(tǒng)整體方案2.1 系統(tǒng)的功能分析物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，普通硬件要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)通信及其他智能化應(yīng)用，則需涵蓋三個(gè)方面的功能：第一個(gè)是感知功能，即應(yīng)用各種傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集或?qū)?shí)體設(shè)備進(jìn)行操作控制; 第二是通信功能，即讓硬件設(shè)備通過合適的技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)，從而對(duì)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)或要下發(fā)的控制指令數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸; 第三是數(shù)據(jù)處理功能，例如物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，其作用是將海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、解析和處理，并實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的轉(zhuǎn)發(fā)[11]。對(duì)以上三方面的功能，其功能分布如下圖所示：

圖 2-2 通信系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖Figure2-2 Architecture of the communication system端設(shè)備層基于 WiFi 組網(wǎng)技術(shù)連接智能網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)末端設(shè)備的組網(wǎng)連接，利用無線 WiFi 傳輸匯聚到智能網(wǎng)關(guān)；智能網(wǎng)關(guān)層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與協(xié)議用 MQTT 協(xié)議與云平臺(tái)進(jìn)行交互；云平臺(tái)管理層的物接入 IoT Hub 服務(wù)負(fù)接入，，Restful API 開放接口負(fù)責(zé)用戶終端的接入，其他相關(guān)的云服務(wù)可根應(yīng)用需求對(duì)設(shè)備側(cè)和用戶側(cè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和解析等相關(guān)處理。方案從成本考慮全部采用開源且相對(duì)便宜的設(shè)備和軟件構(gòu)建該智能硬件互統(tǒng)的模型，因此結(jié)合上一節(jié)對(duì)系統(tǒng)功能的分析，下面闡述各層次的設(shè)計(jì)思方案。統(tǒng)分層部署方案
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP393.09;TN929.5;TP391.44

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊鵬飛;崔世超;;基于自動(dòng)化電力控制中心互聯(lián)通信平臺(tái)模型研究[J];信息通信;2012年03期

2 ;互聯(lián)通信[J];信息系統(tǒng)工程;2003年08期

3 ;“新會(huì)議時(shí)代”的績效法則[J];職業(yè);2010年22期

4 苑津莎;謝思哲;謝志遠(yuǎn);;中低壓電力線互聯(lián)通信中的信道均衡技術(shù)研究[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2014年06期

5 付樂明;;提高金溫鐵路互聯(lián)通信網(wǎng)通信保障能力的實(shí)踐[J];上海鐵道科技;2015年01期

6 ;信息總匯[J];電子元器件應(yīng)用;2007年02期

7 閻敬文,祁雷,岳振貴,王利剛;單向自由環(huán)路互聯(lián)通信系統(tǒng)容量計(jì)算方法[J];長春郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1996年04期

8 陳堅(jiān)波;;白色家電互聯(lián)通信中應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)抗干擾的措施[J];日用電器;2013年12期

9 郭創(chuàng)新;王林青;曹一家;;基于移動(dòng)智能體多級(jí)電力控制中心互聯(lián)通信平臺(tái)模型研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2006年05期

10 趙富安;趙宇;;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)淺析[J];科技致富向?qū)?2013年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 趙富安;趙宇;;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)淺析[A];四川省通信學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 殿欣;中國電信與廈門航空共建空中互聯(lián)通信[N];人民郵電;2016年

2 王天Ya;讓最貧困的群體分享最先進(jìn)的技術(shù)[N];人民政協(xié)報(bào);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王麒奇;云平臺(tái)環(huán)境下智能硬件互聯(lián)通信的應(yīng)用研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2019年

2 張v

本文編號(hào)：2605700