【摘要】：中國是有著五千年文明的古國,文物是歷史遺留的遺物和遺跡,承載著歷史文化,是人類社會(huì)實(shí)踐的產(chǎn)物,所以文物保護(hù)顯得尤為重要。目前國內(nèi)外利用科學(xué)技術(shù)對博物館文物進(jìn)行保護(hù),其中利用無線終端對環(huán)境因素進(jìn)行采集,進(jìn)而采取措施使環(huán)境因素控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)成為越來越普遍的方式。本文針對現(xiàn)有的博物館環(huán)境保護(hù)中檢測終端的無線方式采用的ZigBee、WiFi和藍(lán)牙等無線通信技術(shù)存在的功耗高、成本高、通信距離短的問題,研究設(shè)計(jì)了基于LoRa通信的博物館微環(huán)境測控系統(tǒng)。論文的主要工作內(nèi)容包括研究了LoRa技術(shù)基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了基于LoRa通信的微環(huán)境測控系統(tǒng),詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括對展柜內(nèi)相對濕度進(jìn)行調(diào)控的恒濕機(jī),檢測展柜內(nèi)溫濕度、紫外線和光照強(qiáng)度的無線終端,進(jìn)行中繼的網(wǎng)關(guān)和上位機(jī),網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為星狀網(wǎng)輪詢的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。詳細(xì)介紹了終端的硬件設(shè)計(jì)和網(wǎng)關(guān)的硬件模塊,終端的程序設(shè)計(jì)和網(wǎng)關(guān)的程序設(shè)計(jì),利用LoRa模塊的空中喚醒方式實(shí)現(xiàn)了星狀網(wǎng)輪詢的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。最后對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了測試,主要包括終端的電量消耗、丟包率、通信距離以及系統(tǒng)的運(yùn)行。通過測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,終端的功耗較低,通訊節(jié)點(diǎn)誤碼率低于0.3%,滿足文物保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求,傳輸距離在1.1km左右,相較于目前國內(nèi)博物館常用的基于ZigBee通信的系統(tǒng)來說,具有低功耗、低成本和遠(yuǎn)距離的優(yōu)勢。
【圖文】：

圖 1. 2 波蘭博物館所用跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig1.2 Structural Chart of Tracking System Used in Polish Museum發(fā)展現(xiàn)狀博物館文物保護(hù)的主要途徑是將文物放置在帶有環(huán)境參數(shù)檢測和控中，而環(huán)境參數(shù)檢測信號的傳輸大都采用 ZigBee、WiFi 等無線網(wǎng)絡(luò)技館展柜微環(huán)境的控制，主要是針對影響文物保護(hù)的最重要的因素溫，由于溫濕度之間的相互耦合關(guān)系，最終是實(shí)現(xiàn)了對相對濕度的控分博物館均開始采用恒濕機(jī)進(jìn)行調(diào)控。 年，合肥工業(yè)大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院研制了 種博物館微環(huán)統(tǒng)以MC9S12XS128為控制器通過 WiFi與上位機(jī)進(jìn)行通信，通過R備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)整合、數(shù)據(jù)匯集、遠(yuǎn)程通信等功能[25]。我國博物館中的無線終端大多采用的是 ZigBee 技術(shù)，王鵬基于 Z了博物館環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[26]，雖然 ZigBee 技術(shù)的通信頻率高，但信號中衰減地非常快，并且 ZigBee 技術(shù)不支持跳頻，在整個(gè)生命周期中

終端從恒濕機(jī)獲得溫濕度數(shù)據(jù)，，系統(tǒng)的最終目的是實(shí)現(xiàn)監(jiān)測設(shè)備的智能化、集成化和小型化。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2.1 所示。圖 2. 1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖Fig 2.1 Schematic diagram of the overall structure of the system2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基于 LoRa 通信的博物館微環(huán)境測控系統(tǒng)采用星狀網(wǎng)輪詢的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。LoRa
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN92

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本文編號：2621103