【摘要】：如今,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)延伸到智能家居、數(shù)字醫(yī)療、智能交通和智慧城市等眾多領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)通過對傳感、網(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù)的整合將物理世界的感知傳遞給計算機系統(tǒng),實現(xiàn)物理信息和人類自然感知的融合,其核心即信息服務(wù)。然而,在不同的需求領(lǐng)域,存在著多樣性的物聯(lián)網(wǎng)硬件,現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要針對于不同應(yīng)用進(jìn)行特定地硬件開發(fā)。因此,一個通用性的物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺能對物聯(lián)網(wǎng)方案的開發(fā)及應(yīng)用帶來很大便捷。本課題針對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺所存在的實現(xiàn)復(fù)雜、開發(fā)成本高等缺點,運用互聯(lián)網(wǎng)軟件的開發(fā)方式與開發(fā)思維,提出了一種集多種數(shù)據(jù)傳輸方式與云平臺分析反饋于一身的面向物聯(lián)網(wǎng)的硬件平臺。該平臺由雙中心硬件終端及其嵌入式軟件和數(shù)據(jù)接口構(gòu)成。平臺利用多樣的數(shù)據(jù)接口,可裁剪式的接入不同通信協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備;硬件終端由中心控制MCU和數(shù)據(jù)處理MCU及外圍模塊組成,中心控制MCU負(fù)責(zé)整個硬件平臺的任務(wù)調(diào)度,數(shù)據(jù)處理MCU對底層數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計算后,將數(shù)據(jù)傳送至中心控制MCU,由中心控制MCU通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊將分析結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)至其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或物聯(lián)網(wǎng)云平臺;中心控制MCU亦可接受云平臺反饋的信息,并對其進(jìn)行分析,再將命令下發(fā)至接入該硬件平臺的不同模塊。同時,平臺中的嵌入式軟件代碼或協(xié)議可由云端發(fā)送指令進(jìn)行更新,實現(xiàn)可在線升級的硬件平臺,大大降低了物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的時間、人力資源和經(jīng)濟(jì)成本,提高開發(fā)效率。本文分別從硬件電路與接口設(shè)計、嵌入式軟件設(shè)計兩大主要方面詳細(xì)描述了該硬件平臺的軟硬件設(shè)計思路和解決方案。其中硬件實現(xiàn)包括控制單元、數(shù)據(jù)處理單元和通信接口等多個模塊,嵌入式軟件的實現(xiàn)包括數(shù)據(jù)處理分析、指令上傳下發(fā)和自身在線升級等模塊。經(jīng)過對平臺的整體測試,它能夠完整地實現(xiàn)預(yù)期需求,并且表現(xiàn)出優(yōu)良的性能,在部署環(huán)境中穩(wěn)定地運行。隨著該平臺的正常運行,本文所設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺方案的社會價值和現(xiàn)實意義得到了充分印證。
【圖文】：

２．１．１物聯(lián)網(wǎng)層次架構(gòu)逡逑物聯(lián)網(wǎng)主要劃分為終端設(shè)備構(gòu)成的感知層、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)層和面向?qū)嶋H需求逡逑的應(yīng)用層，如圖２．１所示。這三大層次之間的協(xié)同合作，使得物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了邋“物物相連”邋［８］。逡逑ｍａ邋：邐Ａ邐／］邐Ａ邐Ａ逡逑２邋：智能邐智能邐智能邐；逡逑＋１邋電Ｍ邐擔(dān)療邐家Ｓ邐：逡逑‘邋邐．／邋』一．．．．．．．．．｝．．．—．．．．．．．．．．．」逡逑pc：＇＇（］邐逡逑寒：：（＼邋＾．１１＾邐ｆ］邋ｆｌ邋ｆｉｔ－Ｓ．邐（１邋１邐：逡逑Ｈ：邐網(wǎng)邋無線網(wǎng)邐：逡逑邐＇ｙ邋１／邐邐）邋＼｝邐－－：７邐１／邐）逡逑Ｂ：邐網(wǎng)關(guān)邐網(wǎng)關(guān)邐網(wǎng)關(guān)邋：逡逑；（｜傳感器Ｉ邐ＲＦＩＤ邋｜邐智能終端｜邐：逡逑圖２．１物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)逡逑５逡逑

ＺｉｇＢｅｅ協(xié)議又被稱作紫蜂協(xié)議，是一種適用于低功耗短距離通信的無線通信技術(shù)。利用逡逑ＺｉｇＢｅｅ協(xié)議可以實現(xiàn)無線自組網(wǎng)，其網(wǎng)關(guān)能夠嵌入到多種不同的底層設(shè)備中Ｍ。ＺｉｇＢｅｅ傳輸逡逑圖如圖２．２所示。逡逑６逡逑
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5;TP391.44

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2672532