本文關鍵詞：基于MESH網的船橋信息自適應采集系統(tǒng)研究

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【摘要】：無線Mesh網絡是一種新型的無線網絡技術,其任何設備節(jié)點同時具有接入和路由功能,可以和一個或多個對等節(jié)點進行通信。與傳統(tǒng)的交換式網絡相比,無線Mesh網絡勿需布線,但仍具有分布式網絡提供的冗余機制和重新路由功能。本課題研究利用無線Mesh網絡采集和交換各類船橋設備之間的信息數據,以適應未來e-航海戰(zhàn)略下船用設備無線接入、自適應組網、互聯(lián)應用和便利維護的相關需求。主要研究內容是基于Mesh網的信息采集系統(tǒng)組成結構和傳輸協(xié)議的設計與實現(xiàn)。在系統(tǒng)設計上采用模塊化的方法,在對無線Mesh網的組成結構和特點進行分析后,從硬件和軟件兩個方面進行系統(tǒng)的設計與開發(fā)。根據不同系統(tǒng)設計方案的對比,在硬件系統(tǒng)上采用以ARM為核心控制器的平臺和以S14463為核心的無線傳輸模塊進行設計,按照系統(tǒng)設計的層次結構將其分為數據采集節(jié)點和采集服務器節(jié)點兩類。在數據采集節(jié)點端,ARM控制器完成串口數據的采集和收發(fā)控制,無線數傳模塊完成與控制器以及其他無線模塊間的數據交互；在服務器節(jié)點端,ARM控制器完成采集數據和服務器端有線網絡數據的收發(fā)控制,無線數傳模塊完成與其他數據采集模塊的數據交互。軟件設計上采用Keil集成開發(fā)環(huán)境下的C語言和Qt開發(fā)環(huán)境下的C++語言進行編寫,分為數據采集節(jié)點端、采集服務器節(jié)點端和數據采集服務器端三個部分。軟件在標準AODV協(xié)議基礎上進行裁剪和改進,能夠根據采集節(jié)點與服務器節(jié)點連接狀態(tài)的變化,自動改變網絡結構并調整傳輸路徑,從而適應采集系統(tǒng)環(huán)境的變化,并能夠在服務器端完成人機交互控制。本課題設計實現(xiàn)了Mesh網絡信息采集及傳輸的最小系統(tǒng),采集數據可在系統(tǒng)任意兩個節(jié)點間傳輸,并可按單點、雙點和多跳的方式到達服務器節(jié)點。系統(tǒng)能夠完成不同工作方式下串口數據采集、無線傳輸以及服務器端的顯示和存儲,達到了設計時的需求。本課題所研究的內容是大連海事大學導航研究所承擔的國家支撐計劃課題“高可用新體制AIS自主導航系統(tǒng)關鍵技術研究”(2012BAH36B02)的一部分。
【關鍵詞】：無線Mesh網 船橋 AODV協(xié)議 自適應采集
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U675.7;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 課題研究國內外發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1.3 論文結構安排14-16
• 第2章 MESH網絡理論基礎16-22
• 2.1 無線MESH網簡介16-17
• 2.2 無線MESH網組成結構17-18
• 2.2.1 分級骨干網Mesh結構17-18
• 2.2.2 平面客戶端Mesh結構18
• 2.2.3 混合結構18
• 2.3 無線MESH網的特性18-20
• 2.4 無線MESH網較傳統(tǒng)無線網絡的優(yōu)勢20-22
• 第3章 系統(tǒng)總體設計22-36
• 3.1 系統(tǒng)總體設計與說明22-30
• 3.1.1 系統(tǒng)總體功能說明22-23
• 3.1.2 系統(tǒng)總體方案設計23-26
• 3.1.3 系統(tǒng)硬件總體結構設計26-27
• 3.1.4 系統(tǒng)軟件總體結構設計27-30
• 3.1.5 系統(tǒng)軟件各模塊間接口數據說明30
• 3.2 系統(tǒng)傳輸協(xié)議設計30-36
• 3.2.1 系統(tǒng)傳輸控制模式設計30-32
• 3.2.2 系統(tǒng)AODV傳輸交互流程32-33
• 3.2.3 系統(tǒng)AODV消息幀格式設計33-36
• 第4章 系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn)36-58
• 4.1 數據采集節(jié)點功能設計與實現(xiàn)36-42
• 4.1.1 硬件部分設計與實現(xiàn)36
• 4.1.2 軟件整體設計說明36-38
• 4.1.3 軟件各模塊詳細設計38-42
• 4.2 服務器節(jié)點功能設計與實現(xiàn)42-55
• 4.2.1 硬件部分設計與實現(xiàn)42
• 4.2.2 軟件整體設計說明42-44
• 4.2.3 TCP/IP協(xié)議交互流程44-49
• 4.2.4 AODV詳細交互流程49-53
• 4.2.5 AODV幀格式詳細設計53-55
• 4.3 服務器端軟件設計與實現(xiàn)55-58
• 4.3.1 軟件詳細設計55-57
• 4.3.2 工作模式控制幀格式設計57-58
• 第5章 系統(tǒng)運行平臺及成果展示58-66
• 5.1 系統(tǒng)硬件平臺介紹58-59
• 5.2 系統(tǒng)采集服務軟件介紹59-60
• 5.3 系統(tǒng)測試及結果分析60-66
• 5.3.1 系統(tǒng)不同環(huán)境下傳輸測試結果60-63
• 5.3.2 系統(tǒng)測試結果分析及改善方案63-66
• 第6章 結論66-68
• 參考文獻68-71
• 附錄 英文縮寫詞、全寫和英漢術語對照表71-72
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文72-73
• 致謝73-74
• 作者簡介74

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