基于BLE Mesh網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:基于BLE Mesh網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科技的迅速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)解決方案層出不窮,這對傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也提出了各種各樣的要求。在室內(nèi)光照環(huán)境下布置傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí),如果要為每個(gè)采集點(diǎn)配置電源接口和網(wǎng)絡(luò)接口則一般需要對建筑進(jìn)行改造,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)使用太陽能電池和BLE模塊實(shí)現(xiàn)了低功耗下數(shù)據(jù)的無線傳輸,很好的解決了這個(gè)問題。本文首先調(diào)研了國內(nèi)外傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r,并簡單介紹了幾種常用的無線傳輸技術(shù)。之后對本系統(tǒng)所涉及到的相關(guān)技術(shù)和模塊進(jìn)行介紹,其中重點(diǎn)講述了EZ-BLE模塊和BLE協(xié)議。之后是對系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì),首先進(jìn)行需求分析,從系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)和配置節(jié)點(diǎn)的功能和低功耗性能方面確定了設(shè)計(jì)目標(biāo),然后給出了系統(tǒng)的總體架構(gòu)和各主要模塊的設(shè)計(jì),并考慮低功耗藍(lán)牙模塊的特點(diǎn),對數(shù)據(jù)傳輸過程超低功耗的要求,提出了解決方案,并進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上,對主模塊、BLE模塊、溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊、WDT模塊、Low_Power模塊、UartCmd模塊、數(shù)據(jù)格式和低功耗策略進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),并給出了這些模塊和策略的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。測試表明,本系統(tǒng)可以在大于200照度的室內(nèi)光照環(huán)境下低功耗、可靠的完成數(shù)據(jù)采集,這是對基于低功耗藍(lán)牙的傳感器網(wǎng)絡(luò)的有益補(bǔ)充。
【關(guān)鍵詞】:室內(nèi)環(huán)境 監(jiān)測系統(tǒng) 低功耗 低功耗藍(lán)牙 網(wǎng)格組網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP212;TP274
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 第一章 緒論12-16
- 1.1 項(xiàng)目背景和來源12
- 1.2 國內(nèi)外研究與應(yīng)用的發(fā)展與現(xiàn)狀12-14
- 1.3 主要研究內(nèi)容14-15
- 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)15-16
- 第二章 相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品綜述16-27
- 2.1 BLE16-21
- 2.1.1 BLE協(xié)議棧16-20
- 2.1.2 BLE組網(wǎng)20-21
- 2.1.3 低功耗21
- 2.2 EZ-BLE模塊21-23
- 2.3 Energy Harvest PMIC模塊23-24
- 2.4 溫濕度傳感器24-25
- 2.5 PSoC Creator25-26
- 2.6 本章小結(jié)26-27
- 第三章 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)27-53
- 3.1 系統(tǒng)硬件概述27-29
- 3.2 需求分析29-30
- 3.3 系統(tǒng)工作原理及整體構(gòu)架設(shè)計(jì)30-33
- 3.4 低功耗分析與設(shè)計(jì)33-37
- 3.4.1 低功耗問題分析33-34
- 3.4.2 WDT時(shí)間同步機(jī)制34
- 3.4.3 完全掃描34-37
- 3.5 數(shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)37-41
- 3.5.1 消息結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-38
- 3.5.2 廣播包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38
- 3.5.3 WDT包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38-39
- 3.5.4 BLE配置(Profile)39-41
- 3.6 主模塊41-46
- 3.6.1 主模塊設(shè)計(jì)41-44
- 3.6.2 發(fā)現(xiàn)階段設(shè)計(jì)44-45
- 3.6.3 忙階段設(shè)計(jì)45-46
- 3.7 BLE模塊46-47
- 3.8 溫濕度采集模塊47-49
- 3.9 WDT模塊49-50
- 3.10 low_power模塊50-51
- 3.11 UartCmd模塊51-52
- 3.12 本章小結(jié)52-53
- 第四章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)53-72
- 4.1 主模塊實(shí)現(xiàn)53-61
- 4.1.1 發(fā)現(xiàn)階段54-55
- 4.1.2 交換階段55-57
- 4.1.3 空閑階段57-60
- 4.1.4 忙階段60-61
- 4.2 BLE模塊實(shí)現(xiàn)61-63
- 4.3 溫濕度采集模塊實(shí)現(xiàn)63-66
- 4.4 WDT模塊實(shí)現(xiàn)66-67
- 4.5 low_power模塊實(shí)現(xiàn)67-68
- 4.6 UartCmd模塊實(shí)現(xiàn)68-70
- 4.7 小結(jié)70-72
- 第五章 總結(jié)與展望72-74
- 5.1 總結(jié)72
- 5.2 展望72-74
- 參考文獻(xiàn)74-76
- 致謝76-78
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6 楊晨;基于ARM11和Linux的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2013年
7 于波;基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];中國海洋大學(xué);2011年
本文關(guān)鍵詞:基于BLE Mesh網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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