本文關(guān)鍵詞：基于6LoWPAN的智慧城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：在全球城市建設(shè)向智慧化方向發(fā)展的趨勢下,我國也加入了智慧城市建設(shè)浪潮中。通過分析智慧城市的系統(tǒng)架構(gòu)特點(diǎn)以及國內(nèi)外實(shí)踐案例,并針對智慧城市建設(shè)中對城市數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)性需求,研究并實(shí)現(xiàn)一種基于6LoWPAN無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智慧城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對城市數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲與管理,主要完成以下四個內(nèi)容。第一,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了智慧城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層網(wǎng)絡(luò)。對6LoWPAN、WiFi、Sub-GHz等無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析對比,并結(jié)合城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大規(guī)模的特點(diǎn),采用可IPv6尋址、網(wǎng)絡(luò)容量大的6LoWPAN技術(shù)設(shè)計(jì)智慧城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層網(wǎng)絡(luò)。研究并實(shí)現(xiàn)了構(gòu)成智慧城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)路由器、數(shù)據(jù)采集終端等部件。在硬件設(shè)計(jì)上,數(shù)據(jù)采集終端采用模塊化設(shè)計(jì),提高了硬件復(fù)用率;在軟件設(shè)計(jì)上,通過C/S方式實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)場感知層的高效數(shù)據(jù)采集與傳輸,在提高靈活性的同時,有效提高數(shù)據(jù)流量比。第二,研究并實(shí)現(xiàn)了6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合。針對現(xiàn)有融合方法存在的問題,即基于應(yīng)用層自定義協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合的適應(yīng)性差、基于網(wǎng)絡(luò)層通過純IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合不具備實(shí)用性、基于NAT-PT實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合在協(xié)議轉(zhuǎn)換以及地址轉(zhuǎn)換上所需的硬件資源開銷較大、且會占用過多的IPv4地址等問題,研究了基于6to4隧道實(shí)現(xiàn)6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)與IPv4網(wǎng)絡(luò)的融合方法,可有效減少對IPv4的占用。進(jìn)而基于6to4隧道與Netfilter框架設(shè)計(jì)嵌入式網(wǎng)關(guān),并對該嵌入式網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了性能測試。測試結(jié)果表明其小數(shù)據(jù)包平均轉(zhuǎn)發(fā)時延為18.15ms,小于NAT-PT方式的轉(zhuǎn)發(fā)時延(41.5~44.5ms),同時具有較小的丟包率。第三,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了具有數(shù)據(jù)采集管理、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)服務(wù)管理功能的智慧城市數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺。通過設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集規(guī)則、數(shù)據(jù)采集驅(qū)動器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備在線管理,實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)采集與設(shè)備管理。并利用Hadoop分布式系統(tǒng)對數(shù)據(jù)強(qiáng)大的存儲與處理能力,解決智慧城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲與管理問題。同時,基于數(shù)據(jù)模型封裝數(shù)據(jù)服務(wù),實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)應(yīng)用端的安全、準(zhǔn)確服務(wù)。第四,對部署的智慧城市數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)進(jìn)行了測試,并通過數(shù)據(jù)應(yīng)用端即城市路燈監(jiān)測系統(tǒng)、大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)對應(yīng)用端數(shù)據(jù)服務(wù)驗(yàn)證,表明系統(tǒng)方案可行、易于系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP274.2

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1 趙慶海,陳文燕;便攜壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[J];計(jì)量與測試技術(shù);2001年04期

2 陳勃紅;壓頻轉(zhuǎn)換式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];沈陽大學(xué)學(xué)報(bào);2003年04期

3 賈湘楠;施工數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在跨海大橋建設(shè)中的應(yīng)用[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2005年S1期

4 趙俊紅,瞿中;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的計(jì)數(shù)邏輯研究[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2005年02期

5 郭亮;葉海華;吉海彥;;大氣探測器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2006年13期

6 陳睿;王歡;李炳法;文揚(yáng);;煙草制造行業(yè)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2007年S1期

7 孫漢明;董靜薇;李欣;;掌形識別數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)介紹[J];電子產(chǎn)品世界;2007年11期

8 儲躍偉;姚曉東;;汽車電動空調(diào)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[J];微計(jì)算機(jī)信息;2009年26期

9 黃志一;周園春;常青玲;沈志宏;侯元生;閻保平;;可定制移動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2009年11期

10 彭敏;;基于嵌入式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];信息技術(shù);2010年09期

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1 劉力強(qiáng);馬瑾;雷興林;;多通道、高速聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];第四屆全國構(gòu)造物理、第二屆全國高溫高壓聯(lián)合學(xué)術(shù)討論會論文摘要[C];1989年

2 嚴(yán)宗睿;陸勤夫;陳勇;;基于智能設(shè)備的海軍演習(xí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];2008年中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會論文集（下冊）[C];2009年

3 武東升;郭達(dá)永;;卷接包車間數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)狀發(fā)展方向和應(yīng)用的研究[A];河南省煙草學(xué)會2008年學(xué)術(shù)交流獲獎?wù)撐募ㄉ希C];2008年

4 張文棟;董海峰;;微型爆破緩沖抗高過載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

5 馮莉;曹寧翔;梁川;;基于以太網(wǎng)的示波器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];中國儀器儀表學(xué)會第十一屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 袁晴晴;周皓峰;陳宇達(dá);施伯樂;;一個基于系統(tǒng)重建思想的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第十八屆全國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集（技術(shù)報(bào)告篇）[C];2001年

7 柴春生;;線性擬合在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];2011航空試驗(yàn)測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2010年

8 袁學(xué)文;謝川林;高學(xué)燕;季云松;關(guān)有光;何均章;傅淑珍;周山;;384單元強(qiáng)快靶高集成度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研制[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2003）[C];2003年

9 王萬東;張偉;王洋;;出租車稅務(wù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在稅收征管工作中的應(yīng)用[A];第十八屆中國（天津）’2004IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

10 李萬昌;王翔;黎源;;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)建及軟件編制[A];2004全國測控、計(jì)量與儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2004年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王志田邋通訊員 唐皖君;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在大慶采八全面啟用[N];中國石油報(bào);2007年

2 記者 鄭欣;福建移動 水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)服務(wù)防旱[N];人民郵電;2009年

3 魯總;山東總隊(duì)啟用農(nóng)價手持?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];中國信息報(bào);2012年

4 王戰(zhàn)芹;中鋼邢機(jī)自行研制“高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2008年

5 曹改英 曹紅茜;PDA雨量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制及應(yīng)用[N];黃河報(bào);2008年

6 焦克強(qiáng);邢鋼開發(fā)線材軋制生產(chǎn)線DCS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];中國冶金報(bào);2007年

7 ;iPAQ條碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2002年

8 記者 陳青 何曉龍;西儀總廠井間地震裝備研制取得突破 井下多級數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用效果顯著[N];中國石油報(bào);2002年

9 記者 程瑞云 通訊員 陸陽;通鋼能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能目標(biāo)[N];中國冶金報(bào);2007年

10 北京 蔡德聰 孫宇瑞;BS2系列微功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];電子報(bào);2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 田楷云;地球物理勘探設(shè)備中數(shù)據(jù)采集部分若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

2 向冬;基于CC的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

3 趙志剛;大面積高分辨率數(shù)字X射線探測器關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2010年

4 劉列峰;一種可擴(kuò)展的大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

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1 朱行武;基于6LoWPAN的智慧城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];鄭州大學(xué);2017年

2 范昊;小型水質(zhì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及改進(jìn)的kNN預(yù)警算法研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 候彬彬;存儲式井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安石油大學(xué);2015年

4 付敏;基于分布式光纖振動傳感的采集系統(tǒng)分析[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

5 聶小偉;基于ARM與GPRS的油煙機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中師范大學(xué);2015年

6 王s，

本文編號：1303485