隨著社會的進步和科學技術(shù)的發(fā)展,人類社會進入了信息技術(shù)快速發(fā)展的新世紀和新時代。在這一重要時刻,傳感器發(fā)揮了不可替代的作用。傳感器正朝著智能化,移動化,小型化和集成化方向發(fā)展,以適應不同的應用場景。傳感器節(jié)點通常采用電池供電。傳感器的數(shù)量越來越多,應用場景越來越復雜,尤其在一些不方便更換電池或者不能充電的場景,傳感器的供能成為不可避免的難點問題,本次論文選取了環(huán)境捕獲能量供電與鋰電池供電雙供能傳感器節(jié)點,很大程度上延長了傳感器節(jié)點的使用時間,解決了節(jié)點的能量供應問題。NB-IOT是新興的可以在全國范圍內(nèi)應用的無線通信技術(shù),具有覆蓋范圍廣、連接數(shù)量多、節(jié)點成本低、能量消耗低、架構(gòu)優(yōu)等特點。NB-IOT支持具有高網(wǎng)絡連接要求的設(shè)備的低能耗和高效率連接,是低功耗,遠距離無線通信的優(yōu)選技術(shù)�；谝陨戏治�,本文設(shè)計了一個基于NB-IOT的無線傳感器節(jié)點,并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?實現(xiàn)云存儲。論文先介紹了課題設(shè)計的背景與意義,介紹了傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)知識;分析了幾種能量捕獲方式的特點與應用,根據(jù)本次課題設(shè)計的應用場景特性,選擇了太陽能捕獲作為能量獲取方式為傳感器供能;論文還分析了幾種無線通信方式,選取專門... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 無線傳感器節(jié)點相關(guān)技術(shù)
    2.1 能量捕獲技術(shù)
        2.1.1 半導體溫差發(fā)電
        2.1.2 機械能量采集
        2.1.3 植物微生物燃料電池
        2.1.4 太陽能發(fā)電
        2.1.5 小結(jié)
    2.2 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)
        2.2.1 LoRa技術(shù)
        2.2.2 WIFI技術(shù)
        2.2.3 ZigBee技術(shù)
        2.2.4 NB-IOT技術(shù)
        2.2.5 小結(jié)
    2.3 無線傳感器技術(shù)
    2.4 NB-IOT關(guān)鍵技術(shù)
        2.4.1 NB-IOT的體系架構(gòu)
        2.4.2 NB-IOT空中接口技術(shù)
        2.4.3 NB-IOT低功耗模式
    2.5 本章小結(jié)
第三章 無線傳感器節(jié)點硬件電路設(shè)計
    3.1 無線傳感器節(jié)點總體框架
    3.2 能量捕獲模塊
        3.2.1 太陽能捕獲芯片選型
        3.2.2 太陽能捕獲模塊的電路設(shè)計
    3.3 MCU控制模塊
        3.3.1 MCU選型
        3.3.2 MCU模塊電路設(shè)計
    3.4 NB-IOT通信模塊設(shè)計
        3.4.1 NB-IOT模塊芯片選型
        3.4.2 NB-IOT模塊電路設(shè)計
    3.5 數(shù)據(jù)采集模塊
    3.6 電源模塊
    3.7 PCB與電路板展示
    3.8 本章小結(jié)
第四章 無線傳感器節(jié)點軟件設(shè)計
    4.1 軟件開發(fā)環(huán)境搭建
    4.2 云平臺介紹
    4.3 傳感器節(jié)點通信協(xié)議介紹
        4.3.1 COAP協(xié)議
        4.3.2 UDP協(xié)議
        4.3.3 RS485協(xié)議
        4.3.4 ⅡC總線協(xié)議
    4.4 節(jié)點軟件設(shè)計
        4.4.1 節(jié)點軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.4.2 節(jié)點軟件功能設(shè)計
        4.4.3 主函數(shù)模塊
        4.4.4 NB-IOT模塊
        4.4.5 數(shù)據(jù)采集模塊
    4.5 本章小結(jié)
第五章 無線傳感器節(jié)點測試
    5.1 太陽能模塊測試
    5.2 無線傳感器節(jié)點通信測試
        5.2.1 云平臺注冊使用流程
        5.2.2 節(jié)點注冊與通信
        5.2.3 數(shù)據(jù)存儲與處理
    5.3 無線傳感器節(jié)點功耗分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3022529