隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入了信息技術(shù)快速發(fā)展的新世紀(jì)和新時(shí)代。在這一重要時(shí)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(dòng)化,小型化和集成化方向發(fā)展,以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。傳感器節(jié)點(diǎn)通常采用電池供電。傳感器的數(shù)量越來(lái)越多,應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越復(fù)雜,尤其在一些不方便更換電池或者不能充電的場(chǎng)景,傳感器的供能成為不可避免的難點(diǎn)問(wèn)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(diǎn),很大程度上延長(zhǎng)了傳感器節(jié)點(diǎn)的使用時(shí)間,解決了節(jié)點(diǎn)的能量供應(yīng)問(wèn)題。NB-IOT是新興的可以在全國(guó)范圍內(nèi)應(yīng)用的無(wú)線通信技術(shù),具有覆蓋范圍廣、連接數(shù)量多、節(jié)點(diǎn)成本低、能量消耗低、架構(gòu)優(yōu)等特點(diǎn)。NB-IOT支持具有高網(wǎng)絡(luò)連接要求的設(shè)備的低能耗和高效率連接,是低功耗,遠(yuǎn)距離無(wú)線通信的優(yōu)選技術(shù)。基于以上分析,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于NB-IOT的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn),并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)。論文先介紹了課題設(shè)計(jì)的背景與意義,介紹了傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí);分析了幾種能量捕獲方式的特點(diǎn)與應(yīng)用,根據(jù)本次課題設(shè)計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)景特性,選擇了太陽(yáng)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(wú)線通信方式,選取專(zhuān)門(mén)... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)相關(guān)技術(shù)
    2.1 能量捕獲技術(shù)
        2.1.1 半導(dǎo)體溫差發(fā)電
        2.1.2 機(jī)械能量采集
        2.1.3 植物微生物燃料電池
        2.1.4 太陽(yáng)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(wú)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(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)硬件電路設(shè)計(jì)
    3.1 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)總體框架
    3.2 能量捕獲模塊
        3.2.1 太陽(yáng)能捕獲芯片選型
        3.2.2 太陽(yáng)能捕獲模塊的電路設(shè)計(jì)
    3.3 MCU控制模塊
        3.3.1 MCU選型
        3.3.2 MCU模塊電路設(shè)計(jì)
    3.4 NB-IOT通信模塊設(shè)計(jì)
        3.4.1 NB-IOT模塊芯片選型
        3.4.2 NB-IOT模塊電路設(shè)計(jì)
    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(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建
    4.2 云平臺(tái)介紹
    4.3 傳感器節(jié)點(diǎn)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(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 節(jié)點(diǎn)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.4.2 節(jié)點(diǎn)軟件功能設(shè)計(jì)
        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(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)試
    5.1 太陽(yáng)能模塊測(cè)試
    5.2 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)通信測(cè)試
        5.2.1 云平臺(tái)注冊(cè)使用流程
        5.2.2 節(jié)點(diǎn)注冊(cè)與通信
        5.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理
    5.3 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)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(xiàn)
致謝
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3022529