發(fā)布時間：2018-04-18 22:35

  本文選題：城市生命線 + TD-LTE��； 參考：《北京工業(yè)大學》2016年博士論文

【摘要】：隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等信息技術的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術應運而生,并被各國納入新一輪信息技術發(fā)展戰(zhàn)略中。近年來,中國的物聯(lián)網(wǎng)相關產(chǎn)業(yè)及技術應用也得到了迅猛發(fā)展。特別是在城市管理領域,供水、排水、燃氣、熱力和電力是城市生命線重要的基礎設施和有機組成部分,是維持城市生活、生產(chǎn)的保障。迫切需要應用物聯(lián)網(wǎng)技術對城市運行體征實時監(jiān)控,提高城市生命線的管理水平和預防預測及處置能力,保障城市的安全平穩(wěn)運行。面向城市生命線管理的物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研究與應用課題從分析城市生命線管理現(xiàn)狀和主要問題出發(fā);結合物聯(lián)網(wǎng)及其關鍵技術的發(fā)展情況;以城市生命線實時監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)應用示范為研究背景研究了物聯(lián)數(shù)據(jù)專網(wǎng)網(wǎng)絡選型和設計、多傳感器數(shù)據(jù)融合方法和物聯(lián)網(wǎng)應用中間件架構與組件等物聯(lián)網(wǎng)感知設備管理、網(wǎng)絡傳輸、應用支撐方面關鍵技術;并將這些技術研究成果應用到液化氣監(jiān)測監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)應用示范系統(tǒng)建設中效果顯著。本研究對于城市生命線實時監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程建設實施具有實際指導意義、為其實施建設提供一套穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng);提供一個高效實用的多傳感器數(shù)據(jù)融合算法;提供一組普適便捷的物聯(lián)網(wǎng)應用中間件架構與組件。本研究在城市生命線管理領域具有重要的應用價值和現(xiàn)實意義。主要的研究如下:(1)物聯(lián)數(shù)據(jù)專網(wǎng)網(wǎng)絡選型與設計研究,面向城市生命線管理的需求,根據(jù)傳感設備分布特點,通過比較3G技術(WCDMA、CDMA 2000、TD-SCDMA、WMAN),B3G技術(FDD-LTE、TD-LTE、LTE-A、IEEE 802.16m),以及WiFi Mesh、McWiLL等通信技術,基于TD-LTE技術進行專網(wǎng)的網(wǎng)絡設計。重點研究了核心網(wǎng)絡設計、網(wǎng)絡覆蓋和性能方面設計、接入網(wǎng)的詳細設計和網(wǎng)絡安全架構研究。EPC核心網(wǎng)設計為全IP網(wǎng)絡,設計具有安全可靠、支撐路由優(yōu)化和本地輸出、高效的空口和系統(tǒng)能力、動態(tài)資源分配、自適應重傳等特點;網(wǎng)絡覆蓋和網(wǎng)絡性能設計基于Okumura-Hata模型按照不同地域進行優(yōu)化和定制研究;依托該設計方案建設的接入網(wǎng)絡利用波束賦形技術和同頻組網(wǎng)和異頻組網(wǎng)相結合的技術可提高上下行鏈路的性能,同時上下行信道具有互逆性,解決了對感知層所獲得的數(shù)據(jù)的中長距離傳輸問題,提供一個全覆蓋、便捷、方便的接入網(wǎng)絡,可滿足北京市各級政對城市安全運行和應急管理的應用需求。(2)多傳感器數(shù)據(jù)融合方法研究,以城市生命線管理中的液化氣監(jiān)測系統(tǒng)傳感設備為研究對象,圍繞著多傳感器數(shù)據(jù)融合問題展開討論,通過對加權平均、卡爾曼濾波、貝葉斯估計、統(tǒng)計決策理論、證據(jù)推理、模糊推理等多傳感器數(shù)據(jù)融合算法的分析,結合液化氣監(jiān)測系統(tǒng)多傳感器應用特點和控制結構;選擇采用加權平均數(shù)據(jù)融合算法作為液化氣監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合算法進行設計。以液化氣監(jiān)測傳感數(shù)據(jù)為對象,研究并設計了一套數(shù)據(jù)融合算法,并將該算法應用到液化氣監(jiān)測管理系統(tǒng)中,以液化氣監(jiān)測現(xiàn)場的二氧化碳濃度傳感器為實驗對象驗證算法的可用性和適用性。(3)物聯(lián)網(wǎng)應用中間件架構及其數(shù)據(jù)處理層算法研究,物聯(lián)網(wǎng)應用中間件是物聯(lián)網(wǎng)應用中的關鍵軟件部件,是銜接相關硬件設備和業(yè)務應用的橋梁。面向城市生命線管理領域的需求的物聯(lián)網(wǎng)應用中間件主要面臨屏蔽異構性、實現(xiàn)互操作和信息的預處理等方面的問題。重點研究普遍適用于城市生命線監(jiān)測系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)應用中間件架構。該架構可實現(xiàn)各種標簽和傳感器等感知元件與應用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸、過濾、數(shù)據(jù)格式轉換,具有統(tǒng)一的傳感信息接入標準,具有對傳感信息進行身份認證和安全傳輸?shù)哪芰�。同時基于液化石油氣監(jiān)測系統(tǒng)實時采集溫度、濕度、氣體濃度、監(jiān)控影像等海量的信息數(shù)據(jù)特點,綜合各種方法的利弊以及針對當前液化石油氣監(jiān)控的應用特點,在旋轉門壓縮算法(SDT算法)的基礎上提出了一種應用中間件數(shù)據(jù)處理層改進的有損數(shù)據(jù)壓縮方法(ISDT算法),用于提高數(shù)據(jù)的壓縮率和性能;并進行了仿真實驗及實際系統(tǒng)中的應用預研。(4)液化氣監(jiān)測監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)應用示范,該系統(tǒng)是城市生命線實時監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程的示范預研。該系統(tǒng)研究從液化石油氣監(jiān)測存在的問題出發(fā),以需求為導向,從系統(tǒng)總體架構、軟件架構、網(wǎng)絡架構、數(shù)據(jù)流程、終端和接口、系統(tǒng)安全等幾個方面進行了應用示范系統(tǒng)的設計研究。應用示范系統(tǒng)建設成果是對面向城市生命線管理領域的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)專網(wǎng)網(wǎng)絡選型設計、多傳感器數(shù)據(jù)融合技術研究和物聯(lián)網(wǎng)應用中間件架構及改進的有損數(shù)據(jù)壓縮方法(ISDT算法)的等物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研究成果的驗證,為進一步推廣提供重要的經(jīng)驗。
[Abstract]:With the development of information technology such as computer , Internet , mobile communication and so on , Internet of Things technology has been developed and integrated into a new round of information technology development strategy . A data fusion algorithm is designed based on Okumura - Hata model based on Okumura - Hata model . ( 4 ) The application model of the networked application of liquefied petroleum gas ( LPG ) monitoring and monitoring system is an example of the demonstration project of the application model of the real - time monitoring Internet of the lifeline of urban lifeline . The research of the system is based on demand - oriented , from the general structure of the system , the software architecture , the network architecture , the data flow , the terminal and the interface , the system security , etc . The application model system construction results are the verification of the key technology research results of the network selection design , the multi - sensor data fusion technology research and the Internet of Things application middleware architecture and the improved lossy data compression method ( ISDT algorithm ) , which provide important experience for further popularization .

【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44;TN929.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 秦茜;;物聯(lián)網(wǎng)驟成產(chǎn)業(yè)巨浪 各方大肆追捧恐為時尚早[J];IT時代周刊;2009年Z2期

2 石菲;;物聯(lián)網(wǎng)還有多遠[J];中國計算機用戶;2009年Z2期

3 馬繼華;韓文哲;;物聯(lián)網(wǎng)的未來會變成“空中樓閣”嗎?[J];信息網(wǎng)絡;2009年10期

4 ;物聯(lián)網(wǎng)系列報道之一 理性物聯(lián)網(wǎng)[J];通信世界;2009年40期

5 李鵬;;物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 標準與應用先行[J];通信世界;2009年40期

6 李鵬;趙經(jīng)緯;;北郵謝東亮 物聯(lián)網(wǎng)需兩顆紅心一種準備[J];通信世界;2009年40期

7 周雙陽;;尋找物聯(lián)網(wǎng)的制高點[J];通信世界;2009年41期

8 張鵬;;物聯(lián)網(wǎng),十年涅i，

本文編號：1770414