溫室監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展中有著重要作用,但我國溫室監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展程度不高�，F(xiàn)有基于工控機(jī)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)成本高、不易維護(hù)、適用性不強(qiáng)且采用有線的方式進(jìn)行通信,不適于大范圍推廣�；诖�,本文利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng),設(shè)計了一套基于嵌入式OSGi網(wǎng)關(guān)的無線溫室監(jiān)控系統(tǒng),并對基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集方法和OSGi的動態(tài)更新策略進(jìn)行了深一步的研究。論文首先對溫室監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,然后對系統(tǒng)所采用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),OSGi框架等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹。針對大型農(nóng)場的特殊地理環(huán)境,本文設(shè)計了一種基于分簇的鏈?zhǔn)綗o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集方法。該方法將鏈路節(jié)點的數(shù)據(jù)進(jìn)行分簇融合上傳,減少傳輸?shù)哪芎暮蜁r延。然后本文對傳輸時延和傳輸能耗分別進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,并用MATLAB進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果顯示數(shù)學(xué)模型與實測數(shù)據(jù)相吻合。最后,在鏈路上簇的個數(shù)確定的前提下,給出了能耗最優(yōu)的分簇策略,同時計算出當(dāng)能耗小于特定值時,簇長度的取值范圍。網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet的無縫對接,本文基于OSGi框架設(shè)計與實現(xiàn)了一個模塊化,動態(tài)化的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,總是伴隨著功能的改進(jìn)和版本的升級,本文在OSGi原型基礎(chǔ)上,增加了狀態(tài)轉(zhuǎn)移和更新時機(jī)判斷的機(jī)制。通過在OSGi的模塊中引入事務(wù)狀態(tài)機(jī),實現(xiàn)了一種基于Tranquility一致性保障協(xié)議的動態(tài)更新策略。驗證結(jié)果表明,基于Tranquility協(xié)議的動態(tài)更新策略與已有方案相比更好的保證了模塊動態(tài)更新前后運(yùn)行狀態(tài)的一致性。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S625;TP277
【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 溫室監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 OSGi框架和軟件動態(tài)更新的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文設(shè)計目標(biāo)與主要工作內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 基于OSGi網(wǎng)關(guān)的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
        2.1.1 無線通信技術(shù)
        2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    2.2 OSGi簡介
        2.2.1 OSGi框架的基本概念
        2.2.2 OSGi更新策略
        2.2.3 OSGi的技術(shù)優(yōu)勢
    2.3 軟件動態(tài)更新
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于OSGi網(wǎng)關(guān)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.1.1 系統(tǒng)功能需求分析
        3.1.2 系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計
    3.2 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集層設(shè)計
        3.2.1 傳感器數(shù)據(jù)節(jié)點設(shè)計
        3.2.2 基于分簇的鏈?zhǔn)綗o線傳感器數(shù)據(jù)采集方法的設(shè)計
    3.3 基于OSGi框架的嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計
        3.3.1 網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計
        3.3.2 網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計
    3.4 Web服務(wù)器設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集方法實現(xiàn)與建模
    4.1 數(shù)據(jù)采集方法的實現(xiàn)與測試
        4.1.1 數(shù)據(jù)采集方法的實現(xiàn)
        4.1.2 數(shù)據(jù)采集方法的測試
        4.1.3 測試結(jié)果分析
    4.2 數(shù)據(jù)采集方法的建模與仿真
        4.2.1 傳輸時延的數(shù)學(xué)模型
        4.2.2 傳輸能耗的數(shù)學(xué)模型
        4.2.3 MATLAB仿真及分析
    4.3 能耗最優(yōu)的鏈?zhǔn)綗o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分簇策略
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于OSGi的溫室監(jiān)控網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)以及動態(tài)更新研究
    5.1 基于OSGi的溫室監(jiān)控網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)
        5.1.1 OSGi框架的選擇與移植
        5.1.2 網(wǎng)關(guān)軟件模塊的實現(xiàn)
    5.2 OSGi服務(wù)動態(tài)更新的研究與實現(xiàn)
    5.3 OSGi動態(tài)更新的測試與驗證
        5.3.1 測試的軟硬件平臺
        5.3.2 驗證場景
        5.3.3 測試結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李偉;段翠芳;滑偉娟;;溫室監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J];中國果菜;2010年06期

2 李偉;段翠芳;滑偉娟;;溫室監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J];中國果菜;2010年08期

3 李偉;段翠芳;滑偉娟;;國內(nèi)外溫室監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展及趨勢[J];農(nóng)業(yè)科技與裝備;2010年10期

4 鄭強(qiáng);彭琳;鄒秋霞;郜魯濤;;基于嵌入式Web服務(wù)器的遠(yuǎn)程溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年11期

5 劉春來;胡存鑫;陳宗陽;宮開林;安倫斌;;電子計算機(jī)溫室監(jiān)控系統(tǒng)研究一報[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);1986年04期

6 周玉宏;謝云芳;索雪松;;基于虛擬儀器技術(shù)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2010年02期

7 許鵬;居超;陳云;;一種用于溫室監(jiān)控的多功能開關(guān)的設(shè)計[J];農(nóng)機(jī)化研究;2009年03期

8 張偉民;王亞林;;基于嵌入式Web的無線傳感溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年08期

9 卜艷茹;程海;翟淑霞;方連眾;丁群;黃春光;;基于JN5168的溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J];中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報;2014年04期

10 鮑軍民;;ZigBee技術(shù)在溫室監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];農(nóng)機(jī)化研究;2008年02期

相關(guān)會議論文 前5條

1 吳杰;侯媛彬;;基于虛擬儀器技術(shù)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)[A];第十五屆全國煤礦自動化學(xué)術(shù)年會和中國煤炭學(xué)會煤礦自動化專業(yè)委員會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

2 王轉(zhuǎn)衛(wèi);張海輝;王彬伯;;溫室監(jiān)控中心短信預(yù)警功能設(shè)計與實現(xiàn)[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

3 白麗珍;朱惠斌;葛中一;;基于力控組態(tài)軟件的溫室監(jiān)控系統(tǒng)[A];走中國特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會2008年學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

4 李海霞;張漫;李莉;;基于ARM9處理器溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[A];2007年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

5 蘭海;譚明皓;;基于ZigBee與GPRS技術(shù)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（中）[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報記者 韓益;讓溫室監(jiān)控設(shè)備做生產(chǎn)好幫手[N];中國花卉報;2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 程文鋒;基于WSN的嵌入式溫室監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)控制問題的研究[D];浙江大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 占華鑫;基于OSGi網(wǎng)關(guān)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D];東南大學(xué);2015年

2 李瓊;溫室監(jiān)控系統(tǒng)中多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];寧夏大學(xué);2013年

3 葛中一;基于組態(tài)軟件的溫室監(jiān)控系統(tǒng)[D];昆明理工大學(xué);2009年

4 張楠;發(fā)泡保溫溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D];東北林業(yè)大學(xué);2013年

5 陸志遠(yuǎn);基于電力載波的溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D];寧夏大學(xué);2013年

6 樊宏偉;智能溫室監(jiān)控RTU的研究與應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 吳秀錦;基于CAN總線的分布式溫室監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];廈門大學(xué);2008年

8 張坤;基于DSP及ZigBee的無線智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[D];吉林大學(xué);2008年

9 段岳非;基于WSN的設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

10 王維;花卉溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];西南交通大學(xué);2014年

本文編號：2834440