室内监控物联网感知系统的研究
摘要
随着信息社会的快速发展与人们生活水平的提高,以计算机网络技术、传感器技术为核心的物联网技术得到了快速的发展,对国民经济产生的推动作用越来越大,为人们的日常生活带来了越来越多的便利。室内物联网系统是物联网技术应用的一部分,近些年得到了快速的发展,使人们的生产、生活越来越智能,越来越便利。
室内物联网监控系统是多种技术的综合研究与应用,包括传感器技术、计算机网络技术、数据存储技术以及多种软件应用技术。本文从室内物联网应用具体实现的角度进行研究与设计,实现了一种实用化的室内物联网监控应用系统,详细的介绍了室内感知网络软硬件设计、网络通信系统设计、数据库系统设计以及网络服务器应用程序设计等,主要包括：
(1)基于ZigBee协议、Z-Stack协议栈和CC2430无线射频单片机,设计室内无线传感器功能节点,制定数据、命令传输格式,建立感知层软硬件平台。
(2)设计了基于ARM的数据处理与数据转发的嵌入式平台通信系统,此系统是感知网络与互联网交互的核心。
(3)设计了PC端应用控制平台、数据存储系统、以及服务器系统,建立了能够通过Internet网络访问室内设备的服务平台。
(4)详细讲解了室内物联网感知系统涉及到的硬件设备的设计方法
最后,对本文的内容做出了全面的总结,同时指出本文设计的室内物联网监控系统的不足,并对室内物联网技术的应用前景进行了展望。
总之,本文提出并设计了一种实用的室内物联网系统,从底层感知软硬件平台直到上层互联网应用都有完备的实现过程,具有很强的现实应用意义。
With the rapid development of the information society and the improvement of people's living standards, the internet of things which is based on computer network technology and sensor technology, has been rapid development and has been taken more and more affect on national economy, so it gives people more and more convenient for people's daily life. The interior of Things system is part of the application of the Internet of Things technology in recent years and has been deeped into people's production and life and has made them more and more intelligent and convinient.
The indoor Internet of Things monitoring system is a comprehensive study and application of a variety of technologies, including sensor technology, computer network technology, data storage technology and a variety of software applications technology. To the point that implementation of indoor internet of things, this dissertation design and implement a kind of indoor monitor internet of things system, and make a detailed introduction to the indoor-aware network hardware and software design, network communication system design, database system design as well as networkserver application design. The design includes as follows:
(1) Design indoor wireless sensor function node, develop data and command transmission format, and establish the perception layer software and hardware platform based on the ZigBee protocol, Z-Stack and wireless CC2430RF single-chip.
(2) Design a correspondence system based on ARM embedded platform and this system is the core of the perception network to interact with the internet.
(3) Design application control platform, data storage systems and server systems on PC platform, and design a service platform for indoor equipment which can be accessed through the internet network.
(4) Explain the perceptual hardware system design method on the indoor internet of things in detail.
In short, this paper design a practical indoor internet of things system, and implement all the parts in it, so it has a strong practical application significance.
室内物联网监控系统是多种技术的综合研究与应用,包括传感器技术、计算机网络技术、数据存储技术以及多种软件应用技术。本文从室内物联网应用具体实现的角度进行研究与设计,实现了一种实用化的室内物联网监控应用系统,详细的介绍了室内感知网络软硬件设计、网络通信系统设计、数据库系统设计以及网络服务器应用程序设计等,主要包括：
(1)基于ZigBee协议、Z-Stack协议栈和CC2430无线射频单片机,设计室内无线传感器功能节点,制定数据、命令传输格式,建立感知层软硬件平台。
(2)设计了基于ARM的数据处理与数据转发的嵌入式平台通信系统,此系统是感知网络与互联网交互的核心。
(3)设计了PC端应用控制平台、数据存储系统、以及服务器系统,建立了能够通过Internet网络访问室内设备的服务平台。
(4)详细讲解了室内物联网感知系统涉及到的硬件设备的设计方法
最后,对本文的内容做出了全面的总结,同时指出本文设计的室内物联网监控系统的不足,并对室内物联网技术的应用前景进行了展望。
总之,本文提出并设计了一种实用的室内物联网系统,从底层感知软硬件平台直到上层互联网应用都有完备的实现过程,具有很强的现实应用意义。
With the rapid development of the information society and the improvement of people's living standards, the internet of things which is based on computer network technology and sensor technology, has been rapid development and has been taken more and more affect on national economy, so it gives people more and more convenient for people's daily life. The interior of Things system is part of the application of the Internet of Things technology in recent years and has been deeped into people's production and life and has made them more and more intelligent and convinient.
The indoor Internet of Things monitoring system is a comprehensive study and application of a variety of technologies, including sensor technology, computer network technology, data storage technology and a variety of software applications technology. To the point that implementation of indoor internet of things, this dissertation design and implement a kind of indoor monitor internet of things system, and make a detailed introduction to the indoor-aware network hardware and software design, network communication system design, database system design as well as networkserver application design. The design includes as follows:
(1) Design indoor wireless sensor function node, develop data and command transmission format, and establish the perception layer software and hardware platform based on the ZigBee protocol, Z-Stack and wireless CC2430RF single-chip.
(2) Design a correspondence system based on ARM embedded platform and this system is the core of the perception network to interact with the internet.
(3) Design application control platform, data storage systems and server systems on PC platform, and design a service platform for indoor equipment which can be accessed through the internet network.
(4) Explain the perceptual hardware system design method on the indoor internet of things in detail.
In short, this paper design a practical indoor internet of things system, and implement all the parts in it, so it has a strong practical application significance.
引文
[1]黄东军.物联网技术导论.电子工业出版社.2012：4-7.
[2]宁焕生,徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报,2010,38(11)：2590-2599.
[3]刘宗元.基于射频识别(RFID)的室内定位系统研究[D].中山大学,2009.
[4]李长命.基于ZigBee技术的无线网络研究[J].信息安全与技术,2012,3(6)：76-78.
[5]夏宏博.面向水环境监测的无线传感器网络监测节点设计[D].杭州电子科技大学,2009.
[6]黄晓亮.基于ZigBee技术的智能家居系统设计[D].河北工业大学,2011.
[7]胡韦丽.基于Zigbee的瓦斯浓度检测系统设计[D].西安科技大学,2011.
[8]王钦,陈忠辉,陈新等.基于ZigBee的仓库温湿度采集系统的设计[C].//第六届全国Web信息系统及其应用学术会议、第四届全国语义Web与本体论学术研讨会、第三届全国电子政务技术及应用学术研讨会论文集.2009：207-211.
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[10]邢亮,赵熠.Socket通信在分区操作系统下的应用设计[J].航空计算技术,2011,41(5)：88-90.
[11]郭政慧,王岩.内存对齐对网络通信程序的影响[J].实验室研究与探索,2010,29(5)：68-70.
[12]周培斌.基于以太网的视频监控系统研究[D].天津工业大学,2009.
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[15]张建伟.基于ARM的工程地表平整度测量系统设计[D].天津大学,2006.
[16]雷晓芳.跨平台的故障恢复系统的移植与优化[D].华北电力大学(北京),2010.
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[18]赵艳芳.基于Web Service的WebGIS系统设计与实现[D].同济大学土木工程学院,2009.
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[20]李洛峰,王春红.基于Web的EPICS数据实时监测系统的研究与实现[J].核电子学与探测技术,2011,31(7)：767-771.
[21]冯磊.医院多功能情报监控系统的研究[D].上海交通大学,2008.
[22]陈广华.奶牛信息采集系统设计与开发[D].河北农业大学,2009.
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[24]朱建华ZigBee2006协议栈的研究与应用[D].华东师范大学,2007.
[25]伍星.基于ZigBee的油井监测系统设计[D].华中科技大学,2009.
[26]戴善溪,张效民.基于ZigBee技术的数字式温湿度监测网络设计[J].国外电子测量技术,2010,29(2)：47-49.
[27]马骏.基于ZigBee技术的嵌入式监控系统设计与实现[D].电子科技大学,2009.
[28]张梅,曹卫锋,文方等.基于SX52的嵌入式web服务器远程监控技术的实现[J].贵州工业大学学报(自然科学版),2006.35(2)：37-39,43.
[29]杨继华,严国萍.基于嵌入式Linux与S3C2410平台的视频采集[J].单片机与嵌入式系统应用,2004,(11)：69-71.
[30]韦建成.基于LINUX操作系统的分布式实时测控系统[D].重庆大学,2005.
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