基于嵌入式Linux的物联网网关研究与实现

随着物联网发展速度日益加快,作为连接感知网络和传统通信网络的物联 网网关正在其中扮演着重要角色。然而,目前针对物联网网关的统一标准尚未制 定,物联网网关的设备类型干差万别。人们往往针对某一具体应用场景来研发特 定物联网网关设备,~旦应用场景发生变化,从上层应用协议到下层接口模块都 需要重新开发,大大增加工程成本,严重阻碍物联网的发展。 本文基于上述问题,同时结合嵌入式系统技术,设计并实现了~种基于嵌入 式Linux的物联网网关系统。该系统既可实现不同感知设备的接入,又可实现与多 种通信网络的数据交互,另外还具有CoAP/HTTP协议转换、短信收发、本地动态 曲线显示等扩展功能,可在多种实际场景中得到应用。 首先,本文论述了物联网网关的研究背景及研究现状,分析目前物联网网关 存在的问题,并针对此问题提出一种基于分层思想的物联网网关架构。该架构分 为三个层次:感知接入层、数据处理层和传输应用层。感知接入层可接入三类设 备:基于IEEE802.11协议的ARM节点,该设备可运行BATMAN路由协议;基于 IEEE802.15.4协议的传感器节点,该设备可运行RPL路由协议;RFID射频设备。 数据处理层用于对数据包的截获、分析和处理,可实现CoAP/HTTP协议转换功能 和采集信息本地存储功能。传输应用层用于对数据包的远程传输和应用处理,一 方面可实现以太网络和3G网络两种传输模式,并能根据网络变化状况进行传输模 式的动态切换,另一方面可实现短信收发功能,当监测环境发生剧烈变化时网关 可发送短信提醒用户,用户也可向网关发送查询短信以获取某个节点的实时监测 信息,另外还可实现本地动态曲线显示功能,使得环境监测信息能够在网关本地 显示屏中以动态曲线的形式显示。 然后,本文在搭建的硬件平台基础上,设计并实现了物联网网关软件模块的 功能,并对系统软件平台、802.11模块、802.15.4模块、RFID模块、数据包处理 模块、数据存储模块、CoAP/HTTP协议转换模块、网络切换模块、短信消息处理 模块和本地动态曲线显示模块的设计思想和技术实现进行了详细分析。 最后,本文搭建测试环境分别对物联网网关的各项功能进行了测试。测试结 果表明,本文开发的基于嵌入式Linux的物联网网关系统能够满足设计要求。

  • 2021-06-24
  • 阅读68
  • 下载0
  • 82页
  • pdf

基于物联网技术的电力设备状态检修

近年来,物联网与智能电网如何强强融合,是全新的值得研究的课题,而基于物联 网技术的电力设备状态检修更是一个全新的题目。 物联网中的关键技术与智能电网技术相结合,并存在于智能电网的各个方面。物联 网由感知层、网络层、应用层组成,感知层负责信息的获取,网络层负责信息的处理, 应用层负责根据电网的需要决定处理方法。 物联网技术在状态检修应用中的核心即为对状态监测水平的提高。对电力设备状态 检测所需要获取的信息、状态监测的任务和可以采用的方法进行了分析,然后对于主要 的一次设备和二次设备及其回路的状态检测进行了细致的研究,并指出应该注重对电力 设备运行环境进行监测。 通过物联网技术获得的了实时可靠地在线数据,而对于数据和信息的分析与管理与 检修计划的制定并不取决于物联网技术。对制定检修策略的方法及流程进行了分析,指 出了其中的必要方法与过程,并对物联网技术在状态检修应用中的作用做出了评价。本 文还对基于物联网技术的电力设备全寿命周期管理进行了介绍和研究,并分析了物联网 技术在其中的作用,并以电力电缆和电力变压器的状态检修方案为例,对这一技术的应 用进行了展示

  • 2021-06-24
  • 阅读61
  • 下载0
  • 68页
  • pdf