基于SX微处理器的嵌入式互联网应用系统设计

基于SX微处理器的嵌入式互联网应用系统设计

一、基于SX微处理器的嵌入式Internet应用系统的设计(论文文献综述)

葛超[1](2020)在《面向物联网的智能网关的设计与实现》文中提出随着无线传感器网络技术和物联网技术的飞速发展,信息的传输产业也越来越得到人们的重视。国家鼓励相关单位打造智能传感、智能网关、协议转换、工业机理模型库、工业软件等软硬件产品,加快部署应用。物联网网关主要用于实现无线传感网络和传统通信网络之间的通信,完成不同网络间的协议转换,将感知层的传感网络采集的数据更加直观地显示出来,最终完成对检测环境的监控和管理。本文主要论述了一种低功耗,应用于多种复杂环境下的实时采集监控的智能网关系统,并以振动预警环境的检测为背景进行设计与实现。本文首先对无线传感网络技术和物联网网关的国内外的研究现状进行分析,结合当下网关的功能和性能需求,选择适合的无线通信方式、系统核心微处理器和嵌入式操作系统,最后提出了面向物联网的智能网关整个架构的设计方案,并按照感知层、网络层和应用层的层次划分,整个智能网关平台可分三个子平台,分别为采集终端、网关子平台和监控中心。其次,根据整体设计方案对整个平台的硬件和软件设计详细分析。硬件设计中以ARM微控制器树莓派3B+和STM32L496单片机为核心,搭建智能网关硬件平台,并对硬件平台的设计原理进行合理详细的阐述。其中网关子平台中围绕树莓派3B+核心处理器,设计了外设扩展电路模块:串口扩展模块、LoRa模块、4G模块以及摄像头模块。采集终端中以STM32L496单片机为核心,设计了电源电路、放大电路以及LoRa通信电路。通过以上硬件平台为基础进行平台软件设计,采集终端中采集处理程序对感知层的数据采集和传输,网关子平台以Linux操作系统为基础,构建各个模块的应用处理程序,基于多线程机制调度和管理应用任务。监控中心采用Java Web的服务器,对感知层数据进行监控和管理。最后,搭建整个平台的软硬件测试环境,设计测试方案对整个平台的各个子模块的功能和整体功能进行相关验证,包括网关网络的建立、SMS短信的传输、视频的远程监控和数据的采集传输等功能。根据测试结果,本文所设计的智能网关平台运行稳定,可实现对地面环境下的入侵预警信息的监控,满足设计目标。

陈炳斌[2](2020)在《基于LoRa的物联网通信系统设计与实现》文中研究表明随着物联网技术的快速发展,Lo Ra依靠其独特的技术优势,在众多LPWAN技术中脱颖而出。基于SX1301芯片的Lo Ra网络,虽然具有较强的网络容量和通信能力,但该芯片不开源,且价格昂贵,开发成本较高,不利于开发低成本、小规模Lo Ra自组网。基于ALOHA机制的Lo Ra WAN协议在通信的冲突率方面有一定的缺陷,使得Lo Ra WAN无法满足一些应用场景的需求。为此,本文设计并实现了基于TDMA的Lo Ra MAC自组网协议,并在此协议的基础上利用SX1278完成了Lo Ra终端和Lo Ra网关设计和开发。为保存和展示Lo Ra数据,本文将Web技术引入物联网,设计开发了物联网数据云平台。本文的主要工作如下:(1)比较多种MAC的优缺点,依据Lo Ra的技术特点设计并实现了一种基于TDMA的Lo Ra物联网MAC层协议,确保Lo Ra终端自动组网,周期性上行通信。(2)利用SX1278通信模块设计并实现了Lo Ra终端和Lo Ra网关。Lo Ra终端采用周期性侦听和休眠的工作模式,保证了低功耗。Lo Ra网关移植u C/OS-II操作系统和Lw IP网络协议栈,易进行功能扩展。(3)基于Node.js和Express服务框架设计并实现了物联网数据云平台,适合物联网节点密集、高并发的应用场景。服务端实现用户管理和数据管理功能并提供REST API接口,为提高平台的安全性设计了token认证机制。在前端采用高德地图JS API设计单页面应用,为用户提供了地图应用和数据访问功能。实验结果证明,所设计的Lo Ra MAC协议可以实现Lo Ra终端无冲突上行通讯,数据云平台能管理和访问Lo Ra数据,实现了单信道Lo Ra物联网通信系统。该系统为组建小规模、低成本的Lo Ra网络提供了解决方案,具有很好的应用前景。

赵书祥[3](2020)在《基于LoRa的大气环境监测系统的设计》文中研究说明近几十年来,我国经济的发展让世人瞩目,科技的不断发展,工业化的转变速度不断加快,各种污染气体的排放量也急剧增加,使得大气环境污染变得越来越严重,污染物种类也变得多样化。传统的大气环境监测系统广泛存在着检测气体单一、系统测量精度不高、无法长期收集数据、对于监测范围更广的区域,在低功耗的基础上做到监测区域更远又是一大难题。因此,增加通信距离、降低功耗、提高监测数据的可靠性与实时性,并增加抗干扰能力是大气环境监测系统研究中面临的问题。本论文设计的基于LoRa(Long Range)的环境监测系统,将远程扩频调制无线传输技术应用在大气环境监测中。该系统主要分为三个部分:终端采集节点、网关和远程监控中心,利用LoRa无线传输技术和GPRS通信将终端采集节点采集到的环境参数上传给监控中心。该系统的设计主要包括硬件、软件和组网,硬件包括了终端采集节点和网关的电路设计,终端采集节点选择低功耗的STM32F103芯片进行节点电路设计,网关电路选取基于ARM9的S3C2440微处理器,能够增加系统的扩展性和可移植性在,将嵌入式操作系统Linux移植到网关。软件方面,根据LoRa通信协议进行组网设计,利用星型网络进行组网实现多个采集节点和网关的通信。为了方便采集到的环境信息存储和展示,设计了Web服务器,能够将采集到的NO2、SO2、O3、CO、PM2.5、PM10、温湿度等相关实时的显示在界面中。完成整个系统的搭建之后,选择系统的通信距离、节点功耗、传感器精度、以及系统的功能进行了相关的测试,达到了预期效果,验证了该系统可以长时间稳定运行,实现多参数采集,远距离的传输,具有较高的精确性、实效性以及广泛的适用性。

葛聪乐[4](2019)在《基于LoRa的无线传感网络数据传输系统设计》文中研究指明受益于科学技术的飞速发展,物联网技术已经在当今生活中得到了广泛的应用。在物联网技术中低功耗、远距离无线传感网络起着至关重要的地位,与其它无线传感网络相比较,基于LoRa的无线传感网络可以适应更远距离、低功耗的应用场合。本文设计实现了基于LoRa的无线传感网络数据传输系统,主要包括三方面的工作:第一,在硬件系统中,终端节点模块以STM32L151C8T6低功耗单片机和SX1278射频芯片展开设计;路由网关一侧,采用片上集成系统芯片MT7688A微处理器和LoRa射频集中器构成路由网关硬件电路。第二,完成了终端节点微控制器与路由网关微处理器对射频芯片的软件驱动,根据路由网关系统的实际需要,在MT7688A路由网关上移植了 OpenWrt操作系统,实现了数据压缩传输、LoRa网络私有通信协议、MQTT通信协议,同时为了防止路由网关与服务器之间的网络故障,在路由网关中移植了 SQLite3备用数据库。第三,考虑到传统LoRa网络采用ALOHA算法的不足,提出了一种基于CAD模式的防碰撞算法,并在LoRa网络中仿真分析了两种算法的数据碰撞率。最后,在实际不同环境中测试了终端节点的实际功耗、数据传输距离、数据压缩率、MQTT通信效果等。对于本文设计的基于LoRa的无线传感网络数据传输系统,通过仿真的结果表明基于CAD模式的防碰撞算法碰撞率远低于传统的ALOHA算法,可以容纳更多的LoRa节点。经过实际测试,通过对硬件和软件的优化终端模块低功耗休眠模式电流达到5.4uA,系统终端节点与客户端可以正常通信,实际测试的最远传输距离可以达到4.12Km,满足远距离应用的需求。

项建梁[5](2019)在《基于LoRa无线传感器网络的楼宇环境监测系统的设计》文中研究表明随着物联网技术的发展,将物联网技术应用于楼宇建筑中实现楼宇的智能化,对提高楼宇环境的舒适性,推进建筑有效节能等具有重要的意义。而对楼宇环境的监测是实现楼宇内相关设备智能控制的前提。针对楼宇环境监测中存在的监测面积广、障碍物遮挡多、系统运行周期长、传感器节点多、采集信息复杂等问题,本文对一种基于LoRa无线传感器网络的楼宇环境监测系统开展了研究。首先,对Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth、2G/3G/4G、LoRa等无线通信技术进行对比分析,结合LoRa技术具有的广覆盖、低功耗、易部署等优势,提出了将LoRa技术应用于楼宇环境监测中。然后,设计了楼宇环境监测系统的总体方案,由分布在监测区域内各处的传感器节点采集多项环境参数信息,包括温湿度、光照度、粉尘浓度等,多个传感器节点和中心汇聚节点组成星型无线传感器网络。各个传感器节点通过LoRa无线通信技术将测量数据传输给中心汇聚节点,再由中心汇聚节点将各个传感器节点的数据通过GPRS模块传输至云服务器,用户可以通过本地上位机程序、移动端、Web端等多种方式查询监测数据。接着,采用模块化的设计思想设计了传感器节点和中心汇聚节点的硬件。传感器节点的硬件电路包括电源管理模块、各个传感器的接口电路、OLED显示模块、LoRa通信模块以及微控制器最小系统模块。中心汇聚节点的硬件电路包括电源管理模块、LoRa通信模块、GPRS通信模块以及微控制器最小系统模块。在此基础上,分析了典型的嵌入式操作系统的特点,考虑到系统感知层的设备内存容量稀缺,计算能力有限,需要安全可靠和具备组网能力,选择对硬件要求低,具有丰富网络协议栈的Contiki物联网操作系统作为系统的软件环境。完成了Contiki的内核及其Rime协议栈的移植,并基于Contiki系统设计了多任务调度的嵌入式软件,包括多个传感器数据采集进程、显示通信进程等,对这些进程进行了详细的分析与设计。而后,为了实现系统监测数据的安全存储、有效处理,设计了楼宇环境监测系统的服务平台,包括用于本地服务的上位机监测程序,用于远程服务的Android应用程序和Web应用系统。最后,对所设计的系统进行了相应的功能测试验证了系统的可行性。

梁丽莹[6](2018)在《基于LoRa协议的氟泵物联网控制技术研究》文中指出IHF系列氟塑料离心泵是能耗大的旋转机械,在工业上有着广泛的应用,其运行的好坏直接影响了工厂的运作。该泵在工作过程中由于设计、制造、装配、使用及维护等原因会导致机组的故障率高、运行效率低等问题。因此,氟塑料离心泵的状态监测的研究显得很重要,是机组安全高效运行的重要保证。随着嵌入式技术的发展以及该技术在相关领域的应用,针对当前氟泵的状态监测的信号采集传输技术走线多、监测效率低等问题,本文利用LoRa无线传输技术和以太网传输技术,在Visual C++开发环境下设计了一套可对氟泵的运行状态进行实时监测的系统,其具有较高的精确性,广泛的适应性和实用性。本文设计的无线监控系统主要从以下几个方面进行研究:(1)通过查阅文献资料,深入了解氟泵的结构、工作原理以及性能参数,确定了适合氟泵监测系统的监测目标参数,为深入研究氟泵的工作性能提供了可靠的理论依据。(2)在深入研究TCP/IP协议以及LoRa协议的基础上,选用TCP/IP协议的UDP协议和LoRa协议,采用分级模块方式对氟泵的无线监测系统进行总体的设计,实现上下位机一体化监测模式。(3)在监测系统硬件方面,遵循模块化原则,分别完成了采集板、数据板、LoRa无线板的设计。在设计过程中采用软件Altium Designer对其进行设计,控制核心均采用STM32系列单片机,并且对处理器模块、通信模块、外围模块等部分进行了相应的选型和匹配性设计。采集板采用数字量采集电路、模拟量采集电路实现数据的采集;数据板采用ENC28J60模组为以太网模块,实现数据上传到上位机上;SX1278无线模块配合采集板和数据板实现数据的无线传输。(4)在监测系统的软件设计方面,给各模块按需分配I/O 口,采用Keil对系统的开发环境进行配置,并且用C语言对单片机进行编程及程序的调试。在上位机监测系统设计中,采用Visual C++中的MFC模块设计了系统监测界面,将采集到的数据实时显示出来。(5)监测系统设计实现后,利用该监测系统分别进行了无线模块的通讯实验和氟泵的监测实验。通过对无线传输的距离以及穿透能力进行测试,确定了其在氟泵监测系统中的可行性;利用其对系统的工作参数进行监测,并对特性曲线所包含的参数进行计算,运用Matlab软件对泵的流量-扬程,流量-轴功率,流量-效率特性曲线进行不同阶次的分析,从而验证了系统的可靠性与稳定性。本文为IHF系列氟塑料离心泵设计了智能化的数据监测系统,有利于提高氟泵的使用寿命。同时,为基于嵌入式的监测系统方面提供了解决的思路,对于提高工作效率、节省人力等方面具有现实的意义。

黄守明,马克和[7](2007)在《基于嵌入式Internet的智能校园监控系统》文中进行了进一步梳理设计了基于嵌入Internet的智能校园安全监控系统的一套方案,并讨论了嵌入式Internet互联技术的一种接入方法,使用专用芯片SX。利用网络进行远程监控,为校园安全提供了方便可靠的监控手段。

陶波[8](2007)在《分布式制造环境下嵌入式智能体的建模与实现》文中认为迄今为止,制造装备运行状态的数字化和网络化实现仍以工业PC、I/O装置、数据采集卡以及设备控制网组成的自动化测量系统为主,易受装备物理结构、安装空间以及系统成本等因素的制约。嵌入式系统技术为解决这一难题开辟了新的途径。本论文将传感器、人工智能、计算机网络以及嵌入式系统等领域的技术综合应用于工业设备终端设计,提出了嵌入式智能体、嵌入式智能信报系统等概念,为实现制造装备运行状态的数字化和网络化提供一套嵌入式测量的新原理和新方法。主要研究内容和成果有:提出了资源约束型嵌入式网络化智能传感器(即IP传感器)的设计模型,融入了虚拟外设以及嵌入式INTERNET等技术特征。论文系统介绍了IP传感器的设计原理、体系结构以及数据校正技术,分析了资源约束型嵌入式INTERNET设备的网络时延特性,给出了若干种改进网络时延性能的措施。不仅解决了工业现场网络传感器接口协议标准统一等问题,而且显着地降低了设计成本,为推动资源约束型网络化计算设备的设计与普及应用奠定了坚实的理论和技术基础。提出了嵌入式智能体的概念,并将其用于传感器网络组织结构和对等通信建模,建立了一个具有自主决策以及协作特性的嵌入式网络化协同节点即EmAgent设计模型。论文系统介绍了EmAgent的结构模型及其工作原理,探讨了分布式网络环境下,EmAgent名字解析机制、设备资源描述方法,以及资源动态发现和调度策略。不仅解决了网络传感器之间的对等通信问题,而且极大简化了传感器网络组织结构的建模过程。融合智能报文和执行转移机制,建立了一个新的轻量级分布式协作实现平台,即嵌入式智能信报系统EmMessage。论文系统介绍了EmMessage概念、设计模型、安全机制以及实现技术。不仅解决了EmAgent之间的网络协作,提高了协作效率,而且为资源约束型EmAgent突破资源限制而解决复杂的任务提供了一种新的实现途径。提出了一种基于Rényi信息熵的设备状态特征提取的简约方法。基于统计矩-信息熵的等价性,推导了广义统计矩的解析表达式,并据此构造了一组新颖的无量纲特征量。与现有方法相比,该序列特征量具有提取简单、计算量小等优点,满足制造装备状态监测系统中资源约束型计算设备数据简约的需要。基于上述方法,实现了资源约束型EmAgent原型,开发了网络化的设备运行状态内嵌式在线监测平台软件ESN-DCBM。研究成果可广泛用于工业设备运行状态的网络化测量、传输和处理,已在嵌入式远程测控产品开发、大金空调设备性能远程监控系统、RFID封装设备内嵌式维护系统设计等方面获得成功应用,为实现制造装备和制造过程的网络化监测、现场设备信息与企业管理信息集成、提高制造装备运行可靠性提供理论方法和技术支撑。

张梅[9](2006)在《基于嵌入式web服务器远程监控系统的研究与实现》文中指出应用嵌入式Internet技术的监控系统是监控领域的发展趋势。人们希望嵌入式系统能接入Internet,具有web服务器功能,可以任何时间,任何地点,使用IE浏览器查看嵌入式系统的实时状态,并能对嵌入式系统进行远程监测、控制、诊断和配置等操作。嵌入式Internet技术改变了以往的监控系统体系结构,满足了现代监控系统可扩展性、分布式、实时性等要求。正是在这一背景下,本文对基于嵌入式web服务器的远程监控系统进行了研究。 嵌入式web服务器的远程监控系统研究的关键技术在嵌入式web服务器的实现。互联网技术和嵌入式系统发展很快,使嵌入式web服务器能够得以实现,实现嵌入式web服务器的关键是实现嵌入式TCP/IP协议和嵌入式web服务器与浏览器的交互。 本文研究相关关键技术有: 1.探讨了嵌入式web服务器工作原理,通信协议,利用sx52单片机快速构建可现场简单控制的嵌入式web服务器。 2.研制了一个廉价的可将现场数据打包发送到以太网的协议转换器,它可简单地将现有的单片机应用系统接入网络。 3.提供精简的TCP/IP软件虚拟协议模块,并探讨了网卡芯片RTL8019AS的嵌入式应用,便于在一些有特定要求的场合可根据需要自行修改或直接应用于其他单片机应用开发中。 4.使用了JavaScript语言进行客户端验证及界面性能优化,给小容量的嵌入式web服务器减轻了负担并给客户端提供了友好的用户界面。 5.应用嵌入式web服务器进行了远程监控系统的设计。 研究结果表明,嵌入式web服务器能够通过浏览器将用户信息下达到现场设备,现场设备的数据也能通过web服务器传送到浏览器。从而实现对现场设备的远程监测、控制、诊断和配置,实现嵌入式系统网络化、智能化。对信息技术应用与工业现场分布式控制做了有益尝试。

郝庆涛[10](2006)在《嵌入式系统的以太网接入技术》文中研究说明随着互联网的日益普及,信息共享的程度不断提高,如何通过互联网共享以单片机应用系统为中心的小型嵌入式设备的信息,即如何实现嵌入式系统的Internet接入,已成为人们越来越关注的研究课题。 本文通过研究国内外嵌入式系统Internet接入的现状,以及各种方案的优缺点,最终提出了一种基于SX52BD微控制器的嵌入式Web服务器的实现方案。 该设计方案的硬件主要由SX52BD微控制器、以太网控制芯片RTL8019AS、串行存储器24LC256和串行电平转换芯片MAX232组成。一方面,实现服务器与其它嵌入式系统串行通讯;另一方面,SX52BD微控制器内部要植入TCP/IP协议栈,并驱动网络接口控制器RTL8019AS,从而实现嵌入式系统的Internet接入。 在SX52BD微控制器内部嵌入TCP/IP协议栈是嵌入式Web服务器实现的关键。本文在对TCP/IP协议进行了深入研究和分析的基础上,对TCP/IP协议进行合理的简化,选择实现了ARP、IP、ICMP、TCP和HTTP协议。这样,Internet上的远程用户就可以通过浏览器访问嵌入式Web服务器,进而实现对嵌入式系统的远程控制和监测。 本文设计实现的嵌入式Web服务器具有成本低,体积小,速度快,通用性强,使用方便等优点,为远程监控、远程诊断和维护等应用提供了有利的解决方案,可以在信息家电、工业控制自动化、智能仪表及传感技术等多个领域具有广泛的应用。

二、基于SX微处理器的嵌入式Internet应用系统的设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于SX微处理器的嵌入式Internet应用系统的设计(论文提纲范文)

(1)面向物联网的智能网关的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 无线传感器网络的研究现状
        1.2.2 物联网网关的研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
    1.4 论文的结构安排
第2章 面向物联网的智能网关的总体方案设计
    2.1 智能网关的需求分析
        2.1.1 平台功能需求分析
        2.1.2 系统性能需求分析
    2.2 智能网关平台的通信方式及平台软硬件选择
        2.2.1 智能网关平台的通信方式的选择
        2.2.2 智能网关平台硬件选择
        2.2.3 智能网关平台软件选择
    2.3 智能网关平台的整体方案设计
        2.3.1 智能网关平台的组成部分
        2.3.2 智能网关平台的整体框架
    2.4 本章小结
第3章 面向物联网的智能网关的硬件设计
    3.1 智能网关的硬件总体结构设计
    3.2 网关子平台的硬件设计
        3.2.1 树莓派3B+
        3.2.2 网关子平台硬件的整体结构
        3.2.3 网关子平台扩展接口
        3.2.4 串口扩展模块
        3.2.5 主要扩展模块_LoRa模块
        3.2.6 主要扩展模块_4G模块
        3.2.7 主要扩展模块_视频传输模块
    3.3 振动采集终端设计
        3.3.1 STM32L496 处理器
        3.3.2 振动采集终端硬件整体结构
        3.3.3 振动采集终端的电路设计
    3.4 本章小结
第4章 面向物联网的智能网关的软件设计
    4.1 网关平台的软件总体设计
    4.2 智能网关通信协议设计
        4.2.1 振动采集终端与网关子平台的通信
        4.2.2 网关子平台与监控中心的通信
    4.3 网关子平台的软件设计
        4.3.1 安装Raspbian系统
        4.3.2 网关的传输网络的建立
        4.3.3 网关子平台的热点共享功能
        4.3.4 网关子平台的LoRa模块的传输功能
        4.3.5 网关的4G模块的SMS短信功能
        4.3.6 网关的视频监控功能
    4.4 振动采集终端的软件设计
        4.4.1 软件开发环境介绍
        4.4.2 振动采集终端总体设计
        4.4.3 服务子程序设计
    4.5 网关平台的服务器的软件设计
        4.5.1 Java Web软件平台
        4.5.2 服务器软件实现
    4.6 本章小结
第5章 智能网关的调试及功能验证
    5.1 测试网关平台搭建
    5.2 测试过程及结果
        5.2.1 网关的各个模块功能
        5.2.2 LoRa模块的传输性能测试
        5.2.3 网关平台的整体功能测试
    5.3 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所获得的科研成果
致谢

(2)基于LoRa的物联网通信系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 LoRa技术国内外研究现状
        1.2.2 物联网数据平台架构国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 主要工作与论文组织结构
第2章 LoRa通信技术
    2.1 扩频通信技术
    2.2 LoRa技术
        2.2.1 LoRa技术概述
        2.2.2 LoRa工作频段
        2.2.3 LoRa物理层
        2.2.4 LoRa网络结构
        2.2.5 LoRa网络通信系统
    2.3 与其他物联网技术的对比
    2.4 本章小结
第3章 基于LoRa的通信系统总体设计方案
    3.1 LoRa通信系统的总体功能需求分析
    3.2 LoRa终端的设计方案
    3.3 LoRa网关的设计方案
        3.3.1 SX1301网关
        3.3.2 SX1278网关
        3.3.3 网关设计
    3.4 LoRa MAC协议分析
    3.5 物联网数据云平台设计方案
    3.6 本章小结
第4章 基于TDMA的LoRa MAC协议设计
    4.1 TDMA LoRa MAC原理
        4.1.1 基本方案
        4.1.2 通信时隙划分
        4.1.3 网络容量
    4.2 LoRa终端与LoRa网关工作机制
        4.2.1 LoRa终端入网
        4.2.2 数据通信
    4.3 组网通信协议格式
        4.3.1 入网协议
        4.3.2 时钟同步协议
        4.3.3 数据协议
    4.4 本章小结
第5章 LoRa终端设计与实现
    5.1 硬件平台搭建
    5.2 AM2320传感器软件设计
    5.3 低功耗设计
    5.4 终端MAC协议软件实现
        5.4.1 工程建立
        5.4.2 LoRa驱动移植
        5.4.3 终端MAC协议实现
    5.5 本章小结
第6章 LoRa网关设计与实现
    6.1 LoRa网关架构设计
        6.1.1 网关系统硬件设计
        6.1.2 网关系统软件设计
    6.2 网关系统软件开发
        6.2.1 网络底层驱动的编写
        6.2.2 uC/OS-II操作系统移植
        6.2.3 LwIP协议栈移植
        6.2.4 网关MAC协议实现
        6.2.5 HTTP POST任务实现
    6.3 本章小结
第7章 物联网数据云平台设计与实现
    7.1 物联网数据云平台总体设计方案
        7.1.1 数据云平台架构
        7.1.2 开发框架
        7.1.3 功能组成
        7.1.4 性能目标
    7.2 服务端设计与实现
        7.2.1 服务端架构设计
        7.2.2 开发环境的搭建
        7.2.3 浏览器与服务端通信方式
        7.2.4 基于JWT的数据安全访问机制
        7.2.5 服务端数据结构与存储
        7.2.6 应用接口的设计与实现
    7.3 前端设计与实现
        7.3.1 单页面Web应用
        7.3.2 前端工作流程设计
        7.3.3 地图功能的开发
        7.3.4 MD5 加密算法
        7.3.5 注册页面的设计与实现
        7.3.6 登录页面的设计与实现
        7.3.7 终端数据显示的设计与实现
    7.4 本章小结
第8章 系统测试
    8.1 测试平台搭建
    8.2 LoRa通信系统测试
        8.2.1 入网与时钟同步测试
        8.2.2 数据上报测试
        8.2.3 通信测试
    8.3 数据云平台功能测试
        8.3.1 地图功能测试
        8.3.2 注册功能测试
        8.3.3 登录功能测试
        8.3.4 网关上传数据测试
        8.3.5 Web端数据访问
        8.3.6 平台并发访问测试
    8.4 本章小结
第9章 总结和展望
    9.1 论文工作总结
    9.2 未来展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(3)基于LoRa的大气环境监测系统的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状与分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文的主要研究内容及结构安排
第2章 系统总体方案分析和设计
    2.1 LoRa无线通信技术
        2.1.1 LoRa技术简介
        2.1.2 LoRa网络结构
        2.1.3 LoRa数据包结构
        2.1.4 LoRa与其他无线通信技术对比
        2.1.5 LoRa的技术特点和应用领域
    2.2 基于LoRa的环境监测系统设计方案
        2.2.1 环境监测系统设计原则
        2.2.2 系统的整体方案架构和功能设计
        2.2.3 大气环境监测的参数和设计指标
        2.2.4 环境监测采集点的布设原则
    2.3 本章小结
第3章 环境监测系统的硬件电路设计
    3.1 系统总体硬件框架
    3.2 采集节点硬件电路设计
        3.2.1 采集节点电路设计
        3.2.2 节点控制模块
        3.2.3 传感器的选择和设计
        3.2.4 电源模块设计
    3.3 LoRa网关电路设计
        3.3.1 网关电路设计
        3.3.2 供电电路设计
        3.3.3 存储电路设计
        3.3.4 SDRAM接口电路
        3.3.5 RS232串口电路设计
        3.3.6 GPRS模块的设计
    3.4 LoRa模块电路设计
        3.4.1 无线通信芯片选型
        3.4.2 采集节点LoRa通信电路设计
        3.4.3 网关LoRa通信电路设计
    3.5 本章小结
第4章 系统软件设计
    4.1 系统的通信组网设计
        4.1.1 环境环境监测系统组网设计
        4.1.2 网络通信协议设计
    4.2 大气环境监测软件设计
        4.2.1 终端采集节点软件设计
        4.2.2 网关软件设计
    4.3 嵌入式Linux环境搭建
        4.3.1 U-boot移植
        4.3.2 Linux内核配置与移植
        4.3.3 根文件系统的制作
    4.4 系统服务器的搭建
        4.4.1 TCP控制台设计
        4.4.2 数据库设计与实现
        4.4.3 Web页面设计
    4.5 本章小结
第5章 系统测试
    5.1 通信距离测试
    5.2 节点功耗测试
    5.3 气体参数测试
    5.4 系统功能测试
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术成果
致谢

(4)基于LoRa的无线传感网络数据传输系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要内容
    1.4 论文章节安排
第二章 基于LoRa的无线传感网络数据传输系统总体设计
    2.1 系统总体结构
    2.2 LoRa基础介绍
    2.3 物联网中几种无线组网数据传输比较
    2.4 LoRa数据碰撞理论分析
    2.5 本章小结
第三章 基于LoRa的无线传感网络数据传输系统硬件设计
    3.1 基于LoRa的无线传感网络数据传输系统关键芯片选型及介绍
    3.2 基于LoRa的无线传感网络数据传输系统硬件总体设计
    3.3 LoRa终端节点硬件设计
    3.4 LoRa路由网关模块硬件设计
    3.5 本章小结
第四章 基于LoRa的无线传感网络数据传输系统软件设计
    4.0 基于LoRa的无线传感网络数据传输系统软件总体设计
    4.1 OpenWrt软件平台设计与实现
    4.2 通信协议设计
    4.3 SQLite3数据库交叉编译创建
    4.4 SPI驱动软件设计
    4.5 Huffman无损数据压缩算法设计
    4.6 信道防数据碰撞机制设计
    4.7 路由网关程序设计
    4.8 终端节点程序设计
    4.9 本章小结
第五章 系统整体性能分析及测试
    5.1 数据碰撞仿真测试
    5.2 Huffman数据压缩率测试
    5.3 MQTT通信测试
    5.4 实际通信距离测试
    5.5 终端节点功耗测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简介
附录

(5)基于LoRa无线传感器网络的楼宇环境监测系统的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 楼宇环境监测发展现状
        1.2.2 物联网通信技术发展现状
        1.2.3 物联网操作系统发展现状
        1.2.4 物联网云平台发展现状
    1.3 系统总体设计方案
    1.4 本文研究内容及章节安排
2 楼宇环境监测系统硬件设计
    2.1 数据采集节点的电路设计
        2.1.1 电源管理模块的设计
        2.1.2 传感器接口电路的设计
        2.1.3 串口调试电路的设计
        2.1.4 OLED显示模块接口电路的设计
        2.1.5 射频收发模块的设计
        2.1.6 STM32 最小系统电路的设计
    2.2 汇聚节点的电路设计
        2.2.1 电源管理模块的设计
        2.2.2 GPRS模块接口电路的设计
    2.3 本章小结
3 楼宇环境监测系统软件设计
    3.1 Contiki操作系统的移植
        3.1.1 Contiki操作系统概述
        3.1.2 Contiki内核的移植
        3.1.3 Rime通信协议栈的移植
    3.2 系统软件任务划分及MCU外设初始化
        3.2.1 系统软件任务的划分
        3.2.2 MCU外设的初始化
    3.3 SX1278 射频芯片底层驱动程序的设计
        3.3.1 SX1278 的操作时序
        3.3.2 SX1278 的初始化
        3.3.3 SX1278 的发送与接收
    3.4 传感器采集程序的设计
        3.4.1 温湿度传感器采集程序的设计
        3.4.2 光照度传感器采集程序的设计
        3.4.3 粉尘传感器采集程序的设计
    3.5 OLED显示程序的设计
    3.6 本章小结
4 楼宇环境监测系统服务平台的搭建与开发
    4.1 本地监测软件的设计
    4.2 远程云服务器的搭建
    4.3 TCP/IP网络监听程序的设计
        4.3.1 TCP/IP通信过程的简要分析
        4.3.2 基于TCP/IP的服务器网络监听程序的设计
    4.4 Web应用系统的设计
        4.4.1 Web应用系统的功能设计
        4.4.2 Web应用系统的界面设计
    4.5 Android应用系统的设计
    4.6 本章小结
5 系统测试与结果分析
    5.1 楼宇环境监测系统硬件
    5.2 传感器模块的测试
    5.3 系统组网功能的测试
    5.4 系统通信距离的测试
    5.5 系统服务平台的测试
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 论文工作展望
致谢
参考文献
附录

(6)基于LoRa协议的氟泵物联网控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的目的和意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究目的和意义
    1.2 国内外的发展现状
        1.2.1 LoRa技术的国内外发展现状
        1.2.2 国内外泵监控系统的发展状况
        1.2.3 国内外嵌入式的发展状况
        1.2.4 国内外物联网的发展状况
    1.3 论文主要内容
第二章 氟塑料离心泵的工作性质及相关参数的计算
    2.1 氟泵的结构
    2.2 氟泵的工作原理
    2.3 氟泵工作性能参数
    2.4 氟泵特性参数的计算
    2.5 多功能输送机组的计算
    2.6 本章小结
第三章 基于LoRa的氟泵监测方案设计
    3.1 氟泵监测的需求分析
    3.2 LoRa技术概述
        3.2.1 LoRa技术的内容
        3.2.2 LoRa技术的特点
        3.2.3 LoRa技术的应用
    3.3 系统的主要实现
        3.3.1 系统的主要模块的实现
        3.3.2 TCP/IP协议
        3.3.3 UDP/IP协议栈的实现
        3.3.4 LoRa在氟泵上的应用
    3.4 本章小结
第四章 氟泵监测系统的设计与实现
    4.1 氟泵监控系统的设计
        4.1.1 采集板的设计
        4.1.2 数据板的设计
        4.1.3 LoRa模块的设计
    4.2 基于Altium Designer的PCB板的制作
        4.2.1 元件的封装
        4.2.2 PCB布局布线的原则
        4.2.3 电路板的PCB图
    4.3 主控模块的软件设计
        4.3.1 系统软件的设计原则
        4.3.2 系统的总体设计
        4.3.3 LoRa功能的实现
    4.4 上位机监控界面的开发
        4.4.1 UDP显示界面的设计
        4.4.2 界面的控制
    4.5 本章小结
第五章 氟泵的监测实验研究
    5.1 无线传输节点通信距离与穿透测试
    5.2 氟泵监测实验方案的设计
    5.3 氟泵监测实验研究
        5.3.1 实验主要设备
        5.3.2 传感器的位置安装
    5.4 氟泵监测实验结果及分析
        5.4.1 性能实验
        5.4.2 特性曲线的拟合
        5.4.3 拟合曲线的优化度检验
    5.5 本章小结
第六章 结论
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
个人简介
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(8)分布式制造环境下嵌入式智能体的建模与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 论文研究背景及立题
        1.2.1 论文研究背景
        1.2.2 课题的提出
    1.3 相关研究国内外发展概述
        1.3.1 分布式制造环境下的CBM 技术
        1.3.2 分布式智能传感器网络技术
        1.3.3 嵌入式技术在制造装备CBM 系统设计中的应用
    1.4 论文的主要工作及组织结构
2 嵌入式网络化智能传感器
    2.1 前言
    2.2 基于IEEE 1451 标准的网络化智能传感器
        2.2.1 IEEE 1451 标准概述
        2.2.2 关于IEEE 1451 标准的讨论
        2.2.3 IP 传感器概念及其基本属性
    2.3 IP 传感器结构模型
        2.3.1 IP 传感器总体结构
        2.3.2 双向缓存传感器接口
    2.4 IP 传感器的数据校正
        2.4.1 数据校正引擎
        2.4.2 工程数据的量纲表达
    2.5 资源约束型网络设备时延分析及改进策略
        2.5.1 IP 传感器网络时延分析
        2.5.2 IP 传感器网络时延的改进策略
    2.6 本章小结
3 嵌入式智能体的概念及建模
    3.1 前言
    3.2 EmAgent 概念及基本特性
        3.2.1 智能体以及多智能体系统
        3.2.2 Holon 与Holarchy
        3.2.3 EmAgent 概念
        3.2.4 EmAgent 的基本属性
    3.3 EmAgent 结构模型
        3.3.1 EmAgent 总体结构
        3.3.2 类传感器抽象设备接口
        3.3.3 EmAgent 软体模型
        3.3.4 EmAgent 状态转移机制
        3.3.5 EmAgent 执行体系
    3.4 EmAgent 名字空间结构及其解析机制
        3.4.1 互联网名字空间结构及其解析服务
        3.4.2 EmAgent 名字空间结构及其解析过程
    3.5 EmAgent 设备描述表
        3.5.1 设备描述表概述
        3.5.2 EmAgent 设备描述表
        3.5.3 基于XML 的EmAgent 设备描述方法
    3.6 EmAgent 资源动态发现机制及调度策略
        3.6.1 主体资源动态发现概述
        3.6.2 基于中间主体的资源发现机制
        3.6.3 基于友元主体的资源发现机制
        3.6.4 基于能力表的EmAgent 资源动态发现机制
    3.7 本章小结
4 嵌入式智能体的协作及其实现
    4.1 前言
    4.2 EmMessage 及其执行转移机制
        4.2.1 远程调用
        4.2.2 执行转移
        4.2.3 EmMessage 概念
    4.3 EmMessage 设计模型
        4.3.1 EmMessage 应用支撑体系结构
        4.3.2 EmMessage 数据结构
        4.3.3 EmMessage 基站结构模型
    4.4 EmMessage 安全机制
        4.4.1 服务签名机制
        4.4.2 认证管理制度
    4.5 EmAgent 协同访问机制及其实现
        4.5.1 π演算方法概述
        4.5.2 基于EmMessage 的EmAgent 协作
        4.5.3 EmAgent 协同任务实现
    4.6 本章小结
5 基于 Rényi 熵的嵌入式数据简约方法
    5.1 前言
    5.2 统计矩方法及其应用
    5.3 广义统计矩及其特征量构造方法
        5.3.1 Rényi 信息熵
        5.3.2 广义统计矩
        5.3.3 名义值的计算
    5.4 广义矩的有效性验证及分析
        5.4.1 仿真分析与验证
        5.4.2 物理实验验证
    5.5 广义矩的优劣性比较与筛选
        5.5.1 抗脉冲噪声干扰的鲁棒性
        5.5.2 对早期损伤故障的敏感性
        5.5.3 受机器转速和负载变化的影响
    5.6 本章小结
6 内嵌式视情维护系统开发及应用实例
    6.1 EmAgent 原型验证
    6.2 ESN-DCBM 软件系统开发
        6.2.1 ESN-DCBM 软件系统结构
        6.2.2 ESN-DCBM 系统模块及运行实例
    6.3 研究成果应用实例
        6.3.1 应用一:ETM2000 嵌入式远程测控系列产品
        6.3.2 应用二:大金空调设备性能远程监控系统
        6.3.3 应用三:RFID 封装设备内嵌式维护系统设计
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 全文工作总结
    7.2 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文目录
附录2 攻读博士学位期间取得的其它研究成果
附录3 英文缩写及中文名词对照表

(9)基于嵌入式web服务器远程监控系统的研究与实现(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    §1-1 引言
    §1-2 远程监控系统的发展及现状
        1.2.1 集散系统
        1.2.2 现场总线
    §1-3 嵌入式以太网研究的历史与现状
    §1-4 基于嵌入式WEB服务器的远程监控系统的提出
    §1-5 论文内容意义及结构
第二章 嵌入式WEB服务器的实现
    §2-1 嵌入式WEB服务器概述
    §2-2 嵌入式WEB服务器的基本原理
    §2-3 基于sx52嵌入式WEB服务器的硬件组成
        2.3.1 芯片组成
        2.3.2 底层设备
    §2-4 TCP/IP协议栈概述
        2.4.1 概述
        2.4.2 TCP/IP协议栈的数据封装
        2.4.3 以太网数据帧的分用过程
        2.4.4 HTTP概述
第三章 TCP/IP协议在SX52上的具体实现
    §3-1 物理层协议的实现
        3.1.1 物理层对RTL8019AS的配置
        3.1.2 ARP协议的实现
    §3-2 网络层协议的实现
        3.2.1 IP协议的实现
        3.2.2 ICMP协议的实现
    §3-3 传输层协议的实现
        3.3.1 TCP协议简述
        3.3.2 TCP的服务
        3.3.3 TCP报文段格式
        3.3.4 TCP有限状态机
        3.3.5 SX52 TCP协议实现
    §3-4 应用层协议的实现
        3.4.1 HTTP协议简述
        3.4.2 客户与服务器通信的方式
        3.4.3 HTTP的消息与方法
        3.4.4 请求URL
第四章 单片机系统接入以太网的通用接口模块设计
    §4-1 方案设计
    §4-2 硬件系统设计
    §4-3 与外部单片机系统通讯的协议及数据规范
        4.3.1 客户端获取网页数据时
        4.3.2 客户端发送用户设定或选取的数据时
第五章 基于嵌入式WEB服务器远程监控系统的实现
    §5-1 系统设计方案
        5.1.1 代理方案
        5.1.2 嵌入式方案
        5.1.3 系统框图
    §5-2 远程监控系统功能实现模块
        5.2.1 系统基于TCP/IP协议栈的主程序流程图
        5.2.1 web服务器接收浏览器命令模块
        5.2.2 web服务器向浏览器发送命令模块
        5.2.3 web服务器向底层设备发控制命令
        5.2.4 web服务器接收底层设备反馈信息模块
    §5-3 用户验证模块
        5.3.1 用户验证Javascript源代码
        5.3.2 加密HTML源代码
第六章 实验及结论分析
    §6-1 实验环境
    §6-2 实验结果
    §6-3 实验结论分析
        6.3.1 网页下载稳定性分析
        6.3.2 实验结果准确率分析
        6.3.3 实验结果故障分析
第七章 总结与展望
    §7-1 系统总结
    §7-2 进一步工作展望
    §7-3 结束语
致谢
附录
参考文献
原创性声明
关于学位论文使用授权的声明

(10)嵌入式系统的以太网接入技术(论文提纲范文)

目录
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的提出
    1.4 主要研究内容
第二章 总体设计方案及网络通讯原理
    2.1 总体设计方案
        2.1.1 系统的硬件设计方案
        2.1.2 系统的软件设计方案
    2.2 网络通讯的基本原理
        2.2.1 TCP/IP协议族模型
        2.2.2 数据的封装和分用
        2.2.3 设计精简的TCP/IP协议
        2.2.4 以太网简述
    2.3 本章小结
第三章 硬件结构设计
    3.1 系统的硬件结构
        3.1.1 SX52微控制器
        3.1.2 网卡控制器RTL8019AS
        3.1.3 耦合隔离变压器HR901170A
        3.1.4 串行存储器及串行通讯转换接口芯片
    3.2 具体硬件电路设计及实现
        3.2.1 SX52BD微控制器接口电路
        3.2.2 RTL8019AS硬件接口电路
        3.2.3 耦合隔离变压器的相关硬件接口电路
        3.2.4 RS232串口通讯和外部存储器24LC256硬件电路图
    3.3 PCB电路板设计
    3.4 本章小结
第四章 软件程序结构设计
    4.1 主程序流程
    4.2 中断服务程序
        4.2.1 中断周期的设定
        4.2.2 中断服务程序流程
        4.2.3 串行接口数据发送模块
        4.2.4 串行接口数据接收模块
    4.3 子程序的设计与实现
        4.3.1 应用层HTTP协议的设计与实现
        4.3.1.1 HTTP协议的概述
        4.3.1 .2 HTTP协议的实现
        4.3.1.3 外部存储器的设计实现
        4.3.2 传输控制TCP协议的实现
        4.3.2.1 TCP连接的建立与终止
        4.3.2.2 精简的TCP状态转换图
        4.3.3 网际协议的设计与实现
        4.3.4 地址解析协议(ARP)设计与实现
        4.3.5 网络接口层的设计与实现
    4.4 本章小结
第五章 系统软硬件组成及运行实验结果
    5.1 系统软硬件组成
    5.2 系统调试
    5.3 运行实验结果
    5.4 本章小结
总结
参考文献
附录嵌入式系统以太网接入技术电路原理图
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

四、基于SX微处理器的嵌入式Internet应用系统的设计(论文参考文献)

  • [1]面向物联网的智能网关的设计与实现[D]. 葛超. 吉林大学, 2020(08)
  • [2]基于LoRa的物联网通信系统设计与实现[D]. 陈炳斌. 天津大学, 2020(02)
  • [3]基于LoRa的大气环境监测系统的设计[D]. 赵书祥. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
  • [4]基于LoRa的无线传感网络数据传输系统设计[D]. 葛聪乐. 宁夏大学, 2019(02)
  • [5]基于LoRa无线传感器网络的楼宇环境监测系统的设计[D]. 项建梁. 南京理工大学, 2019(06)
  • [6]基于LoRa协议的氟泵物联网控制技术研究[D]. 梁丽莹. 沈阳建筑大学, 2018(01)
  • [7]基于嵌入式Internet的智能校园监控系统[J]. 黄守明,马克和. 滁州学院学报, 2007(06)
  • [8]分布式制造环境下嵌入式智能体的建模与实现[D]. 陶波. 华中科技大学, 2007(05)
  • [9]基于嵌入式web服务器远程监控系统的研究与实现[D]. 张梅. 贵州大学, 2006(12)
  • [10]嵌入式系统的以太网接入技术[D]. 郝庆涛. 山东大学, 2006(12)

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基于SX微处理器的嵌入式互联网应用系统设计
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