一、一种多点无线通信监测系统的设计与实现(论文文献综述)
李晓丽[1](2021)在《基于LoRa通信的温室多点无线监测系统设计探讨》文中研究指明结合当前温室环境监测需求和温室监测系统现存问题,提出以LoRa为基础的温室多点无线监测系统。文章首先介绍了研究背景和系统架构,然后研究了LoRa为基础的温室无线监测系统设计以及上位机软件设计,其中监测系统设计包括整体设计、温湿度采集、光照度采集、LoRa通信设计,上位机软件设计包含整体设计、数据库设计以及温室环境现实功能设计,最后总结了相关系统测试实际应用效果。0引言在信息技术和计算机设备持续发展背景下,劳动生产中的多种环节对于设备智能化提出更高要求。
李寒[2](2021)在《基于物联网的智慧农业大棚控制系统设计》文中研究指明随着我国城镇化进程的不断加快,可耕种土地面积逐渐减少,农业种植土地集中化成为大势所趋,传统的耕种方式已经无法满足我们当今社会的需求。目前大多数农业大棚采用有线传输和短距离无线通信的方式,针对单一大棚进行环境监测和设备控制,存在通信距离短,组网复杂,受网络环境影响较大等问题。针对以上问题,本文以物联网技术为载体,结合传感器技术、嵌入式技术以及无线通信技术,设计并实现了一套基于物联网的智慧农业大棚控制系统。首先,对智慧农业的发展现状以及相关技术进行了阐述,针对该系统的具体需求,设计了系统的总体架构,系统可分为信息采集节点、数据传输节点、执行设备控制节点以及远程监控节点四个部分,节点间采用LoRa无线通信技术实现数据传输。接着,设计了系统硬件部分的整体架构,对系统中各节点的主控制器、采集传感器、LoRa模块、Wi-Fi模块以及GPRS模块进行选型和外围电路设计。同时,利用Altium Designer软件设计了STM32F103C8T6最小系统电路,完成了PCB的绘制与焊接,设计并制作了控制380V电机设备的控制箱,可对卷帘机和风机等设备进行控制。接着,利用Keil5软件对各节点的STM32单片机程序进行设计和编写,对LoRa组网方式和数据传输方式进行了改进,完成了智能决策程序的开发,绘制了各节点功能模块的程序流程图。然后,设计了基于B/S架构的Web信息管理系统,前端开发使用vue.js、Element UI以及Echarts技术,后端开发使用Spring Boot和Mybatis-Plus框架,可实现实时监测大棚内环境信息,查询历史记录以及对大棚进行管理等功能。用户可以对棚内执行设备进行手动控制,也可以开启自动控制模式,实现对大棚更加科学的管理。如果设备出现异常情况,会及时进行上报,便于后期维护工作。最后对系统整体进行搭建,分别测试了各部分的主要功能和稳定性,重点对LoRa无线通信性能和Web信息管理系统进行测试。测试结果表明,本系统功能完整,稳定性较好,解决了传统无线通信方式通信距离较短、组网复杂以及进行多发一收时出现消息碰撞等问题,可以满足需求,具有良好的应用前景。
魏文展[3](2021)在《基于物联网的冷链物流温度监测终端的设计与实现》文中提出近年来,伴随着我国经济社会的飞速发展,人们的消费观念也在不断变化。消费者对传统农产品和冷鲜活食品的需求逐年增加,所以人们对鲜活产品的质量要求也越来越高。由于我国冷链技术发展较晚,技术不成熟,冷链体系不完善,鲜活农产品在运输过程中每年的损失都比较大,因此对冷链物流过程中温度的实时温度监测和管理非常重要。目前,市场上多数的冷链温度监测产品均是针对冷藏车开发,在我国大多数中小型企业的冷链运输的方法较为原始粗放,生鲜物品与冷冻食品均是以保温箱或泡沫箱再通过往里添加冷媒的方式进行低温冷藏运输,且多数没有温度的实时监测,导致经常引起冷链食品的安全问题和物流服务的投诉。因此针对冷链物流温度的实时监测问题,设计高性能、功耗低、成本低、安全可靠的冷链物流温度监测终端有着很强的现实意义和宽阔的市场空间。近来,物联网与信息技术的迅猛发展,进一步为冷链物流运输的有效温度监测与数字化管理提供了有利的手段。本文针对冷链物流运输管理与温度监测问题的实际需求,应用嵌入式技术、传感器技术、无线传输技术,设计开发了一套嵌入在车载保温箱内的低功耗冷链物流运输实时监测终端。具体工作如下:(1)本文首先介绍了冷链物流监测国内外的发展现状和相关技术,包括物联网技术与窄带物联网技术,以这些技术为基础,设计了适用于实时监测终端。(2)以冷链物流运输企业当前存在的实际问题为导入,详细说明冷链温度监测终端在冷链运输过程中的必要性。结合当前冷链物流运输的痛点进行详细的需求分析,撰写需求说明作为终端总体的设计依据。(3)在对冷链运输管理与远程监测终端设计需求分析的基础上,进行了终端总体架构的设计。根据实际的功能需求进行嵌入式物联网测温硬件模组结构设计,为实现多点测温进行了传感器的箱内分布设计等,最终提出了一种低功耗、低成本、易操作的冷链物流温度实时监测终端设计方案。(4)硬件和软件方面的低功耗设计。硬件低功耗主要通过围绕处理器的特点和提供的外围接口选用低功耗的器件和芯片实现终端的硬件系统。设计了合理的供电电路和外围设备电路。软件低功耗主要通过充分利用单片机和外围芯片的低功耗运行方式、设计合理的程序设计来实现,主要从电源管理、休眠模式方面对主芯片进行了低功耗的程序设计。(5)最后,对系统进行了功能测试和低功耗测试。该终端具备实现温度监测终端所需要的完整软硬件功能,可以完成温度采集、温度传输和温度数据追溯等功能,并能再温度监测的过程中长期处于低功耗状态,实验测试表明,电池续航时间为157天,极大地减少了终端功耗。
周飞[4](2020)在《基于WSN的井下环境信息监测研究》文中提出我国大小煤矿众多且煤矿安全事故频发,井下地质环境复杂且长带状巷道众多,针对当前煤矿环境有线监测系统存在扩展性差,成本高,维护难的缺陷,以无线传感器网络替代有线通信网络设计煤矿各类监测系统已成为当下热门研究之一,针对WSN节点能量受限且无法充电的特性,设计一种能量高效的路由协议对于延长监控系统的寿命具有重要意义,本文从平衡传感器节点能耗入入手,设计了一种以Zigbee技术为主的井下环境信息监测系统,主要研究内容如下:1)针对煤矿井下巷道长带状的WSN网络结构,将非均匀分簇算法和蚁群算法有效结合,提出一种基于蚁群优化的非均匀分簇路由协议,该协议在分簇阶段结合了LEACH和EEUC算法的优缺点,加入能量因子以及网络密度用于调整簇首选举概率阈值公式和竞争半径公式,建立路由和数据传输节点采用了优化的蚁群算法,以簇内调整的方式重新选举簇首,节约了重新选举簇首的能量。仿真结果表明,改进协议的簇首生成数量稳定,网络周期更长,能耗性能更佳。2)基于煤矿井下安全生产设计一种使用Zigbee技术的井下环境监测系统,利用无线网络替代有限网络使采集节点不受电缆限制,系统功能主要包括环境信息采集、信息存储、信息实时传输以及数据实时显示等。硬件设计方面研究了两种类型的网络节点的结构及相应电路设计;软件设计方面则是基于IAR Embedded Workbench IDE开发平台完成系统各个模块的软件开发。最后对系统的通信性能、采集功能以及监测功能进行测试,结果表明设计的系统功能基本能满足井下环境信息监控的需求。图 [50] 表 [11] 参 [56]
甘雨田[5](2020)在《基于多维信息综合的物流监测系统终端设计与实现》文中认为随着我国经济的快速发展,生活水平的日益提高,人们对于物流产品的品质等级和价值要求也相应越来越高,保证产品的安全、质量和环境要求是物流运输的主要任务之一。由于近几年我国物流产业爆发式的增长状态,物流运输中经常会发生物品丢失、损坏等问题,同时也会产生由于物品保存不完整、运输不规范而引发的安全隐患,造成不同程度的物品损耗风险。目前市场上物流运输监测产品较少,且功能较为单一,不能对物流运输过程进行全面监测管理,本文针对物流运输过程监测能力较弱的现状,设计了一套基于多维信息综合物流监测系统终端设备,可以实现物流运输状态的实时监测。本文根据现阶段物流运输监测需求,将物流运输监测终端和监测平台结合,全面、实时、准确地监测物流运输状态。监测终端将物流运输的数据信息实时发送给监测平台,监测平台负责存储和显示数据信息,从而实现物流运输过程的实时监测。监测终端的硬件平台系统由核心控制器、数据采集单元和无线通信单元组成:核心控制器采用DSP控制芯片对监测终端的数据和命令信息进行控制;数据采集单元由多维信息传感器组成,负责物流运输状态的数据采集;无线通信单元采用GPRS芯片传输数据信息。监测终端的软件系统由数据采集模块、数据处理模块、管理机制和网络通信模块组成,共同作用实现终端的传感器数据处理、电源通断控制、命令接收与发送等功能。监测平台由通信、服务器和显示系统组成,存储并显示监测终端的实时数据信息,完成物流运输过程的系统监测任务。最后,分别对监测终端的功能和监测平台的显示系统进行了实验,测试结果验证了系统数据通信的有效性和完整性,证明了基于多维信息综合物流监测系统终端设计的正确性,具有工程实用价值。
钟建玲[6](2020)在《粮仓多节点温湿度远程监控装置的设计与研究》文中提出虽然随着传感器技术和物联网的快速发展,粮仓智能化监测水平不断提高,但是大部分地方粮仓监测仍然存在以人工干预为主,粮堆内部与外部温湿度不尽相同,检测结果不准确,缺乏远程管理,不能及时采取有效措施,效率低等问题普遍存在。针对以上问题,本文设计了一种面向地方粮仓温湿度远程监控装置,主要内容如下:1、提出一种多个温湿度传感器数据融合方法,解决了粮仓各个节点的温湿度数据误差问题。论文实验与分析表明,该方法利用改进的自适应加权系数融合算法,40个节点温湿度检测均方误差仅为0.05,有效提高了监测数据的精度。2、提出了一种新的OneNET物联网粮仓远程监测网络平台,解决了粮仓各个节点数据传输稳定性问题。论文的软件/硬件系统测试表明,该网络平台配置灵活,收发数据传输模式功耗不高,性能稳定、可靠。3、通过对NRF24L01射频组网,STC15F2K60S2单片机融合实现,OneNET物联网系统应用表明,系统的多温湿度数据融合相对精度高,温湿度数据流在不同环境下识别率达到93.3%,系统装置整体功能符合粮仓监测的远程管理要求。
李帅[7](2020)在《刮板链分布式动张力无线监测系统研究》文中研究指明刮板输送机是综采工作面进行采煤的主要配套设备之一,其高效安全运行能有效保障矿下作业人员的人身安全与产煤效益。刮板链作为输送机中传递牵引力的关键环节,其稳定运行对采煤工作安全高效开展意义重大,但这也导致链条发生失效的概率很高,故对其进行故障监测非常重要。张力是表征刮板链运行状态的重要参数,在矿下复杂的载荷条件与工作环境下,链条上的张力分布不均,故采集有效的多点张力能更真实地反映刮板链的运行状态。但目前张力监测的难点是多点的张力信息大多通过无线方式发送给数据无线接收分站,鉴于无线通信距离有限但实际工作环境较为恶劣,尤其是在远距离及被矿井水浸没的情况下,多点张力的无线监测就难以实现了。为此本文在浸水环境下能采集到单点张力的基础上设计了刮板输送机状态监测系统以实现对刮板链分布张力、多段链速、运行周期等重要运行参数的实时监测,并由此对多点张力进行有效分析从而实现断链监测和张力监测的结合,本文的主要工作如下:首先对刮板链承受负载时的受力情况进行理论分析,以此确定准确反映链条运行状态的张力敏感点,同时对多个张力采集装置与接收装置的布置方式进行分析以传回更为有效的多点张力。在此基础上选用了矿用具体规格的圆环链,通过在重载、卡链、断链等复杂环境下链条多点张力信息特点的分析归纳了不同工况下应进行的多种报警类型。根据功能需求,为了实现远距离浸水环境下分布实时张力等重要参数的传回,对上位机、接收装置与采集装置之间的通信方案进行设计,确定监测系统采用无线通信与有线通信结合的方式来传回数据。硬件上改进了张力采集电路从而更为有效地降低了装置功耗,同时设计了接收装置的多机通信、实时时钟等模块以便有完成无线通信、多机通信、数据时间记录等功能的硬件基础。在此基础上,制订了无线通信协议与多机通信协议,在协议中对有效数据的内容进行定义以便可以确定分布动张力信息及信息位置,然后在软件应用层编写采集与接收装置程序以完成数据采集与传输任务。最后基于Lab VIEW程序开发环境,编写上位机软件,软件能实现上位机与多从机之间的数据通信,同时能从传回的多点张力信息及其对应的时间进行分析以得出多段链速、运行周期数等重要参数,软件还能对不同特点的多点张力信息进行分析从而判断链条不同的运行状态,根据不同的运行状态进行相应的报警与预警,从而有效监测刮板链运行工况,防止故障发生。同时对软件功能进行测试,测试在张力正常状态下软件的分布张力显示、异常状态不同特点的张力信息情况下软件各项报警功能的运行情况,从而验证本系统的可行性。本文所做的工作可以为刮板输送机在矿井水浸没等恶劣环境下的分布式动张力的采集与传输提供一种思路,在保证能实时监测数据的基础上,通过在多点数据的监测中对刮板链及中板不同位置的量化表示也进一步提高了监测系统的准确性,运行周期等多种重要参数的监测也能为以后控制逻辑的优化提供丰富的数据支撑。
王小婷[8](2020)在《北方封闭奶牛舍环境监测系统及氨气浓度预测模型研究》文中认为奶牛舍的环境质量是影响奶牛生长健康、产奶质量的重要因素,对奶牛的养殖起到了至关重要的作用。随着我国奶牛养殖业的大规模发展,奶牛舍中温湿度和有害气体浓度严重影响着奶牛的生长健康,不仅会造成奶牛传染性疾病的产生,还会影响奶牛产奶量以及产奶质量。在规模化奶牛养殖的发展进程中,科学精细化的养殖技术,对提高奶牛生长环境和产奶量具有重要作用。目前,针对北方冬季封闭奶牛场环境监测参数单一,牛舍内个各环境因子之间的非线性、时变性、滞后性相互耦合的关系,采集点个数单一,单个监测点不能代表整个奶牛舍大环境,奶牛个体周围存在小气候,使奶牛舍环境预测面临诸多困难。因此,设计一套能够适应奶牛养殖场多点无线环境监测采集装置,同时对采集到的数据进行分析处理,以人工神经网络为基础对奶牛场环境氨气浓度进行预测,利用预测出的数据对环境进行调控,从而优化奶牛的生长环境,提高奶牛的产奶效率和产奶质量。本课题针对北方冬季封闭奶牛场,冬季气温低室内湿度较高,垫草饲料以及奶牛粪便排泄物等含氮有机物的分解所产生的氨气,以及奶牛个体周围的小气候环境为研究对象,选取奶牛生长环境的温度、湿度、氨气浓度作为预测的主要环境参数,建立基于BP神经网络的多输入单输出奶牛舍环境氨气浓度预测模型,并利用Matlab软件对数据进行拟合度分析。本课题的主要研究工作如下:(1)通过查阅国内外文献对影响奶牛生长较大的几个环境因素进行研究,根据北方冬季奶牛舍环境变化特点确定此次环境监测因子的选择。设计一套基于单片机的奶牛舍环境多因子监测装置,以温度、湿度和氨气浓度为采集参数,利用无线传感器技术,以采集到的数据为基础,为后续环境氨气浓度预测提供依据。(2)采用Zigbee技术与无线通讯模块相结合,实现奶牛舍环境多点监测系统的设计。通过上位机对奶牛场采集到环境参数的进行存储,并且建立数据库,可以实现多参数测量数据的集中显示。(3)对采集到的多点环境参数进行处理,同一时刻同一传感器采集到的环境参数通过加权平均值方法进行处理,此数据作为这一时刻奶牛舍内的环境实时数据。(4)奶牛舍氨气浓度预测模型的建立,分析对比多种优化BP神经网络算法的优缺点,选取LM-BP和BR-BP优化算法对奶牛舍氨气浓度进行预测,利用MATLAB实现奶牛舍环境预测模型的建立与仿真。对奶牛舍采集数据进行归一化处理,设计三层结构的BP神经网络模型,输入层为温度、湿度,输出层为氨气浓度,确定隐层神经元个数为6时预测效果最好。(5)对模型预测出的数据与实际采集数据进行分析验证,通过比较均方根误差对模型预测效果进行评价,同时利用相关系数以及训练步数比较LM算法优化BP神经网络和BR算法优化BP神经网络两种模型的预测精度,结果表明BR-BP模型预测值与实际测量值相对误差较小,能够满足奶牛舍内氨气浓度预测的需求。
张子阳[9](2020)在《农作物生长环境监测系统设计及数据融合算法研究》文中认为物联网技术为我国从传统农业向现代化农业的转型发挥了重要作用。传统农业的管理方式需手动采集各种农作物环境参数,然后凭经验了解其生长情况,这种粗放式的人工采集一方面对信息的获取和处理缺乏精准性和实时性;另一方面使得农业生产管理效率低下。因此,本文设计并实现了一套基于物联网的农作物生长环境信息监测系统,能实时、精准监测农作物温湿度、光照强度、土壤p H值、土壤电导率及静态图像等生长环境参数,便于用户管理和做出相应决策。首先对系统需求进行分析和可行性研究,在此基础上给出系统设计方案。硬件方面包括信息采集模块、无线通信模块和区域网关模块,搭建了硬件系统架构。软件方面,构建了基于ZigBee的农作物信息采集无线传感器网络,用于农作物生长环境信息的数据通信及传输;借助Qt图形框架设计各种信息显示界面,在区域网关搭载的触摸屏上对传感器的测量数据进行可视化显示,同时借助SQLite数据库将数据存储到本地区域网关并上传到远程服务器。针对传感器的测量数据容易受到环境等因素的干扰而导致测量结果不准确的问题,本文提出了一种基于信任度和改进遗传的多传感器数据融合算法:先是对原始测量数据利用指数平滑法进行预处理,剔除异常数据和噪声数据;接着对平滑数据进行数据级融合,建立了基于指数型信任度的融合模型,并利用改进后的遗传算法对融合估计值进行优化,进一步提高融合精度。仿真结果表明,本文提出的算法优于算数平均法和自适应加权法等常见的融合算法,能显着提高系统的测量精度。最后,对系统进行功能测试,实际运行效果表明,能够在触摸屏上正确显示农作物生长环境信息且系统运行稳定,达到了预期的设计目标。
王晨阳[10](2019)在《用于疫苗冷链运输的车载温度监测系统开发》文中研究表明疫苗是一种常用温敏性免疫药物,其全生命周期冷链温度一般要求在28℃以内,超出该范围会对疫苗质量造成严重影响。本文针对疫苗冷链全生命周期中最易超温的运输环节,研究分析疫苗保温箱及冷藏车厢内温度分布特性,设计开发一套用于疫苗冷链运输的车载测温系统。系统包含温度测量模块及通信监测平台,实现对疫苗保温箱及冷藏车厢内多点温度监测、存储和上传等功能,确保疫苗冷链储运的温度监控要求。本文主要工作及研究成果如下:1、研究疫苗保温箱及冷藏车厢内温度分布特性,合理选取疫苗冷藏储运的最佳温度测点。根据保温箱及冷藏车厢的内部结构和制冷保温方式,采用ANSYS软件建立保温箱和冷藏车厢的有限元模型,使用FLUENT软件计算保温箱和冷藏车厢的内部温度场,并获得二者内部温度分布状况。通过在实验室环境中对保温箱内部温度场的实际测试,验证了温度仿真模型的准确性。由仿真结果,确定系统在保温箱及冷藏车厢内温度测点的具体数量及最佳位置分布。2、合理选用温敏传感和低功耗器件,通过电路设计与优化采样频率,开发了一种适应疫苗冷链运输中长期使用的低功耗专用温度测量模块。经实际温度比对实验测试,模块在28℃及020℃扩展温度范围之间的测温误差平均值均在±0.3℃以内,符合《疫苗储存和运输管理规范》中针对测温误差控制在±0.5℃以内的规定。在实现周期性温度采样的基础上,设计ZigBee通信电路及板载射频天线,使模块具备无线组网功能。经测量计算,模块长约为39mm、宽约为31mm,研制成本约为43元,满足结构小型化和硬件低成本的装置设计要求。3、设计开发与专用温度测量模块配套的车载温度监测平台,实现了疫苗冷藏温度同步接收、实时监测、后台存储和超温报警等功能。平台包含温度接收器,通过ZigBee技术完成多个模块与温度接收器组网通信。为确保疫苗冷链运输的温度控制安全,特设3℃低温及7℃高温预警温控点,以便管理部门监控分析并就近及时处理。经实验室和运输车测试,模块功耗为0.29J,系统在非视距条件下的通信成功率为100%,满足疫苗冷链运输温度监测的各项技术指标。
二、一种多点无线通信监测系统的设计与实现(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、一种多点无线通信监测系统的设计与实现(论文提纲范文)
(1)基于LoRa通信的温室多点无线监测系统设计探讨(论文提纲范文)
0 引言 |
1 研究背景 |
2 系统架构 |
3 以Lo Ra为基础的温室无线监测系统设计 |
3.1 整体设计 |
3.2 温湿度采集 |
3.3 光照度采集 |
3.4 Lo Ra通信设计 |
4 上位机软件整体设计 |
4.1 整体设计 |
4.2 数据库设计 |
4.3 温室环境实时显示功能设计 |
5 结语 |
(2)基于物联网的智慧农业大棚控制系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
第二章 相关技术概述 |
2.1 物联网概述 |
2.1.1 物联网概念 |
2.1.2 物联网体系结构 |
2.2 云平台概述 |
2.2.1 阿里云简介 |
2.2.2 阿里云物联网平台架构 |
2.2.3 MQTT协议基本概念 |
2.2.4 MQTT报文结构 |
2.3 无线通信技术 |
2.3.1 几种无线通信技术比较 |
2.3.2 LoRa技术介绍 |
2.3.3 LoRa调制参数 |
2.4 无线传感网络 |
2.5 本章小结 |
第三章 智慧农业大棚控制系统总体设计 |
3.1 系统的需求分析 |
3.2 系统的功能 |
3.3 系统的总体架构 |
3.4 系统的工作流程 |
3.5 本章小结 |
第四章 智慧农业大棚控制系统硬件设计 |
4.1 硬件设计的总体架构 |
4.2 主控制器选型及电路设计 |
4.2.1 STM32 主控芯片 |
4.2.2 单片机最小系统基本电路设计 |
4.3 采集节点传感器选型及电路设计 |
4.3.1 土壤温度传感器 |
4.3.2 土壤湿度传感器 |
4.3.3 空气温湿度传感器 |
4.3.4 光照强度传感器 |
4.4 数据传输节点硬件设计 |
4.4.1 Wi-Fi通信模块 |
4.4.2 GPRS通信模块 |
4.4.3 LoRa通信模块 |
4.5 执行设备控制节点硬件设计 |
4.6 电源模块设计 |
4.7 PCB电路板设计 |
4.8 本章小结 |
第五章 智慧农业大棚控制系统软件设计 |
5.1 软件设计的总体架构 |
5.1.1 系统软件需求分析 |
5.1.2 系统软件总体架构 |
5.2 LoRa无线通信软件设计 |
5.2.1 LoRa模块参数配置 |
5.2.2 LoRa模块数据收发 |
5.2.3 LoRa组网方式 |
5.2.4 LoRa轮询采集设计 |
5.3 信息采集节点软件设计 |
5.3.1 嵌入式系统开发环境 |
5.3.2 空气温湿度采集软件设计 |
5.3.3 土壤温度采集软件设计 |
5.3.4 土壤湿度采集软件设计 |
5.3.5 光照强度采集软件设计 |
5.4 数据传输节点软件设计 |
5.4.1 WI-Fi网络通信程序设计 |
5.4.2 GPRS网络通信程序设计 |
5.5 执行设备智能决策程序设计 |
5.5.1 卷帘机智能决策设计 |
5.5.2 风机智能决策设计 |
5.5.3 灌溉智能决策设计 |
5.5.4 补光智能决策设计 |
5.5.5 逐级寻优控制设计 |
5.6 看门狗程序设计 |
5.7 物联网平台的服务端搭建与部署 |
5.7.1 创建产品和设备 |
5.7.2 设备接入子程序设计 |
5.7.3 数据流转 |
5.8 Web信息管理系统软件设计 |
5.8.1 系统架构的选取 |
5.8.2 系统功能设计 |
5.8.3 MySQL数据库设计 |
5.9 本章小结 |
第六章 智慧农业大棚控制系统搭建与测试 |
6.1 系统的整体搭建 |
6.2 信息采集节点功能测试 |
6.3 数据传输节点联网测试 |
6.3.1 Wi-Fi联网测试 |
6.3.2 GPRS联网测试 |
6.4 LoRa无线通信测试 |
6.4.1 LoRa模块通信组网测试 |
6.4.2 LoRa模块RSSI测试 |
6.4.3 LoRa模块丢包率测试 |
6.5 Web信息管理系统测试 |
6.5.1 数据监测 |
6.5.2 设备控制 |
6.5.3 系统管理 |
6.6 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)基于物联网的冷链物流温度监测终端的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究综述 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究技术路线 |
1.5 本研究的关键问题 |
第2章 相关关键技术 |
2.1 物联网技术 |
2.1.1 物联网体系架构 |
2.1.2 传感器技术 |
2.1.3 嵌入式技术 |
2.2 低功耗广域网技术 |
2.3 NB-Io T技术 |
2.3.1 NB-Io T无线通信特点分析 |
2.3.2 COAP协议 |
2.4 单总线技术 |
2.5 本章小结 |
第3章 冷链物流温度监测的需求分析 |
3.1 传统冷链运输温度监测的问题分析 |
3.1.1 难以实现精细化测温管理 |
3.1.2 缺少冷链数据追溯管理 |
3.1.3 温度监测设备的供电问题 |
3.2 冷链测温终端需求说明 |
3.2.1 撰写目的 |
3.2.2 功能需求 |
3.2.3 性能需求 |
3.3 本章小结 |
第4章 冷链物流远程温度监测终端总体设计 |
4.1 终端系统结构设计 |
4.2 硬件选型 |
4.2.1 温度传感器 |
4.2.2 微处理器 |
4.2.3 通信模块 |
4.3 终端硬件设计方案 |
4.4 多点测温网络设计 |
4.5 数据采集与传输流程 |
4.6 本章小结 |
第5章 冷链物流温度监测终端硬件设计 |
5.1 测温终端硬件电路设计 |
5.1.1 传感器电路设计 |
5.1.2 NB-Io T通信模块电路设计 |
5.1.3 终端供电设计 |
5.1.4 单片机外围电路设计 |
5.1.5 电源匹配电路设计 |
5.2 测温终端PCB设计 |
5.2.1 PCB布局设计 |
5.2.2 PCB走线设计 |
5.2.3 设计规则检查 |
5.2.4 PCB的封装处理 |
5.3 本章小结 |
第6章 冷链物流温度监测终端嵌入式程序设计 |
6.1 开发环境简介 |
6.2 低功耗处理函数设计 |
6.3 传感器温度采集程序设计 |
6.4 NB-Io T数据传输 |
6.5 本章小结 |
第7章 冷链物流远程温度监测终端测试 |
7.1 硬件终端测试 |
7.2 终端功能测试 |
7.2.1 温度采集测试与分析 |
7.2.2 温度数据上传测试 |
7.3 冷链保温箱内多点温度监测的测试 |
7.3.1 冷链保温箱内多点温度采集测试 |
7.3.2 冷链保温箱内多点温度采集结果分析 |
7.4 功耗测试 |
7.4.1 测试环境 |
7.4.2 电流测试与分析 |
7.5 本章小结 |
第8章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)基于WSN的井下环境信息监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 矿井环境监测研究现状 |
1.2.2 WSN应用于煤矿的研究现状 |
1.3 论文主要工作和结构安排 |
2 基于WSN的井下环境信息监测系统关键技术分析 |
2.1 引言 |
2.2 系统通信技术 |
2.3 Zig Bee技术 |
2.3.1 Zigbee技术背景及特点 |
2.3.2 网络拓扑模型 |
2.4 WSN路由协议 |
2.4.1 路由协议分类 |
2.4.2 典型分簇路由协议研究 |
2.5 本章小结 |
3 基于WSN的井下环境信息监测系统路由设计 |
3.1 引言 |
3.2 蚁群算法概述 |
3.2.1 经典蚁群算法 |
3.2.2 算法描述及实现 |
3.2.3 蚁群算法应用到WSN中的可行性分析 |
3.3 系统模型及参数设定 |
3.3.1 网络模型 |
3.3.2 无线通信能耗模型 |
3.3.3 井下WSN中分簇的思想及特点 |
3.4 基于蚁群的非均匀分簇路由协议 |
3.4.1 相关工作研究 |
3.4.2 分簇阶段 |
3.4.3 路由建立阶段 |
3.4.4 数据传输与簇首调整 |
3.5 仿真与性能分析 |
3.6 本章小结 |
4 煤矿环境信息监测系统设计 |
4.1 监测系统总体设计 |
4.1.1 监测参数选取 |
4.1.2 系统设计要求 |
4.1.3 系统总体结构 |
4.1.4 系统整体设计流程 |
4.2 系统硬件设计 |
4.2.1 数据采集节点硬件设计 |
4.2.2 数据传输节点结构设计 |
4.3 系统软件设计 |
4.3.1 通信协议 |
4.3.2 系统程序开发环境 |
4.3.3 上位机设计 |
4.4 本章小结 |
5 系统测试 |
5.1 系统通信能力测试 |
5.1.1 系统组网测试 |
5.1.2 节点性能测试 |
5.1.3 网络数据传输效率测试 |
5.2 数据采集性能测试 |
5.3 监测及报警功能测试 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(5)基于多维信息综合的物流监测系统终端设计与实现(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容 |
第二章 终端设计相关技术 |
2.1 系统集成技术 |
2.2 DSP控制技术 |
2.3 多维传感技术 |
2.4 无线通信技术 |
2.5 本章小结 |
第三章 系统总体设计方案 |
3.1 需求分析 |
3.2 总体设计 |
3.2.1 系统流程 |
3.2.2 系统结构 |
3.2.3 终端结构 |
3.3 本章小结 |
第四章 硬件平台设计 |
4.1 总体方案 |
4.2 核心控制器 |
4.2.1 电源电路 |
4.2.2 外围电路 |
4.2.3 数据处理电路 |
4.3 数据采集单元 |
4.3.1 温湿度传感器 |
4.3.2 图像模组 |
4.3.3 定位模块 |
4.4 无线通信单元 |
4.5 本章小结 |
第五章 系统软件设计 |
5.1 总体结构 |
5.2 嵌入式软件 |
5.2.1 结构流程 |
5.2.2 数据采集 |
5.2.3 数据处理 |
5.2.4 管理机制 |
5.2.5 网络通信 |
5.3 平台显示软件 |
5.3.1 结构设计 |
5.3.2 显示系统数据 |
5.3.3 显示系统功能 |
5.4 本章小结 |
第六章 系统测试 |
6.1 终端功能测试 |
6.2 平台显示测试 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(6)粮仓多节点温湿度远程监控装置的设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 国内外粮仓智能化技术研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 论文的主要研究内容和章节安排 |
1.5 本章小结 |
2 多节点温湿度传感器数据融合技术 |
2.1 多节点温湿度传感器粮仓监测的系统结构 |
2.2 多温湿度传感器数据融合算法 |
2.2.1 单个温湿度传感器误差数据分析 |
2.2.2 分批估计单个温湿度传感器的数据 |
2.2.3 多温湿度传感器的数据融合处理方法 |
2.3 多温湿度传感器融合算法的仿真分析 |
2.3.1 多温湿度传感器融合算法实现流程与步骤 |
2.3.2 多节点温湿度传感器融合算法仿真 |
2.4 本章小结 |
3 射频多点温湿度采集与OneNET物联网平台的实现技术 |
3.1 射频技术多点温湿度采集 |
3.1.1 NRF24L01无线射频收发模块介绍 |
3.1.2 NRF24L01的多点温湿度采集树形拓扑结构 |
3.2 粮仓OneNET物联网模型与实现 |
3.2.1 OneNET物联网平台应用 |
3.2.2 粮仓温湿度远程监测物联网模型与实现 |
3.3 本章小结 |
4 多温湿度OneNET物联网粮仓远程监测系统的设计与实现 |
4.1 多温湿度监测OneNET物联网粮仓系统的硬件设计 |
4.1.1 多温湿度监测OneNET物联网粮仓系统硬件电路结构 |
4.1.2 DHT11温湿度传感器电路设计 |
4.1.3 NRF24L01射频电路设计 |
4.1.4 STC15F2K60S2单片机主控、从机电路设计 |
4.1.5 ESP8266WiFi电路设计 |
4.2 多节点温湿度监测OneNET物联网粮仓的软件设计 |
4.2.1 温湿度采集软件设计 |
4.2.2 NRF24L01射频树状组网的软件设计 |
4.2.3 多节点数据融合与单片机电路软件设计 |
4.2.4 温湿度远程监测的软件设计 |
4.3 本章小结 |
5 多温湿度远程监测装置的系统应用与实验 |
5.1 远程监测的总体实验路线与效果 |
5.2 系统数据流在不同环境和时间的识别率测试 |
5.3 粮仓温湿度上限的远程报警测试 |
5.4 本机系统与参考文献系统的实验及特性对比 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集表 |
(7)刮板链分布式动张力无线监测系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 刮板输送机刮板链状态监测的背景及意义 |
1.1.1 输送机刮板链状态监测的背景 |
1.1.2 刮板链状态监测的意义 |
1.2 刮板链状态监测的研究现状 |
1.2.1 刮板链断链监测的研究现状 |
1.2.2 刮板链张力监测的研究现状 |
1.3 课题研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 链条张力监测理论计算 |
2.1 系统总体布置方案 |
2.2 接收装置布置位置分析 |
2.3 接收装置布置方式分析 |
2.4 链条张力与对应工况分析 |
2.5 具体参数制定 |
2.6 本章小结 |
第三章 多从机通信方案设计 |
3.1 系统总体硬件设计 |
3.2 采集装置改造 |
3.3 接收装置改造 |
3.3.1 无线通信模块 |
3.3.2 多机通信模块 |
3.3.3 实时时钟模块 |
3.4 多从机通信协议制定 |
3.4.1 采集与接收装置之间的通信协议 |
3.4.2 上位机与从机之间的通信协议 |
3.4.3 下位机程序实现 |
3.5 本章小结 |
第四章 上位机软件设计 |
4.1 上位机软件结构 |
4.2 系统子程序 |
4.3 本章小结 |
第五章 监测系统测试 |
5.1 正常功能测试 |
5.2 异常工况测试 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(8)北方封闭奶牛舍环境监测系统及氨气浓度预测模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 奶牛舍环境参数对奶牛健康的影响 |
1.2.1 温度对奶牛的影响 |
1.2.2 湿度对奶牛的影响 |
1.2.3 有害气体对奶牛的影响 |
1.2.4 北方影响奶牛生长健康的主要环境参数 |
1.3 国内外研究的动态和趋势 |
1.3.1 基于无线传感技术的畜禽监测研究现状 |
1.3.2 基于神经算法的禽舍环境预测模型研究现状 |
1.4 研究目标、内容和技术路线 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
2 奶牛舍环境监测系统设计 |
2.1 硬件结构设计及原理 |
2.2 硬件选型及模块设计 |
2.2.1 核心单片机电路设计 |
2.2.2 电源供电转换电路设计 |
2.2.3 ZigBee无线通信模块设计 |
2.2.4 数据采集电路的设计 |
2.2.5 数据存储电路设计 |
2.3 上位机软件设计 |
2.3.1 上位机设计要求及功能 |
2.3.2 上位机系统设计 |
2.3.3 上位机界面设计 |
2.3.4 数据解析和存储 |
2.4 本章小结 |
3 基于BP神经网络氨气浓度预测模型模型介绍与改进 |
3.1 人工神经网络 |
3.1.1 人工神经网络的特点 |
3.1.2 人工神经网络工作原理 |
3.2 BP神经网络模型 |
3.2.1 标准BP神经网络的局限性 |
3.2.2 BP神经算法原理 |
3.3 BP神经网络学习算法改进 |
3.3.1 基于LM优化算法BP神经网络 |
3.3.2 基于BR优化算法BP神经网络 |
3.4 本章小结 |
4 奶牛舍环境监测系统试验和氨气浓度预测结果分析 |
4.1 奶牛舍环境监测硬件设备性能试验及分析 |
4.1.1 试验目的 |
4.1.2 试验条件 |
4.1.3 试验设计 |
4.1.4 试验结论 |
4.2 奶牛舍内环境参数数据采集 |
4.2.1 舍内采集节点的布置原则 |
4.2.2 奶牛舍内环境参数数据采集 |
4.2.3 奶牛舍内环境参数数据处理 |
4.3 奶牛舍氨气浓度预测结果分析 |
4.3.1 BP神经网络预测模型的设计 |
4.3.2 BP神经网络预测模型的结构 |
4.3.3 基于LM-BP神经网络模型的奶牛舍氨气浓度模型预测 |
4.3.4 基于BR-BP神经网络模型的奶牛舍氨气浓度模型预测 |
4.4 氨气浓度预测模型误差分析 |
4.5 氨气浓度预警模型研究 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 进一步研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
个人情况 |
教育背景 |
在学期间发表论文 |
(9)农作物生长环境监测系统设计及数据融合算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
第一节 课题研究背景 |
第二节 研究目的及意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
第三节 国内外研究现状 |
1.3.1 农作物生长环境监测研究现状 |
1.3.2 数据融合研究现状 |
第四节 主要研究内容与论文结构 |
第二章 农作物生长环境监测系统相关技术 |
第一节 无线传感器网络 |
2.1.1 无线传感器网络的组成和结构 |
2.1.2 无线传感器网络的应用领域 |
第二节 无线通信 |
2.2.1 无线通信基本原理 |
2.2.2 无线通信技术分类 |
第三节 数据融合 |
2.3.1 基本概念及融合原理 |
2.3.2 多传感器数据融合方法 |
第三章 农作物生长环境监测系统的设计与实现 |
第一节 农作物生长环境监测系统分析 |
3.1.1 系统说明 |
3.1.2 可行性研究 |
3.1.3 系统需求分析 |
第二节 农作物生长环境监测系统总体设计 |
第三节 系统硬件设计 |
3.3.1 ZigBee模块 |
3.3.2 处理器模块 |
3.3.3 传感器模块 |
第四节 系统软件设计 |
3.4.1 基于Qt系统的ARM_Linux交叉编译环境搭建 |
3.4.2 用户界面设计 |
3.4.3 数据库与设计模式 |
第四章 多传感器数据融合算法的研究 |
第一节 多传感器数据融合模型 |
第二节 基于三次指数平滑法的数据预处理 |
第三节 基于信任度和改进遗传的多传感器数据融合算法 |
4.3.1 信任度函数 |
4.3.2 基于信任度的数据融合模型 |
4.3.3 改进的遗传算法优化融合结果 |
第五章 系统测试与结果分析 |
第一节 系统运行效果测试 |
5.1.1 测试方法 |
5.1.2 功能测试 |
第二节 数据融合算法测试与分析 |
5.2.1 数据预处理效果 |
5.2.2 数据融合及优化结果 |
5.2.3 算法比较与分析 |
第六章 总结与展望 |
第一节 总结 |
第二节 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)用于疫苗冷链运输的车载温度监测系统开发(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 疫苗冷藏运输工具 |
1.2.2 疫苗冷链温度监测 |
1.3 研究内容和技术路线 |
2 保温箱及冷藏车厢内温度分布特性研究 |
2.1 保温箱内部温度分布特性研究 |
2.1.1 保温箱传热特性分析 |
2.1.2 保温箱模型建立 |
2.1.3 保温箱内部温度场仿真及分析 |
2.2 保温箱内测点温度变化的实验研究 |
2.3 冷藏车厢内部温度分布特性研究 |
2.3.1 冷藏车厢内部温度均匀性分析 |
2.3.2 冷藏车厢模型建立 |
2.3.3 冷藏车厢内部温度场仿真及分析 |
2.4 本章小结 |
3 温度测量模块开发 |
3.1 模块技术指标 |
3.2 模块电路设计 |
3.2.1 低功耗芯片选型 |
3.2.2 整体结构设计 |
3.2.3 CC2530F256 最小系统电路设计 |
3.2.4 HDC1080 测温电路设计 |
3.2.5 电源电路设计 |
3.3 射频天线设计 |
3.4 温度采样流程设计 |
3.4.1 HDC1080 内部结构 |
3.4.2 周期性采样流程设计 |
3.5 温度采样频率优化 |
3.5.1 动态发送周期设定 |
3.5.2 基于动态发送周期的采样频率优化方法 |
3.6 本章小结 |
4 车载监测平台开发 |
4.1 平台总体方案设计 |
4.1.1 基本功能设计 |
4.1.2 运行流程设计 |
4.2 温度接收器设计 |
4.2.1 控制电路设计 |
4.2.2 GPS电路及工作流程设计 |
4.2.3 电源降压电路设计 |
4.2.4 PCB设计及实现 |
4.3 ZigBee无线通信设计 |
4.3.1 ZigBee无线网络建立 |
4.3.2 ZigBee组网通信 |
4.4 温度监测软件设计 |
4.4.1 登录功能设计及实现 |
4.4.2 监测及存储功能设计及实现 |
4.4.3 车辆管理功能设计及实现 |
4.4.4 预警功能设计及实现 |
4.5 本章小结 |
5 系统实现及测试 |
5.1 系统实现 |
5.2 温度测量模块精度测试 |
5.2.1 2 ~8℃范围内测温精度测试 |
5.2.2 0 ~20℃范围内测温精度测试 |
5.2.3 预警点及报警点处测温精度测试 |
5.3 温度测量模块功耗测试 |
5.4 系统通信性能测试 |
5.5 系统集成模拟测试 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
四、一种多点无线通信监测系统的设计与实现(论文参考文献)
- [1]基于LoRa通信的温室多点无线监测系统设计探讨[J]. 李晓丽. 数字技术与应用, 2021(10)
- [2]基于物联网的智慧农业大棚控制系统设计[D]. 李寒. 河北大学, 2021(09)
- [3]基于物联网的冷链物流温度监测终端的设计与实现[D]. 魏文展. 山东财经大学, 2021(12)
- [4]基于WSN的井下环境信息监测研究[D]. 周飞. 安徽理工大学, 2020(07)
- [5]基于多维信息综合的物流监测系统终端设计与实现[D]. 甘雨田. 兰州大学, 2020(04)
- [6]粮仓多节点温湿度远程监控装置的设计与研究[D]. 钟建玲. 广东技术师范大学, 2020(05)
- [7]刮板链分布式动张力无线监测系统研究[D]. 李帅. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]北方封闭奶牛舍环境监测系统及氨气浓度预测模型研究[D]. 王小婷. 黑龙江八一农垦大学, 2020(09)
- [9]农作物生长环境监测系统设计及数据融合算法研究[D]. 张子阳. 南开大学, 2020(03)
- [10]用于疫苗冷链运输的车载温度监测系统开发[D]. 王晨阳. 中国计量大学, 2019(02)