基于GPRS和Zigbee的無線遠程監(jiān)控網(wǎng)絡研究與應用.pdf

1、本課題的目標是設計并實現(xiàn)城市路燈無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)。無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，是遠端的數(shù)據(jù)監(jiān)控中心通過通訊網(wǎng)絡，對一個小區(qū)域內的眾多監(jiān)控節(jié)點進行數(shù)據(jù)采集與控制。其價值在于突破地域和環(huán)境限制，實現(xiàn)對小區(qū)域范圍大量節(jié)點的監(jiān)控，從而實現(xiàn)遠程調度、指揮決策，最終實現(xiàn)生產(chǎn)資源和社會資源的優(yōu)化配置。無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)是結合當前多種無線通信技術和信息處理技術的新型監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)無線通訊覆蓋范圍，無線網(wǎng)絡分為無線廣域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)。無線廣域網(wǎng)最成熟的代表之一是GP

2、RS移動通信網(wǎng)。在無線局域網(wǎng)方面，以低功耗，低成本，低速率，高容量，短延時，近距離，高安全著稱的Zigbee技術是目前無線監(jiān)控領域的一個熱點。結合GPRS和Zigbee兩種無線通信技術構建無線遠程監(jiān)控通信網(wǎng)，是無線監(jiān)控系統(tǒng)的新思路。 本論文主要介紹了城市路燈無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計，各個模塊的設計方案及其具體實現(xiàn)。首先總體介紹該城市路燈無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)以及系統(tǒng)的模塊劃分。本課題采用系統(tǒng)工程的思想方法，將整個無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)劃分

3、為監(jiān)控中心軟件模塊，GPRS通訊通道模塊，Zigbee通訊模塊和遠端現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制模塊共四大模塊。 而后討論了基于Zigbee技術的無線局域網(wǎng)Zigbee通訊模塊的設計與實現(xiàn)，包括Zigbee技術的基本概念，協(xié)議棧結構，應用架構，Zigbee節(jié)點軟硬件實現(xiàn)，對在路燈監(jiān)控這個特殊應用場景中的Zigbee網(wǎng)絡組網(wǎng)技術，地址分配技術，網(wǎng)絡參數(shù)和應用參數(shù)掉電保存技術也進行了深入地分析和闡述。 然后討論GPRS模塊的設計與實現(xiàn)，

4、包括GPRS技術的工作原理，TCP/IP，PPP有關基礎知識的介紹，然后在分析μClinux內核結構和特點的基礎上，詳細研究了μClinux的引導與移植，內核配置與編譯，下載與啟動，并建立了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，介紹了GPRS通道模塊在μClinux中的具體實現(xiàn)，在嵌入式Linux平臺上實現(xiàn)了GPRS的連接和應用層通訊協(xié)議的設計。 隨后介紹了監(jiān)控中心軟件模塊，實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)總體結構。該模塊主要包括數(shù)據(jù)庫設計子模塊，用戶界面子模塊，