基于GPRS和Zigbee的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用.pdf

1、本課題的目標(biāo)是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)城市路燈無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，是遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)監(jiān)控中心通過通訊網(wǎng)絡(luò)，對(duì)一個(gè)小區(qū)域內(nèi)的眾多監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與控制。其價(jià)值在于突破地域和環(huán)境限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)域范圍大量節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度、指揮決策，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源和社會(huì)資源的優(yōu)化配置。無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是結(jié)合當(dāng)前多種無線通信技術(shù)和信息處理技術(shù)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(luò)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(dòng)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(shí)，近距離，高安全著稱的Zigbee技術(shù)是目前無線監(jiān)控領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。結(jié)合GPRS和Zigbee兩種無線通信技術(shù)構(gòu)建無線遠(yuǎn)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案及其具體實(shí)現(xiàn)。首先總體介紹該城市路燈無線遠(yuǎn)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(gè)無線遠(yuǎn)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(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)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(shù)的無線局域網(wǎng)Zigbee通訊模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括Zigbee技術(shù)的基本概念，協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，應(yīng)用架構(gòu)，Zigbee節(jié)點(diǎn)軟硬件實(shí)現(xiàn)，對(duì)在路燈監(jiān)控這個(gè)特殊應(yīng)用場(chǎng)景中的Zigbee網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)，地址分配技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和應(yīng)用參數(shù)掉電保存技術(shù)也進(jìn)行了深入地分析和闡述。 然后討論GPRS模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，

4、包括GPRS技術(shù)的工作原理，TCP/IP，PPP有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的介紹，然后在分析μClinux內(nèi)核結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究了μClinux的引導(dǎo)與移植，內(nèi)核配置與編譯，下載與啟動(dòng)，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(shí)現(xiàn)，在嵌入式Linux平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了GPRS的連接和應(yīng)用層通訊協(xié)議的設(shè)計(jì)。 隨后介紹了監(jiān)控中心軟件模塊，實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。該模塊主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)子模塊，用戶界面子模塊，