工業(yè)裝備管控物聯(lián)網(wǎng)核心感知技術(shù).pdf

1、本文課題來源于中小企業(yè)創(chuàng)新基金科技計劃項目“工業(yè)裝備和危險源及污染源管控物聯(lián)網(wǎng)核心感知技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”，為了實現(xiàn)對工業(yè)裝備和工業(yè)環(huán)境的智能化監(jiān)測和控制，本文以WSN（無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）為核心技術(shù)，結(jié)合GSM（全球移動通信系統(tǒng)）等技術(shù)，提出一種工業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)管控方案，并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的核心感知技術(shù)進(jìn)行研究。本文的主要工作如下:
　　在分析工業(yè)現(xiàn)場的管控需求后，設(shè)計了一種用于工業(yè)裝備管控的系統(tǒng)整體設(shè)計方案，敘述該管控系統(tǒng)的感

2、知層系統(tǒng)架構(gòu)及信息感知方法，并分別給出系統(tǒng)中核心感知節(jié)點(diǎn)的總體設(shè)計方案，設(shè)計完成系統(tǒng)中核心感知節(jié)點(diǎn)即無線采集器、無線控制器、無線網(wǎng)關(guān)和基站的硬件結(jié)構(gòu)。
　　基于TinyOS硬件抽象架構(gòu)的組件設(shè)計模型，開發(fā)工業(yè)裝備管控物聯(lián)網(wǎng)感知層中各節(jié)點(diǎn)的程序，包括無線采集器中用于獲取工業(yè)裝備和工業(yè)環(huán)境基本信息的采集程序，無線控制器對執(zhí)行設(shè)備的控制與狀態(tài)信息的獲取程序，無線采集器、無線控制器、無線網(wǎng)關(guān)及基站的數(shù)據(jù)處理傳輸程序。
　　在分析比較

3、部分可靠路由協(xié)議和本系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇基于ReInForM路由來編程實現(xiàn)感知層的自組網(wǎng)功能;考慮到能耗問題，對自組網(wǎng)算法進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計了一種能量優(yōu)化的路由協(xié)議，用以均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
　　最后對系統(tǒng)中的各類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行軟硬件測試，無線采集器、無線控制器、無線網(wǎng)關(guān)以及基站均通過了南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院的檢驗;基于TOSSIM對實現(xiàn)的自組網(wǎng)算法進(jìn)行仿真測試，并在實驗室環(huán)境下對其進(jìn)行物理性測試，結(jié)果表明該自組網(wǎng)算法有效并可以滿足系統(tǒng)的可靠