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基于物联网的无线环境监测系统设计与软件的实现

作　者: 薛卫强
导　师: 刘洺辛; 张世红
学　校: 燕山大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 物联网 ZigBee RFID 串口通信 环境监测 Java WEB
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
引　用: 0次
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内容摘要


伴随着通信技术的快速发展和人们对信息化社会的要求，诞生了以互联网为基础，综合运用嵌入式、传感器、智能控制模块、ZigBee和RFID等短距离无线通信技术、数据库技术、网络技术和软件技术等的“物联网”应用。物联网目的在于实现“物与物”、“人与物”之间的信息的获取、融合、传播和共享，可以在智能家居、智能交通、智能安防、工业生产、智能物流、环境保护等多个领域广泛使用。当前，美国、日本、韩国和欧盟各国都投入对物联网的研究，但是还没有统一的标准。本文探讨一种基于物联网的无线环境监测系统的设计和实现方式。首先，在分析了物联网三层架构和关键技术的基础上，按照感知层、网络层、应用层有层次、有条理地设计了基于物联网的三层架构的无线环境监测系统各层及其功能的实现方式。主要的工作是根据实验室现有的ZigBee无线传感器网络设备和RFID应用系统，进行感知层，传输层和应用层的软硬件设计。感知层完成数据的采集和汇聚。传输层应用网络技术、串口通信技术和数据库技术将数据上传到应用平台。数据应用平台负责数据的处理、存储和共享。其次，设计开发了基于Java EE平台的Browser/Server架构的服务器端。该系统使用JSP语言编写了前端显示界面；在Java EE框架下使用JavaBean处理串口硬件操作和Socket通信；后端使用JDBC技术实现数据库的管理。最后，部署并运行调试系统，并用图片的方式客观的展示了系统的运行情况，重点介绍了系统中几个重点模块。远程用户通过本系统使用浏览器访问服务器资源，可以实现查询ZigBee无线传感器网络上传的温湿度信息，向ZigBee终端节点发送控制命令，利用RFID系统定位设备并在页面图形化的显示。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-13
  1.1 课题研究的背景和现状  10-11
  1.2 课题研究的意义  11
  1.3 研究内容和论文结构  11-13
第2章 物联网体系结构和关键技术  13-29
  2.1 物联网体系结构  13-14
    2.1.1 物联网感知层  13-14
    2.1.2 物联网网络层  14
    2.1.3 物联网应用层  14
  2.2 物联网关键技术  14-28
    2.2.1 感知层关键技术  14-25
    2.2.2 网络层关键技术  25-27
    2.2.3 应用层关键技术  27-28
  2.3 本章小结  28-29
第3章 基于物联网的无线环境监测系统设计  29-50
  3.1 无线环境监测系统结构设计  29-31
    3.1.1 物联网工程设计方法  29-30
    3.1.2 无线环境监测系统主要功能及系统结构  30-31
  3.2 无线环境监测系统软件设计  31-41
    3.2.1 ZigBee 无线传感器网络的上位机软件  31
    3.2.2 ZigBee 协调器与上位机的串口通信  31-36
    3.2.3 RFID 系统上位机软件设计  36
    3.2.4 RFID 系统上位机程序  36-41
  3.3 数据处理与数据库  41-49
    3.3.1 数据处理  41-42
    3.3.2 MySQL 数据库应用  42-43
    3.3.3 Java 软件操作 MySQL 数据库  43-46
    3.3.4 数据库设计  46-49
  3.4 本章小结  49-50
第4章 基于 Java EE 的服务器端软件设计与实现  50-69
  4.1 Client/Server 架构和 Browser/Server 架构  50-51
  4.2 B/S 软件前端技术  51-57
    4.2.1 浏览器和 HTML  51-53
    4.2.2 CSS 控制页面样式  53-54
    4.2.3 DOM 和 JavaScript  54-55
    4.2.4 静态 WEB 和动态 WEB  55-57
  4.3 基于 Java 的 WEB 服务系统  57-65
    4.3.1 JavaEE 平台  57-58
    4.3.2 MVC 编程模型和 Struts2  58-59
    4.3.3 Servlet 和 JSP  59-62
    4.3.4 JavaBean 技术应用  62-63
    4.3.5 Ajax 实现动态更新的 WEB 页面  63-65
  4.4 基于 Java Web 的服务器端系统实现  65-67
  4.5 本章小结  67-69
第5章 无线环境监测系统配置和运行测试  69-79
  5.1 软件系统安装调试  69
  5.2 系统测试  69-78
    5.2.1 系统测试流程  69
    5.2.2 系统功能测试  69-78
  5.3 本章小结  78-79
结论  79-80
参考文献  80-83
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  83-84
致谢  84-85
作者简介  85

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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