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基于GPRS数据采集系统的关键技术研究

作　者: 刘晓芸
导　师: 刘国柱
学　校: 青岛科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 数字农业 GPRS TCP/IP 数据采集
分类号: TP274.2
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

近年来,物联网技术渐渐成为大家共同关注的焦点。伴随着电子信息技术的飞速发展及其广泛应用,农业数据采集技术也面临着新的挑战,所以数据采集系统的可靠性、实时性以及有效性等方面都有待加强。文章在分析了国内外数据采集技术研究现状的基础上,主要研究了GPRS数据采集时所用到的关键技术。本文对基于GPRS的数据采集系统进行了简单的设计与实现。论文主要内容如下：(1)文章介绍了数据采集的研究背景、国内外研究现状以及研究的意义,并对论文的主要内容及结构进行了合理的安排。(2)文中介绍了GPRS技术的原理、网络结构、优势；分析了GPRS网络中新增的主要组件和关键接口功能特性以及数据传输中所采用的各种协议。(3)文中从实际环境需要、系统的功能需求以及成本等角度出发,通过对市场现有MCU组件、GPRS模块以及各种传感器性能及价格的比较,确定了MCU和GPRS模块的选型。在对MCU和GPRS模块进行定型的基础上,对数据采集所用到的各类传感器也进行的分析和选型。文章还对市场上所用到的AD转换器进行了分析,最终确定了本研究中所用到的AD转换器型号。(4)最后分析了各个模块的工作流程并采用C++语言编程实现,对系统的测试结果进行了相应的分析。文章所设计的数据采集系统,利用GPRS无线网络资源利用率高、抗干扰能力强、高速传输、快速接入、覆盖范围广、可靠性强和稳定性高等优点,能实时有效对农作物的温度、湿度、CO2笠相关数据进行采集。最后总结了本课题所做的主要工作、研究成果以及不足之处,并对未来发展提出了展望。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第1章绪论  8-12
  1.1 研究背景与意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 论文的主要内容及结构安排  11-12
第2章数据采集系统中关键技术的研究  12-34
  2.1 GPRS技术概述  12-20
    2.1.1 GPRS技术原理  12-13
    2.1.2 GPRS网络结构及接口  13-17
    2.1.3 GPRS网络传输面  17-19
    2.1.4 GPRS的主要优势  19-20
  2.2 数据采集  20-33
    2.2.1 Xmodem协议  20-23
    2.2.2 TCP/IP协议  23-30
    2.2.3 MMS  30-31
    2.2.4 数据包转发方案  31-32
    2.2.5 数据压缩技术  32-33
  2.3 本章小结  33-34
第3章系统硬件设计  34-50
  3.0 系统硬件方案确定  34-35
  3.1 MCU的选型及电路设计  35-39
  3.2 AD转换器选型  39-41
  3.3 GPRS模块的选择  41-44
    3.3.1 模块选择及电路设计  41-42
    3.3.2 GPRS模块初始化  42-43
    3.3.3 AT指令  43-44
  3.4 传感器选型  44-49
    3.4.1 PT100温度传感器  44-46
    3.4.2 湿度传感器  46-47
    3.4.3 CO~2传感器  47-48
    3.4.4 光敏传感器  48
    3.4.5 离子传感器  48-49
  3.5 本章小结  49-50
第4章系统软件设计  50-56
  4.1 Socket  50-51
    4.1.1 套接字类型  50-51
    4.1.2 端口  51
  4.2 系统软件设计  51-55
    4.2.1 传感器模块工作流程  51-52
    4.2.2 控制器模块工作流程  52-53
    4.2.3 GPRS模块传输流程  53-54
    4.2.4 数据接收  54-55
  4.3 本章小结  55-56
第5章系统测试结果分析  56-58
  5.1 传送数据测试  56-57
  5.2 测试结果分析  57-58
第6章总结与展望  58-59
  6.1 总结  58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
攻读硕士期间发表的论文  64-65

基于GPRS数据采集系统的关键技术研究

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