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基于物联网技术的船舶远程监控系统的研究与实现

作　者: 杨虎
导　师: 王卫东
学　校: 江苏科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 物联网 Android 远程监控服务器嵌入式
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
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内容摘要

近些年随着计算机，集成电路，嵌入式开发平台以及网络通信等技术的快速发展，远程监控系统越来越受到人们的重视。在传统的监控系统中引入物联网技术，并结合B/S模式开发的嵌入式远程监控系统逐渐成为新的研究热点。本文将在此基础上，对船舶远程监控系统进行设计和开发，鉴于常规监控方法难以做到快速、准确、动态的监测和控制，满足不了越来越高的远程监控要求，因此本文设计了基于物联网技术的船舶远程监控系统，这对于船舶监控系统的研究与发展有重要的意义。本文首先介绍了监控技术的发展和研究现状，并对远程监控系统的原理、层次结构以及实现方案进行了研究和探讨，通过对不同监控系统模式的比较，确定了B/S模式的远程监控系统方案。其次，本文从系统集成的角度分析了基于物联网技术的远程监控系统的若干关键技术，主要包括Web数据库访问、动态数据实时显示、曲线的动态绘制等技术，并给出了解决技术难点的路线和改进措施，解决了系统在实时性和安全性等方面存在的问题。以Zigbee无线传感网络为数据采集端,服务器通过串口通信连接CC2530无线通信模块接收无线传感网络采集到的数据。另外，结合用户的实际需求，按照软件工程的开发流程对服务器系统进行了设计，在实现了正常的PC浏览器对服务器的访问的同时，开发出了移动终端的Android应用程序，实现了移动终端对服务器的访问。用户可以通过接入网络中的电脑和装有Android系统的手机进行服务器的访问。查看设备的运行状态，授权的用户还可以根据实时数据做出判断，发送控制命令，调节环境。最后，结合自己在项目中所作的工作和在课题研究过程中遇到的困难，对论文进行了总结并对船舶远程监控的发展予以展望。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-11
第1章绪论  11-17
  1.1 课题的研究背景及意义  11-12
  1.2 船舶监控的发展及现状  12-15
    1.2.1 船舶监控发展概述  12-13
    1.2.2 基于物联网远程监测系统研究  13
    1.2.3 物联网技术发展  13-14
    1.2.4 无线传感技术发展  14-15
  1.3 本文研究的主要内容  15-16
  1.4 小结  16-17
第2章可行性及需求分析  17-25
  2.1 系统的可行性分析  17-18
    2.1.1 技术可行性分析  17
    2.1.2 经济可行性分析  17-18
    2.1.3 操作可行性分析  18
    2.1.4 结论  18
  2.2 系统的需求分析  18-23
    2.2.1 系统目标  18
    2.2.2 系统建模  18-19
    2.2.3 系统数据流图  19-21
    2.2.4 数据模型  21-22
    2.2.5 系统编码规则  22-23
  2.3 小结  23-25
第3章船舶远程监控系统整体的方案设计  25-35
  3.1 系统总体框架设计  25-26
  3.2 系统功能模型  26
  3.3 数据库设计  26-27
  3.4 系统服务器开发环境  27-32
    3.4.1 系统架构设计  28-29
    3.4.2 JAVA 技术  29-31
    3.4.3 SQL Server 2005 数据库  31-32
  3.5 B/S（浏览器/服务器）模式的选择  32
  3.6 手机客户端 Android 应用程序的开发  32-33
  3.7 小结  33-35
第4章无线传感器节点模块  35-51
  4.1 传感器节点整体结构  36-37
  4.2 节点硬件设计  37-41
    4.2.1 处理器电路芯片选择  37-39
    4.2.2 CC2530 模块电路  39-40
    4.2.3 传感器选择  40-41
  4.3 串口通信  41-42
    4.3.1 通信协议  41
    4.3.2 通信步骤  41-42
  4.4 节点数据的采集、存储和处理  42-44
    4.4.1 数据采集  42-43
    4.4.2 数据存储  43
    4.4.3 数据处理  43-44
  4.5 ZigBee 无线传感网络设计  44-47
    4.5.1 无线通信方式的选择  44-45
    4.5.2 ZigBee 无线传感器网络节点类型  45-46
    4.5.3 ZigBee 网络拓扑结构  46-47
  4.6 软件低功耗设计  47-48
  4.7 节点实物图  48-49
  4.8 小结  49-51
第5章 ZigBee 无线传感网络通信模块  51-61
  5.1 IEEE 802.15.4 概述  51-52
  5.2 ZigBee 协议体系  52-54
    5.2.1 ZigBee 协议体系结构  52-53
    5.2.2 信标与非信标模式  53-54
  5.3 路由  54-55
    5.3.1 概述  54
    5.3.2 ZigBee 路由协议  54-55
  5.4 Z-Stack 协议栈应用  55-57
  5.5 远程数据网络采集  57-59
  5.6 无线传感网络通信测试  59-60
  5.7 小结  60-61
第6章系统服务应用端的设计与实现  61-71
  6.1 服务器应用开发  61-64
    6.1.1 持久层开发  61-63
    6.1.2 DAO 层设计  63
    6.1.3 业务逻辑层实现  63
    6.1.4 WEB 层实现  63-64
  6.2 船舶远程监控系统实现  64-67
  6.3 手机 Android 移动客户端设计  67-68
    6.3.1 Android 网络通信模型  67-68
    6.3.2 Android 网络通信接口选择  68
  6.4 手机 Android 移动应用测试  68-69
  6.5 小结  69-71
总结与展望  71-73
  论文总结  71
  工作展望  71-73
参考文献  73-75
攻读硕士学位期间发表的学术论文  75-77
致谢  77-78
详细摘要  78-82

基于物联网技术的船舶远程监控系统的研究与实现

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