学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于无线网络的动态可重构测量方法研究

作　者: 王瑞红
导　师: 张登攀
学　校: 河南理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 无线传感网络虚拟仪器WSN-RVIP系统自组织动态重构
分类号: TP212.9;TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无线传感网络融合了现代先进的微电子技术、信息通信技术、传感器技术、计算机网络技术、嵌入式计算技术和系统芯片(System-On-Chip, SOC)技术,实现了分布式信息采集、传输和处理于一体,以其广泛的应用前景获得了人们的青睐,成为当前信息领域的研究热点。虚拟仪器倡导以硬件为基础,以软件为核心,实现了仪器的软件化,开拓了测试仪器领域的里程碑。随着计算机技术和网络技术的飞速发展,将无线网络技术和虚拟仪器技术完美结合成为了当前测试应用领域新的亮点。本文提出了一种可实现无线网络自组织及仪器系统动态重构的测试系统架构模式。该模式中网络具有开放性,可根据测量需求动态扩展网络节点;仪器系统具有在线的动态重构性,实现了终端用户自定义仪器的功能。研究了开放式无线网络测试系统的体系结构,并从智能传感节点、自组织服务、自组织算法和自组织过程等方面对无线自组织网络进行了设计与实现。提出了一种面向无线网络的动态可重构仪器设计方法,研究了无线网络测试空间算法流程、数据帧的读取和解析,实现了仪器的可视化显示。研究仪器的可重构测量方法,提出了数据交换空间的概念,实现了网络数据交换和仪器模块数据交换的统一;研究了智能模块的设计方法,开发出一套支持网络节点动态加入和仪器模块在线动态重构的开放式无线测试仪器WSN-RVIP系统,实现了终端用户自定义。本课题将无线传感网络技术与可重构虚拟仪器技术相结合,研究了网络的动态重构和仪器系统动态重构的双重构模式,对自组织无线传感网络和可重构虚拟仪器系统进行了理论研究和软件开发。并在动态可重构虚拟仪器WSN-RVIP原型系统的基础上,结合工业应用实际,给出了矿井提升机机房设备监测系统的应用案例,验证了本文研究的可行性和有效性。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-21
  1.1 课题概述  11-13
    1.1.1 课题来源  11
    1.1.2 选题背景  11-12
    1.1.3 研究目的和意义  12-13
  1.2 无线传感网络研究现状与发展趋势  13-17
    1.2.1 无线传感网络研究现状  13-16
    1.2.2 无线传感网络发展趋势  16-17
  1.3 虚拟仪器研究现状与发展趋势  17-18
    1.3.1 虚拟仪器研究现状  17-18
    1.3.2 虚拟仪器发展趋势  18
  1.4 研究现状总结  18-19
  1.5 本论文的框架结构和主要研究工作  19-21
2 基于无线传感网络的测试系统架构  21-31
  2.1 相关测试系统架构模式  21-22
    2.1.1 无线传感网络测试系统架构模式  21-22
    2.1.2 虚拟仪器架构模式  22
  2.2 基于无线传感网络的测试系统架构  22-26
    2.2.1 从集中式到分布式测试  22-24
    2.2.2 基于无线传感网络的测试系统  24-25
    2.2.3 测试系统中急需解决的问题  25
    2.2.4 测试系统需具备的特性  25-26
  2.3 动态可重构测试系统架构模式  26-29
    2.3.1 动态可重构的定义  26-27
    2.3.2 测试系统架构概述  27
    2.3.3 开放的无线网络测试系统  27-28
    2.3.4 动态可重构仪器模式  28-29
  2.4 本章小结  29-31
3 无线传感网络测试系统  31-49
  3.1 无线传感网络概述  31-35
    3.1.1 无线传感网络特点  31-32
    3.1.2 无线传感网络的应用  32-34
    3.1.3 研究热点和关键技术  34-35
  3.2 无线网络测试系统的体系结构  35-40
    3.2.1 系统构成  35-36
    3.2.2 网络结构与节点  36-37
    3.2.3 网络拓扑  37
    3.2.4 网络协议栈  37-39
    3.2.5 自组织网络体系结构设计中需要考虑的因素  39-40
  3.3 动态可重构网络的研究与实现  40-48
    3.3.1 可重构的智能传感节点  40-43
    3.3.2 自组织服务  43-44
    3.3.3 自组织算法研究  44-46
    3.3.4 自组织过程的实现  46-48
  3.4 本章小结  48-49
4 动态可重构的仪器平台  49-63
  4.1 可重构仪器总体结构模型  49-53
    4.1.1 可重构仪器建模  49-50
    4.1.2 可重构仪器的结构模型  50-51
    4.1.3 动态可重构仪器的关键技术  51-53
  4.2 无线网络测试空间  53-56
    4.2.1 算法流程  53-54
    4.2.2 数据帧的读取  54-55
    4.2.3 数据解析  55
    4.2.4 网络可视化显示  55-56
  4.3 可重构测量方法  56-61
    4.3.1 数据交换空间  56-58
    4.3.2 智能仪器模块库  58-61
    4.3.3 仪器系统的动态重构  61
  4.4 本章小结  61-63
5 无线测试原型系统设计与实现  63-71
  5.1 无线测试WSN-RVIP 原型系统的设计  63-64
    5.1.1 网络拓扑显示界面  63
    5.1.2 重构界面  63-64
  5.2 案例分析与实验  64-69
    5.2.1 无线网络测试系统  64-65
    5.2.2 可重构仪器系统  65-69
  5.3 本章小结  69-71
6 总结与展望  71-73
  6.1 全文总结  71-72
  6.2 展望  72-73
参考文献  73-77
作者简历  77-79
学位论文数据集  79

基于无线网络的动态可重构测量方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文