物联网传感数据汇集平台研究

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3.0 高德中 2024-11-19 5 4 1.7MB 61 页 15积分
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在物联网中,现实世界的物理信息被传感设备采集后,发送给数据中心进行
处理,经过各种网络传输,在客户端提供给用户。物理数据种类的多样性,导致
了传感设备的多样性,这又增强了传感设备采集数据格式的异构性,从而加大了
物联网中传感数据汇集的难度。本文针对物联网中传感数据异构性的问题,做出
如下研究:
1) 本文通过对各类物理设备接入和响应操作功能特征的抽象提取,设计出
象的逻辑网关,分为服务模块和命令模块两部分;服务模块负责对设备XML配置
文件的读取和转发,以及提供设备状态信息获取和转发的接口;命令模块负责读
取和转发命令参数和获取远程控制命令。解决了网络中设备管理难以统一的问题。
2) 采用XML配置文件管理模式。当设备接入网络时,一方面简化了服务端对
设备固定信息和控制参数的读取;另一方面对本地数据库的配置文件管理策略,
保证了代码的可重用性和数据存储模块的独立性。
3) 研究了物联网的多种异构数据源的特性,在物联网架构中,提出了一种
感数据汇集系统 PDCSthe Perception Data Collection System)来收集和传输传感
数据,从而实现了“感知”过程,屏蔽了数据的异构性,进而简化了程序开发。
4 实现了基于 Android 操作系统的物联网远程监控客户端,使用户可以
随时随地查看监控环境的数据信息并能够进行远程控制操作。
5) 详细阐述了门禁系统中一种RFID读卡器应用PDCS机制的主要过程,并给
出实验结果和分析。
关键字:物联网 传感器 异构数据 远程控制 PDCS
ABSTRACT
Internet of things,the physical information of the real world by sensing devices is
sended to the data center for processing through a variety of network trasmisson, availb-
le to the user on the client.The diversity of the types of physical data,resulting in a dive-
rsity of sensing devices,enhances the data format heterogeneity by sensing devices coll-
ectted,so the difficulty of sensor data collection in the Internet of Things is increased.In
this paper, to the problem of heterogeneity of the sensor data in the Internet of things,
make the following research:
(1) In this paper, various types of physical devices to access and respond to operating
features of the abstraction, design abstract logical gateway, the service module and
command module is divided into two parts; service module is responsible for reading
and forwarding device XML configuration file, as well as to provide device status
information access and forwarding interface; The command module is responsible for
reading and forwarding the command parameters and access remote control commands
to solve the difficult unified network device management.(2)Give a mode of the XML
configuration file management devices accessing. When having an access network
equipment, on the one hand, greatly simplifies the service-si-
de reading information and control parameters of the fixed equipment;on the other ha-
nd,the configuration file management strategy of local database ensure the independen-
ce of data storage module and the reusabllity of the code.(3)After researching a variety
of heterogeneous data sources in IoT, proposes PDCS (the Perception Data Collection
System) to collect and transmit sensor data, in order to achieve a "perception", shielding
the heterogeneity of the data, to simplify program development.(4)Achieve an app of
Android operating system-based that allows users to anytime and anywhere to monitor
environmental data and remote control.(5) Expound how to use the PDCS for the access
control system of a RFID reader application in detail, and conclude experimental results
and analysis.
Key words: IOT, sensor, heterogeneous data, remote control, PDCS
ABSTRACT
第一章 .....................................................................................................................1
§1.1 课题研究背景
§1.1.1 物联网技术的发展
§1.1.2 物联网的体系结构与技术框架
§1.1.3 物联网中数据的异构性
§1.1.4 物联网中 Android
§1.2 物联网的研究现状
§1.3 研究思路及意义
§1.3.1 研究思路
§1.3.3 研究意义
§1.4 文章结构 6
第二章 物联网中的异构数据源......................................................................................8
§2.1 无线传感器网络
§2.1.1 基于 Crossbow
§2.1.2 基于 SICT
§2.2 RFID 感应数据源
§2.2.1 ACS 系统功能
§2.2.2 ACS 系统主要的通信协议
§2.3 视频数据源
§2.3.1 视频系统
§2.3.2 系统配置
§2.4 本章小结 23
第三章 PDCS 架构.........................................................................................................24
§3.1 PDCS 工作原理
§3.1.1 相关概念
§3.1.2 相关定义
§3.1.3 PDCS 功能
§3.2 PDCS 系统架构
§3.2.1 逻辑网关
§3.2.2 生命周期管理
§3.2.3 接入协议
§3.2.4 配置文件管理
§3.2.5 可扩展接口
§3.3 本章小结 31
第四章 系统平台的详细设计与实现............................................................................32
§4.1 配置文件管理的具体实现
§4.2 工具类的关键实现
§4.2.1 XML 解析器的关键实现
§4.2.2 对象反射器的关键实现
§4.2.3 Id 生成器的实现
§4.3 平台实现的关键
§4.3.1 逻辑网关 LGW
§4.3.2 可扩展接口
§4.4 本章小结 40
第五章 移动客户端的查询与控制................................................................................41
§5.1 移动客户端的总体设计
§5.2 主要功能的详细设计与实现
§5.2.1 服务端 42
§5.2.2 手机客户端
§5.3 手机客户端的实验结果
第六章 具体实验与结果分析........................................................................................48
§6.1 ACS 应用 PDCS
§6.1.1 指令帧的生成函数
§6.1.2 UTP 通信
§6.1.3 工具类 ACSSngUtil
§6.1.4 发送指令函数与返回指令帧解析
§6.1.5 可扩展接口
§6.1.6 可扩展接口
§6.2 实验结果及分析
§6.2.1 实验结果
§6.2.2 结果分析
§6.3 本章小结 60
总结与展........................................................................................................61
.........................................................................................................................62
物联网传感数据汇集平台研究
第一章
§1.1 课题研究背景
§1.1.1 物联网技术的发展
物联网[1]一代信息技术的重要成部分。名称是The Internet
of things”缩写IoT顾名思义,“物联网(IoT物物相”,
IoT 心和础是联网础上并扩与物
,进和通IoT 的定定的通过
RFID、红外感应器全球系统激光扫描信息传感设备,把任
联网相接,并进行信息和通信,来实现对物
位、监控和管理的一种网络。
和传统的联网相IoT 有其鲜明的特征[1]首先它是各种感知技术的
广应用IoT 多种每个都是
不同的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获的数据具
实时性,周期性并不断更新数据。联网在网
IoT 的重是互通过线线网
物体实时地传IoT 传感集的
量之庞大,会形海量信息,而这数据要进行网络传输,要数据
性和性,各种网络IoT 自身
能处,能够对物体实控制IoT 模式
各种能技术,不断充其应用领域
可以为,IoT各种信息传感设备及系统,如传感器网络(WSN)射频
标签阅、条码与二码设备、全球系统和其它基于物物通信模式
(M2M)短距无线自组织网络,通过各种接入网与联网结合起成的一个巨
能网络。物联网不但可以实现与物的通和对,且还可以实现物与物
之间接与交互
§1.1.2 物联网的体系结构与技术框架
1
IoT 具备三[2][3]:第一,面感知—利RFID传感器
时随地获取物体的信息;第二,可物体的信息通过各种融合后的网络
实时准确地传;第三,能处理—利算、糊识别等各种能计
机技术,将海量数据和信息进行分析和处理,并对物体实能化的控制,
物联网的技术体系架构如1.1 所示[3]
1.1 物联网的技术体系架构
物联网的体系结构被为三底层是用来感知数据的感知,第二
数据传输的网络最上层则是内容应用[3]
1)感知[2]、摄像头、GPS传感器
感器网络,主要是识别、检测、采集现实世界中发生的件和数据,
类物理量、标识、音视频数据。通过传感器RFID体信息采集
码和实时定位等技术,采集的这数据转化成计等虚拟世界能处理
的数字信息。
2)网[3]感知的数据发送网络收数据分析
并处理这数据,后发送,网络功能可以分为数据接入
和数据处理。数据接入各种通信网络包括有线和无线节点或者固定网
络与移动网络,与联网的融合网络,在物联网中于相对成的部分。主
通过各种网络技术的数据信息后提供给处理进行分析处理
数据处理,负责接入的数据进行分析处理,从而现实世界的物理
转化成虚拟数据。
3)应用是将物联网与行业专业技术无限融合,从而实现各种行
化。主要子层和应用服务[2]中应用支撑
支撑跨业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服
子层包括交、医疗、家居、流、电力等能应用。
4公共技术:与面三层都有关系但不属任何包括标识与解析、安
技术网络管理和服务质量QoS)管理。
2
摘要:

摘要在物联网中,现实世界的物理信息被传感设备采集后,发送给数据中心进行处理,经过各种网络传输,在客户端提供给用户。物理数据种类的多样性,导致了传感设备的多样性,这又增强了传感设备采集数据格式的异构性,从而加大了物联网中传感数据汇集的难度。本文针对物联网中传感数据异构性的问题,做出如下研究:(1)本文通过对各类物理设备接入和响应操作功能特征的抽象提取,设计出抽象的逻辑网关,分为服务模块和命令模块两部分;服务模块负责对设备XML配置文件的读取和转发,以及提供设备状态信息获取和转发的接口;命令模块负责读取和转发命令参数和获取远程控制命令。解决了网络中设备管理难以统一的问题。(2)采用XML配置文件管...

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