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一种基于物联网的楼宇监控管理系统的设计

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究工作和组织结构

第二章 一种楼宇监控管理系统的设计方案

2.1.1 C/S与B/S混合架构论证

2.1.2 CMake介绍

2.2 系统总体设计框架

2.2.1 系统设计介绍

2.2.2 系统实现原理分析

2.2.3 系统通信协议制定

2.3 本章小结

第三章 嵌入式数据采集子系统的设计

3.1.1 无线通信技术

3.1.2 网络拓扑

3.2 终端节点设计

3.2.1 终端节点硬件设计

3.2.2 终端节点软件设计

3.3 协调器节点设计

3.3.1 协调器硬件设计

3.3.2 协调器软件设计

3.4 ARM平台设计

3.4.1 嵌入式系统构建

3.4.2 软件设计

3.5 本章小结

第四章 数据管理子系统的设计

4.1 相关技术介绍

4.1.1 TCP/IP技术

4.1.2 Socket套接字介绍

4.1.3 Socket来建立网络连接的步骤

4.2 数据管理系统设计关键问题

4.3 数据库设计

4.4 远程数据管理中心设计

4.4.1 服务器设计

4.4.2 Web监控器设计

4.5 本章小结

第五章 Web远程监控平台的设计

5.1 相关技术介绍

5.1.1 Web技术

5.1.2 CGI技术

5.2 Web服务器搭建

5.3 CGI程序设计

5.3.1 CGI程序设计要点

5.3.2 CGI程序设计方案

5.4 远程界面设计

5.4.1 需求分析

5.4.1 页面设计

5.5 本章小结

第六章 系统测试与分析

6.1 通信测试

6.2 系统整机测试

6.3 本章小结

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢

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摘要

随着信息技术的发展,人们对于建筑物提出了更高的要求,智能建筑向人们提供更丰富的信息服务、更好的安全防范和更高效的物业管理。传统智能化楼宇存在布线繁琐、扩展性差、成本高等问题。一些基于传感网络实现的楼宇智能化管理层次较为简单,只能本地报警,缺乏远程监控。楼宇需要一套高效、智能化的安全监测和管理系统。本文利用无线通信、嵌入式、物联网、Web通信、TCP/IP通信等多种技术设计实现一种基于物联网的楼宇监控管理系统,实现楼宇智能化管理,支持现场自动控制的同时,也支持远程的设备管理、故障诊断、指挥调度。本文完成的主要工作如下:
  首先,研究了智能楼宇的国内外研究现状,分析了其存在的一些问题,并针对这些问题,设计了一种基于物联网的楼宇监控管理系统,在总体设计方案中,论证了B/S和C/S的混合架构。
  其次,研究了蓝牙、Zigbee、WiFi等无线通讯技术和星型、树型、网状等网络拓扑结构,论证了基于SI4463设计实现无线传感网络的可行性。研究了Web通信技术、TCP/IP下的socket通信,制定了Web与服务器、服务器与ARM平台、ARM平台和协调器、协调器和子节点之间的通信协议,满足了通信需要且协议制定简单。
  再次,基于SI4463无线传感网络和ARM平台设计实现嵌入式数据采集子系统,利用星型网络和TCP/IP技术完成独立子区间内的环境数据采集、自动控制、数据上报和远程命令执行。基于C/S模式设计实现数据管理子系统,通过部署数据服务器、采用MySQL数据库实现多数据采集控制子系统的集中管理。基于B/S模式设计实现Web远程监控平台,通过部署Web服务器实现远程监控管理。
  最后,完成了系统测试,包含系统通信测试和整机测试。测试结果表明本文设计的系统在复杂楼宇环境通信正常,自动控制和远程调控工作良好,能实现楼宇安全监测和管理,达到了设计目标。

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