保鲜车状态远程监控系统设计

保鲜车状态远程监控系统由车载监测终端和远程监控终端两部分组成。车载监测终端实时测量车厢内的温湿度和保鲜车的位置,通过GPRS模块将测量信息发送到MQTT服务器;远程监控终端采用嵌入式Linux系统,通过网卡模块从MQTT服务器获取测量信息,并通过网卡使用HTTP协议调用腾讯地图接口,解码地图数据,将车辆在地图上的实时位置和温湿度数据呈现在远程监控端,便于监控,并可通过触摸屏更改显示地图的范围大小以及温湿度阈值等,进行超限报警及相应控制。该系统为远程数据监控提供了一种便携、可靠、显示直观、易于实现的解决方案。     

基于NB-IoT和OTA的云上智能井盖监控系统设计

针对智慧城市建设中城市排水管网各类井盖出现的安全隐患问题及管理难等弊端,提出并实现了基于NB-IoT和OTA的云上智能井盖监控系统。硬件上选用国产低功耗蓝牙芯片HS6621进行电路设计,采集井盖的位置、姿态和井下水位、溢水等信息,通过NB-IoT模块上报云平台;软件上采用微服务技术架构,将井盖的实时监测及日常维护管理等任务分解到不同的服务中,并利用OTA空中下载技术完成终端固件远程升级;经测试,终端硬件整机功耗为98.25μA,符合低功耗设计要求,终端可正常上报监测数据并及时触发报警,能达到实时监控效果;通过管理软件进行工单派发、任务验收和固件升级等日常管理,可降低终端维护成本,有效提高城市智能化管理水平,改善落后的管理方式。     

工程机械车载监测终端软件远程升级的实现

针对工程机械车载监测终端软件远程升级和维护不方便的问题,提出一种基于Lab VIEW和CDMA网络的无线远程升级方法。基于Lab VIEW设计的应用程序升级平台可通过以太网将嵌入式单片机应用程序按照制定的协议标准分包,并发送到远程车载监测终端,终端通过CDMA无线网络获取并解析数据。在IAP软件升级过程中,采用CRC16校验方式降低通信过程的误码率,保证应用程序远程升级的准确性,提高了工程机械车载监测终端的可维护性。     

基于MQTT协议与开源硬件的智能监控系统

实现一种采用MQTT协议、通过安卓/iOS APP对基于开源硬件-WRTnode的移动智能监控设备(如智能设备,机器人等)进行远程控制的方案.采用开源MQTT服务器框架-mosquitto作为MQTT broker,通过APP发布控制指令主题,监控设备订阅该主题并根据控制指令执行操作,监控设备发布需要上报的监控数据主题,APP订阅该主题后将接收到监控数据.通过双向的发布-订阅模式,实现多功能智能监控过程.     

基于Wi-Fi和RTP/RTCP协议的无线视频监控系统设计

传统的视频监控系统一般都是采用有线方式传输,根据目前的无线视频监控需求,采用无线Wi-Fi技术设计实现了一套低成本,高可靠性的视频监控系统。系统采用ARM11处理器S3C6410核心,选用Linux操作系统,以H.264协议进行压缩编码,采用RTP/HTCP协议进行视频传输。用USB摄像头采集数据,压缩编码后经Wi-Fi传输到网络终端。终端通过Web方式登入摄像头管理系统,接收视频信号并解码播放。测试表明该系统可靠性好,视频清晰,设计合理。     

物联网终端固件远程在线升级方法的研究

物联网嵌入式终端的发展给人们带来了诸多便利,这类设备使用过程中往往需要进行固件更新与维护,因其体型小、分布广的特点,技术人员多采用远程在线升级技术（FOTA, Firmware Over-the-Air）进行固件升级。由于物联网终端是一种低成本硬件系统且基于公网完成数据传输,因此减少更新包传输中的通信开销和减小终端固件更新时的内存开销是必须考虑的问题。针对以上问题,提出一种物联网终端固件远程在线升级方法 SZE-BSDiff,该方法在BSDiff差分升级方法的基础上,先根据BSDiff差分包的结构特征对其进行统计消零编码（SZE）以减小差分包数据量,再对编码后的差分包采用Gzip压缩以降低传输数据量,终端收到数据后结合旧版本固件和差分包构建新版本固件。实验结果表明,该方法在节约通信开销以及内存开销方面表现良好。     

移动终端的设施农业物联网环境监控系统设计

通过使用物联网(IOT)传输协议—消息队列遥测传输(MQTT)协议,将前端硬件、服务器端及移动端连接在一起,完成对设施农业环境的远程实时监控.在系统中,前端硬件以STM32微处理器为核心,由传感器模块、设备控制模块、GPRS模块和电源模块组成,实现数据的采集和传输;服务器端有数据接收、存储、分析的能力,并担任MQTT消息协议中消息生产者和消息管理者的角色;移动终端软件则以Android操作系统为基础开发了应用软件,用户在装有Android系统的移动终端上安装该应用软件,即可查看实时环境情况,发送控制设备指令等.经过测试,整个系统运行稳定、使用简单、实时性高,用户能有效地对设施农业环境进行远程实时监控.     

基于物联网的矿用制氮机远程监控系统设计

为了实现矿用制氮机状态监控无人化、解决现场数据的获取存在滞后性等问题,设计了一种基于物联网的矿用制氮机远程监控系统。该系统以PLC作为控制器,实时采集加热温度、矿内氮气浓度、煤矿出口压力等参数,并通过Wi-Fi将现场采集数据传输至云端服务器。云端服务器采用Python语言编写,通过MQTT协议与制氮机的通信,还包含了数据的解析、存储等功能。最后,基于Python Flask框架搭建后台,采用jQuery+Echarts搭建前端系统,工作人员通过终端设备可随时随地通过互联网访问制氮机远程监控网页,查看煤矿内部和出口等各项压力参数及制氮机运行状态,远程控制制氮机的运行工况。测试结果表明,矿用制氮机远程监控系统稳定、可靠,有很高的使用价值。     

基于阿里云的工业生产现场环境监测系统设计

针对传统工业生产现场环境数据采用人工采集和纸质记录而存在的效率低下问题,设计一种基于MQTT协议和ESP8266 Wi-Fi模块的工业生产现场环境监测系统。该系统数据采集终端以STM32F750VBT6作为主控芯片,外扩DHT11温湿度传感器、BH1750光照传感器等感知元件来获取工业生产现场环境参数,并通过ESP8266 Wi-Fi模块与阿里云IoT平台对接,由阿里云IoT平台对工业生产现场环境数据进行存储、处理、分析及监测。客户端可通过Web端应用软件和手机端App对工业生产现场环境数据进行远程监测、对现场执行机构进行控制。经测试验证,该系统具有运行稳定、可靠性高、成本低、易扩展和维护等特点。     

基于ZigBee和Modbus的无线远程控制系统的实现

为了提高工农业管理的网络化和智能化水平,设计了一个基于ZigBee技术和Modbus协议的无线远程监控系统.首先,由传感器采集现场数据并传给终端,终端接收并显示数据,同时自动与协调器绑定组建ZigBee网络,协调器将这些信息以兼容Modbus协议的格式通过串口转Wi-Fi,发送给无线路由,最终发给由力控组态软件编写的上位机.这样我们就可以远程实时监控现场情况.同时,上位机也可以把信息和命令发送给终端,也间接地实现了终端与终端之间的交流.     

基于智能手机传感网的室内老年监护系统平台

针对老年人监护需求的日益增长,提出了一种基于手机麦克风传感网络的监护平台设计。该平台利用搭载麦克风的智能设备进行音频信号采集,以Wi-Fi作为基础网络,支撑上层MQTT物联网协议传输数据与指令,并将基于能量比的声学几何定位算法作为监控的核心功能。首先使用Matlab仿真实验证实了定位原理的合理性和算法的可行性;然后对四部异质Android设备进行麦克风特性测试并修正算法参数;最后搭建了测试平台,实验表明此平台达到了可用的定位精度。     

基于物联网的智能家居远程无线监控系统设计

基于ARM920T内核的S3C2440、嵌入式Web服务、QT技术、无线组网技术,设计了智能家居监控系统,系统由智能家居主机、ZigBee/Wi-Fi无线传感控制网络、智能家居客户端软件组成。系统完成了智能家居主机的硬件和软件设计：在ARM平台上移植嵌入式Linux操作系统;使用gSOAP工具建立嵌入式Web服务;配置USB转串口驱动、无线Wi-Fi网卡驱动;组建ZigBee无线传感控制网络,完成对协调器节点以及终端节点的程序设计,制定了数据通信协议;使用QT技术设计客户端程序。最后,重点测试ZigBee网络的建立、终端节点入网和传感器节点数据传输。测试结果表明网络中的传感器节点能够将检测的信息传送到协调器中,智能家居客户端软件能够通过智能家居主机完成对家居环境的远程监测和控制。     

基于CC3200的设备电源远程控制系统设计

针对工业设备电源接入无线网络实现远程监测与控制的要求,设计了一款基于CC3200的数据实时监测和远程控制系统,并给出了硬件和软件设计方案。系统采用CC3200内嵌的应用MCU对电源进行信息采集和控制,采集的数据通过内嵌的Wi-Fi网络处理器无线传递到本地服务器并存入SQL数据库中,而来自终端的控制命令通过Wi-Fi处理器接收并送给应用MCU处理。实验结果表明系统运行稳定可靠,灵活高效,具有良好的应用前景。     

基于MQTT协议扩展的IoT设备完整性监控

随着物联网飞速发展,设备数量呈指数级增长,随之而来的IoT安全问题也受到了越来越多的关注.通常IoT设备完整性认证采用软件证明方法实现设备完整性校验,以便及时检测出设备中恶意软件执行所导致的系统完整性篡改.但现有IoT软件证明存在海量设备同步证明性能低、通用IoT通信协议难以扩展等问题.针对这些问题,本文提供一种轻量级的异步完整性监控方案,在通用MQTT协议上扩展软件证明安全认证消息,异步推送设备完整性信息,在保障IoT系统高安全性的同时,提高了设备完整性证明验证效率.我们的方案实现了以下3方面安全功能:以内核模块方式实现设备完整性度量功能,基于MQTT的设备身份和完整性轻量级认证扩展,基于MQTT扩展协议的异步完整性监控.本方案能够抵抗常见的软件证明和MQTT协议攻击,具有轻量级异步软件证明、通用MQTT安全扩展等特点.最后在基于MQTT的IoT认证原型系统的实验结果表明, IoT节点的完整性度量、MQTT协议连接认证、PUBLISH报文消息认证性能较高,都能满足海量IoT设备完整性监控的应用需求.     

面向电压监测终端的远程升级加密通讯方法

随着智能终端应用的日益增长和对其功能需求的不断提高,需要对嵌入式软件进行远程在应用升级。针对电压监测终端远程在线升级的安全性,从前的升级只考虑实现升级功能,而忽视升级效率和安全性,造成升级软件易被第三方窃取等问题,提出了一种在线升级加密通讯方法,通过对电压监测系统的架构、通讯规约、文件结构及加密方法等进行了分析和研究,采用断点续传、Fibonacci矩阵和Diffie-Hellman密钥交换等方法,既保证了升级操作的升级效率,又实现了安全性,容错性。实践结果表明,此种升级加密通讯方法,提高了终端的升级效率和安全。     

基于MQTT协议的消息推送服务器

以ipad、iphone以及android手机为代表的移动设备和智能终端近年来取得了巨大的发展,其用户数迎来了爆发式的增长．为了适应实际应用中对信息获取及时性,耗电量,以及网络环境等方面的需求,需要用推送的方式取代传统拉取的方式来进行消息的传递,MQTT（MessageQueuingTelemetryTransport,消息队列遥测传输）就是专为这种情况所设计的一种消息传递协议．本文介绍了MQTT协议的基本内容和特点,以Mosquitto、Redis等开源项目为基础设计并实现了一个基于MQTT协议的消息推送服务器,能够对用户订阅的消息进行推送,同时还实现了用户身份验证、ACL权限检查、自动订阅话题、热点话题统计、服务器状态监控等功能．     

基于NS-3的MQTT协议仿真研究

如今,制造业数字化转型中采用消息队列遥测传输（MQTT）协议已成为趋势,而工业场景中往往存在大量的传感器等设备。考虑到实际部署的复杂性,在工业场景中实际部署MQTT前,进行必要的模拟以获取网络性能等数据是不可或缺的,这将更有利于工业场景中的链路设计和网络规划。而NS-3作为当前最流行的网络仿真器之一,提供了丰富的网络模型,非常适合像工业场景这种大型复杂网络的仿真,但目前利用其模拟部署MQTT仍是一项困难的工作。针对该问题,提出了一个适用于NS-3的扩展仿真框架ns3-mqtt,该框架由多个MQTT组件构成,能够以软件包的形式集成到NS-3中,并且提供简洁易用的仿真接口,使得扩展后的NS-3可较容易地对MQTT进行模拟部署并获取相关数据,以此研究不同工业场景下MQTT协议的性能,指导MQTT的实际部署。仿真测试结果证明了提出的ns3-mqtt框架的正确性和有效性。     

双网通信模式测控系统的研究与实现

提出一种具有Wi-Fi/GPRS双网模式通信功能的测控系统设计。该系统的网络传输通道既可以是Wi-Fi网络,也可以是GPRS网络,双网模式解决测控设备快速接网时,布线复杂、成本高和可靠性差等问题,为远程通信事业提供便利节约成本。手机监控终端是Android系统智能手机,如果手机使用者有用户的监视密码,则可以监视用户现场的所有模块的实时数据和初始化参数。如果手机使用者有用户的控制密码则可以修改用户现场的参数,实现远方校准,修改模块的工作模式。     

基于MQTT的液漏监测系统的设计与实现

针对实验室设计的高空间分辨率且价格低廉的液漏传感器,为了实现远程通信,在原有传感系统的基础上,加入了MQTT协议进行数据的远程推送与交互,同时基于Qt的跨平台特性开发了PC端和移动端均可使用的监测软件,系统管理员可通过PC端将控制指令下发给液漏传感系统,对液漏现场进行远程操控与数据实时监测,系统维修员可通过移动端查看维修通知单及告警信息,维修完成后提交维修订单。该系统实现了对液漏监测系统的实时采集和远程监测,有较好的应用前景。