基于ARM平台的ZigBee网关设计

针对ZigBee传输距离短的不足,结合以太网的远程特性,设计了基于ARM平台的ZigBee网关.硬件采用STM32处理器和ZigBee CC2530,在操作系统μC/OS-Ⅱ的基础上实现TCP/IP协议和ZigBee协议的移植.经测试,该网关通用性好,实现了ZigBee与ARM数据通信,通过以太网实现了数据的远程监测.     

工业互联网云网关架构及实现

针对工业生产数据通信协议复杂、工业设备与云端通信困难的问题,提出一种工业互联网云网关架构。针对传输协议复杂多样的问题,提出了一种多协议数据解析方法,能够对多种协议下的数据进行解析,并转换为MQTT协议,实现数据统一协议并上传至云平台。针对协议转换中的实时可靠性问题,提出一种支持断点续传并可以快速处理并发任务的异步处理机制来保证协议转换的实时可靠性。在保证实时可靠的基础上,提出一种三层加密方式以提高数据传输的安全性。在软硬件上实现了上述云网关架构,并在工业过程控制设备上进行了实验。实验结果表明,该架构能够有效解决工业系统与云平台的数据融合问题。     

具有网关功能的矿用本安传输分站设计

针对传统矿用传输分站存在执行协议单一、通信接口单一的问题,设计了一种具有网关功能的矿用本安传输分站,详细介绍了该分站的硬件和软件设计。该传输分站采用分布式结构,具有多种通信接口,通信端口可以自由定义协议类型、自由编辑数据地址、自由共享网关中数据,具有数据采集、数据融合和数据传输等功能。试验结果表明,该分站兼具网关和分站的作用,实现了监控现场多设备的无缝兼容和松耦合,具有很高的工程实用价值。     

井下气体监测系统的嵌入式网关设计与实现

为满足矿井下大范围空间的气体监测的以太网通信要求,实现监测数据由井下到井上的远距离传输,设计了一套基于JN5148单片机和W5500网络芯片的ZigBee-以太网网关设计方案,阐述了网关的硬件以及通信软件的设计.利用W5500内部集成的TCP/IP协议栈实现了以太网的通信,省去了在主控单片机上的TCP/IP协议栈移植.该方案具有开发周期短和数据传输稳定可靠等优点,能够简单灵活地实现ZigBee协议与TCP/IP协议的切换.设计网关的测试结果表明,可以实现ZigBee与以太网的数据传输和共享.     

一种多协议转换工业智能加密网关

为了解决工业现场不同通信规约的设备无法通信以及明文数据通信过程中的安全隐患问题，设计了一种基于嵌入式技术的多协议转换工业智能加密网关设备。从系统设计角度介绍了网关主要子系统：核心控制器模块、协议通信模块、通信加密模块和人机界面的设计原理和设计策略；从软件功能设计角度介绍了核心控制器实现协议转换的策略和方法。该网关可连接不同种通信规约设备，实现多种协议互转功能，且对数据进行加密传输，完成异构网络之间的信息交换。     

基于文本协议的异构数据库数据交换引擎设计

针对异构数据库之间数据同步缓慢、数据交换格式复杂、数据安全度低等问题,设计了一个基于文本协议的异构数据库数据交换引擎.该引擎设计了基于文本的二进制安全的数据交换协议,通过该协议可以方便地定义程序运行需要的配置信息以及存储变化结果集的格式,并且该协议可以保证存储数据的安全性、数据协议格式解析的高效性以及数据在网络中传输的高效性和安全性.采用该协议实现的数据交换引擎有着设计简单、数据安全度高、整体传输的数据小等优点,从而可以实现快速、高效的数据传输以及快速、高效的数据解析和数据更新等功能.实验数据表明,设计的基于文本协议的异构数据库数据交换引擎可以有效地实现各种数据库之间的数据交换,设计是可行的、有效的.     

基于LabWindows/CVI的网络通信设计与实现

为实现对基站监控系统的遥调、遥控和遥信,本文制定了监控系统数据传输协议,设计了基于LabWindows/CVI平台的网络通信软件.在恶劣的网络环境下的测试结果表明,采用该数据传输协议可有效的实现远程多数据的可靠性与稳定性传输.     

基于MCF52231的CAN-Ethernet设计与实现

本文简要介绍了CAN总线的特点、不足及以太网的优势。基于32位微处理器MCF52231,通过硬件及软件开发,制定了用于嵌入式工业现场设备的精简TCP/IP协议簇,阐述了协议的实现过程,实现了以太网和CAN总线的数据通信传输。该协议网关已应用在工业网络群控点焊机生产线。测试结果表明,该网关设备运行可靠,解决了网络系统的高效通信及实时控制问题。     

一个基于P2P高性能计算的高效数据传输协议

针对基于对等网络的高性能计算平台P2HP,设计了一个高效的数据传输协议FDTP.FDTP是一个基于连接的数据管道传输协议,其网络传输通道包括传输控制消息的消息信道和传输任务数据的数据信道．它将数据传输过程分为构建通道、数据传输、关闭通道3步,定义了数据请求方式和数据传输格式,并对传输过程中的数据通道进行管理和容错控制．FDTP通过简化传输控制和减少通信次数来降低通信延迟,进而提高数据传输效率,并最终提高P2HP的运行效率．     

物联网网关实时双向通信模块化设计

针对物联网系统数据的传输问题,以Node.j s为运行平台、采用Socket.IO通信机制和Redis数据库缓存技术实现网关与云平台之间的实时数据传输的双向通信系统.对网关进行功能模块划分,实现网关与平台之间关于底层设备认证、设备数据传输以及设备心跳的交互过程.对于系统进行功能及性能测试,实验结果表明,采用Socket.IO双向通信技术可以实现物联网网关物理模型与物联网云平台虚拟模型的同步更新,有效提高系统的数据传输效率.     

远程监控系统中GSM网关的研究与开发

在开发设计铁路双电源远程监控系统中，通过GSM数传和短消息通信业务实现数据传输，并设计了一种GSM网关来处理现场采集的数据。该网关采用线程池技术进行SOAP和GSM数据及短消息协议之间的转换，实现了工业现场的远程监控，为监控网络和移动网络的一体化应用建立了统一平台。     

基于MQTT和ILZ4压缩法的智慧能源云平台

为了适应数据规模大、响应要求快的智慧能源场景,提出了一种基于消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport,MQTT)消息传输和(Improved Lempel-Ziv4,ILZ4)压缩法的智慧能源云平台。在物联网与云平台之间的数据通信中引入了MQTT协议,设计了基于MQTT协议的消息队列架构和消息流的上传/下载过程,利用引入的ILZ4压缩法可集成到信息存储和消息传输任务中,实现大规模监测信息流的实时压缩和传输。300万个监测数据点作为云服务器的测试数据流进行实验,实验结果表明,所提方法在吞吐量和压缩比性能上更优,从而可快速降低大规模数据的存储成本和传输开销,同时,所提平台为智慧能源应用提供一种良好、通用和可扩展的解决方案。     

嵌入式网关设计及其在异构系统集成中的应用

为了实现串口与工业以太网之间数据的传输,采用嵌入式Intemet技术,以高性能、低功耗32位RISC结构的ARM9微处理器S3C2410和嵌入式实时操作系统Linux为核心,设计了智能工业以太网网关,并基于ARM-Linux平台,在网关中构建了嵌入式Web服务器.最后,将特定工业监控设备串口通信协议集成到网关中.经测试和实践表明,该网关性能稳定,可以提供Web服务,为数据采集和工业控制系统的异构集成提供了有效的解决途径.     

基于嵌入式网关通用接口的方案设计

由于互连网技术发展和应用的需要,针对工业自动化领域内以总线为主要通信接口的终端设备与远程信息处理和监控为目的的以太网接口设备相连接的问题,开发嵌入式网关通用接口以实现不同通信接口与以太网接口的协议转换,为实现各种终端设备通过互联网与计算机终端或服务器的有机连接提供了基础。通过嵌入式通用网关接口为各种通信设备的数据共享提供了前提,为计算机或服务器的后台软件提供了二次开发的平台。实现了工业自动化和企业信息化的有机结合。     

短信息网关连接模块的分析与实现

本文着重对短信息网关连接模块进行设计分析与实现。该模块由网关通信模块和SGIP协议数据处理模块两个子模块组成。本系统实现了与短信息网关的连接与通信功能,提供了接拆包接口,且支持TCP/IP协议。运行结果表明,该网关连接模块各项功能基本实现,系统比较稳定。     

支持无人机互操作的多数据链互连网关设计

针对目前多种数据链并存和烟囱式的发展现状,提出多数据链互连网关设计方法,用于提高无人机互操作及其与多种作战平台协同作战的能力。采用美国无人机互操作接口标准——STANAG 4586设计了多数据链互连战术报文,并在嵌入式实时多任务环境VxWorks下,实现报文转换和接口通信的程序设计。仿真试验表明网关满足功能设计要求,且具有较高的实时性,可用于多数据链互连及其相关技术的研究。     

改进线程池的移动通信数据传输系统优化

短信数据的提交、存储、处理、转发是移动通信传输系统的关键步骤。引入线程池概念和队列存储机制,应用到移动通信数据传输系统,并设置阀值点限定短信网关流量,建立基于多线程、分层处理的移动通信数据传输系统架构;在多线程模块提出基于排队原理的请求等待模型,并引入阻塞线程过程,设计线程动态调度算法。以某移动运营商的客户营销服务数据为背景,利用提出的系统架构方法建立短信发送平台,通过实验对比验证了该方法有效地改善了系统性能。