基于openHAB的嵌入式智能家居网关设计

为解决不同厂商生产的设备使用的协议不相同,设备兼容性差和网络异构等问题,提出基于open HAB(开放式家庭自动化总线)的智能网关设计.网关采用树莓派3B和Linux操作系统作为嵌入式系统,实现了利用中间件技术连接多种不同协议的智能家居设备的功能.编写了家庭自动控制程序和多种终端的用户界面,通过配置Wi Fi、蓝牙等功能组件使得系统支持多种协议和天气等服务,利用RRD数据库记录温湿度参数,采用motion软件实现摄像头视频监控,使用open HAB云服务实现远程登录.经测试,系统能有效支持多种协议,远程登录、数据库和摄像头视频监控功能均正常.     

基于ZigBee与混沌加密的智慧实验室系统设计

为提高高校开放型实验室的安全性及管理的智能化,提出将物联网技术与混沌加密技术相结合的智慧实验室系统。该系统包括ZigBee网络控制子系统、网关模块、视频监控、服务器云平台、手机和PC客户端。可使用IC卡或手机NFC结合RFID和ZigBee技术控制实验室门禁、设备电源和照明,所有控制信息均通过网关发送至服务器并同步到云平台;网络摄像头获取监控信息并传送至服务器;手机和PC客户端可远程访问服务器上所有信息以及控制实验室内的所有网络设备。手机与ZigBee网络通信时,提出采用混沌对传输信息进行加解密,密钥由两个超混沌系统离散化得到,并采用置乱结合多轮异或的方式进行加解密。实验测试表明,系统可实现实验室24小时无人值守开放管理,在安全和远程智能管理方面有显著提高。     

基于ZigBee/3G的物联网网关系统

为了使物联网传感网络无线接入互联网,进行ZigBee与互联网之间的数据传输和协议转换,设计一种基于ZigBee/3G的物联网网关系统。ZigBee传感网络采集传感器数据,所有数据汇聚至物联网网关并通过3G网络发送至服务器,监控人员通过手机与计算机查看各个节点的数据,并借助上位机软件向传感器节点发送指令,从而实现对传感器节点的控制。以ZigBee网络采集实验水箱温度信息,控制继电器为例进行测试,结果表明,系统实时性良好,丢包率为0.047%,低于中国通信标准化协会(CCSA)标准规定的最大丢包率1%,平均时延9.62ms,远小于CCSA标准规定的平均时延的上限(IPTD)100ms。     

面向空间智能化的嵌入式网关服务器系统设计

为了满足车间、仓储等不同空间需要不同传感网络的个性化需求,以物联网为基础设计了一套通用性强、可裁剪、可移植的空间智能化网关服务器系统.系统实现了CAN总线、RS485总线、WIFI、蓝牙、ZIGBEE等多种传感网络与传统通信网络之间协议转换.系统采用LAMP架构设计了嵌入式服务器,实现了在局域网内通过智能设备访问本地服务器,查看传感节点状态和控制执行节点的功能;在广域网内通过3G远程通信技术实现异地监测传感节点的最新状态.     

基于GPRS与ZigBee的远程分散多点监控系统

为提高远程分散多点监控系统各点监控的实时性,降低成本,扩展监控距离,适应各种复杂工况,节省人力资源,设计出一种新型的基于GPRS、ZigBee网络的远程监控系统.采集终端通过ZigBee网络实时检测各点的性能状态,然后发送至数据中转中心,再通过GPRS模块将数据传送到远程服务器,并将该系统应用于大型设备的振动检测.实验证明,该系统可通过服务器,在任何有GSM信号的地点完成对距其100 m范围内检测点的实时监控.与传统系统相比,只需在各检测点放置一个微型的采集终端,及一个数据中转中心,即可在服务器完成远程监控.     

水产养殖远程监测系统的设计

设计了一种可以在手机或PC端实时监测的水产养殖远程监测系统. 该系统由数据集采中心、检测节点、云端服务器和监测端Android App或PC浏览器构成. 检测节点负责采集数据和接受命令,通过ZigBee无线网络与数据集采中心交换信息;数据集采中心一方面从ZigBee网络中读取数据并在现场显示,另一方面通过GPRS与云端服务器进行通信;云端服务器能够存储安装在便携式设备上的App或PC浏览器显示的数据. 相比于传统的水产养殖,这个系统不受时间、地域、环境、距离等因数的限制,可全天候不间断地稳定地远程监测多个水产养殖场.     

基于ZigBee2006协议栈的分布式温度采集系统设计

系统采用承载ZigBee技术的CC2430芯片为无线节点的检测与信息处理核心,结合DS18B20温度传感器,构成无线传感器网络终端检测子节点,对环境温度实时检测。采用ZigBee2006协议栈技术自组建立短距离无线通信网络。现场循环检测数据,实时传送给中央监控计算机。实验结果表明,系统功能扩展方便、组网灵活、施工成本低,适用于多种场所。     

基于Zigbee的数据采集系统设计

针对数据信息采集问题,设计实现一种基于ZigBee协议的无线信息采集网络。以CC2430芯片作为节点主控制器,介绍系统硬件和软件设计过程,以及远程数据采集的实现过程。系统具有布点方便、终端节点耗电少、网络节点多等特点。     

基于ZigBee的矿井监测系统中以太网网关设计

针对矿井监测系统中将无线传感网络节点接入工业以太网的需求,提出一种ZigBee/以太网网关的设计方案。该方案使用CC2530作为传感节点、路由节点及协调器节点,组成树型网络拓扑结构;使用STM32F103做主控制器,ENC28J60做网络控制器,实现ZigBee数据和以太网数据的相互转换和传输。设计了网关硬件电路,ZigBee无线组网、数据帧转换以及驱动程序。测试结果表明,该网关能正常传输数据,性能可靠,实现了不同数据帧之间的转换。     

视频监控系统中协议融合的研究

本文在分析现有视频监控系统在互联互通方面存在问题的基础上,提出了一个多目标模糊决策的协议融合算法,设计了一个兼容异构系统的信令服务器。通过对呼叫数据包进行协议解析,计算每个约束条件的隶属度,参考隶属度进行综合评判,判定是否能够正常建立会话。实验结果表明,具有协议融合功能的视频监控系统能够与其他协议多媒体终端建立会话,可作为组建下一代大型视频监控网络的参考。     

基于BOA服务器的智能家居控制系统设计

设计了一种基于BOA Web服务器的智能家居系统,构建了硬件平台为ARMCortex-A8、操作系统为嵌入式Linux的智能家居网关;在前端采集与控制网络为Zigbee无线自组织网络的情形下,设计了Zigbee协调器与ARM间的通信协议。通过向ARM网关移植BOA服务器,在服务器上进行CGI程序及HTML网页设计,实现了远程PC机和手机对本地环境参数及家电的监控。相对于目前广泛使用的遥控终端、固定电脑终端或其它基于C/S的远程控制方案,该方案具有网关架构设计合理、数据交互协议高效、控制终端平台依赖性小、容易推广等特点,对于智能家居网关的研究有很好的借鉴价值。     

家庭电器智能网络化控制系统的设计

网络化智能化是测控领域研究的一个热点和发展方向．文章提出了3层架构 的智能家庭网络化测控系统,用嵌入式家庭服务器/网关、微型控制器／设备网关和 RS485现场总线来实现．介绍了其关键设备嵌入式家庭服务器／网关和万能遥控器及网 络接口规范,为实现家庭电器网络智能化控制提供了一种方法．     

基于ZigBee/WiFi的农业网关设计

针对精准农业监测系统中终端设备通过WiFi接入到无线传感网络的需求,设计ZigBee/WiFi农业网关。该网关通过ZigBee协调器传输终端节点采集的温湿度和光照信息;以LPC1768为主控制器,WiFi模块为信息转换器,实现ZigBee信息到WiFi信息的相互转换;将WiFi模块配置指令写入主控制器,省去使用网关前的配置操作。定义ZigBee数据包,设计ZigBee协调器串口和无线数据接收、主控制器双串口和配置WiFi模块程序等。测试结果表明,该网关能够满足各终端设备WiFi接入,且传输转换信息稳定。     

基于ZigBee技术的B/S智能楼宇监测系统

为了研究楼宇系统的智能化,在ZigBee技术的基础上,提出一种浏览器/服务器模式的智能楼宇管理系统设计方案。通过将传感器网络节点采集的数据经串口连接到上位机,再经过网络传送并存储到Web服务器中,实现无线传感器网络数据的远程传输和管理。用户只需通过访问Web服务器即可查询环境参数等信息。实验表明,提出的设计方案能完成楼宇系统的智能化管理。     

基于Twisted架构的GPS协议转换软网关

提出了一种服务器端可扩展的基于SIP协议的GPS设备协议转换软网关架构,以解决不同厂商GPS设备私有协议而导致的兼容性差、服务器端软件复杂等问题.软网关基于Python的Twisted开源网络框架构建,保证了软件的健壮性和代码的简洁性.软网关采用SIP协议对通信会话过程的统一管理,从而分担了服务器解析不同私有协议的系统开销,简化了服务器端软件的复杂性,同时加强了通信会话管理与多媒体数据扩展能力.     

ZigBee网络系统节点硬件设计与实现

ZigBee是一种新型的低功率、低成本、近距离的无线通信技术,是实现无线传感器网络的理想解决方案。该文在简单介绍IEEE 802.15.4规范,ZigBee协议及其特点的基础上,着重讨论了基于Freescale ZigBee解决方案的ZigBee网络中各种网络节点的硬件设计与实现。网络节点的设计采用MC13213芯片和BeeStack ZigBee协议栈,其中协调器和路由器节点采用市电供电,终端节点采用电池供电。实验结果表明,整体网络具有自组网、自动路由和自愈功能,终端节点具有良好的低功耗特性。     

基于STR912的嵌入式无线传感器网络网关的设计

为实现ZigBee无线传感器网络与外部网络(如GPRS或以太网等)的互联,设计实现了一个嵌入式网关系统.系统以ARM9处理器芯片STR912与ZigBee无线芯片CC2530为核心,外部扩展多个功能模块.在嵌入式操作系统μC/OS-II和μIP协议的基础上,开发设计相应应用程序来构建ZigBee嵌入式网关系统,实现无线传感器网络与外部网络的互联.实验测试表明,本网关系统工作稳定,数据传输可靠,可满足分布式无线数据采集和网络化监测的需要.     

基于ZigBee的PLC无线数据采集系统设计

为解决某些特定工业区域数据采集的问题,提出了基于ZigBee协议,通过星型网络实现主从节点之间数据采集和传输的方案。本设计以射频芯片CC2430为核心设计了基于ZigBee无线传输协议的PLC数据采集系统,实现了包括区域内的温度数据检测、基于ZigBee的无线的数据传输、RS232协议与RS422和RS485协议之间的转换、PLC与CC2430和PC机之间数据交互以及通过上位组态软件MCGS对温度数据监控等诸多功能。经实验调试,该采集系统达到了设计的要求,效果良好,对实现ZigBee技术在工业领域的应用具有实际意义。     

基于ZigBee技术的CC2530粮库温湿度检测系统研究

针对传统有线方式检测粮库温湿度,本文介绍了一种基于CC2530和数字温湿度传感器SHT15的粮库温湿度监测系统。该系统采用ZigBee无线通信技术,通过星型网络实现主从节点的数据采集和传输,并详细阐述了ZigBee中心节点和终端节点的软硬件设计,通过串口将数据显示在PC机上,实现粮仓内部的多点检测和实时监控。     

基于NuMicro M052与W5500的数据采集网关设计

提出一种基于新唐ARM M0和W5500芯片的智能型数据网关的设计与实现。以ARM(M052)和W5500为硬件核心,以前后台系统和TCP/IP协议为软件核心设计用于多类型小数据传输的网关,实现对各类采集终端的数据无线传输、格式转化和上传服务器等功能。论述了网关的硬件设计、TCP/IP协议的裁剪与实现和软件设计,并用调试工具对硬件进行测试,符合与远程服务器通讯的协议要求。