新一代物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關研究
摘要:簡介了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的應用背景,提出了網(wǎng)關的總體方案,列舉了其中關鍵枝術,給出了應用案例,介紹了研究團隊。
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);網(wǎng)關;ZigBee;RFID;M2M
0 引言
隨著傳感器技術的不斷發(fā)展成熟,成本的不斷降低,多源感知系統(tǒng)將顯著改變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及用戶與便攜式電子產(chǎn)品之間的界面。引導這種發(fā)展趨勢的原始設備制造商已明確指出希望借助這些傳感器在實現(xiàn)用戶對信息隨時隨地動態(tài)感知的設想。這些現(xiàn)代傳感器提供了設計工程師所需要的感知能力,改變了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及人機交互方式。
本研究為西安電子科技大學承擔的中興通訊公司的項目,主要研究基于中興智能手機平臺的新一代物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。旨在用于物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術的研發(fā)和驗證,為中興通汛研發(fā)新一代智能手機產(chǎn)品提供參考依據(jù)。通過中興智能手機與整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的通信,可以實現(xiàn)手機導航,移動訂閱,環(huán)境監(jiān)控,標簽識別,目標感知與定位等功能。研究成果的產(chǎn)品將進一步拓展手機的功能,可廣泛應用在工商業(yè),家居生活等多領域。
1 總體方案
本項目是未來4G手機的概念平臺,手機作為移動互聯(lián)網(wǎng)與無線傳感網(wǎng)的應用網(wǎng)關使用,在設備接入控制與數(shù)據(jù)文互中需要使用大量的接入?yún)f(xié)議與數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,通過對協(xié)議建模與仿真實驗,文中提出了多協(xié)議融合的技術方案,以便于智能手機平臺可在多種場合發(fā)揮作用。
本系統(tǒng)由智能移動信息匯集終端和中興智能手機組成。通過無線網(wǎng)絡,系統(tǒng)可實時采集與傳輸多源數(shù)據(jù)。手機可根據(jù)需要對多源數(shù)據(jù)進行采集與控制,使周圍的無線傳感器能與手機進行動態(tài)數(shù)據(jù)交換。
本設計結合無線傳感器技術和嵌入式軟硬件技術,采用RFID Reader、尢線傳感器終端模塊、Wi-Fi模塊、WAPI模塊、ZigBee模塊、GPS模塊以外部擴展方式,確保利用中興智能手機平臺對周圍無線傳感器模塊的實時采集。本研究采用高精度電壓參考芯片為系統(tǒng)信號采集了系統(tǒng)提供參考電壓基準,系統(tǒng)通過ZigBee模塊完成現(xiàn)場溫度、濕度等信息的感知;并采用藍牙Bluetooth(IEEE 802.15)模塊實現(xiàn)評估板多源信息到中興智能手機的無線傳輸。系統(tǒng)的主要支撐技術有嵌入式技術、無線局域組網(wǎng)技術、多協(xié)議處理、人機交互界面、RFID等,實現(xiàn)了以智能移動平臺終端為核心的自動化、信息化的多功能信息感知應用系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)架構
本系統(tǒng)的主要支撐技術有:嵌入式技術、無線局域組網(wǎng)技術、多協(xié)議處理、人機交互界面、RFID等,實現(xiàn)了以智能移動平臺終端為核心的自動化、信息化的多功能信息感知應用系統(tǒng)。其系統(tǒng)網(wǎng)絡結構如圖1所示,該網(wǎng)絡結構也是未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個雛形。
在圖1的系統(tǒng)結構中,手機作為一個重要終端,通過藍牙設備到達網(wǎng)關設備,然后由網(wǎng)關設備對ZigBee網(wǎng)絡、電子標簽、3G網(wǎng)絡、Wi-Fi/WAPI網(wǎng)絡、北斗網(wǎng)絡等網(wǎng)絡和設備之間進行完美的網(wǎng)絡融合和技術革新,充分體現(xiàn)了現(xiàn)實物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理這一物聯(lián)理念。
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