基于物联网的无线环境监测系统设计与软件的实现

作     者：薛卫强 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘洺辛;张世红

授予年度：2013年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 13[艺术学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 0810[工学-信息与通信工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081001[工学-通信与信息系统] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：物联网 ZigBee RFID 串口通信 环境监测 Java WEB 

摘      要：伴随着通信技术的快速发展和人们对信息化社会的要求，诞生了以互联网为基础，综合运用嵌入式、传感器、智能控制模块、ZigBee和RFID等短距离无线通信技术、数据库技术、网络技术和软件技术等的“物联网应用。物联网目的在于实现“物与物、“人与物之间的信息的获取、融合、传播和共享，可以在智能家居、智能交通、智能安防、工业生产、智能物流、环境保护等多个领域广泛使用。当前，美国、日本、韩国和欧盟各国都投入对物联网的研究，但是还没有统一的标准。本文探讨一种基于物联网的无线环境监测系统的设计和实现方式。 首先，在分析了物联网三层架构和关键技术的基础上，按照感知层、网络层、应用层有层次、有条理地设计了基于物联网的三层架构的无线环境监测系统各层及其功能的实现方式。主要的工作是根据实验室现有的ZigBee无线传感器网络设备和RFID应用系统，进行感知层，传输层和应用层的软硬件设计。感知层完成数据的采集和汇聚。传输层应用网络技术、串口通信技术和数据库技术将数据上传到应用平台。数据应用平台负责数据的处理、存储和共享。 其次，设计开发了基于Java EE平台的Browser/Server架构的服务器端。该系统使用JSP语言编写了前端显示界面；在Java EE框架下使用JavaBean处理串口硬件操作和Socket通信；后端使用JDBC技术实现数据库的管理。 最后，部署并运行调试系统，并用图片的方式客观的展示了系统的运行情况，重点介绍了系统中几个重点模块。远程用户通过本系统使用浏览器访问服务器资源，可以实现查询ZigBee无线传感器网络上传的温湿度信息，向ZigBee终端节点发送控制命令，利用RFID系统定位设备并在页面图形化的显示。