【摘 要】
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随着物联网技术的发展,单一无线通信方式不能满足差异化的信息传输需求,多种无线通信网络共用的模式越来越多,探讨无线通信物联网异架构组网方法是有理论意义和工程应用价值
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随着物联网技术的发展,单一无线通信方式不能满足差异化的信息传输需求,多种无线通信网络共用的模式越来越多,探讨无线通信物联网异架构组网方法是有理论意义和工程应用价值的。针对无线网络协议繁多、架构各异、互不兼容的现象,本文在分析现有无线通信国际标准的基础上,通过对无线网络协议标准各层规范进行分解,保留各无线网络固有特点层规范,定义可整合层规范,研究设计新型网络体系架构与协议栈,并将该方法应用在温室大棚监控系统中,验证了该网络体系的可行性和有效性。论文主要做了以下几方面的研究工作:1、构建了一种支持TCP/IP协议的新型无线网络架构。分析WiFi, Bluetooth, ZigBee三种无线通信标准的各自特点和差异特征,保留原有各协议网络层和传输层基础上,定义整合了应用层规范,构建了一种新型多协议无线网络架构。并给出了该规范应用的详细描述,为异构网络中多种协议间转换提供架构基础。2、定义了新型网络体系架构的协议栈。根据物联网环境下对信息传输的要求,设计了协议栈功能,包含网络模型、通信方式、连接过程、I/O触发模式,实现了异架构组网中各协议的应用层共享。3、温室大棚智能监控物联网系统设计应用。以温室大棚智能监控为背景,建立新型无线通信物联网系统,设计了感知层、控制层和信息层三层融合架构体系,构建了多异架构网络(ZigBee、WiFi、3G/4G、TCP/IP)的层间与跨层信息传输的应用层共享协议,并给出了该系统的控制器和感知网络的硬件电路和软件编程设计。经测试和用户成功应用,实现了多种异架构无线网络的无缝集成,从数据采集到存储、现场到云端服务器、监测到控制的无障碍传输,验证了该网络体系架构的可行性和有效性。
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