能耗管理系统集成与节能优化研究
这是一篇关于能耗管理系统,Zigbee,ZStack,CC2530,ECharts,MVC,无线通信技术,节能的论文, 主要内容为随着现代企业的飞速发展,企业的能源消耗不断上升,如何对企业的能耗进行有效监测管理值得我们关注,由此引入了能耗管理系统。针对传统能耗管理系统存在的一些问题,本文提出了基于Zigbee无线通信技术的解决方案,具有低功耗、低成本的特点,同时避免了繁琐的布线工作。本文首先对课题的研究内容进行了需求分析,基于这些需求,设计了整体系统架构,包括数据采集层、数据传输层、数据存储层、数据展示层。然后对每层分别进行了讲解,开发:首先分析和列举了几种常用的无线通信技术,通过对比各技术的特点,根据本课题的实际需求,选取了 Zigbee技术作为本项目的无线通信方式。然后对Zigbee技术作了一个概括性的介绍,主要包括Zigbee网络的设备类型、网络拓扑结构、协议栈的构成以及协议栈每层的组成结构、主要功能。接着是基于Zigbee技术的无线通信网络开发,在对现有的Zigbee协议解决方案进行对比分析后,选取了TI公司推出的CC2530单片机及ZStack协议栈。在此基础上讲述了本项目的ZStack协议栈在开发过程中的一些重要函数及其工作流程。然后通过终端设备上的温湿度传感器DHT11采集数据,数据经过路由器,传到协调器,协调器连接串口,通过串口将数据读取出来并存入到MySQL数据库,然后通过可视化插件ECharts对数据进行展示,从而达到监控参量的目的。整个Web工程采用了 Jsp+Servlet+Javabean的MVC框架。最后从Zigbee设备使用时的功耗和用电设备的功耗两个角度来进行了节能优化分析,并提出了一些节能降耗的方案及措施。
能耗管理系统集成与节能优化研究
这是一篇关于能耗管理系统,Zigbee,ZStack,CC2530,ECharts,MVC,无线通信技术,节能的论文, 主要内容为随着现代企业的飞速发展,企业的能源消耗不断上升,如何对企业的能耗进行有效监测管理值得我们关注,由此引入了能耗管理系统。针对传统能耗管理系统存在的一些问题,本文提出了基于Zigbee无线通信技术的解决方案,具有低功耗、低成本的特点,同时避免了繁琐的布线工作。本文首先对课题的研究内容进行了需求分析,基于这些需求,设计了整体系统架构,包括数据采集层、数据传输层、数据存储层、数据展示层。然后对每层分别进行了讲解,开发:首先分析和列举了几种常用的无线通信技术,通过对比各技术的特点,根据本课题的实际需求,选取了 Zigbee技术作为本项目的无线通信方式。然后对Zigbee技术作了一个概括性的介绍,主要包括Zigbee网络的设备类型、网络拓扑结构、协议栈的构成以及协议栈每层的组成结构、主要功能。接着是基于Zigbee技术的无线通信网络开发,在对现有的Zigbee协议解决方案进行对比分析后,选取了TI公司推出的CC2530单片机及ZStack协议栈。在此基础上讲述了本项目的ZStack协议栈在开发过程中的一些重要函数及其工作流程。然后通过终端设备上的温湿度传感器DHT11采集数据,数据经过路由器,传到协调器,协调器连接串口,通过串口将数据读取出来并存入到MySQL数据库,然后通过可视化插件ECharts对数据进行展示,从而达到监控参量的目的。整个Web工程采用了 Jsp+Servlet+Javabean的MVC框架。最后从Zigbee设备使用时的功耗和用电设备的功耗两个角度来进行了节能优化分析,并提出了一些节能降耗的方案及措施。
基于ZigBee的车窗无线控制方法研究
这是一篇关于车窗控制,ZigBee,CC2530,无线通信,信道干扰的论文, 主要内容为伴随着汽车的功能越来越复杂,线束也越来越多。复杂的布线不仅会增加汽车生产成本和维修成本,也会提高汽车的油耗。针对于以上问题,本文从车窗的无线控制方法、控制系统设计、抗干扰算法等方面开展了系统性的研究,论文主要工作包含以下内容:1.车窗无线控制方法的研究。在分析常见的无线通信方式的基础上,选择了可行性高、组网快的ZigBee作为无线通信方式,实现了对四个车窗节点的独立控制,并通过单播和广播的方式实现了驾驶员侧车窗控制器的总控功能。2.无线车窗控制系统的软硬件设计。1)以CC2530芯片为核心,对汽车车窗无线控制系统的硬件电路进行设计,在此芯片上扩展按键和28BYJ-48电机模块;同时电路中增加了旁路电容以消除引脚处高低频信号干扰,且使用ASM1117芯片将USB 5V的供电电压转化为适合CC2530芯片工作的3.3V电压。2)基于ZigBee的Z-stack协议栈进行功能开发,实现对节点无线数据包接收与发送的控制。在按键控制部分实现了单键控制车窗升或降的双功能;并实现了4门车窗本地管理以及主控制器管理的协调。3.信道抗干扰算法研究。针对ZigBee单一干扰评估方法的不足,设计了一种综合参数的干扰评估方法,即将PRR与RSSI值相结合的干扰评估方法。同时,为了能利用安静的信道进行通信,研究了一种基于隐马尔可夫模型的信道状态预测方法来快速预测ZigBee的信道状态,并设计了基于隐马尔可夫模型的信道跳转算法。4.实验验证与分析。编制了功能测试用例表,分为4大组17个子例的功能测试用例表,并在车窗无线控制实验平台上进行了系统功能测试,用例均通过测试,达到了预期的目标。在干扰分析方面,经过对比实验,文中研究的算法相较于传统的信道优化方法而言,对于ZigBee网络的抗干扰性能有大大的提升。相比未使用任何算法,包接收率提高了52.6%;相比传统的切换信道的方法,包接收率提高了12.4%。
基于RSSI的煤矿井下人员定位系统的设计与实现
这是一篇关于人员定位,ZigBee,RSSI,CC2530的论文, 主要内容为我国矿难事故频繁发生,矿工的人身安全得不到有效的保障,井下作业及安全生产存在很多不容忽视的问题。井下和地面后台的信息交换不够及时,地面不能在第一时间掌握井下的具体情况,造成救援不便,一旦发生事故,安全营救的效率非常低。因此及时地获得井下人员的位置信息具有重要的实际意义。为了解决这些问题,我国有些矿井已经采用了一些井下监控系统。但是这些系统大多采用有线的通信方式,且存在着功能单一、互不兼容、无行业标准等缺点。本文参与的是研究室与企业联合研究的课题。本课题集井下采集信息、信息通信、信息交换和井上信息分析为一体,构成煤矿综合管理系统。项目包含井下人员定位系统、井下视频监控系统、WiFi手机通信系统、瓦斯监测系统这四个功能部分。各部分功能的信息汇集至通信基站,再通过光纤有线传输到地面监控后台。这样既能够满足对监控信息的要求,又能具有很好的兼容性。本文是研究课题的一部分,主要是完成基于RSSI的煤矿井下人员定位系统的设计与实现。论文首先介绍了定位系统的研究意义和研究内容。接着介绍了各种室内定位方式和定位平台的优缺点及ZigBee的相关技术。然后基于项目需求,讨论和分析了系统的总体设计方案。最后系统采用TI公司的CC2530和CC2591芯片设计实现了硬件平台,基于ZStack协议栈完成了软件设计。论文主要工作和研究重点如下:1)定位系统的总体设计。煤矿的矿井有许多巷道,将巷道进一步分为多个定位区域。在每个定位区域布置有协调器等锚节点,构成一个独立的ZigBee网络。同时在矿井入口处设置专门的ZigBee网络,实现考勤功能。此外,设计了移动节点和锚节点的数据交换、ZigBee网络与井上后台的数据交换的通信协议标准。2)定位与通信应用软件开发。对TI公司的ZStack协议栈的底层、应用层和ZDO等做了相应的修改,开发了满足系统功能需求的通信软件。重点实现了数据通信、网络组建、节点动态入网、RSSI的提取等。3)硬件平台设计与实现。采用CC2530芯片设计了移动节点的硬件。在锚节点上增加了 CC2591芯片,增加了发射功率,扩大了锚节点信号覆盖范围。论文最后搭建了一个测试平台对系统的功能进行了验证,包括环境估计和上位机界面。并指出了系统需要近一步完善的地方。
基于ZigBee的车窗无线控制方法研究
这是一篇关于车窗控制,ZigBee,CC2530,无线通信,信道干扰的论文, 主要内容为伴随着汽车的功能越来越复杂,线束也越来越多。复杂的布线不仅会增加汽车生产成本和维修成本,也会提高汽车的油耗。针对于以上问题,本文从车窗的无线控制方法、控制系统设计、抗干扰算法等方面开展了系统性的研究,论文主要工作包含以下内容:1.车窗无线控制方法的研究。在分析常见的无线通信方式的基础上,选择了可行性高、组网快的ZigBee作为无线通信方式,实现了对四个车窗节点的独立控制,并通过单播和广播的方式实现了驾驶员侧车窗控制器的总控功能。2.无线车窗控制系统的软硬件设计。1)以CC2530芯片为核心,对汽车车窗无线控制系统的硬件电路进行设计,在此芯片上扩展按键和28BYJ-48电机模块;同时电路中增加了旁路电容以消除引脚处高低频信号干扰,且使用ASM1117芯片将USB 5V的供电电压转化为适合CC2530芯片工作的3.3V电压。2)基于ZigBee的Z-stack协议栈进行功能开发,实现对节点无线数据包接收与发送的控制。在按键控制部分实现了单键控制车窗升或降的双功能;并实现了4门车窗本地管理以及主控制器管理的协调。3.信道抗干扰算法研究。针对ZigBee单一干扰评估方法的不足,设计了一种综合参数的干扰评估方法,即将PRR与RSSI值相结合的干扰评估方法。同时,为了能利用安静的信道进行通信,研究了一种基于隐马尔可夫模型的信道状态预测方法来快速预测ZigBee的信道状态,并设计了基于隐马尔可夫模型的信道跳转算法。4.实验验证与分析。编制了功能测试用例表,分为4大组17个子例的功能测试用例表,并在车窗无线控制实验平台上进行了系统功能测试,用例均通过测试,达到了预期的目标。在干扰分析方面,经过对比实验,文中研究的算法相较于传统的信道优化方法而言,对于ZigBee网络的抗干扰性能有大大的提升。相比未使用任何算法,包接收率提高了52.6%;相比传统的切换信道的方法,包接收率提高了12.4%。
基于ZigBee的车窗无线控制方法研究
这是一篇关于车窗控制,ZigBee,CC2530,无线通信,信道干扰的论文, 主要内容为伴随着汽车的功能越来越复杂,线束也越来越多。复杂的布线不仅会增加汽车生产成本和维修成本,也会提高汽车的油耗。针对于以上问题,本文从车窗的无线控制方法、控制系统设计、抗干扰算法等方面开展了系统性的研究,论文主要工作包含以下内容:1.车窗无线控制方法的研究。在分析常见的无线通信方式的基础上,选择了可行性高、组网快的ZigBee作为无线通信方式,实现了对四个车窗节点的独立控制,并通过单播和广播的方式实现了驾驶员侧车窗控制器的总控功能。2.无线车窗控制系统的软硬件设计。1)以CC2530芯片为核心,对汽车车窗无线控制系统的硬件电路进行设计,在此芯片上扩展按键和28BYJ-48电机模块;同时电路中增加了旁路电容以消除引脚处高低频信号干扰,且使用ASM1117芯片将USB 5V的供电电压转化为适合CC2530芯片工作的3.3V电压。2)基于ZigBee的Z-stack协议栈进行功能开发,实现对节点无线数据包接收与发送的控制。在按键控制部分实现了单键控制车窗升或降的双功能;并实现了4门车窗本地管理以及主控制器管理的协调。3.信道抗干扰算法研究。针对ZigBee单一干扰评估方法的不足,设计了一种综合参数的干扰评估方法,即将PRR与RSSI值相结合的干扰评估方法。同时,为了能利用安静的信道进行通信,研究了一种基于隐马尔可夫模型的信道状态预测方法来快速预测ZigBee的信道状态,并设计了基于隐马尔可夫模型的信道跳转算法。4.实验验证与分析。编制了功能测试用例表,分为4大组17个子例的功能测试用例表,并在车窗无线控制实验平台上进行了系统功能测试,用例均通过测试,达到了预期的目标。在干扰分析方面,经过对比实验,文中研究的算法相较于传统的信道优化方法而言,对于ZigBee网络的抗干扰性能有大大的提升。相比未使用任何算法,包接收率提高了52.6%;相比传统的切换信道的方法,包接收率提高了12.4%。
基于WSN的高层建筑物地基沉降动态监测系统的设计与实现
这是一篇关于高层建筑物,无线传感网,CC2530,JAVA Web,上位机,灰色模型的论文, 主要内容为随着社会的发展,城市土地资源变得越来越紧张,城市中的高层建筑物拔地而起,高层建筑物的安全问题被更多的人关注。近年来,高层建筑物在施工过程及运营阶段出现不同程度的倾斜或垮塌现象,给个人和国家带来巨大的损失。为了减少这些的损失,对高层建筑物的变形监测是必须的。其中地基沉降是建筑物变形的最重要因素之一,设计一种能够动态监测高层建筑物地基沉降数据、判断高层建筑物地基沉降趋势与变化规律、有动态预警功能的系统,对高层建筑物的施工阶段和运营阶段显得非常重要。本课题,针对上述问题设计实现了基于WSN的高层建筑物地基沉降动态监测系统。系统考虑到高层建筑物在施工过程中环境复杂,不易布线、各个沉降监测点之间数据传输距离在几十米左右、数据量较大,故采用了ZigBee无线传输方式。在地基沉降监测状态下,如果位移传感器节点的直线微位移传感器检测到位移超限,位移传感器节点中的液晶显示屏上显示报警信息,同时将位移超限信息发送到路由器中转到协调器或者直接发送至协调器,协调器再将接收到的报警信息通过串口发送至上位机,上位机将数据存储到数据库表中。管理员可以通过上位机访问地基沉降的实测值和预测值,并可生成数据曲线图,查看动态预警中心等。本课题设计了高层建筑物地基沉降监测点的布局及地基沉降的监测方式,设计并实现了上述基于WSN的高层建筑物地基沉降动态预警系统的下位机软硬件和上位机系统部分。对系统作了需求分析,设计了系统的总体架构。对ZigBee网路设备、串口通讯工具、上位机系统做了功能性分析,详细介绍了高层建筑物地基沉降动态监测系统的整个工作流程。系统采用了模块化设计思想,设计实现了高层建筑物地基沉降动态预警系统的硬件设备,如位移传感器节点、路由节点、协调器节点等ZigBee网络设备,接着介绍了位移传感器节点、路由节点协调器节点的软件设计与现实,同时对ZigBee传输数据格式进行了设计。最后,设计了基于B/S架构的Java Web预警系统,使用了开源框Hibernate、Struts,和数据库MySQL。在数据处理方面,使用灰色模型来预测地基沉降变化趋势。设计了Java Web远程预警界面。实现了对地基的多个沉降监测点的实时监测和预警可视化界面。
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