基于NB-IoT通信的远程LED显示屏控制系统设计与实现
这是一篇关于LED显示屏,控制系统,NB-IoT,远程更新的论文, 主要内容为基于远程通信的LED显示屏成为的数字城市智能化发展方向之一。随着芯片控制技术、物联网技术的不断演变,LED显示屏控制技术也在不断更迭,发展趋于远程操作、云端维护等方向。本文基于NB-IoT移动数据通信以及Cortex-M0+内核MCU,设计并实现了一款远程更换内容、画面显示稳定、系统可维护的LED显示屏控制系统,主要工作如下。(1)遵循软硬件构件化设计原则,本文给出一种远程LED显示屏控制系统的设计方案。该方案终端以MKW01Z128微控制器为主控模块,结合显示屏单元板硬件驱动原理,完成构件封装及任务划分。上位机与终端间使用用NB-IoT通信,以C#Winform程序作为人机交互软件,为终端提供显示数据。(2)本文基于系统软硬件基础设计显示屏动态扫描/自适应亮度调节算法,通过动态扫描实现屏幕分行刷新,驱动64块单元板同时显示内容。针对单元板组合显示出现的画面闪烁问题,提出位操作引擎硬件加速技术代替GPIO构件函数提高扫描速度,极大缩短了屏幕单次刷新时间。使用光敏电阻传感器与实验室开发的物理量回归软件实现了屏幕亮度随环境变化的功能,降低了整个系统的功耗。(3)本文基于NB-IoT通信进行显示屏控制系统进行远程更新设计。提出基于FLASH空间优化存储的远程更新方案。远程维护软件负责传输更新程序,并结合超时、断点续传等机制提高传输成功率,保证了数据完整性,提升了远程更新的稳定性。本文设计并实现基于NB-IoT通信的远程LED显示屏控制系统,具有画面稳定显示、远程可维护等技术特点。为LED显示屏领域问题提供了一种成本低、部署简易、稳定性强的新方案。
基于NB-IoT的供暖阀门远程控制系统设计与实现
这是一篇关于供暖工程,阀门控制,窄带物联网,远控系统,远程更新的论文, 主要内容为基于水蒸气的供暖工程是寒冷地带政府与居民关注的民生工程,阀门是供暖工程中的标配设备。传统无信息输出的供暖阀门存在后期维护不及时、故障定位不精确等问题,为居民带来安全隐患。利用远程无线通信及微控制器进行信息阀门的设计,来解决阀门状态信息采集与远程阀门控制的问题,成为供暖工程阀门设计开发的研究热点。本文基于2017以来国家大力推广的窄带物联网技术(NB-IoT),研发一款具备远程信息传输、远程开关阀控制、远程程序更新等功能的信息阀门,主要工作如下。(1)遵循硬件构件化设计方法搭建远控系统的终端硬件平台。该平台以NB-IoT技术为通信方式,使用220V转5V电源转换模块给开发板和阀门供电,结合用于制动阀门的电动执行器、监测管道温度和压力的传感器等硬件,辅以光电隔离提高电路稳定性,并提供通信模块为远程更新的数据交互作准备。(2)基于阀门远控功能需求和上述硬件平台,完成可进行信息传输且具有数据采集和阀门控制功能的终端程序。程序设计过程中,遵循层次化、构件化思想开发阀门控制相关的驱动构件,选用卡尔曼滤波算法解决传感器数据误差问题,并针对程序异常,使用看门狗、定时复位方法提升系统稳定性。(3)优化服务器端的侦听程序和设计客户端的网页。基于实验室已有的云侦听程序,优化服务器端分别与终端和客户端之间的通信流程,设计存储阀门信息的数据库并给出数据库访问接口,完成客户端网页的阀门管理、设备定位、实时数据信息查询等功能模块设计,实现远程信息传输、远程开关阀控制的效果。(4)针对用户需求的多样化以及程序本身的缺陷,设计了一种基于终端和服务器端信息交互的远程更新技术方案。该方案包含服务器端的远程更新软件和终端的软硬件设计,远程更新软件通过多种通信帧的交互,将更新文件解析后发送至终端,终端基于存储分割的方式接收数据帧,并辅以丢帧重传保护机制,完成在线程序更新。通过反复实验和优化,本系统设计的软硬件在现场进行了实际应用测试,并一直稳定运行。实践结果表明基于NB-IoT无线通信技术,供暖工程为背景的远控系统通过远程信息传输和远程开关阀控制方式,辅以远程更新技术,为供暖阀门控制领域提供了一种实时、安全、稳定的新方案。
城市地下管网数据监测系统设计与实现
这是一篇关于城市地下管网,实时监测,多跳路由转发,低功耗,远程更新的论文, 主要内容为城市地下管网是保障城市正常运行的重要基础设施和“生命线”,负责提供能量与信息流,但随着城市化进程的不断加快,使得城市地下管网的维护难度日益增加,维护工作不及时导致地下管网事故频发。近年来,物联网技术发展逐渐成熟,运用物联网技术推动智慧城市建设是新的发展方向。本文基于管网监测系统的研究现状,设计并实现了具备稳定性、低功耗和可维护性的管网数据监测系统。主要研究内容如下。(1)搭建管网监测系统的软硬件平台。由于管网内通信限制,将通信方式分为低功耗蓝牙(BLE)和窄带物联网(NB-IoT),根据系统的性能需求进行硬件选型,并设计硬件平台。根据构件化思想设计I2C、RS485和ADC等应用构件,并进行终端多功能任务划分,同时设计终端多跳路由转发算法保证数据自组网传输。以Web网页作为人机交互软件,对终端数据进行可视化,并提供监测预警和设备管理等功能。(2)对管网监测系统进行低功耗设计。针对锂电池供电容量有限的问题,通过电量计芯片DS2781进行电池电量的计量,并将电量信息传输至云端,以便及时进行电池的更换。在终端软件方面,设计终端低功耗策略,在保证终端正常应用的前提下降低功耗开销,延长锂电池续航时长,使其适用于供电容量有限的场景。(3)对管网监测系统进行可维护性设计。针对终端程序后期维护难的问题,提出了一种基于Flash空间存储优化的远程更新方案,划分更新预留区和标志区。该方案通过远程更新软件解析并传输更新程序,应用数据帧应答机制、更新超时机制保证数据的稳定传输,在终端内设计更新覆盖机制以保证程序的可靠替换。本文设计并实现了城市地下管网数据监测系统,实验结果表明该系统能够准确监测管网状况,具有良好的运行性能。本方案为运用物联网技术来管理地下管网提供了一种新思路,具有一定的社会意义及应用前景。
城市地下管网数据监测系统设计与实现
这是一篇关于城市地下管网,实时监测,多跳路由转发,低功耗,远程更新的论文, 主要内容为城市地下管网是保障城市正常运行的重要基础设施和“生命线”,负责提供能量与信息流,但随着城市化进程的不断加快,使得城市地下管网的维护难度日益增加,维护工作不及时导致地下管网事故频发。近年来,物联网技术发展逐渐成熟,运用物联网技术推动智慧城市建设是新的发展方向。本文基于管网监测系统的研究现状,设计并实现了具备稳定性、低功耗和可维护性的管网数据监测系统。主要研究内容如下。(1)搭建管网监测系统的软硬件平台。由于管网内通信限制,将通信方式分为低功耗蓝牙(BLE)和窄带物联网(NB-IoT),根据系统的性能需求进行硬件选型,并设计硬件平台。根据构件化思想设计I2C、RS485和ADC等应用构件,并进行终端多功能任务划分,同时设计终端多跳路由转发算法保证数据自组网传输。以Web网页作为人机交互软件,对终端数据进行可视化,并提供监测预警和设备管理等功能。(2)对管网监测系统进行低功耗设计。针对锂电池供电容量有限的问题,通过电量计芯片DS2781进行电池电量的计量,并将电量信息传输至云端,以便及时进行电池的更换。在终端软件方面,设计终端低功耗策略,在保证终端正常应用的前提下降低功耗开销,延长锂电池续航时长,使其适用于供电容量有限的场景。(3)对管网监测系统进行可维护性设计。针对终端程序后期维护难的问题,提出了一种基于Flash空间存储优化的远程更新方案,划分更新预留区和标志区。该方案通过远程更新软件解析并传输更新程序,应用数据帧应答机制、更新超时机制保证数据的稳定传输,在终端内设计更新覆盖机制以保证程序的可靠替换。本文设计并实现了城市地下管网数据监测系统,实验结果表明该系统能够准确监测管网状况,具有良好的运行性能。本方案为运用物联网技术来管理地下管网提供了一种新思路,具有一定的社会意义及应用前景。
基于NB-IoT的供暖阀门远程控制系统设计与实现
这是一篇关于供暖工程,阀门控制,窄带物联网,远控系统,远程更新的论文, 主要内容为基于水蒸气的供暖工程是寒冷地带政府与居民关注的民生工程,阀门是供暖工程中的标配设备。传统无信息输出的供暖阀门存在后期维护不及时、故障定位不精确等问题,为居民带来安全隐患。利用远程无线通信及微控制器进行信息阀门的设计,来解决阀门状态信息采集与远程阀门控制的问题,成为供暖工程阀门设计开发的研究热点。本文基于2017以来国家大力推广的窄带物联网技术(NB-IoT),研发一款具备远程信息传输、远程开关阀控制、远程程序更新等功能的信息阀门,主要工作如下。(1)遵循硬件构件化设计方法搭建远控系统的终端硬件平台。该平台以NB-IoT技术为通信方式,使用220V转5V电源转换模块给开发板和阀门供电,结合用于制动阀门的电动执行器、监测管道温度和压力的传感器等硬件,辅以光电隔离提高电路稳定性,并提供通信模块为远程更新的数据交互作准备。(2)基于阀门远控功能需求和上述硬件平台,完成可进行信息传输且具有数据采集和阀门控制功能的终端程序。程序设计过程中,遵循层次化、构件化思想开发阀门控制相关的驱动构件,选用卡尔曼滤波算法解决传感器数据误差问题,并针对程序异常,使用看门狗、定时复位方法提升系统稳定性。(3)优化服务器端的侦听程序和设计客户端的网页。基于实验室已有的云侦听程序,优化服务器端分别与终端和客户端之间的通信流程,设计存储阀门信息的数据库并给出数据库访问接口,完成客户端网页的阀门管理、设备定位、实时数据信息查询等功能模块设计,实现远程信息传输、远程开关阀控制的效果。(4)针对用户需求的多样化以及程序本身的缺陷,设计了一种基于终端和服务器端信息交互的远程更新技术方案。该方案包含服务器端的远程更新软件和终端的软硬件设计,远程更新软件通过多种通信帧的交互,将更新文件解析后发送至终端,终端基于存储分割的方式接收数据帧,并辅以丢帧重传保护机制,完成在线程序更新。通过反复实验和优化,本系统设计的软硬件在现场进行了实际应用测试,并一直稳定运行。实践结果表明基于NB-IoT无线通信技术,供暖工程为背景的远控系统通过远程信息传输和远程开关阀控制方式,辅以远程更新技术,为供暖阀门控制领域提供了一种实时、安全、稳定的新方案。
基于NB-IoT的供暖阀门远程控制系统设计与实现
这是一篇关于供暖工程,阀门控制,窄带物联网,远控系统,远程更新的论文, 主要内容为基于水蒸气的供暖工程是寒冷地带政府与居民关注的民生工程,阀门是供暖工程中的标配设备。传统无信息输出的供暖阀门存在后期维护不及时、故障定位不精确等问题,为居民带来安全隐患。利用远程无线通信及微控制器进行信息阀门的设计,来解决阀门状态信息采集与远程阀门控制的问题,成为供暖工程阀门设计开发的研究热点。本文基于2017以来国家大力推广的窄带物联网技术(NB-IoT),研发一款具备远程信息传输、远程开关阀控制、远程程序更新等功能的信息阀门,主要工作如下。(1)遵循硬件构件化设计方法搭建远控系统的终端硬件平台。该平台以NB-IoT技术为通信方式,使用220V转5V电源转换模块给开发板和阀门供电,结合用于制动阀门的电动执行器、监测管道温度和压力的传感器等硬件,辅以光电隔离提高电路稳定性,并提供通信模块为远程更新的数据交互作准备。(2)基于阀门远控功能需求和上述硬件平台,完成可进行信息传输且具有数据采集和阀门控制功能的终端程序。程序设计过程中,遵循层次化、构件化思想开发阀门控制相关的驱动构件,选用卡尔曼滤波算法解决传感器数据误差问题,并针对程序异常,使用看门狗、定时复位方法提升系统稳定性。(3)优化服务器端的侦听程序和设计客户端的网页。基于实验室已有的云侦听程序,优化服务器端分别与终端和客户端之间的通信流程,设计存储阀门信息的数据库并给出数据库访问接口,完成客户端网页的阀门管理、设备定位、实时数据信息查询等功能模块设计,实现远程信息传输、远程开关阀控制的效果。(4)针对用户需求的多样化以及程序本身的缺陷,设计了一种基于终端和服务器端信息交互的远程更新技术方案。该方案包含服务器端的远程更新软件和终端的软硬件设计,远程更新软件通过多种通信帧的交互,将更新文件解析后发送至终端,终端基于存储分割的方式接收数据帧,并辅以丢帧重传保护机制,完成在线程序更新。通过反复实验和优化,本系统设计的软硬件在现场进行了实际应用测试,并一直稳定运行。实践结果表明基于NB-IoT无线通信技术,供暖工程为背景的远控系统通过远程信息传输和远程开关阀控制方式,辅以远程更新技术,为供暖阀门控制领域提供了一种实时、安全、稳定的新方案。
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