物联网多源感知智能接入系统设计与实现

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物联网技术及其相关行业从诞生至今发展迅速,但在传统物联网架构中出现了一些不可忽视的问题:一是物联网应用环境日益复杂,感知层面临多类型节点接入情况;二是海量设备产生的数据量庞大,如果不加以管理,会给云端带来巨大压力。本文针对上述两个问题,设计具有数据管理能力的物联网多源感知智能接入系统。该系统聚焦于物联网架构中的前端感知层和智能网关层两部分,设计出感知节点和智能网关,这两部分相互配合实现物联网领域常见信号接入与数据管理功能。多源接入使系统应用场景更加广泛,数据管理为云端分担工作压力,节点与网关的多种通信方式使系统更加灵活。具体所做工作如下:1)在前端感知层,首先设计涵盖物联网领域内常见信号类型的感知节点;其次在前端感知节点的通信方式上利用Lo Ra和窄带物联网技术两种无线技术;最后在节点供电方面,增加了电池供电方式节点的具体设计。无线传输方式能有效提升感知节点的灵活性,电池供电则提高了感知节点的便捷性,拓展感知节点的应用范围。2)在网关层面,智能网关不仅设计了信号接入模块,还包括了RK3288主控模块、电源管理模块、以太网通信模块、显示模块等等;同时在网关搭载的Linux操作系统上,完成JSON数据格式封装、SQLite数据库搭建工作;最后利用MSP430单片机作为副控模块,完成模拟信号的数据预处理、节点与网关间数据通信协议的制定和半双工差分数据的智能控制任务,同时对RS485电路匹配电阻进行探究。在网关侧提前对数据进行管理从而达到缓解云端压力的目的。通过实际测试与验证,证明本文所设计的多源感知智能接入系统能够高效完成各类数据的采集、处理等功能。前端感知节点的无线传输方式有较远的传输距离,电池供电节点具有良好的续航性能,网关层面上正确实现各类数据的接收和控制。整个接入系统可应用于环境复杂的物联网场景中,为物联网行业下的具体应用提供参考。
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