基于物联网技术的电子校徽系统设计与研究
发布时间：2022-12-25 17:08
目前我国在校学生近一亿人,校园的建设与安全管理是政府工作的重点之一,学校在管理信息化上已经有了长足的进步。但现有的管理系统一般都缺乏学生定位功能,虽然许多中小学校已初步完成校园网基础设施的建设,不过网络的应用还局限于设备互联、数据互通的基本层面,没能充分发挥网络技术在校园安全、人员定位等方面的优势,而对学生位置信息的掌握是学校的迫切需要之一。随着物联网技术的发展,由于ZigBee技术具有自组网、功耗低、信息传输稳定可靠等优点越来越受到科研技术人员的重视。目前ZigBee技术在国外已经发展的很成熟,尽管国内的ZigBee技术发展起步比较晚,但是发展势头良好已经在智能家居、楼宇自动化等领域得到了广泛应用。本文依托吉林省科技发展计划项目:基于多传感大数据融合的平安校园建设关键技术研究,应用ZigBee无线技术设计了一套具有定位功能的电子校徽系统,解决学生定位的相关问题。本系统硬件设计主要包括:CC2530核心芯片的设计,电子校徽稳压电源的设计,惯性芯片选型等。软件设计主要包括电子校徽的软件设计主要是定位算法的实现、服务器设计等。在电源方面,电子校徽采用太阳能供电的方式,无需反复充电。定位数据...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.1.1 课题提出的社会背景
1.1.2 课题提出的技术背景
1.1.3 课题研究的意义
1.2 相关技术国内外发展现状
1.3 论文的主要研究内容
1.3.1 算法设计
1.3.2 硬件设计
1.3.3 软件设计
1.4 论文章节安排
第2章 电子校徽系统设计方案
2.1 电子校徽系统架构
2.1.1 系统概况
2.1.2 底层定位系统框架设计
2.1.3 服务器软件设计
2.2 算法设计
2.2.1 基于ZigBee技术的定位算法
2.2.2 惯性定位系统
2.2.3 卡尔曼滤波算法
2.3 本章小结
第3章 电子校徽系统硬件设计
3.1 参考节点硬件设计
3.1.1 ZigBee芯片选型及外围电路
3.1.2 无线下载电路设计
3.2 网关节点硬件设计
3.3 电子校徽硬件设计
3.3.1 主控芯片选择
3.3.2 稳压电源设计
3.3.3 M25P16Flash存储芯片
3.3.4 LED指示灯
3.4 小结
第4章 电子校徽系统软件设计
4.1 通信协议设计
4.2 底层软件设计
4.2.1 ZigBee协议栈—Z-Stack
4.2.2 网关节点软件设计
4.2.3 参考节点软件设计
4.2.4 电子校徽程序设计
4.3 服务器软件设计
4.3.1 数据库功能实现
4.3.2 网络通信功能实现
4.3.3 客户端模块设计
4.4 本章小结
第5章 系统测试与定位效果分析
5.1 系统测试
5.2 定位效果分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Zigbee的定位技术的研究[J]. 苏有朋. 中国新通信. 2017(04)
[2]物联网产业化遇挑战 智能家居或成突破口[J]. 刘丹丹. 通信世界. 2014(34)
[3]基于foot-mounted的IMU室内行人航位推算研究[J]. 殷红,郭杭,邓晓华. 测绘科学. 2014(01)
[4]物联网信息感知与交互技术[J]. 胡永利,孙艳丰,尹宝才. 计算机学报. 2012(06)
[5]基于偏度-峰度检验的无线局域网室内定位算法[J]. 宋震龙,蒋刚毅,黄晁,郁梅,张家乐. 通信学报. 2012(05)
[6]串口通信在VS2008中的实现与应用[J]. 龚新文. 电脑与电信. 2011(03)
[7]物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 孙其博,刘杰,黎羴,范春晓,孙娟娟. 北京邮电大学学报. 2010(03)
[8]Windows平台上过程监控软件的设计[J]. 郑震宇,周立,赵霞,许晓鸣. 工业控制计算机. 1999(06)
博士论文
[1]流程工业大型实时数据库理论、技术与应用[D]. 王成光.浙江大学 2003
硕士论文
[1]基于RSSI的隧道人员定位系统研究[D]. 梁鹏.长安大学 2017
[2]基于Zigbee无线网络的室内定位系统研究[D]. 王海英.西安科技大学 2016
[3]基于ZigBee和超声波的室内定位系统[D]. 程正瑞.云南大学 2016
[4]基于RSSI的无线传感器网络定位算法改进研究[D]. 程海军.重庆理工大学 2013
[5]ZigBee定位技术及消防安全应用[D]. 何英.南昌大学 2011
本文编号：3727017
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.1.1 课题提出的社会背景
1.1.2 课题提出的技术背景
1.1.3 课题研究的意义
1.2 相关技术国内外发展现状
1.3 论文的主要研究内容
1.3.1 算法设计
1.3.2 硬件设计
1.3.3 软件设计
1.4 论文章节安排
第2章 电子校徽系统设计方案
2.1 电子校徽系统架构
2.1.1 系统概况
2.1.2 底层定位系统框架设计
2.1.3 服务器软件设计
2.2 算法设计
2.2.1 基于ZigBee技术的定位算法
2.2.2 惯性定位系统
2.2.3 卡尔曼滤波算法
2.3 本章小结
第3章 电子校徽系统硬件设计
3.1 参考节点硬件设计
3.1.1 ZigBee芯片选型及外围电路
3.1.2 无线下载电路设计
3.2 网关节点硬件设计
3.3 电子校徽硬件设计
3.3.1 主控芯片选择
3.3.2 稳压电源设计
3.3.3 M25P16Flash存储芯片
3.3.4 LED指示灯
3.4 小结
第4章 电子校徽系统软件设计
4.1 通信协议设计
4.2 底层软件设计
4.2.1 ZigBee协议栈—Z-Stack
4.2.2 网关节点软件设计
4.2.3 参考节点软件设计
4.2.4 电子校徽程序设计
4.3 服务器软件设计
4.3.1 数据库功能实现
4.3.2 网络通信功能实现
4.3.3 客户端模块设计
4.4 本章小结
第5章 系统测试与定位效果分析
5.1 系统测试
5.2 定位效果分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Zigbee的定位技术的研究[J]. 苏有朋. 中国新通信. 2017(04)
[2]物联网产业化遇挑战 智能家居或成突破口[J]. 刘丹丹. 通信世界. 2014(34)
[3]基于foot-mounted的IMU室内行人航位推算研究[J]. 殷红,郭杭,邓晓华. 测绘科学. 2014(01)
[4]物联网信息感知与交互技术[J]. 胡永利,孙艳丰,尹宝才. 计算机学报. 2012(06)
[5]基于偏度-峰度检验的无线局域网室内定位算法[J]. 宋震龙,蒋刚毅,黄晁,郁梅,张家乐. 通信学报. 2012(05)
[6]串口通信在VS2008中的实现与应用[J]. 龚新文. 电脑与电信. 2011(03)
[7]物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 孙其博,刘杰,黎羴,范春晓,孙娟娟. 北京邮电大学学报. 2010(03)
[8]Windows平台上过程监控软件的设计[J]. 郑震宇,周立,赵霞,许晓鸣. 工业控制计算机. 1999(06)
博士论文
[1]流程工业大型实时数据库理论、技术与应用[D]. 王成光.浙江大学 2003
硕士论文
[1]基于RSSI的隧道人员定位系统研究[D]. 梁鹏.长安大学 2017
[2]基于Zigbee无线网络的室内定位系统研究[D]. 王海英.西安科技大学 2016
[3]基于ZigBee和超声波的室内定位系统[D]. 程正瑞.云南大学 2016
[4]基于RSSI的无线传感器网络定位算法改进研究[D]. 程海军.重庆理工大学 2013
[5]ZigBee定位技术及消防安全应用[D]. 何英.南昌大学 2011
本文编号：3727017
本文链接：https://www.wllwen.com/jiaoyulunwen/xuexiaoguanli/3727017.html