文档介绍：摘要
摘要
随着计算机技术和通信技术的飞速发展,智能化和网络化成为了传感器技术
的主要发展方向。网络化智能传感器的出现,实现了传感器数据直接在网络上的
实时传输、发布与共享,使传感器有了质的飞跃。但是网络化智能传感器的成本
太高,标准过于复杂,影响了网络化智能传感器的广泛应用和发展。本文基于微
型化、智能化和网络化的设计思想,借助智能变送器接口标准和嵌入
式网络技术,研究了智能传感器网络接口的软硬件的设计,搭建了一个嵌入式的
智能传感器网络接口,提高了传感器的数据处理能力和丰富了传感器网络功能。
本文分析了网络化智能传感器在国内外的研究现状和发展趋势,提出了一种
基于和技术的通用智能传感器
网络接口设计方案。该方案不仅可以简化系统外围电路,减小系统体积,有效降
低成本,缩短开发周期,而且还能够大大提高系统的灵活性、可靠性、可编程性、
可移植性和可升级性。
本文首先介绍了标准体系的七个成员标准,重点分析了智能传感
器网络接口的关键技术,尤其是标准中定义的网络适配处理器
人,标准中定义的智能传感器接口模型,传感器电子
数据表格以及变送器独立接口。
通过对标准的深入分析,提出了智能传感器网络接口的设计方
案,并采用了嵌入式技术和核复用技术,搭建了一个基于嵌入式处
理器的应用系统,实现了智能传感器网络接口的硬件电路。
其次,阐述了嵌入式操作系统的特点,建立了交叉编译环境,并在该环境下
分别设计和移植了引导加载程序、内核和根文件系统,逐步构建嵌入式多任务操
作系统软件平台。此外,还分析了该嵌入式操作系统的实时性能,并提出了改进
方案。
最后,在硬件系统和嵌入式多任务操作系统软件平台的基础上,采用
多任务的软件设计方法实现了传感器的数据远程监控,执行器的远程控制,网络
化传感器系统的远程登录与维护以及文件的远程传输。
关键词智能传感器网络化传感器嵌入式系统’服
务器
兴广东省自然科学基金资助项目
华南理工大学硕士学位论文
,
,
,,,
,
,
,
,
,
,
,,
, , ,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,,
,,
人廿
一州口
,
丫
帅。
,
, , ,
,,
,
,份
华南理工大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所
取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任
何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡
献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的
法律后果由本人承担。
作者签名厂移榭界日期。拼乙月如
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即
研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校
有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许学位
论文被查阅除在保密期内的保密论文外学校可以公布学位论文的全部
或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论
文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。
本学位论文属于
口保密,在—年解密后适用本授权书。
凶花保密。
学位论文全文电子版提交后
口同意在校园网上发布,供校内师生和与学校有共享协议的单位浏
览。
请在以上相应方框内打“矿”
本人签名日期加时峪杯
导师签名日期夕刊‘‘吞·
第一章绪论
第一章绪论
传感器网络的发展
现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术和计算机技术,它们分别
完成对信息采集、传输和处理。传感器技术是信息系统的第一道门坎,担负着采
集摄取信息的任务。在国外,各发达国家都将传感器技术视为现代高技术发
展的关键。因而美国将世纪末称为传感器时代,而日本则将传感技术列为应
优先发展的十大技术之首。
传感器的发展大致可分为三个阶段,即“聋哑传感器”、“智
能传感器和“网络传感器,”。第一阶段
的传感器是模拟仪表和计算机时代的产物。主要设计思想是把外部信息变换成模
拟电压或电流信号。它的功能很少、输出幅值小、灵敏度低,因而被人们称为“聋
哑传感器”。在二十世纪八十年代中期,计算机技术和传感器技术的结合,产生
了“智能传感器”,这种“智能”主要包涵三个方面嵌入微控制器、微处理
器、模数转换器和数模转换器增加网络和诊断软件运用可简化传感器网