基于嵌入式Internet的IP傳感器的研制.pdf

1、隨著Internet的飛速發(fā)展和智能傳感器的進(jìn)步,將Internet技術(shù)與智能傳感器技術(shù)相結(jié)合,使傳感器在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)就具有基于TCP/IP協(xié)議的通信功能,是傳感器重要的發(fā)展方向之一.研制具有Internet互聯(lián)功能的智能傳感器,對(duì)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)有重要意義.本文在深入分析和研究智能傳感器標(biāo)準(zhǔn)-IEEE 1451標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,提出了具有Internet互聯(lián)功能的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器-IP傳感器概念及其模型,實(shí)現(xiàn)了IP傳感器原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并驗(yàn)證了其功

2、能.本文的主要研究成果包括:首先闡述了傳感器的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀,結(jié)合嵌入式Internet技術(shù),提出了IP傳感器的概念.在深入研究和分析了IEEE 1451標(biāo)準(zhǔn),尤其是IEEE 1451.1和IEEE 1451.2標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,提出了IP傳感器模型并詳細(xì)闡述了其工作原理.本文將IP傳感器模型劃分為兩個(gè)部分:因特網(wǎng)應(yīng)用處理模塊(Internet-enabled Application Processing Module,IAPM)和智能

3、變送器接口模塊(Smart Transducer Interface Module,STIM).因特網(wǎng)應(yīng)用處理模塊實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議棧和嵌入式Web服務(wù)器,提供了Internet接入功能,為用戶提供了基于瀏覽器的標(biāo)準(zhǔn)的用戶接口,實(shí)現(xiàn)了傳感器的網(wǎng)絡(luò)化;該模塊還實(shí)現(xiàn)了智能應(yīng)用算法,如數(shù)據(jù)校正,數(shù)據(jù)處理等,實(shí)現(xiàn)了傳感器的信息化.智能變送器接口模塊完全遵循IEEE 1451.2標(biāo)準(zhǔn),包括具體的變送器、TEDS(Transducer Elec

4、tronic Data Sheet,電子數(shù)據(jù)表單)和地址邏輯等,實(shí)現(xiàn)了傳感器信息獲取的主要功能和自我描述功能,實(shí)現(xiàn)了傳感器的智能化.兩部分之間通過(guò)傳感器接口相互協(xié)調(diào),從而實(shí)現(xiàn)IP傳感器的功能.根據(jù)IP傳感器的模型,在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)了該模型的原型系統(tǒng),包括總體方案、系統(tǒng)的硬件、軟件、應(yīng)用編程接口和相關(guān)的配置工具的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).著重論述了TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)、嵌入式web服務(wù)器的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)校正引擎的實(shí)現(xiàn).最后,在設(shè)計(jì)的原型系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),