基于OSGi網(wǎng)關(guān)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、溫室監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展中有著重要作用，但我國(guó)溫室監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展程度不高。現(xiàn)有基于工控機(jī)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)成本高、不易維護(hù)、適用性不強(qiáng)且采用有線(xiàn)的方式進(jìn)行通信，不適于大范圍推廣?；诖?，本文利用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套基于嵌入式OSGi網(wǎng)關(guān)的無(wú)線(xiàn)溫室監(jiān)控系統(tǒng)，并對(duì)基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集方法和OSGi的動(dòng)態(tài)更新策略進(jìn)行了深一步的研究。
　　論文首先對(duì)溫室監(jiān)控系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，然后對(duì)系統(tǒng)所采用的無(wú)線(xiàn)傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)，OSGi框架等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹。針對(duì)大型農(nóng)場(chǎng)的特殊地理環(huán)境，本文設(shè)計(jì)了一種基于分簇的鏈?zhǔn)綗o(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集方法。該方法將鏈路節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分簇融合上傳，減少傳輸?shù)哪芎暮蜁r(shí)延。然后本文對(duì)傳輸時(shí)延和傳輸能耗分別進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，并用MATLAB進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果顯示數(shù)學(xué)模型與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相吻合。最后，在鏈路上簇的個(gè)數(shù)確定的前提下，給出了能耗最優(yōu)的分簇策略，同時(shí)計(jì)算出當(dāng)能耗小于特定值時(shí)，簇長(zhǎng)度的取值范圍。
　　網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了無(wú)

3、線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet的無(wú)縫對(duì)接，本文基于OSGi框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一個(gè)模塊化，動(dòng)態(tài)化的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，總是伴隨著功能的改進(jìn)和版本的升級(jí)，本文在OSGi原型基礎(chǔ)上，增加了狀態(tài)轉(zhuǎn)移和更新時(shí)機(jī)判斷的機(jī)制。通過(guò)在OSGi的模塊中引入事務(wù)狀態(tài)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了一種基于Tranquility一致性保障協(xié)議的動(dòng)態(tài)更新策略。驗(yàn)證結(jié)果表明，基于Tranquility協(xié)議的動(dòng)態(tài)更新策略與已有方案相比更好的保證了模塊動(dòng)態(tài)更新前后運(yùn)行狀態(tài)的一致性。