物联网嵌入式网关的研究及组网实现毕业设计.doc

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1、山东科技大学本科毕业设计（论文）物联网嵌入式网关的研究及组网实现毕业设计目录1绪论31.1课题研究背景31.2国内外研究现状41.3课题研究意义和内容62物联网相关理论基础92.1无线传感器网络概述102.2基于ZigBee的无线组网技术简介112.3TIZ-Stack协议栈202.4ZigBee开发基础223基于ARM微处理器的嵌入式网关总体设计253.1网关设计的基本要求…253.2网关功能模块的组成……263.3嵌入式网关的硬件设计………273.4嵌入式网关的软件设计………284物联网嵌入式网关CortexA8DB概述294.1嵌入式网关CortexA8D

2、B开发板简介294.2嵌入式网关操作系统方案的选择334.3OMAP3530处理器（ARM内核）烧写WinCE38山东科技大学本科毕业设计（论文）5软硬件平台的搭建及系统实现395.1CC2530芯片概述395.2VisualStudio2005的特点415.3PlatformBuilderforCE6.0简介425.4系统运行环境的搭建及组网实现436总结和展望….56参考文献57致谢词58附录1外文原文59附录2中文译文67山东科技大学本科毕业设计（论文）1绪论1.1课题研究背景21世纪是一个以网络计算机为核心的信息时代。随着信息技术、网络技术的快速发展，物

3、联网时代即将到来。物联网被称为信息产业的第三次浪潮。物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、GPS、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现任何时间、任何地点、任何物体进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是具有全面感知、可靠传输、智能处理特征的连接物理世界的网络。无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域，它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的

4、信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。无线传感器网络并不需要较高的传输带宽，但却需要较低的传输延时和极低的功率消耗，使用户能拥有较长的电池寿命和较多的器件阵列。目前迫切需要一种符合传感器和低端的、面向控制的、应用简单的专用标准，而ZigBee的出现正好解决了这一问题。ZigBee有着高通信效率、低复杂度、低功耗、低速率、低成本、高安全性以及全数字化等诸多优点。这些优点使得Zighee和无线传感器网络完美地结合在一起。目前，基于ZigBee技术的无线传感器网络的研究和开发己得到

5、越来越多的关注。71山东科技大学本科毕业设计（论文）最近二十年间，以互联网为代表的计算机网络技术给世界带来了深刻变化，然而，网络功能再强大，网络世界再丰富，终究是虚拟的，与现实世界还是相隔的。互联网必须与传感网络相结合，才能与现实世界相联系。将无线网络和有线网络相互连接，组成一个更大的网络，可以进一步发挥无线网络和有线网络的优势，提高信息传输效率和质量。无线传感器网络和现有网络的融合将带来新的应用。例如，无线传感器网络与互联网、移动通信网的融合，一方面使无线传感器网络得以借助这两种传统网络传递信息，另一方面这两种网络可以利用传感信息实现应用的创新。多个ZigBe

6、e设备可以构成一个无线个人区域网，在这个网络中主协调器可以对各个设备进行控制。随着Zighee无线网络技术的广泛应用，如何通过现有网络基础设施(如Internett)对其进行远程管理、控制，逐渐成为该领域的重要研究课题。现如今因特网普及全球，如果能把ZigBee网络同因特网连接起来，那么在世界各个角落都可以对某个ZigBee网络中的设备进行控制，有利于ZigBee技术的进一步发展，因此网关的设计就如一座桥梁紧密地联系着ZigBee网络与因特网。网关在整个传感器网络中起着重要的枢纽作用，是整个传感器网络发展的“瓶颈”之一，通过嵌入式网关和Internett做媒介，

7、就使得世界范围内的不同监测区域都可以信息共享，这大大缩小了物理世界的时空距离。1.1国内外研究现状目前，物联网技术的发展已经上升到国家战略高度，世界多个国家和企业已经开始投入巨资，力争在未来物联网技术革命中抢占制高点。美国总统奥巴马极其重视物联网这种高新技术的开发，并将其视为与开发绿色能源技术同等重要的国家战略。去年年底，世界IT巨头IBM公司首席执行官彭明盛首次抛出“智慧的地球”71山东科技大学本科毕业设计（论文）这一概念时，其战略核心就是物联网。这些充分证明，要想把握好信息产业变革的每一次机遇，并不是偶然机遇的垂青，而是充分重视，主动把握机会的结果。我国也在

8、积极的把握这次难得的机遇