面向智能化小区停车场的物联网网关设计与实现

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1、国内图书分类号：TN929．5国际图书分类号：621．39西南交通大学研究生学位论文面向智能化小区停车场的物联网网关设计与实现年级2Q!Q级姓名筮拯主申请学位级别王堂亟±专业信曼皇信息处理指导老师医囱丕麴援二零一三年五月二十八日ClassifiedIndex：TN929．5U．D．C：621．39SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisDESIGNANDIMPLEMENATIONOFNETWORKGATEⅥ／=AYFORn叮TELLIGENTPARKINGAREAGrade：2010Candidate：ZhuZhe

2、nzhongAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeofEngineeringSpeciality：SignalandinformationprocessingSupervisor：Prof．ChenXiangdongMay28，2013西南交通大学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，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文

3、。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密√使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者繇掾跟中指删币龋矿殇侈备J日期：砷弓，多．力善日期：厶t，厂；．歹．z7西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)分析了智能化小区停车场系统功能需求，设计了基于ZigBee技术的智能化小区停车场的网关部分系统架构。(2)移植了基于$3C2440A芯片的Linux内核，根据停车场网关的系统需求对Linux内核进行了裁剪，减小了内核的体积，加快了内核的启动速度。分析了Linux设备驱动程序结构，实现了字符

4、按键设备程序和网卡设备驱动程序。(3)设计并实现了基于CC2530协调器的帧格式通信传输的应用软件。(4)设计并实现了主控制器模块的串口通信、网络编程，TC35短信报警模块和通过密码锁控制的蜂鸣器报警模块以及相关进程间的通信，设计了基于哈希算法的网络异常时网关产生告警功能，讨论了整个应用软件的设计结构。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由

5、本人承担。学位论文作者签名：笊报f日期：ko／l，5．乡口西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要随着人民生活水平的提高，汽车逐渐走进千家万户。近年来，我国私家车保有量不断攀升，随之车辆停放问题逐渐成为突出的社会问题。随着微计算机技术的发展，传统的停车场管理系统已不能满足实际应用需求。现有的停车场管理系统存在的问题主要有：无法对车辆进行定位、没有实时监控功能等。针对以上停车场中存在的问题，考虑到私家车大部分时间停的地点比较固定，通常停在自家小区停车场中，设计了面向智能化小区的停车场管理系统。论文着重讨论了智能化小区停车场网关部分的设计与实现。本网关的协调器模块主要

6、接收从ZigBee网络发来车辆信息。协调器模块使用CC2530芯片，接收数据后以串口的形式传送给网关的主控制器模块，主控制模块会记录每辆车的信息和收到此信息时的时间戳。当主控制器模块收到车门被非法打开的信息时，通过TC35短信模块发送短信报警和蜂鸣器模块报警，只有当输入正确的密码后，蜂呜器才会停止报警。正常情况下主控器模块也会把每辆车的信息发送给服务器，方便了管理人员对车辆的监控。如果ZigBee网络出现异常情况，主控制器模块长时间没收到该车的信息时会产生该车的告警并通过以太网发送给服务器端，这样可以及时通知管理人员对ZigBee网络进行检查。在主控制器模块，选用

7、$3C2440A芯片为硬件开发平台。根据该芯片外围电路对u．boot和Linux内核进行了移植，还涉及到了内核驱动程序的开发。根据系统的功能需要对内核进行了相应的裁剪，减小了内核的体积，加快了内核的启动速度。在应用层的软件设计中采用模块化设计实现了所需要的全部功能，并添加了看门狗程序，提高了系统的可靠性。最后，对整个系统进行了模拟测试，结果表明所设计的网关能够有效地解决车辆管理和实时报警等问题。关键词：网关，内核移植与裁剪，驱动开发，实时监控西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractWiththeimprovementoflivingstandards

8、，auto