基于网络的短消息范围监测系统

论文摘要

目前,百米左右范围的监测器件很少,而GPS全球范围的定位系统又不适合该范围移动物体的监测。基于此,本文提出了一种应用无线电波应答方式实现范围监测的方法。在报警方式上采用短消息实现,并针对当今短消息设备独立使用的情况,提出通过网络实现短消息设备共享,提高了资源利用率。首先,通过对超声波距离监测、摄像头范围监测、无线电波范围监测等三种监测方式进行对比和分析,结果表明无线电波监测方式在移动物体范围监测中具有较大优势。其次,进行了系统整体设计。在监测部分设计中,利用时分寻址方法实现对同范围内多个物体的区分监测,同时考虑系统的抗干扰性和防盗性,最终实现范围的可调监测。在报警部分设计中,通过网络实现监测设备与短消息收发设备的连接,解决了通信问题;通过AT命令实现了短消息接收与发送,完成报警功能。为了方便中心监测模块的网络接入和短消息管理,采用JavaBean+JSP方式实现网络接入接口和系统服务功能。最后,用nRF401电路验证范围监测部分,用仿真器对单片机程序进行仿真,用手机模块验证短消息收发部分,并通过组网实现网络通信以及网络服务。结果表明,本设计方案是可行的,且系统监测部分的应答模块具有小体积、低功耗等特性,适合嵌入到物体内部;短信报警方式具有方便、快捷、无地域限制的特点。因此,本系统具有一定的实用价值。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 范围监测概述
• 1.2 报警方式与实现方法
• 1.3 网络服务形式
• 1.4 研究的主要内容及主要工作
• 2 系统结构及工作原理
• 2.1 总体结构
• 2.2 下位机硬件组成
• 2.2.1 硬件支持
• 2.2.2 中心监测模块
• 2.2.3 物体嵌入模块
• 2.3 上位机软硬件组成
• 2.4 系统工作原理
• 3 范围监测部分的设计与实现
• 3.1 范围监测的设计
• 3.1.1 范围限定实现原理
• 3.1.2 硬件实现方案
• 3.2 通讯数据的传输
• 3.3 寻址通信的实现
• 3.3.1 多址区分
• 3.3.1 寻址同步
• 3.4 防盗性与抗干扰实现
• 3.4.1 防盗加密通信
• 3.4.2 抗干扰实现
• 3.5 单片机与 RS232串行接口
• 3.6 总体流程
• 4 网络通信及SMS实现
• 4.1 网络 SMS通信结构
• 4.2 数据库
• 4.2.1 数据库结构
• 4.2.2 数据库操作控制
• 4.2.3 程序结构流程
• 4.3 网络通信
• 4.3.1 Socket工作原理
• 4.3.2 Socket实现网络通信
• 4.4 短消息收发
• 4.4.1 AT命令
• 4.4.2 PDU中文短消息格式
• 4.4.3 短消息串口收发
• 4.5 网络接入设备与监测中心的 RS232串口通信
• 5 网络服务
• 5.1 封装JDBC的 JavaBean实现
• 5.2 JSP调用 JavaBean实现界面管理
• 6 验证、总结
• 6.1 范围监测设备验证
• 6.1.1 范围限定的验证
• 6.1.2 应答通信验证
• 6.1.3 嵌入模块功耗分析
• 6.2 网络通信与短消息收发验证
• 6.2.1 网络连接验证
• 6.2.2 短消息收发控制验证
• 6.3 网络服务验证
• 6.4 系统总结
• 致谢
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 附录4
• 附录5
• 参考文献
• 发表论文