基于Android和蓝牙串口的WSN网关的设计和实现

论文摘要

由于Android操作系统具有开源的优势,从而降低了它在移动终端融合物联网应用的难度。为了实现对WSN (Wireless Sensor Network,无线传感器网络)的管理,本文提出了一种基于Android蓝牙串口的星云测控WSN网关的设计和实现的方案,虽然目前在该领域处于起步阶段,但具有良好的应用前景。在星云测控系统中,WSN网关扮演着桥梁的作用,它实现了WSN和互联网之间的透明数据传输,完成了对各个传感器节点的数据采集、收发、存储和控制,达到了对无线节点数据的远程和实时监测控制的目的。本文首先介绍了星云测控的项目背景、选题背景、物联网网关设计现状和Android智能平台,并根据资料分析和总结,提出了本文的设计内容、方案以及论文组织结构。论文从三个方面详细介绍了WSN网关的设计过程,包括：WSN网关通过蓝牙串口和节点通信的设计、WSN网关数据上报的设计、WSN网关管理功能和界面的设计与实现。最后详细分析了测试结果并进行小结。本文提出的蓝牙串行通信技术连接物联网的方案不仅满足了WSN网关的设计要求,同时避免了在Android平台上的硬件开发,无需对现有的Android智能平台进行硬件改造及编写底层驱动即可实现WSN和互联网间的数据传输以及网关管理,大大降低了物联网网关的应用难度和成本。同时,WSN网关在设计时巧妙地把蓝牙串口通信和网络通信结合起来,不仅降低了网关成本,同时具有创新价值。在该设计的基础上,我们可以进行二次开发,进一步对WSN实行远程和实时控制,便捷地实现了在移动终端上融合物联网应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 选题背景
• 1.3 物联网网关设备的研究现状
• 1.4 ANDROID智能平台简介
• 1.5 论文组织结构
• 2 WSN网关总体结构设计
• 2.1 星云测控系统总体结构
• 2.2 WSN网关功能设计
• 2.3 WSN网关软件工作流程
• 2.4 本章小结
• 3 WSN网关和节点通信的设计
• 3.1 需求分析
• 3.2 蓝牙
• 3.2.1 蓝牙的优势
• 3.2.2 Android蓝牙的基本构架
• 3.2.3 Android蓝牙的功能
• 3.2.4 WSN中心节点蓝牙模块
• 3.3 ANDROID蓝牙串口通信的实现
• 3.3.1 启动蓝牙
• 3.3.2 蓝牙设备可见
• 3.3.3 搜索蓝牙设备
• 3.3.4 连接管理设备
• 3.4 本章小结
• 4 WSN网关远程数据上报的设计
• 4.1 需求分析
• 4.2 相关技术
• 4.2.1 Wifi
• 4.2.2 蜂窝网络
• 4.3 数据上报的实现
• 4.3.1 网关网络通信
• 4.3.2 邮件发送
• 4.3.3 FTP上传
• 4.4 本章小结
• 5 WSN网关管理功能和界面的设计与实现
• 5.1 星云测控网关管理功能的工作流程
• 5.1.1 安全认证
• 5.1.2 状态管理
• 5.1.3 时间统一
• 5.1.4 监测数据采集
• 5.1.5 节点定位
• 5.1.6 文件保存
• 5.1.7 故障诊断
• 5.2 WSN网关管理界面设计与实现
• 5.2.1 用户界面简介
• 5.2.2 WSN网关界面设计方案
• 5.2.3 需求分析
• 5.2.4 WSN网关控件
• 5.2.5 WSN网关界面的布局
• 5.2.6 WSN网关界面的生成
• 5.3 本章小结
• 6 系统测试
• 6.1 ANDROID开发环境简介
• 6.1.1 Android SDK简介
• 6.1.2 Eclipse开发环境简介
• 6.2 搭建ANDROID开发环境
• 6.2.1 安装JDK并进行环境变量的配置
• 6.2.2 Eclipse的安装
• 6.2.3 SDK和ADT的安装和配置
• 6.3 搭建测试平台
• 6.4 测试结果
• 6.4.1 网关界面测试
• 6.4.2 网关互通测试
• 6.4.3 网关管理测试
• 6.5 本章小结
• 7 总结和展望
• 7.1 主要工作总结
• 7.2 论文创新点
• 7.3 论文后期工作
• 参考文献
• 硕士学位期间发表的论文
• 致谢