随着传感器技术、通信技术及嵌入式技术的发展,物联网技术被广泛应用于各个领域,其中野外监测领域也成为当前热门应用领域之一。基于物联网的野外监测系统不仅可以有效克服传统的人工野外巡检方式存在的人工劳动强度大、工作效率低、巡检范围有限及自然条件受限区域巡检困难的缺点,还可以克服遥感卫星进行监测时信息获取周期长、实时性差的缺点。基于物联网的野外监测系统虽然可以高效的获取监测对象的监测信息,但是由于野外环境多变及信号覆盖的问题,也面临采集数据实时回传的问题。因此,本文针对野外监测数据实时回传困难问题,采用短距通信技术与远距离通信技术相结合的设计方案实现移动自组网信息回传系统。本文设计的面向野外监测的移动自组网信息回传系统的主要研究内容如下:一、根据系统设计需求进行系统需求分析,并在此基础之上提出一套面向野外监测的移动自组网信息回传系统总体设计方案。在本系统设计方案中采用专用短距通信技术(DSRC)实现设备与设备间组网通信,GPRS通信技术实现移动终端与Internet的互联互通,采用MQTT协议作为消息遥测传输协议,采用阿里云MQTT服务器作为云服务器实现消息接收、缓存、转发。二、系统硬件设计与实现。本系统硬件设计是完成数据传输板设计。根据系统设计需求,本系统数据传输板采用短距通信和远距离通信相结合的设计方案,分别采用A1011芯片与A8900芯片实现系统短距离组网通信及远距离通信功能。数据传输板的研发设计包括器件选型、原理图设计、PCB设计、制板和调试与功能测试。三、系统软件设计与实现。本系统软件设计包括数据传输模块软件设计、本地服务器端软件设计及可视化平台软件设计。数据传输模块软件设计包括终端自组网通信和远距离传输设计,其中自组网通信是基于A1011芯片采用DSRC通信技术通过先握手后传输数据的机制完成设备间组网通信,远距离传输设计是基于A8900模块的GPRS通信技术采用内嵌MQTT协议实现终端与云端的双向通信。本地服务器端软件设计实现对阿里云MQTT服务器消息的订阅、接收、分析、处理、响应及存储功能,本地数据储存采用Microsoft SQL Server2008数据库。可视化平台设计采用B/S架构实现系统回传消息的展示功能。四、阿里云MQTT服务器搭建。阿里云MQTT服务器采用微消息队列MQTT和消息队列Rocket MQ相结合方案。其中,微消息队列MQTT负责移动设备与MQTT云服务器的消息传输和双向通信;消息队列Rocket MQ负责对消息进行持久化存储。MQTT服务器的搭建包括申请MQTT服务、创建消息实例、创建消息Topic、创建消息Group ID和等待启动MQTT服务。五、对本文设计的面向野外监测的移动自组网信息回传系统进行测试及分析,验证系统功能满足设计要求。