自组织超宽带物联网协调器的设计与实现

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资产是企事业单位的命脉,因此资产管理对企事业单位非常重要。传统的资产管理方式大多停留在手写模式或者简单的办公操作模式,无法满足现代企业资产信息化的发展需求。超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术凭借其传输速率快,抗干扰性强等优点,广泛应用于仓储管理、资产管理、智能家居等领域,利用超宽带技术进行资产信息管理,可以及时可靠地监控与管理资产,避免资产的损坏与遗失。本文在研究超宽带通信技术及相关理论的基础上,面向物联网的实际应用,设计了具有自组织无线路由功能的协调器。超宽带物联网协调器由控制电路、超宽带通信电路、感知信息采集电路、电源电路、通信接口电路、UWB天线等硬件模块及控制与应用软件构成。本文完成了超宽带物联网协调器各功能电路的设计与制作,开发了协调器主控嵌入式程序及上位机应用软件,在此基础上进行了协调器软硬件功能及性能测试。协调器在网络中扮演着网间连接器的角色。协调器接收网络内传感器节点传输过来的资产位置信息及温湿度信息,并负责将所有数据信息打包发送至上位机管理系统。上位机管理系统可实时查看数据信息,一旦温湿度超过安全阈值,系统会及时报警。同时将数据保存到数据库中,方便用户进行历史记录的查询。最后本文对协调器进行硬件系统测试、节点通信能力测试及组网测试,测试结果表明:超宽带物联网协调器能够实时稳定地接收网络内传感器节点的数据信息,网络丢包率小于5%,最大可视通信距离为100m,最大非直视通信距离为25m,信息采集周期不超过10s,其实际功能与性能指标完全符合预期设计要求,成功实现了协调器对位置信息以及温湿度信息的控制与汇总。
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