目录
摘要......................................................................................................................................I Abstract...............................................................................................................................II 第一章绪论.. (1)
§1.1 课题的研究背景和意义 (1)
§1.2 课题的国内外研究现状 (2)
§1.3 论文的研究内容以及各章节安排 (3)
第二章物联网网关的设计方案 (5)
§2.1 开发平台的选取 (5)
§2.2 物联网网关的分类 (6)
§2.3 物联网网关整体结构图 (6)
§2.3.1 硬件系统框架 (7)
§2.3.2 软件系统结构 (7)
§2.4 本章小结 (8)
第三章物联网网关硬件系统的设计 (9)
§3.1 ZigBee模块电路设计 (10)
§3.2 CAN模块电路设计 (12)
§3.3 RS485模块电路设计 (12)
§3.4 以太网模块电路设计 (13)
§3.5 电源模块的设计 (13)
§3.6 本章小结 (14)
第四章物联网网关软件架构的设计 (15)
§4.1物联网网关软件设计 (15)
§4.1.1协议转换 (17)
§4.2 物联网网关的相关协议 (19)
§4.2.1 TCP/IP协议 (19)
§4.2.2 Zigbee网络协议 (20)
§4.2.3 CAN总线协议 (21)
§4.2.4 RS485总线协议 (22)
§4.2.5 网页控制相关协议 (22)
§4.3 网关与应用程序间通信的数据结构 (23)
§4.4 ZigBee数据结构设计 (25)
§4.4.1 ZigBee数据结构设计 (25)
- III -
§4.5 CAN数据结构设计 (28)
§4.5.1 CAN总线的接口函数 (29)
§4.6 RS485数据结构设计 (30)
§4.6.1 RS485总线的接口函数 (30)
§4.7 网关的应用程序 (32)
§4.8新模块的扩展 (39)
§4.8.1 网关的移植 (39)
§4.8.2 新模块的添加 (39)
§4.8.3 新模块的读取 (39)
§4.8.4 新模块的写入 (41)
§4.9 本章小节 (41)
第五章物联网网关的测试 (42)
§5.1功能测试 (42)
§5.1.1 ZigBee模块通信测试 (42)
§5.1.2 CAN模块通信测试 (44)
§5.1.3 RS485模块通信测试 (45)
§5.1.4 物联网网关与以太网之间的通信测试 (46)
§5.2 用户界面 (47)
§5.3 本章小结 (50)
第六章总结与展望 (51)
§6.1 工作总结 (51)
§6.2 思考与展望 (52)
参考文献 (53)
致谢 (58)
作者在攻读硕士学位期间的主要研究成果 (59)
附录 (60)
-IV-
第一章绪论
第一章 绪 论
§1.1 课题的研究背景和意义
随着科技的进步和发展，现代社会向着“多方位互联”的模式发展。从技术方面来看，物联网（Internet Of Things）是通过智能感知、识别技术、云计算技术与泛在网络的融合应用，最终实现世界上的物与物、物与人之间可以进行信息交互与处理的智能网络。从现实生活方面来看，物联网是把现实生活中的所有物体都互联到一个网络中来，形成一个新的关系网，然后这个新的关系网再与现有的互联网相结合，从而实现物理世界与人类社会的整合，达到了更加智能化的管理，或者说是达到了“智慧”状态，最终提高了整个人类社会的信息化的管理能力。
而物联网可以说是互联网的延伸，同时也是新一代信息技术的重要组成部分[1]。物联网被称作是世界信息产业发展的第四次信息革命，前三次信息革命分别是计算机、互联网和移动通信。该次信息革命分别实现了物体与人、物体与物体的互联，同时具备了可靠传送、全面感知和智能处理等特征。物联网又被视为互联网的应用拓展，与传统的互联网相比较，物联网又具有自己鲜明的特征：
⑴物联网广泛应用了各种传感技术，为了获取物体所处的状态，需要部署很多种类型的传感器，因为不同类型的传感器采集的信息格式不同，所以每个传感器都会向网络终端传递信息，并按照一定的周期进行更新数据。
⑵物联网是建立在互联网基础上的开环的泛在网络系统。而在物联网上的传感器所收集到的信息，需要通过各种无线和有线的网络才能准确的传递出去，因此物联网的关键技术依然是一个互联网。
⑶物联网自身也具备信息处理的能力，能够将不同类别的传感器与智能处理相结合，同时利用普适计算、模式识别等各种处理技术，对传感器采集到的数据进行处理和加工，提取出用户所需要的数据，这样就满足了不同用户的各种需求，这样极大地扩充其应用领域。
随着信息化产业的不断发展进步，物联网应用主要在以下几个领域取得了很好的效果，例如智能电网、智慧交通、智能医疗、车载装置、电子商务和智慧校园等多个行业。从当前物联网的发展势头来看，整个人类社会的各行各业也都将打下物联网的烙印，成为人类信息化革命的里程碑。
从广义上来说，物联网是一个开环的泛在网络系统。它主要是将用户端扩展、延伸到任何可控电子设备，使得与用户交互的应用程序可以和其他电子设备进行信息交换，而为了在目前已有的互联网络极其通信协议基础上实现物联网，就需要一种将物连入互联网的设备，该设备即为物联网网关。利用该设备作为桥梁，可以将物理所要
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