268 分布式无线家庭控制网络的研究与设计 严 军 1 王 新 2 (1. 上海大学通信与信息工程学院 上海 200072 2. 复旦大学计算机科学与工程系上海 200433) 摘 要在对数字家庭网络分类和现状分析的基础上 针对家庭控制网络提出了一种分布式无线数字家庭控制网络的实现方案介绍了数字家庭控制网络的总体结构 提出了网络的协议参考模型和家庭网关的构成及在远程控制中的应用设计并指出下一步的研究方向 关键词 家庭控制网络 协议参考模型 家庭网关 远程控制 Study and Design of Distributed and Wireless Home Control Networks YAN Jun 1, WANG Xin 2 1. Communication and Information Engineering School, Shanghai University, Shanghai 200072; 2. Department of Computer Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433) Abstract This paper classifies a digital home network and analyzes its research status. About home control networks, it presents a scheme of distributed digital home control networks. It introduces its structure, proposes network protocol stack model, the composing of a home gateway and the application design of remote control. Finally, it points out the next step work. Key words Home control network; Protocol reference model; Home gateway; Remote control 计 算 机 工 程 Computer Engineering 第32 卷 第 17 期 V ol.32 17 2006 年9 月 September 2006 开发研究与设计技术 文章编号 1000 3428(2006)17 0268 03 文献标识码 A 中图分类号 TP393 1 概述 随着计算机电子技术 网络技术的发展以及人民生 活水平的提高 人们在居住环境的舒适安全 便捷等方面 对住宅提出了更高的要求 从产业发展的潮流看通信 信息娱 乐等技 术 迅速成熟 并开 始融 合3C(指 计算机(Computer)通信(Communication)和消费类电子产 品(Consumer Electronics)) 融合将步入实质启动阶段信息资源 在个人终端上得以整合 个人用户可以直接面对一个虚拟的信息平台进行操作 设备和信息之间实现无缝的链接“数字家庭网络 ”就是在此背景下产生的 而如何建立一个高效率低成 本的 “数字 家庭网 络系统”已成为当前社会一个热点 问题 数字家庭网络按照功能可以分成家庭数据网络和家庭控制网络两种家庭数据网络完成家居中的以下功能提供家庭内部各终端共享接入Internet 提供信息家电互相通信能力共享影音文件等如计算机和电视DVD 音响PDA MP3播放器等实现计算机之间大流量高速率的数据传输 家庭控制网络实现家居生活和家居安全的下述功能 (1)在家居生活方面将实现对各种家用电器设备的控制调节和监测比如对微波炉洗衣机空调灯光电动窗帘温度和湿度控制器风量调节器等的控制 (2)在家居安全方面通过在家中安装摄像头利用经济高效的嵌入式系统作为视频中央处理器完成视频压缩检索与识别功能对家庭安全进行实时监控用户也可以通过Internet 实现远程网络上的家庭控制和安全服务管理可以实现儿童安全看护外人入侵防盗报警自动烟雾探测有害气体检测等功能的应急提醒和报警并通过网络发送到用户的手机Email 信箱或者小区的管理中心 目前尽管学术界和工业界对“数字家庭网络”都进行了 大量的研究与开发然而现有的家庭网络系统仍然存在许多问题已经严重阻碍了家庭智能化发展的步伐主要体现在以下几个方面 (1)缺乏统一的数字家庭网络标准目前从事数字家庭标准化的组织非常多国外的有DLNA ITU-T UPnP UOPF ECHONET 等国内的有闪联即信息设备资源共享协同服务然而由于数字家庭涉及的业务和技术非常繁杂每个标准化组织所涉及的情况不尽相同如DLNA(UPnP)的范围是仅限于在家庭内部其目的是实现家电计算机通信设备的智能连接而闪联更强调实现设备的资源共享和协同服务更加注重应用标准的不统一已经成为数字家庭网络进一步发展的瓶颈 (2)现有的家庭网络系统主要还是由各个子系统(如门禁系统家电控制系统)简单拼凑而成实际上家庭网络系统是集无线传感器网络IPV6智能信息处理多传感器集成等先进技术于一身的智能综合体绝非几个单一系统的简单堆砌 (3)高昂的成本是目前阻碍家庭网络系统推广的主要障碍首先数字家庭网络系统涉及到音视频压缩检索多传感器集成等处理需要具有较高性能的硬件设备其次数字家庭网络系统中有大量的关键技术需要研究如低码率的 基金项目国家863计划基金资助项目(2002AA103065)上海市科技发展基金资助项目(03510708)上海市智能信息处理重点实验室开放基金资助项目(IIPL-04-004) 作者简介严 军(1969—)男讲师主研方向无线智能家庭系统和无线移动自组网王 新博士 副教授 收稿日期 2006-07-24 E-mail xinw@https://www.doczj.com/doc/1917132020.html, 万方数据
射频识别技术 031130217 射频识别，RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 射频的话，一般是微波，1-100GHz，适用于短距离识别通信。 RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如：图书馆，门禁系统，食品安全溯源等。 一定义 射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。 无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。 许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的积极识别（积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份）。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。 某些射频标签附在衣物、个人财物上，甚至于植入人体之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息，这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。 二概念 从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。 结构 从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和
不同类型无线分布式自组网网络的比较 1引言 无线分布式网络作为近几年通信领域发展较快的技术，受到越来越多的关注。无线分布式网络的前身是adhoc网络，起源于1972年美国DAPRA提出的分组无线网（PRNET），是由一组具有无线收发装置的移动节点组成的多跳、临时性的自组织系统。随着研究的不断深入以及adhoc网络应用的扩展，衍生出了无线传感器网络和无线mesh网络，它们也采用分布式、自组织组网思想，但在特定应用环境下具有不同于adhoc网络的特性。因此，随着技术不断发展，无线分布式网络变为一个非常宽泛的概念，主要由ad hoc网络、无线传感器网络和无线mesh网络3种网络组成。本文着重就这3种无线分布式网络的基本概念、技术特点和应用场合进行分析研究和比较。 2 ad hoc网络 2.1基本概念 “ad hoc”源于拉丁语，意为“特殊的”，它由一系列可任意移动的节点组成，网络节点动态且任意分布，节点之间通过无线方式互连，每个网络节点同时具有终端和路由器的双重功能，图1展示了典型ad hoc网络的结构。由于自组织特性，adhoc的网络拓扑、信道环境、业务模式随节点的移动而动态改变。ad hoc网络研究的最初目的是满足战场生存的军事需求，在战场恶劣的环境下通信无法依赖已经敷设的通信基础设施，因为一方面这些设施可能根本不存在，另一方面这些设施随时可能遭到破坏。由于组网快速、灵活、使用方便，目前ad hoc网络已得到学术界和工业界的广泛关注，并得到越来越多应用，逐渐成为移动通信领域发展的重要方向。
图1 ad hoc网络结构 2.2技术特点和应用场合 由于ad hoc网络具有自组织特性，且提供了更为灵活的组网方式，因此其具有很多传统有线、无线网络不具备的特性： （1）无中心和自组织性 这是ad hoc网络的最大特点。网络中没有绝对的控制中心，所有节点的地位平等，网络中的节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和任何其他预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。由于网络的分布式特征、节点的冗余性和不存在单点故障点，adhoc网络的健壮性和抗毁性很好。 （2）动态变化的网络拓扑 ad hoc网络中，移动终端能够以任意速度和任意方式在网中移动，并可以随时关闭电台。加上无线发送装置的天线类型多种多样，发送功率的变化，无线信道间的相互干扰，地形和天气等综合因素的影响，移动终端间通过无线信道形成的网络拓扑随时可能发生变化，而且变化的方式和速度都难以预测。 （3）受限和时变的无线传输带宽
一、单选题 1、对于离散空间最佳的内插方法 是： A．整体内插法 B．局部内插法 C．移动拟合法 D．邻近元法 2、下列能进行地图数字化的设备 是： A.打印机 B.手扶跟踪数字化仪 C.主 机 D.硬盘 3、有关数据处理的叙述错误的 是： A.数据处理是实现空间数据有序化的必要过程 B.数据处理是检验数据质量的关键环节 C.数据处理是实现数据共享的关键步骤 D.数据处理是对地图数字化前的预处理 4、邻近元法 是： A.离散空间数据内插的方法 B.连续空间内插的方法 C.生成DEM的一种方法 D.生成DTM的一种方法 5、一般用于模拟大范围内变化的内插技术是： A.邻近元法 B.整体拟合技术 C.局部拟合技术 D.移动拟合法 6、在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入： A.属性数据 B.地图数据 C.影象数 据 D.DTM数据
7、要保证GIS中数据的现势性必须实时进行： A.数据编辑 B.数据变换 C.数据更 新 D.数据匹配 8、下列属于地图投影变换方法的 是： A.正解变换 B.平移变换 C.空间变 换 D.旋转变换 9、以信息损失为代价换取空间数据容量的压缩方法是： A.压缩软件 B.消冗处理 C.特征点筛选 法 D.压缩编码技术 10、表达现实世界空间变化的三个基本要素是。 A. 空间位置、专题特征、时间 B. 空间位置、专题特征、属性 C. 空间特点、变化趋势、属性 D. 空间特点、变化趋势、时间 11、以下哪种不属于数据采集的方式： A. 手工方式 B.扫描方式 C.投影方 式 D.数据通讯方式 12、以下不属于地图投影变换方法的是： A. 正解变换 B.平移变换 C.数值变 换 D.反解变换 13、以下不属于按照空间数据元数据描述对象分类的是： A. 实体元数据 B.属性元数据 C.数据层元数据 D. 应用层元数据 14、以下按照空间数据元数据的作用分类的是： A. 实体元数据 B.属性元数据 C. 说明元数据 D. 分类元数据 15、以下不属于遥感数据误差的是： A. 数字化误差 B.数据预处理误差 C. 数据转换误差 D. 人工判读误差
RFID无线射频识别系统无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID），或称射频识别技术，是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。例如在汽车发动机装配线上，无线射频识别技术作为一项基础性的技术得到了广泛的应用。在每一块发动机托盘上，都安装有无线射频识别数据码块，而在每一个生产工位上都安装有无线射频处理器和数据传输天线。当发动机缸体在上线工位上线时，上线系统会根据生产计如发动机的型号，序列号，缸体二维条形码等。当操作者确认后，控制系统会将这些数据信息通过RFID系统存入托盘上的数据码块中。而当本发动机运行到某个工位时，本工位的RFID系统首先读取托盘数据码块中的发动机信息，确认发动机的当前状态，从而决定本工位对发动机的操作。当发动机在本工位操作完成后，RFID系统还需要将本工位的相关操作信息存入托盘的数据码块，以便为后续工位及数据采集系统提供必须的信息支持。 Q-DAS系统Q-DAS是一套质量数据统计方面的专业软件，其功能集中体现在对产品及生产过程相关质量信息进行记录，可视化，监控，分析和描
述。其产品具有易用，灵活，分析能力强大等特点，被欧美很多汽车制造业广泛采用，在中国，XX通用，XX大众，一汽大众等整车厂家以及众多的汽车零部件厂家已引进了Q-DAS的概念和技术。 动力总成装配线在很多情况也被要求使用Q-DAS系统来进行产品生产质量的管理和统计分析。装配线的控制系统作为底层设备的主控制器将是一个相对独立的系统，和Q-DAS系统的接口主要为：拧紧枪的拧紧数据，泄漏测试数据，扭矩测试工位测量数据，凸轮轴孔测量数据等。这些数据都要求传送到Q-DAS系统进行存储，统计和分析。大多情况下动力总成装配线采用数据集中采集的方式，在每个工位不配备独立的电脑，全线只配置了一台电脑来采集数据。为了达到Q-DAS系统的要求，要满足三个必要条件：首先必须有一台Q-DAS服务器，服务器上安装有必须的Q-DAS软件及其组件。其次要求需要接入Q-DAS 系统的设备如拧紧枪，泄漏测试等支持Q-DAS功能。最后需要搭建Q-DAS的以太网络，以满足数据传送的需要。 数据采集和生产监控系统 与动力总成装配系统配套的数据采集系统是一套较为独立的信息
单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统
1．引言 蓝牙技术是近年来发展迅速的短距离无线通信技术，可以用来替代数字设备间短距离的有线电缆连接。利用蓝牙技术构建数据采集无线传输模块，与传统的电线或红外方式传输测控数据相比，在测控领域应用篮牙技术的优点主要有[1][2][3]： 1.采集测控现场数据遇到大量的电磁干扰，而蓝牙系统因采用了跳频扩频技术，故可以有效地提高数据传输的安全性和抗干扰能力。 2.无须铺设线缆，降低了环境改造成本，方便了数据采集人员的工作。 3.可以从各个角度进行测控数据的传输，可以实现多个测控仪器设备间的连网，便于进行集中监测与控制。 2．系统结构原理 本课题以单片机和蓝牙模块ROK 101 008为主，设计了基于蓝牙无线传输的数据采集系统，整个装置由前端数据采集、传送部分以及末端的数据接受部分组成（如PC机）。前端数据采集部分由位于现场的传感器、信号放 大电路、A/D转换器、单片机、存储器、串口通信等构成,传送部分主要利用自带微带天线的蓝牙模块进行数据的无线传输；末端通过蓝牙模块、串口通信传输将数据送到上位PC机进一步处理。整个系统结构框架图如图1所示。 AT89C51单片机作为下位机主机，传感器获得的信号经过放大后送入12位A/D转换器AD574A进行A/D 转换，然后将转换后的数据存储到RAM芯片6264中。下位机可以主动地或者在接收上位机通过蓝牙模块发送的传送数据指令后，将6264中存储的数据按照HCI-RS232传输协议进行数据定义， 通过MAX3232进行电平转换后送至蓝牙模块，由篮牙模块将数据传送到空间，同时上位机的蓝牙模块对此数据进行接收,再通过MAX3232电平转换后传送至PC 机，从而完成蓝牙无线数据的交换。
基于爬虫技术的数据采集系统实现 摘要：顾名思义像一个蜘蛛一样，在互联“网”上那么你需要把所有的网页都看一遍，那么我们怎么办你得从某个角落开始慢慢的爬取。随着互联网的兴起，它成为了一个拥有成千上万信息的载体。如何高效的获取这成千上万的信息，最先出现的是搜索引擎，它作为一个人们日常查找互联网信息的工具的指南针和快速入口。随着信息的高速发展，它的出现也还是有一定的局限性，比如返回了很多虚假和用户不相关的信息出来了。为了解决这个问题，定向的获取网页信息技术，即爬虫技术就产生了，他主要解决了3个大问题，对抓取的事物进行了定义和描述，对信息网页等进行了过滤，还有就是对地址的搜索策略，随着发展人们又发明了分布式爬虫技术，更加高效的获取数据。 关键词：爬虫；分布式爬虫；搜索引擎 Abstract：As the name suggests, like a spider, you need to see all the web pages on the Internet. So what do you have to start slowly from a corner, with the rise of the Internet, it has become a carrier of thousands of information, how to efficiently get the thousands of information, the first is the search engine, as a tool for people to find the Internet information tools and fast. Speed entrance, with the rapid development of information, it still has some limitations, such as the return of a lot of false and unrelated information out of the user. In order to solve this problem, the directional access to web information technology, that is, the crawler technology is produced, he mainly solved 3 major problems, to grab things. A definition and description, filtering of information pages, and a search strategy for the address, with the development of a distributed crawler technology, and more efficient access to data Key words：Crawler; Distributed crawler; Search engine.
无线网络的分布式系统服务 无线网络的分布式系统服务由分散系统所提供，使802.11的封包可在同一个。ESSt扣的不同BSS间传送，无论主机移动到Ess中的哪个地方都能收到属于它的数据。这类服务大部分是有AP呼叫使用。 AP是唯一同时提供主机服务和分布式系统的无线网络组件（光纤光缆），也是主机与分布式系统间的桥梁。分散系统提供下列5种服务。 1、连接服务 连接服务的主要目的是要在主机和AP之间，建立一个通信连接。当分布式系统要将数据传送给主机时，必须事先知道这个主机目前是透过哪个AP来接入分布式系统的，这些信息由连接服务提供。 一个主机在被允许由某个AP给分布式系统发送数据前，必须先和此AP做连接。通常，在一个基本服务区内的主机要和外界通信，就必须先与AP相连接。这个动作类似注册，因为，当主机做完连接动作后，AP就会记住此主机目前在它管辖范围之内。 请注意，在任一瞬间，任一主机只会和一个AP做连接，这样才能使分散系统能在任何时候知道哪个主机是由哪个AP所管辖，然而，一个AP却可以同时和多个主机做连接。连接服务都是由主机所启动，通常主机会由启动连接服务来要求和AP做一个连接。 2、重连服务 重连服务的主要目的是将一个移动中主机的连接，从一个AP转移到另一个AP.当主机从一个基本服务区移动到另一个服务区时，它就会启动重连服务。此服务会将主机和它所移入的基本服务区内的AP做连接，使得分散系统将来能知道此主机目前已由另一个AP管辖，重连接的服务也由主机启动。 3、取消连接服务 取消连接服务主要目的是取消一个连接，当一个主机传送数据结束时，可启动取消连接服务。另外，当一个主机从一个基本服务区移动到另一个基本服务区时，它除了会对新的AP启动重连接服务外，也会对旧的AP启动取消连接服务。此服务可由主机或AP来启动，不论是哪方启动另一方都不能拒绝。另外，AP可能因网络负荷过重而启动对主机取消连接。 4、分送服务 分送服务主要由基础架构无线局域网络中的主机所使用，当主机要传送数据时，数据首先会传送至AP，再由AP利用分布式系统传送至目的地。IEEE 802.1l并没有规定此系统要如何将数据正确地送达目的地，但它说明了在连接、取消连接及重连接等服务中，该数据该往哪个AP输出，以便将数据送达正确的目的位置。 5、整合服务 此服务主要目的是让数据能在分散系统和现存的局域网络间传送。如果分送服务知道该数据的目的地位置是现存的IEEE 802.x有线局域网络，那该份数据在分散系统中的输出点将是连接器而不是AP. 分送服务若发现这份数据是要被送到AP，则送往AP，而整合服务的任务就是将这份数据从分散系统转送到相连的局域网络媒介。
湖南工业大学科技学院 毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 教学部：机电信息工程教学部 专业：电子信息工程 学生姓名：肖红杰 班级： 0801 学号 0812140106 指导教师姓名：杨韬仪职称讲师 2011年12 月10 日
题目：基于单片机的数据采集系统的控制器设计 1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。 近年来，数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注，数据采集系统在各行各业也迅速的得到应用。如在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成。但很多数据采集系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统，基于单片机的数据采集系统具有实现处理功能强大、处理速度快、显示直观，性价比高、应用广泛等特点，可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化，智能家居等诸多领域。总之，无论在那个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就超高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统,而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景。 随着电子技术的迅速发展，，一些高性能的电子芯片不断推出，为我们进行电子系统设计提供的更多的选择和更多的方便，单片机具有体积小、低功耗、使用方便、处理精度高、性价比高等优点，这些都使得越来越广泛的选用单片机作为数据采集系统的核心处理器。一些高性能的A/D转换芯片的出现也为数据采集系统的设计提供了更多的方便，无论是采集精度还是采样速度都比以前有了较大的提高。其中一些知名的大公司如MAXIM公司、TI公司、ADI公司都有推出性能比效突出的 A/D转换芯片，这些芯片普通具有低功耗、小尺寸的特点，有些芯片还具有多通道的同步转换功能。这些芯片的出现，不仅因为芯片价格便宜，能够降低系统设计的成本，而且可以取代以前繁琐的设计方法，提高系统的集成度。 数据采集器是目前工业控制中应用较多的一类产品，数据采集器的研制已经相当成熟，而且数据采集器的各类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。 在国外，数据采集器已发展的相当成熟，无论是在工业领域，还是在生活中的应用，比如美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器，它既可单独使用又可和计算机连接使用，它具有多种测量
分布式数据采集系统中的时钟同步[图] 在高速数据传输的分布式数据采集系统中，各个组成单元间的时钟同步是保证系统正常工作的关键。由于系统工作于局域网，于是借鉴了IEEE1588时钟同步协议的原理，设计出简易、高效的时钟同步方案，并在基于局域网的分布式数据采集系统中实现微秒级的精确同步。鉴于方案的高可行性和高效性，可将其推广到其他分布式局域网系统中。 引言 随着网络技术的发展，各种分布式的网络和局域网都得到了广泛的应用[1]。分布式数据采集系统广泛应用于船舶、飞机等采集数据多、实时性要求较高的地方。同步采集是这类分布式数据采集系统的一个重要要求，数据采集的实时性、准确性和系统的高效性都要求系统能进行实时数据通信。因此，分布式数据采集系统中的一个关键技术就是实现数据的同步传输。由于产生时钟的晶振具有频率漂移的特性，故对于具有多个采集终端的分布式系统，如果仅仅在系统启动时进行一次同步，数据的同步传输将会随着系统运行时间的增长而失步。因此时钟的同步就是保证数据同步传输的关键所在。2002年提出的IEEE1588标准旨在解决网络的时钟同步问题。它制定了将分散在测量和控制系统内的分离节点上独立运行的时钟，同步到一个高精度和高准确度时钟上的协议。 由于分布式数据采集系统工作于局域网的环境中，于是借鉴IEEE1588标准中的思想，设计出一种针对基于局域网的分布式系统的时钟同步的机制，成功地在分布式数据采集系统中实现了μs级的同步。 1 时钟同步原理及实现 时钟同步原理借鉴了IEEE1588协议中的同步原理。IEEE1588 定义了一个在工业自动化系统中的精确同步时钟协议(PTP 协议)，该协议与网络交流、本地计算和分配对象有关。IEEE1588 时钟协议规定，在进行时钟同步时,先由主设备通过多播形式发出时钟同步报文,所有与主设备在同一个域中的设备都将收到该同步报文。从设备收到同步报文后,根据同步报文中的时间戳和主时钟到从时钟的线路延时计算出与主时钟的偏差,对本地的时钟进行调整[2]。 系统由各个单元的系统控制板（简称“系统板”）来完成同步的工作。同步模型与IEEE1588时钟协议一致，采用主从结构。主从单元采用相同频率的晶振，此时时钟同步的关键就是解决时钟相位对准问题和时钟漂移的问题。 系统中采用的时间同步算法，是借鉴IEEE1588的同步原理，主要是采用约定固定周期同步的算法。和IEEE1588同步算法一样，同步过程分为两个阶段: 延迟测量阶段和偏移测量阶段。下面以一主一从模式为例介绍其原理。 1.1 延迟测量 延迟测量阶段用来测量网络传输造成的延迟时间[3]。定义一个延迟请求信息包(Delay Request Packet) ,简称“Delay_Req”。延迟测量示意图。 图1 延迟测量示意图 为了简化程序，采用固定的周期测量网络延迟，一般系统每工作一个小时进行一次测量。从属时钟TSd 时刻发出延迟请求信息包Delay_Req ,主时钟收到Delay_ Req 后再立刻返回一个延时响应包delay_back发送给从属时钟,因此从属时钟就可以非常准确地计算出网络延时: TM2 →TS2∶Delay1 = TS2-Offset-TM2 TS3 →TM3∶Delay2 = TM3-(TS3 - Offset) 其中的Offset为从时钟与主时钟之间的时间偏差。 因为网络延迟时间是对称相等的,所以: Delay =（Delay1 + Delay2）/2=（（TS2-TM2）+（TM3-TS3））/2 需要说明的是,在这个测量过程中,假设传输介质是对称均匀的，且线路是对称的[4]。
分布式无线传感器网络及其应用 主讲人：SvenG.Bilén教授 时间：2011年5月27日（周五）14：00—17:30 地点：机电学院制造楼318会议室 专家简介：SvenG.Bilén教授是宾西法尼亚州立大学工程设计技术学院院长，同时也是该校空间研究项目中心首席技术官。他于1998年在密西根大学安阿伯尔分校电子工程系获得博士学位。目前的研究方向包括太空飞行器与等离子体的互感、太空飞行器系统、无线电通信、分布式无线传感网络、工程设计的创新、系统工程。Bilén教授在多个学术团体任职，目前是美国电气和电子工程师协会(IEEE)高级会员，美国科学研究协会(SigmaXi会员，美国地球物理学联合会(AGU)会员，美国工程教育学会(ASEE)会员，美国航空航天学会(AIAA)高级会员、空间范围技术委员会主席，国际无线电科学理事会(URSI)会员，国际系统工程咨询委员会(INCOSE)会员。) 一、发展概述 早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力，并通过与传感控制器的相联，组成了有信息综合和处理能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用，将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国，非常重视无线传感器网络的发展，IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学（BostonUniversity）还于最近创办了传感器网络协会（SensorNetworkConsortium），期望能促进传感器联网技术开发。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时，更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术，《商业周刊》预测的未来四大新技术中，无线传感器网络也列入其中。可以预计，无线传感器网络的广泛是一种必然趋势，它的出现将会给人类社会带来极大的变革。 二、无线传感器网络的定义和特点 无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心
无线传感网络及工业测量装置Wireless sensor network &industrial measure device Ⅰ类采集设备 ——无线数据采集装置 【FW-VI-MLKZ】
一、概述 无线数据采集监测系统是工业数据无线监测中最典型的应用，也是工业物联网在工业生产中最直接的表现形式。作为科学生产、科学管理的辅助措施，将分散于企业内各数据监测点的数据、状态等以无线方式进行采集、远程集中显示、分析、处理，能起到生产事故的提前预防、提高生成效率等功能。 无线数据采集系统组网简单，无线通信基于433Mhz开发免申请ISM频段传输数据，传输距离远，抗干扰能力强。系统组成结构简单，扩展方便。通常系统由采集设备、信号接收设备组成，也可根据需求加入无线网络中继设备。 二、系统设计依据 ?《GB50198-94计算机系统安全准则》 ?《HG20507-92工业自动化仪表工程施工及验收规范》 ?《GB 50194-93建设工程施工现场供用电安全规范》 ?《GB/T 29261.4-2012 无线电通信》 三、系统组网结构 无线数据采集系统通常包括2种组网形式：1）多点对一点星型网络结构——现场多点数据采集、中控室无线中心接收站接收数据，配合PC机上位机软件组成数据监控系统（图一）；2）点对点网络结构——现场数据采集，中控室无线数据还原装置将数据还原，可配合用户PLC、DCS等（图二）。
一类 网络拓扑图 （图一） 在同一组网结构内，现场无线数据采集器采集现场数据数据：液位，流量，压力，电流等4-20ma 信号，同时可采集现场设备如电机等设备的状态信号。无线数据采集器将采集到的信号通过无线网络发送至中心接收站，中心接收站通过与PC 机RS232串口将数据上传至上位机软件系统，同时处理上位机软件发送的控制命令，将控制命令发送至现场，实现对现场设备的启停控制。 4-20ma 信号 现场供电本地数据显示 参数配置 433Mhz 无线通讯 4路4-20ma 无线数据采集器无线中心接收站 上位机系统 企业网络数据系统 TCP/IP 局域网
长江大学工程技术学院 课程设计报告
课设题目
课程名称
系
部
班
级
学生姓名
学
号
序
号
指导教师
时
间
数据采集系统的设计与实现 汇编语言+微型计算机技术
信息系
2012 年 8 月 28 日～2012 年 9 月 9 日
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目录 长江大学工程技术学院 ..................... 错误!未定义书签。 一、设计目的 ............................. 错误!未定义书签。 二、设计内容 ............................. 错误!未定义书签。 三、硬件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。
1．总体结构图......................... 错误!未定义书签。 2.各部件端口地址设计及分析 ............ 错误!未定义书签。 3.各部件的组成及工作原理 .............. 错误!未定义书签。 四、软件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。 1．总体流程图......................... 错误!未定义书签。 2.主要程序编写及分析.................. 错误!未定义书签。 五、系统调试 ............................. 错误!未定义书签。 1.调试环境介绍........................ 错误!未定义书签。 2. 各部件的调试....................... 错误!未定义书签。 3.调试方法及结果...................... 错误!未定义书签。 六、总结与体会 ........................... 错误!未定义书签。 七、附录 ................................. 错误!未定义书签。
目录 摘要 第１章引言 (3) 第２章研华ADAM模块简介 (4) 第2.1节 ADAM4017模拟量输入模块 (4) 第2.2节 ADAM-4520 隔离转换器 (4) 2.2.1 RS-232接口和RS-485接口 (5) 第3章监控组态软件概述 (7) 第3.1节组态与监控组态软件 (7) 第3.2节组态王6.5的介绍 (7) 3.2.1 组态王6.5的程序组成 (8) 3.2.2 组态王6.5变量和命令语言 (10) 第4章数据采集系统的总体结构 (12) 第4.1节数据采集系统的硬件结构 (12) 第4.2节数据采集系统的监控界面设计 (13) 4.2.1 通讯组态 (13) 4.2.2 画面组态 (19) 第5章结论 (24) 参考文献 (26) 致谢 (27)
摘要 文章介绍了以数据采集模块，通讯模块和监控组态软件为基础的多通道模拟量数据采集系统。系统采用研华ADAM40178通道A/D模块进行现场数据的采集，通过研华ADAM4520模块传输到计算机，利用组态王软件对数据进行分析处理,并实时显示数据。 本系统数据库技术、计算机图形接口技术于一体, 实现了系统的动态显示、报警、数据记录, 并提供友好的人机界面, 可靠性高、可维护性强。 关键词：数据采集系统；ADAM4017；ADAM4520；组态王软件 Abstract This article introduced a data acquisition system based on data acquisition module，communication module and monitoring and control configuration software.It use YanHua ADAM4017 PLC to make acquisition of those field data.Then we use YanHua ADAM4520 module to transmite to the computer making data processing and analysis with Kingview softwre and at the same time ，displaying the data. This system includes control technology，database technology and computer graphics interface technology，it achieves dynamic display and warning，data records. In addition，our system provides friendly man-machine interface with advantages such as high reliability and good maintainability. Keywords：data acquisition system，ADAM4017，ADAM4520，Kingview softwre
无线射频识别技术（RFID）基础知识 无线射频识别技术的基本原理是利用空间电磁感应（Inductive Coupling）或者电磁传播（Propagation Coupling）来进行通信，以达到自动识别被标识物体的目的。基本工作方法是将无线射频识别标签（Tags）安装在被识别物体上（粘贴、插放、挂佩、植入等），当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器（Readers）的阅读范围时，标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯，标签向阅读器发送自身信息如ID号等，阅读器接收这些信息并进行解码，传输给后台处理计算机，完成整个信息处理过程。 无线射频识别技术是一本多门学科多种技术综合利用的应用技术。所涉及的关键技术大致包括：芯片技术、天线技术、无线通信技术、数据变换与编码技术、电磁场与微波技术等。 一、基本概念 无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号的空间耦合（电磁感应或者电磁传播）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。图1所示为RFID系统配置示意图。 图1 RFID系统配置示意图 电磁感应，即所谓的变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电
磁感应定律，如图2所示。电磁感应方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125KHz、225KHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为10～20cm。 图2 电感耦合 电磁传播或者电磁反向散射（Back Scatter）耦合，即所谓的雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律，如图3所示。电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为3～l0m。 图3 电磁耦合 射频识别系统一般由两个部分组成，即电子标签和阅读器。在RFID的实际应用中，电子标签附着在被识别的物体上（表面或者内部），当带有电子标签的被识别物品通过阅读器的可识读区域时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出，从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。阅读器系统又包括阅读器和天线，有的阅读器是将天线和阅读器模块集成在一个设备单元中的，成为集成式阅读器（Integrated Reader）。 由上可见，为了完成RFID系统的主要功能，RFID系统具有两个基本的构成部
TDR遥测数据记录系统 一、用途 TDR遥测数据记录系统，主要用于测点多、分布远、布线难的测量环境。如桥梁健康监测、桥梁安全监测、建筑检验、电梯检验、特殊设备检验等。 该系统采用无线控制和监控、固态记录、USB“对接”传输或实时遥测传输方式，既可以使用内部电池供电，也可以使用外部供电，具有无线、抗干扰、精度高、数据传输快、便于野外操作的优点。 可测量振动、冲击、压力、噪声、应变、温度、过载、陀螺等信号，适用于桥梁、建筑、铁路、电力、水利、航天、航空等领域。 二、系统组成 1、系统由主控软件、主控机、采集终端等组成。系统结构框图如下图所示： TDR遥测数据记录系统硬件结构图 2、主控软件如下图示：
3、TDR采集终端外形如下图示： TDR-60采集终端外形图 TDR-50采集终端外形图 三、功能特点 远程控制功能： 1、设置采集参数：如采样频率、采集通道数、灵敏度、采集次数、启 动模式、台号等； 2、启动同时采集、停止命令； 输入信号类型：电压、电荷、应变、ICP： 1、可以直接输入电荷<小电流）信号；
2、可以直接接入应变<片）传感器，内部提供供桥电压，可以进行自动 平衡、手动微调； 主控模块可同时遥测控制多达256台采集记录仪； 采集记录仪可采用GPS精准授时，实现多台记录仪完全同步采集； 具有程控放大、程控滤波功能； 可重复多次记录<32次）； 可根据需要做防水、防尘处理； 可以通过无线或USB接口控制和数据传输； 可以采用电池供电和外电源供电，电池可持续供电5小时； 实时监控：采集的同时，进行无线数据监控<查看平均值、均方根值等），进行波形显示。 四、技术指标 * 程控放大倍数：1、2、4、8、16、32、64、128； ** 程控滤波：5Hz、10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1KHz、2KHz、5KHz、10KHz。 五、应用举例 1、桥梁考试—广州番禺大桥